新疆精河縣烏蘭達(dá)坂脈石英礦礦床成因淺析

李進(jìn)鴻

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局地球物理探礦隊，新疆烏魯木齊 830000）

1 區(qū)域地質(zhì)特征

1.1 地層

區(qū)域地層區(qū)劃隸屬塔里木-南疆地層大區(qū)，中南天山-北山地層區(qū)，中天山-馬鬃山地層分區(qū)的博羅霍洛地層小區(qū)，出露地層由老至新為古生界中泥盆統(tǒng)汗吉尕組（D2hj）、上石炭統(tǒng)東圖津河組(C2dt)、新生界新近系獨山子組（N2d）及第四系（Q）等。

中泥盆統(tǒng)汗吉尕組地層主要分布于該區(qū)北、南西部，出露巖性有玄武巖、安山巖、粗玄巖、石英粗安巖等中基-中酸性火山熔巖夾碎屑巖建造；砂礫巖、硅質(zhì)巖、角巖等粗-細(xì)碎屑巖建造；粉砂-砂巖、硅質(zhì)巖、透輝大理巖、灰?guī)r、細(xì)碎屑巖-硅泥質(zhì)巖-灰?guī)r夾火山碎屑巖建造，組內(nèi)地層呈超覆不整合或斷層接觸。

上石炭統(tǒng)東圖津河組主要分布于該區(qū)東南冬吐勁河兩岸、東北部的烏吐勁河下游北岸部分地區(qū)，主要出露巖性有灰?guī)r、砂巖、粉砂巖組成的碳酸鹽巖夾細(xì)碎屑巖建造和巖屑砂巖、礫巖、復(fù)成分礫巖夾大理巖組成的中-細(xì)碎屑巖夾碳酸鹽巖建造。

新近系獨山子組主要分布于該區(qū)西部吉普克-查汗圖一帶山間盆地及山前切割強(qiáng)烈部位。不整合覆蓋于泥盆紀(jì)汗吉尕組、石炭紀(jì)東圖津組及石炭紀(jì)花崗巖之上。主要巖性為山麓河湖相淺紅色砂質(zhì)粘土、土黃色含礫粘土層、淺灰色砂礫巖等。

第四系主要分布于該區(qū)西部基普克、冬吐勁河流的溝谷部位及山前坡地。主要為冰川堆積物、沖洪積物、沖積物等。

1.2 構(gòu)造

區(qū)域位于我國西天山中段，冬吐勁弧間盆地邊部，為天山造山帶的重要組成部分，區(qū)內(nèi)構(gòu)造較發(fā)育，除主體斷裂、褶皺構(gòu)造形式外，還發(fā)育節(jié)理、劈理等構(gòu)造。

該區(qū)東部北西向斷裂為區(qū)內(nèi)最主要的斷裂構(gòu)造。主要為高角度逆斷層，部分為高角度-低角度正斷層。多傾向北東，傾角55-80°。主裂面略顯波狀，多數(shù)較平直。斷裂內(nèi)由構(gòu)造角礫巖組成。具多期活動性，主體顯示右行壓扭特征。

北東向斷裂多為北西向斷裂構(gòu)造的次級共軛斷裂。寬5～20米，延伸長幾至十幾公里。多傾向南東，傾角較陡。主要由較平直裂面和角礫巖、碎裂巖組成。主體顯示右行張扭特征。

區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造發(fā)育于泥盆紀(jì)汗吉尕組和石炭紀(jì)東吐津河組之中，分屬于早華力西構(gòu)造層及中華力西期構(gòu)造層。軸部走向北西，傾向南西和北東，傾角多較陡。屬區(qū)域地殼隆升變形之產(chǎn)物。

1.3 侵入巖

區(qū)內(nèi)侵入巖發(fā)育，屬華力西中期。為晚石炭世殼源序列侵入巖，依據(jù)其地質(zhì)特征、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、相互接觸關(guān)系進(jìn)一步劃分為六次侵入（為晚石炭世殼源序列第三-第八侵入），主要侵入巖性為黑云二長花崗巖、鉀長花崗巖等，侵入巖多為巖枝狀、不規(guī)則狀橢圓、巖株狀、條帶狀等，呈北西-南東向展布。

區(qū)域內(nèi)脈巖較為發(fā)育，主要分布在區(qū)域的中東部，主要產(chǎn)于華力西中期的中粒鉀長花崗巖、粗中粒黑云二長花崗巖中，中泥盆統(tǒng)汗吉尕組中及上石炭統(tǒng)東圖津河組中也有分布。脈巖在地層中受斷層及巖層的影響較大，主要沿地層及斷層走向分布。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為中泥盆統(tǒng)汗吉尕組，主要分布在礦區(qū)的南西角，礦區(qū)中部也有少量殘留地層。地層整體北-北東傾，傾向100°～120°；傾角39°～69°。該組在礦區(qū)內(nèi)出露巖性為灰色粉砂巖，巖層整體穩(wěn)定，局部見不連續(xù)石英脈發(fā)育。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)地層及巖體總體較完整，為北東向單斜形態(tài)。礦區(qū)地表及深部未見斷層產(chǎn)出。礦體底板中泥盆統(tǒng)汗吉尕組灰色粉砂巖中，巖石裂隙發(fā)育；礦體頂板二長花崗斑巖巖石較致密，裂隙發(fā)育一般，與礦體接觸部位局部形成鋸齒狀。

