新疆精河县乌兰达坂脉石英矿矿床成因浅析

李进鸿

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地球物理探矿队，新疆乌鲁木齐 830000）

1 区域地质特征

1.1 地层

区域地层区划隶属塔里木-南疆地层大区，中南天山-北山地层区，中天山-马鬃山地层分区的博罗霍洛地层小区，出露地层由老至新为古生界中泥盆统汗吉尕组（D2hj）、上石炭统东图津河组(C2dt)、新生界新近系独山子组（N2d）及第四系（Q）等。

中泥盆统汗吉尕组地层主要分布于该区北、南西部，出露岩性有玄武岩、安山岩、粗玄岩、石英粗安岩等中基-中酸性火山熔岩夹碎屑岩建造；砂砾岩、硅质岩、角岩等粗-细碎屑岩建造；粉砂-砂岩、硅质岩、透辉大理岩、灰岩、细碎屑岩-硅泥质岩-灰岩夹火山碎屑岩建造，组内地层呈超覆不整合或断层接触。

上石炭统东图津河组主要分布于该区东南冬吐劲河两岸、东北部的乌吐劲河下游北岸部分地区，主要出露岩性有灰岩、砂岩、粉砂岩组成的碳酸盐岩夹细碎屑岩建造和岩屑砂岩、砾岩、复成分砾岩夹大理岩组成的中-细碎屑岩夹碳酸盐岩建造。

新近系独山子组主要分布于该区西部吉普克-查汗图一带山间盆地及山前切割强烈部位。不整合覆盖于泥盆纪汗吉尕组、石炭纪东图津组及石炭纪花岗岩之上。主要岩性为山麓河湖相浅红色砂质粘土、土黄色含砾粘土层、浅灰色砂砾岩等。

第四系主要分布于该区西部基普克、冬吐劲河流的沟谷部位及山前坡地。主要为冰川堆积物、冲洪积物、冲积物等。

1.2 构造

区域位于我国西天山中段，冬吐劲弧间盆地边部，为天山造山带的重要组成部分，区内构造较发育，除主体断裂、褶皱构造形式外，还发育节理、劈理等构造。

该区东部北西向断裂为区内最主要的断裂构造。主要为高角度逆断层，部分为高角度-低角度正断层。多倾向北东，倾角55-80°。主裂面略显波状，多数较平直。断裂内由构造角砾岩组成。具多期活动性，主体显示右行压扭特征。

北东向断裂多为北西向断裂构造的次级共轭断裂。宽5～20米，延伸长几至十几公里。多倾向南东，倾角较陡。主要由较平直裂面和角砾岩、碎裂岩组成。主体显示右行张扭特征。

区内褶皱构造发育于泥盆纪汗吉尕组和石炭纪东吐津河组之中，分属于早华力西构造层及中华力西期构造层。轴部走向北西，倾向南西和北东，倾角多较陡。属区域地壳隆升变形之产物。

1.3 侵入岩

区内侵入岩发育，属华力西中期。为晚石炭世壳源序列侵入岩，依据其地质特征、结构构造、相互接触关系进一步划分为六次侵入（为晚石炭世壳源序列第三-第八侵入），主要侵入岩性为黑云二长花岗岩、钾长花岗岩等，侵入岩多为岩枝状、不规则状椭圆、岩株状、条带状等，呈北西-南东向展布。

区域内脉岩较为发育，主要分布在区域的中东部，主要产于华力西中期的中粒钾长花岗岩、粗中粒黑云二长花岗岩中，中泥盆统汗吉尕组中及上石炭统东图津河组中也有分布。脉岩在地层中受断层及岩层的影响较大，主要沿地层及断层走向分布。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区内出露地层主要为中泥盆统汗吉尕组，主要分布在矿区的南西角，矿区中部也有少量残留地层。地层整体北-北东倾，倾向100°～120°；倾角39°～69°。该组在矿区内出露岩性为灰色粉砂岩，岩层整体稳定，局部见不连续石英脉发育。

2.2 构造

矿区地层及岩体总体较完整，为北东向单斜形态。矿区地表及深部未见断层产出。矿体底板中泥盆统汗吉尕组灰色粉砂岩中，岩石裂隙发育；矿体顶板二长花岗斑岩岩石较致密，裂隙发育一般，与矿体接触部位局部形成锯齿状。

