新疆溫泉縣博爾塔拉河南岸石墨礦變質(zhì)作用及其意義

秦彪

（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 地質(zhì)概況

新疆溫泉縣博爾塔拉河南岸石墨礦地理位置位于新疆溫泉縣城西南，區(qū)域成礦帶屬賽里木鉛、鋅、銅、石墨成礦帶，其大地構(gòu)造位置屬準(zhǔn)噶爾-哈薩克斯坦板塊、伊犁-伊賽克湖微地塊、賽里木地塊［1］，出露地層為下元古界溫泉群變質(zhì)巖系中，其上覆中元古界長(zhǎng)城系哈爾達(dá)坂群呈斷層接觸關(guān)系。巖石組合主要由一套黑云母斜長(zhǎng)片麻巖、二云母石英片巖、絹云母石英片巖、角閃斜長(zhǎng)片麻巖夾大理巖、花崗片麻巖等。礦體主要受地層控制，呈層狀，礦體產(chǎn)狀與地層一致，共發(fā)現(xiàn)5層礦體，礦石的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，主要為鱗片變晶、鱗片粒狀變晶及變晶結(jié)構(gòu)，構(gòu)造主要為片狀、片麻狀、似條帶狀構(gòu)造。

2 變質(zhì)巖石類型

變質(zhì)巖包括片巖類、片麻巖類、斜長(zhǎng)變粒巖類、石英巖類、大理巖類、斜長(zhǎng)角閃巖等。

（1）片巖類：主要有石墨石英片巖、石墨云母片巖、石英片巖、云母片巖等。特征變質(zhì)礦物黑云母黃綠色，呈鱗片狀相對(duì)聚集，分布于淺色粒狀礦物晶粒間，常被白云母交代。矽線石無(wú)色透明，分布于黑云母、白云母間隙中或邊部，常被綠泥石、絹云母交代。石榴石淺褐色，分布于云母礦物間隙。磷灰石呈渾圓粒狀、柱狀，多分布石英間隙。

（2）片麻巖類：主要有黑云母斜長(zhǎng)片麻巖、石墨黑云斜長(zhǎng)片麻巖、二云斜長(zhǎng)片麻巖、石榴黑云斜長(zhǎng)片麻巖等。

（3）斜長(zhǎng)變粒巖類：主要有斜長(zhǎng)變粒巖、黑云斜長(zhǎng)變粒巖、透輝石斜長(zhǎng)變粒巖、角閃斜長(zhǎng)變粒巖等。特征變質(zhì)礦物角閃石黃綠色，柱狀變晶、定向分布，在角閃石中包有自形、菱形和半自形粒狀榍石，多被次閃石等交代，保留其假象，僅見有少量殘留。透閃石淺褐色，柱狀、纖狀變晶，分布于鉀長(zhǎng)石間隙中。陽(yáng)起石鏡下淡綠色，柱狀、纖維狀，分布于角閃石間隙中，電氣石呈渾圓粒狀、柱狀分布于絹云母、黑云母間隙中。

（4）石英巖類：主要有長(zhǎng)石石英巖、石英巖、石榴石石英巖等。特征變質(zhì)礦物油石榴石他形粒狀、鏡下淺褐色，裂理發(fā)育。綠簾石鏡下淺褐色，分布于石英間隙中。

（5）大理巖類：主要有石墨大理巖、金云母大理巖、透輝石透閃石大理巖、條帶狀大理巖等。特征變質(zhì)礦物透輝石分布于方解石間隙中。透閃石分布于方解石顆粒間隙中，常交代透輝石。金云母分布于方解石顆粒間隙中。蛇紋石鱗片狀，呈透輝石假象產(chǎn)出，為交代透輝石而成，分布于方解石間隙中或呈包裹體分布于方解石內(nèi)部。

