新疆含金属石英脉的成因及地质特征

兰 飞 ，张自凯，管志荣

（成都理工大学，四川 成都 610059）

金属矿物是自然界中最常见的和分布最广泛的金属矿物资源之一。分析组成矿石的多种元素，矿石的矿物成份：绿泥石、长石、绢云母等，矿石矿物主要为毒砂、自然金等。如图1。

图1 常见金属矿石

其布提沟金属矿位于温泉县南偏西方向，距县城十公里左右。矿区海拔约2000米，高差约270米，地形切割强烈，属中低山地区。金属矿区位于天蒙造山系伊宁中天山地块，赛里木陆缘盆地，赛里木地块。矿区褶皱发育，形态复杂，由于受到岩体以及后期构造破坏作用，褶皱不在完整，而且较难识别。矿区区域整体为一个近东西向的背斜。主要包含一套岩性为变粒岩、片岩、片麻岩的变质岩系。矿区断裂构造较发育，多为逆断层。主构造线按断裂展布方向可以划分为三组，分别为东西向、南东东向、南西西向。其中构造规模以东西向为最，其余两组规模相对较小。东西向的波尔塔拉河大断裂贯通区域中部，延伸约三千米左右，断层周围常伴有十到五十米不等的构造破碎带，且有石英脉，网脉充填。

1 金属矿物的形成机制

虽然金属矿物的形成与断裂带内流体活动有密切关系，但其某些特征显现出了其形成过程是较为复杂的，并非是热液流体直接结晶而成。在变质岩系中，金属矿物的成因有两种假说，Durney等认为地壳中发生的构造变形会导致金属矿物的溶解和重结晶，Goffe等认为在岩石变质变形引起的温压条件改变会导致矿物沉淀析出，郎殿有等认为应变矿物如果发育完全，一般会经过三个阶段。矿物也可以作为矿物和流体反应的变质产物，关于金属矿物与构造作用的关系，梁晓等曾分析了滇西景谷地区构造片麻岩中矿物的成因，认为在构造作用下含矿石在剪切带内发生溶解，迁移重结晶而形成金属矿物。徐莉认为大陆科学钻探HP-UHP变质岩中的矿物是由于岩石在折返过程中压力降低，流体释放过程而形成的。肖化云通过模拟金山矿物形成的实验，得出矿物的形成的基本条件是成矿流体的存在和构造应力的推动。汪劲草对构造作用和成矿流体之间的联系作了相关描述。由于压力差的存在，处于强剪切带中的高压低温混合流体会产生渗流作用，应变作用下流体会通过微裂隙向中心渗透。当岩石的抗剪切强度小于流体产生的液压时，岩石就会出现张剪裂隙。强剪切带中的温度、压力、流体浓度都相对高于张裂隙，由于能量差的存在，富硅流体会向低能量的张裂隙流动，而且低温低压的裂隙也有利于富硅流体的沉淀。汪劲草提出变形分解作用是矿物形成的前提条件，水力压裂作用是裂隙形成与扩展的直接原因，含硅质的混合流体的愈合作用是物质能量不断达到动态平衡的必然要求。

邵进才根据容矿断裂与脉状充填物之间的关系将容矿断裂分为两类，一类是同构造脉，另一类是后构造脉。所谓的同构造脉是指由于流体的压力使岩石产生裂隙，在裂隙产生的同时含矿热液将裂隙充填，此类脉体被称作同构造脉。后构造脉是指由于外力的存在使岩石产生断裂，然后断裂被含矿流体所充填，断裂产生的原因与流体之间无任何相关联系。此类脉体被称作后构造脉。但是在实际的含矿热液充填过程中，两种容矿断裂并不是以单一的形式存在，而是有多种组合形式。大多数学者认为裂隙的产生是由于外力产生的，裂隙的产生与脉体的充填是两个相对独立的过程[1967，Ramsay；1984，翟玉生等；1985，陈国达；1986，曾庆丰]。在自然界中多数断裂确实是外力所致，但也存在部分断裂是由于流体的液压所致，如发现的许多太古宙同构造脉型金矿。含矿流体使岩石产生裂隙，后续压力导致裂隙扩大，最后形成了容矿断裂。

矿区内存在两条产于下远古界温泉群的脉石英矿体，矿体呈透镜状分布，在地表两条石英脉呈“八”字形分布。矿石主要为灰白色、白色块状脉石英，矿石为微粒状或隐晶结构，块状构造，贝壳状断口，参差状，油脂光泽，矿物含有少量的长石、绢云母、绿泥石等。矿体赋存于下元古界的斜长角闪片岩和花岗质混合岩层位内。其中一条围岩与底板均为斜长角闪片岩，另一条矿体底板为斜长角闪片岩，围岩为花岗质混合岩。其布提沟的脉石英是由于容矿断裂形成时，产生了巨大的压力落差，使含矿流体迅速进入断裂中。由于流体所处物理化学环境的度和压力降低，使二氧化硅的溶解度降低，并且使流体发生相分离，导致PH和组分浓度升高。在主脉体附近的岩石裂隙中会出现小的石英脉、网脉。是由于流体的压力升高到一定程度时，岩石发生破裂，流体进入

参考文献裂隙并沉淀在其中。

2 结语

（1）矿区围岩的岩性较单一，断裂构造不发育，矿体呈一定的角度倾斜，岩体含水少，较稳固，无坍塌和陷落。

（2）矿区所在的区域内区域变质作用类型较广泛，矿区内的变质作用类型为区域低温动力变质作用。

（3）矿区的变质岩主要为混合岩、斜长角闪岩。围岩蚀变较强烈、发育有绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化、硅化。

综上所述，初步认为其布提沟的金属矿物充填在裂隙，又经后期构造改造而形成的矿床。