式可布臺鐵礦位于阿吾拉勒成礦帶東部的鐵木里克－坎蘇斷隆區(qū)，構(gòu)造上屬西天山晚古生代弧后盆地。該礦床已達中型規(guī)模，是阿吾拉勒成礦帶上的一個重要鐵礦床，由于該礦床形成于火山沉積巖，并廣泛發(fā)育沉積構(gòu)造及熱液活動的特征，因此它也是認識阿吾拉勒鐵礦帶成礦規(guī)律的重要突破口。過去學(xué)術(shù)界對式可布臺鐵銅礦床成因爭論頗多，先后提出沉積變質(zhì)礦床、沉積變質(zhì)熱液疊加礦床、火山沉積礦床、鹵水－熱鹵水成因礦床、礦漿噴溢－火山沉積－火山熱液礦床和海底火山噴流－熱水沉積成因礦床等。

一、區(qū)域地質(zhì)概況

區(qū)域內(nèi)出露地層包括中元古界、石炭系、二疊系和第四系，其中石炭系和二疊系地層分布最廣。石炭系地層包括下石炭統(tǒng)的大哈拉軍山組、阿克沙克組，中石炭統(tǒng)的也里莫墩組、伊什基里克組。二疊系包括烏郎組、塔爾得套組、曉山薩依組、克孜勒巴斯陶組、塔姆其薩依組和巴斯爾干組。式可布臺鐵銅礦位于鞏乃斯晚古生代弧間盆地伊什基里克組地層中。伊什基里克組頂部屬火山沉積相，巖性為凝灰砂巖、粉砂巖、凝灰?guī)r、礫巖、頁巖，系式可布臺鐵銅礦賦礦層位；底部為流紋質(zhì)熔巖及火山碎屑巖，兩組巖石呈整合漸變過渡。區(qū)域內(nèi)侵入巖類主要是輝長巖、閃長巖、花崗巖類。輝長巖、閃長巖類為巖株、巖脈狀，多分布在則克臺溪以西；花崗巖類多呈巖基狀，主要分布在則克臺溪以東。在橫向分布上，則又表現(xiàn)為北為輝長巖、閃長巖體，南為花崗巖體的分布特征。

二、礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)由一個近EW走向的向斜構(gòu)造組成，南翼陡，北翼緩。向斜南翼地層發(fā)育較全，包括第Ⅰ和第Ⅱ火山旋回的地層，地層北傾，傾角50°～70°；北翼和核部地層主要出露第Ⅲ火山旋回的地層，地層北傾，傾角小于50°。礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，主要包括NW向和NE向兩組，斷層一般延伸不遠，長400～1000m，多為成礦后斷層，部分斷層錯斷礦體。礦區(qū)地層曾受到過強烈的擠壓和動力變質(zhì)作用，并在礦區(qū)地層間形成強烈的揉皺，局部形成小的倒轉(zhuǎn)背斜，并形成一套以片巖為主的變質(zhì)巖。礦區(qū)變質(zhì)巖類型包括片理化安山巖、片理化凝灰?guī)r、絹云母石英片巖、白云母石英片巖、絹云母千枚巖、片理化砂巖等。

礦區(qū)出露地層主要是中石炭統(tǒng)依什基里克組的一套火山沉積巖，根據(jù)前人的資料及筆者的野外調(diào)查，依什基里克火山沉積巖在礦區(qū)內(nèi)主要包括四個火山旋回，每個火山旋回包括火山噴出期和火山間歇期，自下而上為：

第Ⅰ火山沉積旋回為依什基里克組的下部地層，分布在礦區(qū)的南部。該旋回從火山噴發(fā)開始，以沉積作用結(jié)束，旋回下底部主要由石英鈉長斑巖、酸性熔巖及凝灰?guī)r組成；中底部由灰紫色中、酸性含集塊火山角礫巖和灰紫色熔結(jié)霏細火山凝灰?guī)r組成；上底部由灰色絹云母千枚巖、灰紫色泥質(zhì)粉砂巖、赤鐵碧玉巖、石英絹云母片巖夾數(shù)層中酸性熔巖和凝灰?guī)r組成。旋回上部由含赤鐵礦的千枚巖、凝灰?guī)r、泥質(zhì)粉砂巖和中間夾數(shù)層砂巖的赤鐵礦組成，為礦區(qū)主要的含礦層位。該旋回下部火山巖層厚大于270m，上部火山沉積層厚超過650m。