2.3 侵入巖

礦區(qū)內(nèi)出露的侵入巖為晚石炭世殼源序列第四侵入次二長花崗斑巖，巖石整體完整。主要分布在礦區(qū)的北東部，呈不規(guī)則巖基狀產(chǎn)出，與南西部的地層呈侵入接觸。

3 礦體特征

脈石英礦體位于礦區(qū)中部，圍巖為次二長花崗斑巖，礦體近東西向展布，呈紡錘狀凸露于地表，傾向355°-30°，傾角30°-66°，礦體產(chǎn)狀較穩(wěn)定，未見斷層出露。通過野外觀察及樣品分析，可將脈石英礦用于生產(chǎn)多晶硅、平板玻璃硅質(zhì)原料等。

礦體在礦區(qū)出露長200多米，針對地表礦體進(jìn)行刻線控制分析，地表礦體厚度為49.80～91.90米，厚度變化系數(shù)為14.45%。其中脈石英礦（用于生產(chǎn)多晶硅）中SiO2最高為99.72%，最低為98.03%，平均99.10%；SiO2含量在地表變化系數(shù)為0.33%。含雜質(zhì)脈石英礦（用于平板玻璃硅質(zhì)原料）中，SiO2最高為98.95%，最低為90.09%，平均95.26%，SiO2含量在地表變化系數(shù)為2%?？傮w來看，脈石英礦體在地表厚度變化和品位變化均穩(wěn)定。

通過鉆探對脈石英礦體及含雜質(zhì)脈石英礦體進(jìn)行了深部控制，控制深度140.5 米。礦體在深部最寬穿礦厚度為102.36 米，最窄穿礦厚度為37.72 米，礦體在深部厚度變化系數(shù)為47.44%。脈石英礦體SiO2最高為99.70%，最低為98.27%，平均99.20%，SiO2含量在深部變化系數(shù)為0.41%。含雜質(zhì)脈石英礦體SiO2最高為98.9%，最低為89.78%，平均96.58%，SiO2含量在深部變化系數(shù)為1.97%。總體來看，脈石英礦體在深部厚度變化和品位變化均為穩(wěn)定型。

4 礦體圍巖及礦化蝕變

4.1 圍巖

礦體頂板為晚石炭世殼源序列第四侵入次二長花崗斑巖，其SiO2含量在地表為71.67～73.61%，在深部為66.18-75.81%，SiO2含量總體有深部低于地表的趨勢，沿走向變化規(guī)律中間較低，兩邊較高。礦體底板地表為中泥盆統(tǒng)汗吉尕組二段灰色粉砂巖，其SiO2含量在地表為65.18～71.31%，在深部為晚石炭世殼源序列第四侵入次二長花崗斑巖，其SiO2含量72.22～74.63%，SiO2含量有深部低于地表的趨勢，自西向東有逐漸升高的微弱趨勢。

4.2 礦化蝕變特征

礦化蝕變主要集中在脈石英礦體與圍巖接觸部位，與底板灰色粉砂巖接觸附近。灰色粉砂巖綠泥石化、硅化、褐鐵礦化明顯較強(qiáng)。與頂板二長花崗斑巖接觸附近，二長花崗斑巖主要表現(xiàn)較強(qiáng)硅化和弱褐鐵礦化。在北西部礦體中，沿礦體裂隙褐鐵礦化較強(qiáng)。

5 礦床成因淺析

5.1 礦床成因

脈石英的主要成礦物質(zhì)來源為中酸性巖漿侵入時所形成的巖漿期后熱液。巖漿作用形成的巖漿熱液成分較復(fù)雜，冷卻侵入體內(nèi)隨氣化物質(zhì)冷卻形成的水熱溶液流體，富含硅質(zhì)，水熱溶液流體沿著張性或張扭性裂隙運(yùn)移，在近地表膨大、交叉、交匯轉(zhuǎn)變，形成脈石英，與圍巖呈鋸齒狀接觸，或物理化學(xué)條件下巖性發(fā)生變化的接觸界面地段沉淀，形成形態(tài)各異的脈石英。在富含硅質(zhì)的水熱溶液流體運(yùn)移過程中，常會伴有中酸性巖漿成分混入，形成含雜質(zhì)的脈石英。本礦床類型屬巖漿期后熱液充填型礦床。

5.2 找礦標(biāo)志

結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料、工作區(qū)地質(zhì)特征等，初步總結(jié)出區(qū)域內(nèi)脈石英礦的找礦標(biāo)志有：

地層標(biāo)志：中泥盆統(tǒng)汗吉尕組中形成脈石英的可能較大。

巖體標(biāo)志：區(qū)域內(nèi)的花崗巖中，花崗巖與地層接觸部位易形成脈石英。

構(gòu)造標(biāo)志：脈石英多數(shù)嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，沿斷裂裂隙易形成脈石英礦。

轉(zhuǎn)石標(biāo)志：脈石英與圍巖抗具有差異性風(fēng)化，脈石英易垮塌，山溝山脊中的石英轉(zhuǎn)石，可作為找礦標(biāo)志。