（6）斜長(zhǎng)角閃巖類：主要有斜長(zhǎng)角閃巖、斜長(zhǎng)輝石角閃巖。特征變質(zhì)礦物角閃石他形柱狀，黃綠色，多被纖維狀陽(yáng)起石、鱗片狀蛇紋石交代，局部被黑云母交代。陽(yáng)起石分布于角閃石粒間或晶粒間隙中，為交代角閃石而成，常被蛇紋石交代。黑云母黃綠色，多分布于角閃石粒間隙中或其晶內(nèi)的裂隙中，多為交代角閃石而成。蛇紋石鱗片狀，不均勻分布于角閃石、陽(yáng)起石粒間或裂隙中，為交代角閃石或陽(yáng)起石的產(chǎn)物。

3 變質(zhì)作用特征

根據(jù)變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物轉(zhuǎn)變、世代關(guān)系及地層產(chǎn)狀，特別是特征變質(zhì)礦物的產(chǎn)出特征及礦物生長(zhǎng)的時(shí)代關(guān)系［2］，區(qū)域普遍遭受了兩期變質(zhì)作用。表現(xiàn)為變質(zhì)礦物黑云母、陽(yáng)起石、透閃石交代石榴石、透輝石、角閃石，其中，角閃石廣泛發(fā)育被其他礦物交代的現(xiàn)象，鏡下可見次閃石、纖維狀陽(yáng)起石、鱗片狀綠泥石、綠色黑云母沿角閃石裂隙或邊緣交代角閃石，并使其假象存在。

第一期：為低角閃巖相變質(zhì)作用，特征變質(zhì)礦物為角閃石、石榴石、石墨等，主要變質(zhì)巖類型是石墨石英片巖、黑云母斜長(zhǎng)變粒巖、透閃石大理巖、透輝石大理巖。在區(qū)內(nèi)還發(fā)育少量混合巖脈，典型礦物組合有：石榴石+黑云母+斜長(zhǎng)石+石英+白云母；角閃石+斜長(zhǎng)石+黑云母+綠簾石；方解石+石墨+石英。

第二期：為綠片巖相退變質(zhì)作用，特征變質(zhì)礦物為黑云母、綠泥石、絹云母等，主要變質(zhì)巖類型是黑云母斜長(zhǎng)片麻巖、二云母石英片巖、絹云母石英片巖、二云母斜長(zhǎng)片麻巖等。黑云母對(duì)早期形成的角閃石沿邊緣交代替換，但不完全，角閃石外觀輪廓仍清晰可見。典型變質(zhì)礦物組合：黑云母+斜長(zhǎng)石+石英+白云母。

4 地質(zhì)意義

區(qū)域變質(zhì)作用使下元古界溫泉群一套含碳的粘土質(zhì)半粘土質(zhì)沉積物中分散狀的碳質(zhì)向石墨轉(zhuǎn)變［3］，形成石墨工業(yè)礦體。

不同結(jié)構(gòu)構(gòu)造的巖石，石墨品位存在差異。以片狀構(gòu)造為主的石墨石英片巖和石墨云母片巖中，片狀礦物（云母、石墨）連續(xù)定向排列，肉眼可辨認(rèn)，固定碳分布均勻，含量基本穩(wěn)定，且相對(duì)較高；以似條帶狀、塊狀構(gòu)造為主的石墨大理巖中，淺色粒狀礦物與暗色片狀礦物相間排列或雜亂排列；固定碳分布不均勻，含量變化大；以片麻狀構(gòu)造為主的石墨黑云母片麻巖，含石墨片麻巖中，淺色粒狀礦物較多，暗色片狀礦物較少，固定碳含量相對(duì)較低。

鱗片石墨在品位較高的層位,鱗片片度相對(duì)較大，主要分布于石墨大理巖和石墨云母片巖中，說(shuō)明不同層位因巖石成分差異而顯示出石墨品位和片度的差異［4］，一方面，在區(qū)域角閃巖相變質(zhì)作用中，巖石發(fā)生重結(jié)晶、重組合及變形作用，改變了礦物組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)造，變質(zhì)熱液促進(jìn)了石墨的重結(jié)晶富集；另一方面，后期區(qū)域構(gòu)造作用及巖漿作用引起的混合巖化作用的影響，致使石墨晶片隨脈石礦物顆粒增大的過(guò)程中，亦在增大，并進(jìn)一步遷移富集［5］。