第Ⅱ火山沉積旋回從下到上由灰色火山凝灰?guī)r、絹云母板粉砂質(zhì)泥巖組成，其間夾數(shù)層赤鐵礦，赤鐵礦厚度與前一旋回相比明顯變薄，一般幾十厘米到幾米不等。整個第二旋回地層厚270m。

第Ⅲ火山沉積旋回下部由紫灰色英安巖、淺灰色霏細巖和熔結(jié)凝灰?guī)r組成。上部為淺灰綠色絹云母千枚巖、粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖，中間夾一層厚約80cm的赤鐵礦層。該旋回地層厚約570m。

第Ⅳ火山沉積旋回由灰色英安巖、中性火山角礫巖、含角礫的凝灰?guī)r和沉凝灰?guī)r組成，地表未出露上部沉積巖。該旋回地層厚約290m。

從前面的火山沉積旋回可以看出，幾乎每個旋回都含礦，但主要分布在第Ⅰ火山沉積旋回上部、火山間歇期的沉積地層中。該旋回內(nèi)有多個含礦層，并形成多層分布的礦體。

三、礦床地質(zhì)特征

式可布臺鐵銅礦呈帶狀分布，目前探明礦帶總長5．5km，由主礦、東礦、西礦、西南礦、東南礦和南礦6個礦體群組成 （圖4－49），其中主礦段規(guī)模最大，次為東、西礦段。主礦體呈層狀、透鏡狀，長約1．3km，寬100～120m，已控制延深340m，由多個礦層組成，礦層最大累計厚度70m，單礦層最長800m，最大厚度18．20m，一般礦層長50～500m，厚度0．5～15m。

圖4－49 式可布臺鐵礦區(qū)地質(zhì)簡圖

（據(jù)新疆有色地勘局703地質(zhì)隊，1980資料改編）

礦區(qū)礦體總體上多呈似層狀、透鏡狀，具有尖滅、再現(xiàn)、繼續(xù)分布的特征，產(chǎn)狀基本上與圍巖一致，在剖面上常常表現(xiàn)出層狀、透鏡狀斜列出現(xiàn) （圖4－50、圖4－51）。從主礦體來看，在垂深400m范圍內(nèi)，礦層的厚度與品位變化不大，基本穩(wěn)定，礦層傾向延深大于走向延長。在礦區(qū)的兩端 （東礦體和西礦體）深部100m以下，漸次過渡為塊狀黃鐵礦、黃銅礦脈 （層），從而使礦床平面上表現(xiàn)出中間含鐵、兩端含銅，剖面上具上部含鐵、下部含銅的空間演化特征。

礦石可劃分為富鐵礦和貧鐵礦兩組。富鐵礦 （TFe＞55％）以致密塊狀礦石和受變質(zhì)影響形成的葉片狀礦石為主，貧鐵礦主要以條帶狀居多。礦區(qū)總體上以富鐵礦為主，占礦區(qū)礦石量的70％～80％，成分上具有低磷、低硫和富鐵等特征。富鐵礦通常呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，與圍巖之間界限清楚。礦石在組構(gòu)上表現(xiàn)為致密塊狀構(gòu)造，主要為赤鐵礦、鏡鐵礦，呈塊狀產(chǎn)出。礦石呈鋼灰色，間或是紅碧玉角礫，是該區(qū)的主要礦石構(gòu)造類型，屬高品位礦石 （TFe55％～65％），個別樣品高達68．98％，62％以上品位占絕大多數(shù)。

