新疆莎车县达木斯石膏矿地质特征及成因分析

王肖杰 邓秋平

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第二地质大队 喀什 844000）

1 引言

石膏矿是我国水泥工业生产必不可少的重要辅助原料矿产之一，随着国家西部大开发战略的进一步实施，南疆莎车县达木斯石膏矿的开发必将为振兴地方经济、维护边疆稳定起到积极的促进作用。

2 矿区地质特征

2.1 地层

出露地层主要为上白垩统英吉莎群（K2yn）、古近系阿尔塔什组（E1a）、齐姆根组（E1-2q）：

（1）英吉莎群（K2yn）：少量分布于矿区西侧及南西部，近南北向展布，岩性以灰色长石石英砂岩、灰岩、泥灰岩为主，夹有粉砂质泥岩等，与阿尔塔什组（E1a）呈整合接触关系。该地层中有较大断裂通过迹象。地层倾向72°～105°，倾角52°～75°。

（2）阿尔塔什组（E1a）：在工区西北部与下伏白垩系上统英吉莎群为整合接触，与上覆齐姆根组为整合接触。根据其岩石组合特征分为：下部为灰黄色含硬石膏生物碎屑泥晶灰岩、泥晶灰岩（E1a1），倾向北东，倾角48°～63°；中部为白色厚层状石膏岩层（矿体位置）（E1a2或Gy），倾向北东，倾角26°～39°；上部为浅灰、灰黄色中厚层状砂质介壳灰岩、生物屑钙质细粒石英砂岩、灰绿色薄层状含粉砂生物屑泥晶灰岩、灰-浅灰色薄层状亮晶团粒灰岩（E1a3），倾角在27°～37°之间。本组以白色厚层状细晶石膏层和基本不含泥岩为特征与下伏英吉莎群或上覆齐姆根组相区别。

（3）齐姆根组（E1-2q）：与下伏阿尔塔什组为整合接触，其岩性以绿灰色含生物碎屑泥质粉砂岩为主（E1-2q1、E1-2q2）；顶部为绿灰色含生物碎屑泥质粉砂岩及紫红色泥岩为主（E1-2q3、E1-2q4），区别于上覆及下伏地层，为泻湖沉积环境。

2.2 构造

2.2.1 断层

矿区位于塔里木地块南缘喀什-叶城新生代陆内隆起带，受区域强大构造应力作用影响，矿区岩层相对较破碎，致使石膏矿体中节理裂隙发育，对石膏矿体有一定破坏作用，局部造成石膏矿贫化。矿区明显断裂主要有两条：

（1）F1∶为一逆冲断裂，发育于K2yn地层中。断裂走向与地层走向一致，存在一深切割沟壑，该断裂明显使岩层（矿体）节理裂隙发育，造成石膏矿两侧贫化以及英吉沙群地层呈明显扭曲变形，地表岩石破碎，断层产状：98°∠70°。

（2）F2∶为一逆冲断裂，发育于E1-2q地层中。断裂走向与地层走向呈小角度斜交，呈明显直线状负地形延伸，断层产状：103°∠61°。

2.2.2 褶曲

矿区北西部明显存在一背向斜构造，以向斜构造为主，枢纽南倾，形成东西高中间低地形。中间为向斜核部出露灰绿色与褐红色一套地层（E1a3与E1-2q），靠西部地层产状较舒缓，向东部靠近背斜部位突然变陡；西翼高山区以石膏矿层为主，而东翼根据出露岩性及其产状特征，由灰色细砂岩、白色石膏矿层又共同组成一紧闭背斜构造，核部地层为石膏矿体。该背向斜构造仅限于阿尔塔什组与齐姆根组（E1-2a+q）地层，其两侧由F1、F2断裂严格控制。

3 矿床地质特征

石膏矿区内石膏层主要位于矿区中部的阿尔塔什组第二岩性段（E1a2）地层中，控制宽112-435米，向北延伸出矿区，构成矿区最高山脊。巨厚层状石膏矿层岩性以白色泥质石膏-硬石膏为主夹少量薄层黄绿色泥质粉砂岩、膏泥岩等。总体产状：倾向56°～120°，倾角32°～68°。

可利用的石膏矿体经探槽控制垂向宽112～435米（斜距），平均宽258.8米，需要说明的是由于工作量所限对石膏层倾向面未能进行控制，向北延伸出矿区，南延被叶尔羌河谷第四系冲洪积物掩盖，矿区内出露长1000米。矿体呈层状产出，整体呈“∽”状背向斜构造形态产出，因向斜底部石膏矿体被大面积覆盖（位于最低侵蚀基准面以下），且两侧矿体宽度明显不一致，以向斜核部为界被分为东、西两条矿体，呈西翼宽，东翼窄的特征，但矿石类型基本一致。矿区出露矿体特征分述如下：

西翼矿体：为开采主要矿体，出露于向斜西翼呈单斜构造产出。矿区内出露长1000米，宽356～435米，平均396米。矿体产状：72°～102°∠32°～70°。顶板岩性为灰色钙质细粒岩屑石英砂岩，底板岩性为砖红色含粉砂铁质泥岩。根据地表及深部工程对比来看，矿体品位从南向北有略微变富趋势，向深部有略微变贫趋势。

东翼矿体：出露于一紧闭背斜构造核部。矿区内出露长1000米，宽112-400米，平均宽240米。矿体扭曲变形强烈，矿层较为破碎，但总体较为稳定，背斜西翼产状为：265°～310°∠55°～68°、背斜东翼产状为：60°～98°∠41°～53°。顶板岩性为灰色钙质细粒岩屑石英砂岩，底板岩性为砖红色含粉砂铁质泥岩。根据地表及深部工程对比来看，矿体品位从南向北有略微变贫趋势，向深部有略微变贫趋势。

矿石特征：

石膏、硬石膏：主要为灰白色-白色，玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽，硬石膏与石膏的区别是硬石膏硬度大于石膏，指甲刻不动，石膏多见白色雪花状石膏，少量纤维状石膏。矿石中部分被泥质染成灰色、灰黑色、浅褐色，呈致密块状构造、条带状构造，质地较纯，节理较发育，地表风化后部分呈灰白色到白色的粉末状或块状。

泥质：呈红色、灰黑色，粒度细，由泥质矿物组成，主要为水云母等粘土类矿物，在石膏层中局部呈2-5厘米厚的薄层状条带，局部赋存在石膏裂隙中，分布无一定的规律。

矿石结构：矿石中石膏及硬石膏呈半自形－自形片状，片度较大，厚度一般在4～8厘米左右，个别可达15厘米以上。

矿石构造：主要为块状构造、条带状构造，局部呈互层状、不规则状或透镜体状。

4 矿床成因探讨及找矿标志

石膏矿层产于古近系阿尔塔什组的沉积地层中为泻湖沉积环境形成。因成矿环境独特，所以泻湖相沉积环境可作为间接找石膏矿的环境标志。

石膏层的顶底板围岩常为规模巨大的膏泥岩，因其形成于高温氧化环境而呈棕红色，因此规模大的棕红色膏泥岩可作为直接找石膏矿的近矿标志。因石膏为高浓度卤水经蒸发作用而成，因此高盐度的碱性化学指标可作为一个间接找石膏矿的化学标志。

5 结论

通过对达木斯石膏矿一带中古近系阿尔塔什组底层、矿石特征、控制石膏矿床形成的构造条件和岩性特征，认为达木斯石膏矿一带石膏矿床在海水退却中形成泻湖沉积环境。在干旱炎热的气候条件下，潮水不断蒸发浓缩，石膏结晶沉积形成了具有价值的石膏矿床。