淺析新疆哈密市星星峽至尾亞一帶硅灰石礦成礦規(guī)律

文旭東

（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心新疆總隊(duì) 烏魯木齊 830000）

1 礦區(qū)概況

哈密市星星峽至尾亞一帶硅灰石礦位于哈密市東南方向星星峽北部至尾亞一帶，行政區(qū)劃隸屬于哈密市管轄。主要礦區(qū)位于中天山隆起帶西段北緣，處于一小倒轉(zhuǎn)背斜一獨(dú)峰山倒轉(zhuǎn)背斜西端，背斜核部為石英片巖，兩翼為對(duì)稱的大理巖，硅灰石礦體就位于兩翼中。

2 礦體地質(zhì)

礦區(qū)可分三個(gè)部分：南礦區(qū)長(zhǎng)1.8千米，寬300～400米分布24個(gè)礦體；南礦區(qū)東北側(cè)長(zhǎng)400～500米，分布著25號(hào)礦體；北礦區(qū)長(zhǎng)1千米寬100米，分布著4個(gè)礦體，合計(jì)29個(gè)礦體。單礦體一般長(zhǎng)50～150米，最長(zhǎng)400米，厚5～10米，最厚20余米，產(chǎn)狀330∠70～85°，呈透鏡狀、扁豆?fàn)睢㈤L(zhǎng)條狀出露。礦體頂板為白云質(zhì)大理巖、底板圍巖主要為石英片巖或石英巖。硅灰石平均含量52.99%。

（1）礦石質(zhì)量

礦石新鮮面瓷白色，風(fēng)化后為褐黃色，參差斷口，玻璃或珍珠光澤，粒狀變晶結(jié)構(gòu)、短纖維狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、放射狀構(gòu)造。主要礦物為硅灰石80～96%、含少量透輝石、石英、方解石、透閃石等，硅灰石晶體最長(zhǎng)15毫米，一般0.2～0.5毫米。

礦石自然類型為硅灰石一石英一方解石型亞類型。根據(jù)礦石基本分析和組合分析成果，硅灰石礦石的化學(xué)組分平均值為：SiO251.44%、CaO 34.50%、Fe2O30.33%、MgO 2.54%、CO20.46%、Al2O30.62%。平均白度82，硅灰石平均含量52.99%。

（2）圍巖蝕變

圍巖蝕變種類有硅化、透輝石化、硅灰石化、石英巖片理化、劈理化。大體以侵入巖脈和石英脈為中心，上盤、下盤對(duì)稱分布。一般上盤蝕變強(qiáng)度較大，而下盤較弱，常出現(xiàn)不連續(xù)和不穩(wěn)定。硅灰石礦與硅化、硅灰石化關(guān)系密切。

（3）成礦機(jī)理

該礦床成因?yàn)檩^古老的中天山群卡瓦布拉克組的碳酸鹽物質(zhì)與砂屑在區(qū)域變質(zhì)作用下部分重結(jié)晶，Ca2+與SiO2在高溫高壓下形成硅質(zhì)大理巖及少量硅灰石（CaSiO3），之后被侵入巖侵入接觸巖漿熱氣與富硅漿液，促使圍巖進(jìn)一步變質(zhì)，硅灰石晶格中的Fe、Mn、Mg等金屬離子被排除出去，多余的Ca2+與SiO2熱液生成新的硅灰石，因熱液促使已有的硅灰石增大變純，富集改造形成硅灰石礦體。

3 成礦規(guī)律

哈密市星星峽至尾亞一帶硅灰石礦主要是熱液接觸交代而成，硅灰石的成礦必須具備三個(gè)地質(zhì)條件，即有利圍巖、控礦構(gòu)造和成礦熱液，本文將以此思路來分析哈密市星星峽至尾亞一帶硅灰石礦形成的基本地質(zhì)條件，配合礦產(chǎn)的產(chǎn)出時(shí)間，探討其成礦規(guī)律。

（1）有利圍巖的分析

硅灰石礦床的形成取決于地殼發(fā)展演化一定旋回中各類巖漿建造發(fā)育的程度和各時(shí)期碳酸鹽巖的分布及構(gòu)造條件等，其形成限于一定的時(shí)期。

新疆已知主要硅灰石礦床均無例外的與一定碳酸鹽巖有關(guān)，成礦圍巖一般為含燧石結(jié)核，燧石條帶等硅質(zhì)成分的海相碳酸鹽巖沉積建造。與硅灰石礦關(guān)系密切的主要賦礦地層有：中元古界天山群卡瓦布拉克組及前震旦系星星峽群上組，分布于巴侖臺(tái)—星星峽離散地體中，為一套原巖是碳酸鹽巖及砂巖的變質(zhì)巖系，在區(qū)域變質(zhì)作用下，形成白云質(zhì)大理巖、碳質(zhì)大理巖、硅質(zhì)大理巖、石英片巖等組成的地層，是新疆硅灰石礦床主要賦礦地層之一，星星峽至尾亞一帶硅灰石礦中的獨(dú)峰山、黃羊泉、尾亞、尾亞尖山子、小白石頭泉等礦床均位于其中。