礦區(qū)內(nèi)礦石構(gòu)造非常復(fù)雜，包括條帶狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、揉皺狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造和浸染狀構(gòu)造等。條帶狀構(gòu)造是式可布臺鐵銅礦的一個重要特征，主要表現(xiàn)在赤鐵礦與鏡鐵礦之間、赤鐵礦與磁鐵礦之間、赤鐵礦與鐵碧玉之間和鐵礦石與含鐵礦質(zhì)的沉積巖之間。礦區(qū)內(nèi)赤鐵礦與碧玉組成的條帶狀構(gòu)造很常見，如在主礦體底板的千枚巖中含有數(shù)十層碧玉巖 （圖4－52）。碧玉巖大都呈透鏡狀，還可以呈條紋狀、豆狀、串珠狀，一般厚15cm。透鏡狀的碧玉常與赤鐵礦相伴而生，在中心往往以碧玉為主，向外側(cè)逐漸變?yōu)橛杀逃窈统噼F礦組成的條帶，再向外則向正常地層過渡，在部分透鏡體外部甚至還有一層外殼。

圖4－50 式可布臺鐵礦剖面地質(zhì)圖

（據(jù)新疆有色地勘局703地質(zhì)隊，1980年資料改編）

圖4－51 式可布臺礦體特征

揉皺狀構(gòu)造在礦區(qū)內(nèi)不多見，但筆者認為這是一種重要的礦石構(gòu)造。這種構(gòu)造常常表現(xiàn)為純度很高的礦石呈揉皺狀或熔融礦漿呈不規(guī)則流動狀（圖4－53）。這種構(gòu)造現(xiàn)象說明鐵礦在形成時處于一種熔融的礦漿狀態(tài)，另外筆者在部分礦石中發(fā)現(xiàn)氣孔構(gòu)造，這是礦漿存在的一個重要依據(jù)。

圖4－52 條帶狀礦石

Hm 赤鐵礦；Js 碧玉

圖4－53 揉皺狀構(gòu)造

角礫狀構(gòu)造在區(qū)內(nèi)較發(fā)育，礦區(qū)廣泛出露角礫狀礦石，主要有赤鐵礦石破碎成角礫被后期膠結(jié)物充填膠結(jié)、赤鐵礦作為膠結(jié)物充填在圍巖角礫中、角礫中含鐵礦石和復(fù)雜角礫三種。大多數(shù)角礫巖產(chǎn)于構(gòu)造破碎帶中，屬受后期斷裂構(gòu)造作用產(chǎn)生的。但有種成層狀或脈狀的角礫比較特別，其形成于層狀礦石下部，這種構(gòu)造角礫是成礦溶液上升的通道，它與上部的層狀礦體一起構(gòu)成噴流沉積礦床的二元結(jié)構(gòu) ［圖4－54（a）］。這類角礫通常具有不同的角礫成分，不僅有圍巖，還有鐵礦石，說明在早期還有鐵礦形成。還有一種成分單一的角礫仍保持原巖的狀態(tài)，幾乎未發(fā)生明顯的位移，但角礫邊緣有后期礦質(zhì)充填 ［圖4－54（b）］，這種角礫更大可能是由高溫成礦流體在地表發(fā)生爆破作用形成的震碎角礫。

圖4－54 式可布臺鐵礦礦石產(chǎn)狀特征

塊狀構(gòu)造是式可布臺鐵礦的主要礦石構(gòu)造之一，主要表現(xiàn)為赤鐵礦石等呈致密塊狀形式出現(xiàn)，礦區(qū)內(nèi)大部分礦石都呈塊狀構(gòu)造產(chǎn)出。

脈狀構(gòu)造在式可布臺主要表現(xiàn)為脈狀的赤鐵礦，這類赤鐵礦可以穿過地層產(chǎn)出，表現(xiàn)出沉積后的熱液成礦特征 ［圖4－55（a）、（b）］。還有些赤鐵礦呈小的脈體穿插在角礫巖中，有些硫化物礦石也常呈脈狀穿插于早期鐵礦石或圍巖中。