2.3 侵入岩

矿区内出露的侵入岩为晚石炭世壳源序列第四侵入次二长花岗斑岩，岩石整体完整。主要分布在矿区的北东部，呈不规则岩基状产出，与南西部的地层呈侵入接触。

3 矿体特征

脉石英矿体位于矿区中部，围岩为次二长花岗斑岩，矿体近东西向展布，呈纺锤状凸露于地表，倾向355°-30°，倾角30°-66°，矿体产状较稳定，未见断层出露。通过野外观察及样品分析，可将脉石英矿用于生产多晶硅、平板玻璃硅质原料等。

矿体在矿区出露长200多米，针对地表矿体进行刻线控制分析，地表矿体厚度为49.80～91.90米，厚度变化系数为14.45%。其中脉石英矿（用于生产多晶硅）中SiO2最高为99.72%，最低为98.03%，平均99.10%；SiO2含量在地表变化系数为0.33%。含杂质脉石英矿（用于平板玻璃硅质原料）中，SiO2最高为98.95%，最低为90.09%，平均95.26%，SiO2含量在地表变化系数为2%。总体来看，脉石英矿体在地表厚度变化和品位变化均稳定。

通过钻探对脉石英矿体及含杂质脉石英矿体进行了深部控制，控制深度140.5 米。矿体在深部最宽穿矿厚度为102.36 米，最窄穿矿厚度为37.72 米，矿体在深部厚度变化系数为47.44%。脉石英矿体SiO2最高为99.70%，最低为98.27%，平均99.20%，SiO2含量在深部变化系数为0.41%。含杂质脉石英矿体SiO2最高为98.9%，最低为89.78%，平均96.58%，SiO2含量在深部变化系数为1.97%。总体来看，脉石英矿体在深部厚度变化和品位变化均为稳定型。

4 矿体围岩及矿化蚀变

4.1 围岩

矿体顶板为晚石炭世壳源序列第四侵入次二长花岗斑岩，其SiO2含量在地表为71.67～73.61%，在深部为66.18-75.81%，SiO2含量总体有深部低于地表的趋势，沿走向变化规律中间较低，两边较高。矿体底板地表为中泥盆统汗吉尕组二段灰色粉砂岩，其SiO2含量在地表为65.18～71.31%，在深部为晚石炭世壳源序列第四侵入次二长花岗斑岩，其SiO2含量72.22～74.63%，SiO2含量有深部低于地表的趋势，自西向东有逐渐升高的微弱趋势。

4.2 矿化蚀变特征

矿化蚀变主要集中在脉石英矿体与围岩接触部位，与底板灰色粉砂岩接触附近。灰色粉砂岩绿泥石化、硅化、褐铁矿化明显较强。与顶板二长花岗斑岩接触附近，二长花岗斑岩主要表现较强硅化和弱褐铁矿化。在北西部矿体中，沿矿体裂隙褐铁矿化较强。

5 矿床成因浅析

5.1 矿床成因

脉石英的主要成矿物质来源为中酸性岩浆侵入时所形成的岩浆期后热液。岩浆作用形成的岩浆热液成分较复杂，冷却侵入体内随气化物质冷却形成的水热溶液流体，富含硅质，水热溶液流体沿着张性或张扭性裂隙运移，在近地表膨大、交叉、交汇转变，形成脉石英，与围岩呈锯齿状接触，或物理化学条件下岩性发生变化的接触界面地段沉淀，形成形态各异的脉石英。在富含硅质的水热溶液流体运移过程中，常会伴有中酸性岩浆成分混入，形成含杂质的脉石英。本矿床类型属岩浆期后热液充填型矿床。

5.2 找矿标志

结合区域地质资料、工作区地质特征等，初步总结出区域内脉石英矿的找矿标志有：

地层标志：中泥盆统汗吉尕组中形成脉石英的可能较大。

岩体标志：区域内的花岗岩中，花岗岩与地层接触部位易形成脉石英。

构造标志：脉石英多数严格受断裂构造控制，沿断裂裂隙易形成脉石英矿。

转石标志：脉石英与围岩抗具有差异性风化，脉石英易垮塌，山沟山脊中的石英转石，可作为找矿标志。