新疆含金屬石英脈的成因及地質特征

蘭 飛 ，張自凱，管志榮

（成都理工大學，四川 成都 610059）

金屬礦物是自然界中最常見的和分布最廣泛的金屬礦物資源之一。分析組成礦石的多種元素，礦石的礦物成份：綠泥石、長石、絹云母等，礦石礦物主要為毒砂、自然金等。如圖1。

圖1 常見金屬礦石

其布提溝金屬礦位于溫泉縣南偏西方向，距縣城十公里左右。礦區海拔約2000米，高差約270米，地形切割強烈，屬中低山地區。金屬礦區位于天蒙造山系伊寧中天山地塊，賽里木陸緣盆地，賽里木地塊。礦區褶皺發育，形態復雜，由于受到巖體以及后期構造破壞作用，褶皺不在完整，而且較難識別。礦區區域整體為一個近東西向的背斜。主要包含一套巖性為變粒巖、片巖、片麻巖的變質巖系。礦區斷裂構造較發育，多為逆斷層。主構造線按斷裂展布方向可以劃分為三組，分別為東西向、南東東向、南西西向。其中構造規模以東西向為最，其余兩組規模相對較小。東西向的波爾塔拉河大斷裂貫通區域中部，延伸約三千米左右，斷層周圍常伴有十到五十米不等的構造破碎帶，且有石英脈，網脈充填。

1 金屬礦物的形成機制

雖然金屬礦物的形成與斷裂帶內流體活動有密切關系，但其某些特征顯現出了其形成過程是較為復雜的，并非是熱液流體直接結晶而成。在變質巖系中，金屬礦物的成因有兩種假說，Durney等認為地殼中發生的構造變形會導致金屬礦物的溶解和重結晶，Goffe等認為在巖石變質變形引起的溫壓條件改變會導致礦物沉淀析出，郎殿有等認為應變礦物如果發育完全，一般會經過三個階段。礦物也可以作為礦物和流體反應的變質產物，關于金屬礦物與構造作用的關系，梁曉等曾分析了滇西景谷地區構造片麻巖中礦物的成因，認為在構造作用下含礦石在剪切帶內發生溶解，遷移重結晶而形成金屬礦物。徐莉認為大陸科學鉆探HP-UHP變質巖中的礦物是由于巖石在折返過程中壓力降低，流體釋放過程而形成的。肖化云通過模擬金山礦物形成的實驗，得出礦物的形成的基本條件是成礦流體的存在和構造應力的推動。汪勁草對構造作用和成礦流體之間的聯系作了相關描述。由于壓力差的存在，處于強剪切帶中的高壓低溫混合流體會產生滲流作用，應變作用下流體會通過微裂隙向中心滲透。當巖石的抗剪切強度小于流體產生的液壓時，巖石就會出現張剪裂隙。強剪切帶中的溫度、壓力、流體濃度都相對高于張裂隙，由于能量差的存在，富硅流體會向低能量的張裂隙流動，而且低溫低壓的裂隙也有利于富硅流體的沉淀。汪勁草提出變形分解作用是礦物形成的前提條件，水力壓裂作用是裂隙形成與擴展的直接原因，含硅質的混合流體的愈合作用是物質能量不斷達到動態平衡的必然要求。

邵進才根據容礦斷裂與脈狀充填物之間的關系將容礦斷裂分為兩類，一類是同構造脈，另一類是后構造脈。所謂的同構造脈是指由于流體的壓力使巖石產生裂隙，在裂隙產生的同時含礦熱液將裂隙充填，此類脈體被稱作同構造脈。后構造脈是指由于外力的存在使巖石產生斷裂，然后斷裂被含礦流體所充填，斷裂產生的原因與流體之間無任何相關聯系。此類脈體被稱作后構造脈。但是在實際的含礦熱液充填過程中，兩種容礦斷裂并不是以單一的形式存在，而是有多種組合形式。大多數學者認為裂隙的產生是由于外力產生的，裂隙的產生與脈體的充填是兩個相對獨立的過程[1967，Ramsay；1984，翟玉生等；1985，陳國達；1986，曾慶豐]。在自然界中多數斷裂確實是外力所致，但也存在部分斷裂是由于流體的液壓所致，如發現的許多太古宙同構造脈型金礦。含礦流體使巖石產生裂隙，后續壓力導致裂隙擴大，最后形成了容礦斷裂。

礦區內存在兩條產于下遠古界溫泉群的脈石英礦體，礦體呈透鏡狀分布，在地表兩條石英脈呈“八”字形分布。礦石主要為灰白色、白色塊狀脈石英，礦石為微粒狀或隱晶結構，塊狀構造，貝殼狀斷口，參差狀，油脂光澤，礦物含有少量的長石、絹云母、綠泥石等。礦體賦存于下元古界的斜長角閃片巖和花崗質混合巖層位內。其中一條圍巖與底板均為斜長角閃片巖，另一條礦體底板為斜長角閃片巖，圍巖為花崗質混合巖。其布提溝的脈石英是由于容礦斷裂形成時，產生了巨大的壓力落差，使含礦流體迅速進入斷裂中。由于流體所處物理化學環境的度和壓力降低，使二氧化硅的溶解度降低，并且使流體發生相分離，導致PH和組分濃度升高。在主脈體附近的巖石裂隙中會出現小的石英脈、網脈。是由于流體的壓力升高到一定程度時，巖石發生破裂，流體進入

參考文獻裂隙并沉淀在其中。

2 結語

（1）礦區圍巖的巖性較單一，斷裂構造不發育，礦體呈一定的角度傾斜，巖體含水少，較穩固，無坍塌和陷落。

（2）礦區所在的區域內區域變質作用類型較廣泛，礦區內的變質作用類型為區域低溫動力變質作用。

（3）礦區的變質巖主要為混合巖、斜長角閃巖。圍巖蝕變較強烈、發育有絹云母化、綠泥石化、黃鐵礦化、硅化。

綜上所述，初步認為其布提溝的金屬礦物充填在裂隙，又經后期構造改造而形成的礦床。