區(qū)內(nèi)礦石結(jié)構(gòu)簡單，赤鐵礦為微晶質(zhì)、細晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，頁片狀結(jié)構(gòu)，集粒結(jié)構(gòu)，微晶粒結(jié)構(gòu)，膠狀結(jié)構(gòu)和鮞狀結(jié)構(gòu)。黃鐵礦為不等粒結(jié)構(gòu)、細粒結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu)。

區(qū)內(nèi)礦石礦物有鐵氧化物、錳礦物、硫化物及少量硫化物的氧化物，如赤鐵礦、鏡鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、針鐵礦、菱鐵礦、軟錳礦、黃鐵礦、黃銅礦、孔雀石、閃鋅礦及次生氧化物等。脈石礦物包括碧玉、綠泥石、方解石、重晶石、石英、電氣石等。脈石礦物與礦石礦物的關(guān)系表現(xiàn)為紅碧玉多呈條帶狀、角礫狀、星點狀及其他形狀遍布于鐵礦石中及其附近，重晶石主要呈條帶狀和脈狀分布在層狀礦物和脈狀礦石中，硫化物重晶石和重晶石砂巖分布在礦帶下盤或兩端。

圖4－55 脈狀構(gòu)造

區(qū)內(nèi)圍巖蝕變因后期變質(zhì)作用變得模糊不清，但在局部還是能夠分辨出早期熱液蝕變的特征。這些蝕變有綠泥石化、電氣石、絹云母化、硅化和碳酸鹽化，主要呈帶狀分布在一些含礦破碎帶或含礦的構(gòu)造裂隙附近。

根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造的分析和光片鑒定結(jié)果，筆者將式可布臺鐵礦的成礦作用分為礦漿噴溢沉積成礦期、熱液噴流－沉積－交代期、變質(zhì)成礦期和表生期 （表4－7）。其中前兩個成礦期為主成礦期。礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的富鐵礦石呈揉皺狀、流動構(gòu)造、氣孔狀構(gòu)造，表明這些礦石不應(yīng)該是簡單的含鐵成礦熱液沉積形成的，而更可能是早期呈礦漿的形式噴溢出來發(fā)生流動后形成的，這類礦石往往可以分布在其他鐵礦石的中部，但不排除其形成在下部含礦層中的可能。因此，筆者推測礦漿的出現(xiàn)可能是間歇性的，在熱液噴流的間歇噴溢出熱液噴口，經(jīng)短距離流動后沉積成礦。熱液噴流－沉積－交代充填期是礦區(qū)最重要的成礦期，過去一般將這一成礦期統(tǒng)稱為熱液噴流－沉積期，但是考慮到在這一成礦期除了熱液沉積成礦外，還在下部發(fā)生著熱液的交代充填作用，并可以形成重要的成礦作用，而且這兩種不同方式的成礦作用是同一成礦流體系統(tǒng)在同一時間段、在不同的部位、以不同方式成礦，因此將這一成礦期叫做熱液噴流－沉積－交代充填成礦期。該成礦期包括噴出地表的成礦液體在水下沉積成礦和未噴出地表的成礦流體在熱液上升通道內(nèi)充填交代成礦兩個成礦作用。式可布臺地區(qū)在中晚石炭世發(fā)生過強烈的構(gòu)造變形作用，這次構(gòu)造作用導(dǎo)致礦區(qū)地層強烈擠壓變形，在變質(zhì)作用下鐵礦不僅發(fā)生了流變作用，同時部分礦石發(fā)生重結(jié)晶作用和變質(zhì)流體的交代作用，但這次成礦作用對整個礦區(qū)的成礦貢獻不太。礦區(qū)內(nèi)第四期成礦作用是表生成礦作用，該區(qū)的表生成礦作用不太發(fā)育，主要形成褐鐵礦化和孔雀石化。