（2）控礦構(gòu)造的分析

硅灰石是一種典型的變質(zhì)礦物，為構(gòu)成夕卡巖的主要礦物成分，也見于某些深變質(zhì)巖中。能夠富集成具一定規(guī)模的硅灰石工業(yè)礦床（體），主要賦存于中酸性、酸性侵入巖體與不純石灰?guī)r或鈣質(zhì)砂巖和硅質(zhì)鈣質(zhì)頁巖的接觸帶，或見于深成變質(zhì)巖的鈣質(zhì)結(jié)晶片巖中。礦床受不同時(shí)代、不同類型的隆起構(gòu)造控制，產(chǎn)于中淺—中深較高溫接觸變質(zhì)或區(qū)域變質(zhì)構(gòu)造環(huán)境中，斷裂構(gòu)造發(fā)育，厚度中等的巖層封閉系統(tǒng)是其最優(yōu)的儲(chǔ)礦場(chǎng)所。區(qū)域成礦常與深斷裂帶有關(guān)，受一定的構(gòu)造-巖漿活動(dòng)帶的影響，礦體往往表現(xiàn)出成群集中和成帶分布的特征。新疆古生代造山帶，在其長(zhǎng)期構(gòu)造演化過程中，形成規(guī)模巨大的巖漿巖鏈，巖漿活動(dòng)對(duì)硅灰石礦成礦大多數(shù)在空間上、時(shí)間上、成因上表現(xiàn)關(guān)系密切，對(duì)成礦起主導(dǎo)控制作用，體現(xiàn)在為成礦提供能源、活動(dòng)組份、有益元素及儲(chǔ)集場(chǎng)所。硅灰石礦主要與廣布的華力西期侵入巖體有關(guān)。硅灰石礦床通常分布于緊靠侵入巖體接觸帶一側(cè)的碳酸鹽圍巖中，屬外接觸帶礦床。礦體距侵入體一般為十幾米至幾十米，有些可達(dá)幾百米，少數(shù)達(dá)1～2km。以接觸交代變質(zhì)成因?yàn)橹鞯牡V床，礦體距侵入巖體較近；以接觸熱變質(zhì)成因?yàn)橹鞯牡V床，礦體距侵入巖體要遠(yuǎn)些。也有一些礦床分布在呈半島狀伸入侵入巖體內(nèi)的碳酸鹽巖楔狀體中，或產(chǎn)于被包裹在侵入巖體內(nèi)的碳酸鹽巖捕虜體中，形成復(fù)雜的接觸帶。

新疆哈密市星星峽至尾亞一帶硅灰石礦成礦有利構(gòu)造構(gòu)造聚斂場(chǎng)主要有：那拉提北-阿齊克庫都克構(gòu)造縫合帶、尖山子-羅布莊斷裂、尾亞及拉那提-烏瓦門-桑樹園子韌性剪切帶。一般來說，在形成成礦動(dòng)力條件的同時(shí)，往往也形成了含礦熱液的上升或遷移通道，新疆上述大型構(gòu)造變形帶及其伴生的深大斷裂是熱液流體或者是含熱液流體的侵入巖上升或遷移的通道，斷裂構(gòu)造發(fā)育，厚度中等的巖層封閉系統(tǒng)是硅灰石礦最優(yōu)的儲(chǔ)礦場(chǎng)所。

（3）成礦熱液的分析

新疆已知的硅灰石礦床，與成礦作用有關(guān)的侵入巖主要是華力西中期的中、酸性巖漿巖，由于成礦熱液及成礦的滯后性，新疆哈密市星星峽至尾亞一帶硅灰石礦，產(chǎn)于中淺—中深較高溫接觸變質(zhì)，其成礦流體的來源主要為巖漿期后熱液，變質(zhì)熱液等為主導(dǎo)的流體系統(tǒng)。

新疆天山山區(qū)廣泛出露的海相碳酸鹽巖沉積，提供了良好的物源。二是適合的熱液搬運(yùn)、接觸交代條件。新疆多期次的巖漿活動(dòng)提供了溶蝕、搬運(yùn)和元素交換。三是有利的沉淀環(huán)境和封存條件。新疆新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，阿爾泰山、天山、昆侖山抬升并形成中高山區(qū)，上升快、幅度較大的山區(qū)，基本上被剝蝕一空；相反，上升慢，幅度小的山區(qū)、山前丘陵地區(qū)能保留下來，因此新疆的硅灰石礦以中、小型礦床為主。綜上分析，充分說明新疆硅灰石礦的成礦地質(zhì)條件十分優(yōu)越，成礦遠(yuǎn)景好，找礦潛力大。

（4）成礦的時(shí)間維分析

新疆哈密市星星峽至尾亞一帶硅灰石礦的成礦地層時(shí)代是較古老的中天山群卡瓦布拉克組，而與成礦作用有關(guān)的侵入巖主要是華力西中期的中、酸性巖漿巖，其期后熱液參與元素的搬運(yùn)及接觸交代，由于成礦熱液及成礦的滯后性，其成礦時(shí)間與新疆第二成礦高峰期完全一致，是晚石炭世至二疊紀(jì)期間新疆北部進(jìn)入碰撞造山的后期階段的產(chǎn)物。

綜上分析，充分說明哈密市星星峽至尾亞一帶硅灰石礦的成礦地質(zhì)條件十分優(yōu)越，成礦遠(yuǎn)景好，找礦潛力大。通過資源儲(chǔ)量統(tǒng)計(jì)，哈密市星星峽至尾亞一帶硅灰石礦共探獲內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量90.92萬噸，預(yù)測(cè)總資源量可達(dá)120萬噸。

近年來，隨著國(guó)家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的深入實(shí)施，特別是針對(duì)新疆的開發(fā)建設(shè)，中央出臺(tái)了一系列優(yōu)惠政策。哈密地區(qū)是新疆與內(nèi)地各省份溝通的橋頭堡，必將會(huì)使哈密地區(qū)成為新疆東部最重要的交通樞紐，硅灰石產(chǎn)品銷售前景廣闊，礦山經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是可觀的。