四、礦床成因

前人根據(jù)成因?qū)⑹娇刹寂_鐵銅礦主要分為沉積變質(zhì)礦床、沉積變質(zhì)熱液疊加礦床、近源火山沉積礦床、火山－熱液 （水）沉積礦床、鹵水－熱鹵水成因鐵銅礦床和海底噴流沉積礦床。這些觀點主要建立在以下地質(zhì)依據(jù)之上：

表4－7 式可布臺鐵礦成礦期次及礦物生成順序表

（1）式可布臺鐵銅礦體在礦區(qū)全長5．5km的范圍內(nèi)明顯受一定層位控制，礦層有固定層位，呈層狀、似層狀并與地層產(chǎn)狀基本一致，具有條帶狀構(gòu)造，礦床具有沉積成礦的基本特征；

（2）區(qū)內(nèi)巖石發(fā)生過變質(zhì)作用，并存在一些受變質(zhì)作用形成的鐵礦物 （如鏡鐵礦），此外還有一些熱液形成的礦脈存在，成礦作用明顯受到過變質(zhì)作用的影響；

（3）礦體形成于中石炭統(tǒng)伊什基里克組的第二巖性段火山巖中 （火山噴發(fā)間歇期地層中），含礦層位非常穩(wěn)定，與火山噴發(fā)旋回的后期有直接聯(lián)系，成礦作用常發(fā)生在強烈火山作用后的間歇期，與火山作用在時間和空間上都密切相關(guān)；

（4）赤鐵礦常與典型的噴流沉積巖 （如碧玉）共生，兩者常呈互層狀產(chǎn)出。

但筆者認為判斷一個礦床的成因不僅要考慮成礦作用對整個礦床形成的貢獻，還要綜合考慮各方面的地質(zhì)因素，并把這些作用作為一個整體來考慮才能得到更準確的結(jié)論。式可布臺鐵礦除了具有上述特征外，筆者還發(fā)現(xiàn)以下事實：一是通過對礦區(qū)礦體結(jié)構(gòu)的觀察，發(fā)現(xiàn)本區(qū)礦體具有上部為層狀礦體、下部為呈角礫巖筒產(chǎn)出的二元結(jié)構(gòu)，表明成礦溶液通過下部構(gòu)造通道向上運移到達地表沉積成礦的特征，這是火山噴流沉積成礦作用的一個非常好的證據(jù)；二是在礦區(qū)內(nèi)觀察到了一些含火山熔渣的富礦石，這些富礦石具有揉皺狀構(gòu)造、流動構(gòu)造，部分還具有氣孔、氣管和海綿狀構(gòu)造，這些構(gòu)造的存在說明除熱液噴流沉積作用外，還存在礦漿的噴出沉積作用，這對成礦作用的認識非常重要。雖然本區(qū)礦石也受到過變質(zhì)作用的影響，甚至發(fā)生過變質(zhì)成礦流的疊加，但對成礦的貢獻不大，所以在進行成礦作用命名時沒有考慮。

根據(jù)莫江平等 （1997）的資料，礦區(qū)內(nèi)黃鐵礦樣品δ34S值在－6．1‰～－3．7‰之間，平均為－5．03‰，變化范圍窄，而層紋狀重晶石δ34S為＋12．9‰，與同期硫化物硫同位素組成相差18‰，說明本區(qū)金屬硫化物的硫源主要來自海水，同時也有火山噴發(fā)作用從深部帶來的地幔硫。莫江平對礦區(qū)內(nèi)赤鐵礦和碧玉的H、O同位素分析表明，赤鐵礦的δDH2O為6．1‰～9．37‰，δ18OH2O為－84．6‰～－64．9‰，碧玉樣品的δDH2O為8．29‰～8．72‰， δ18OH2O為－104．3‰～－74．2‰。在δD－δ18O關(guān)系圖上，赤鐵礦和碧玉樣品都投在巖漿水范圍附近，說明該礦床成礦流體紅碧玉樣品落在巖漿水范圍。

綜上，筆者認為式可布臺鐵銅礦床為與火山作用有關(guān)的礦漿溢流－熱液噴流沉積型鐵銅礦床。