淺析新疆吉木薩爾縣小三臺—大三臺溝一帶葉臘石礦成礦規(guī)律

文旭東

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心新疆總隊 烏魯木齊 830000）

1 礦區(qū)概況

吉木薩爾縣葉臘石礦位于吉木薩爾縣243°方向47千米處的三臺鎮(zhèn)南，行政區(qū)劃隸屬于吉木薩爾縣管轄。礦區(qū)位于博格達北麓的中低山區(qū)，地勢起伏不大。礦區(qū)總體地勢南高北低。基巖基本裸露，巖石表面多為厚度不大的第四系風(fēng)化殘積層。

2 礦體地質(zhì)

葉臘石礦體產(chǎn)出于天池—水西溝逆斷層南側(cè)。賦存于柳樹溝組上部的英安巖、石英巖、石英片巖內(nèi)。礦化帶長約10千米，寬約3.6千米，已發(fā)現(xiàn)有7個礦體，其中1號礦體包含4個小礦體，長約1040米，寬約360米，主要產(chǎn)狀為186—255∠8—36°，礦體呈豆莢狀、脈狀。礦體頂板為英安巖，底板圍巖主要為安山巖或英安巖，礦體與圍巖多呈漸變關(guān)系。葉臘石含量40～68%，平均55%。

（1）礦石質(zhì)量

礦石主要由微粒石英和鱗片狀葉臘石組成，礦石自然類型有白色石英葉臘石及土黃、灰白色葉臘石石英兩種，根據(jù)化學(xué)組分主要為低鋁高硅葉臘石礦亞類。西段礦體（A段）的礦石工業(yè)類型主要為白色石英葉臘石型礦石，北東段（B段）則主要為土黃、灰白色葉臘石石英型礦石。礦石中主要礦物有石英和葉臘石2種，含少量黃鐵礦；脈石礦物主要為石英。礦石結(jié)構(gòu)鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造主要為片狀構(gòu)造。

（2）圍巖蝕變

礦化蝕變有葉臘石化、次生石英巖化、綠泥石化、黃鐵礦化等，以前2者為主。綠泥石化分布廣泛，但不夠強烈，與礦化的關(guān)系不大。次生石英巖化是礦區(qū)最主要的蝕變類型，在礦體的上、下盤形成強烈的交代蝕變帶。與成礦關(guān)系最密切的熱液蝕變，其在形成石英脈的同時，對破碎帶頂?shù)装鍑鷰r及內(nèi)部的圍巖角礫發(fā)生交代形成交代石英巖。

整個礦化蝕變經(jīng)歷了2個階段：一是與火山活動有關(guān)的自變質(zhì)作用，表現(xiàn)為面型的綠泥石化；二是與火山期后成礦熱液有關(guān)的近礦蝕變作用，表現(xiàn)為沿斷裂呈帶狀分布即以礦體為中心向兩側(cè)依次對稱分布的白色石英葉臘石帶、土黃色、白色葉臘石石英帶、白色葉臘石次生石英巖帶、綠色、白色葉臘石石英片巖帶(綠泥石化）、綠色安山巖帶（弱蝕變）、綠色英安巖帶，蝕變強度逐漸變?nèi)酢?/p>

（3）礦化階段

葉臘石成礦過程是熱液作用于中—酸性巖石的結(jié)果，與葉臘石礦床成礦有關(guān)的火山氣液富含SiO2及H2O、CO2、SO3、H2S等揮發(fā)組分。當(dāng)氣液在上升及運移至有利的巖性—富含長石類的安山巖及英安巖和有利容礦構(gòu)造。在合適的物理、化學(xué)條件下與圍巖中長石等礦物進行充分交代，使有用組分富集，取代舊地巖石中有關(guān)元素，形成新的元素組合。所以熱液的豐度、活動頻度、性質(zhì)及演變特征，不僅反映了在巖石蝕變程度、蝕變類型及空間分布特征上，還直接影響礦化程度及規(guī)模、礦石質(zhì)量和礦石自然類型。

（4）成礦機理和成礦模式

綜上所述，①礦化主要發(fā)育在中酸性火山巖中；②礦化范圍內(nèi)圍巖中均有葉臘石礦物，說明熱液活動規(guī)模大，蝕變強度高；③礦體與圍巖呈過渡關(guān)系，礦石的礦物成分和自然類型較簡單；④礦體受斷裂構(gòu)造控制，礦體呈豆莢狀和脈狀；⑤礦體內(nèi)片理十分發(fā)育，片理產(chǎn)狀與礦體走向基本一致。以上說明該葉臘石礦是受斷裂構(gòu)造控制的熱液性蝕變交代礦床。

3 成礦規(guī)律

葉蠟石主要由中酸性火山巖經(jīng)熱液蝕變而成，葉臘石的成礦必須具備三個地質(zhì)條件，即有利圍巖、控礦構(gòu)造和成礦熱液，本文將以此思路來分析新疆吉木薩爾縣葉臘石形成的基本地質(zhì)條件，結(jié)合張良臣、劉德權(quán)等（1998）在總結(jié)新疆成礦地質(zhì)條件已應(yīng)用了“三場一維”的思路。“三場一維”的成礦基本思路，即成礦的物質(zhì)場(含礦建造及物源或礦源層及礦源巖)、動力場(構(gòu)造條件，主要是構(gòu)造應(yīng)變帶、剪切帶)及空間場(礦液運移通道及儲礦空間)和時間維(成礦高峰期的地質(zhì)事件)的有效匹配與藕合的結(jié)果。

（1）成礦物質(zhì)場的分析

鋁元素的豐度及其賦存狀態(tài)是葉臘石礦床形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。鋁在自然界以化合態(tài)形式存在,地殼中鋁元素含量列金屬第一位，在漫長的地球演化過程中，地殼中的硅鋁氧化物通過構(gòu)造-熱事件被攜帶到地表內(nèi)，故應(yīng)具體分析包括固體、熔體及流體的物質(zhì)基礎(chǔ)。

成礦物質(zhì)的固體場：新疆已知主要葉臘石礦床均無例外的與海相火山巖建造有關(guān)。火山噴發(fā)作用從地殼攜帶硅鋁氧化物至地表海盆，經(jīng)水一巖化學(xué)反應(yīng)的沉積成巖作用下形成初始中酸性火山巖礦源層，是葉臘石礦成礦的重要物質(zhì)場。與葉臘石礦關(guān)系密切的主要賦礦地層有：中石炭統(tǒng)柳樹溝組，分布于天山北坡，為一套海相火山原巖是中基性、中酸性火山巖及火山碎屑巖的巖系，是博格達北坡葉臘石礦主要賦礦地層。

成礦物質(zhì)的熔體場：新疆古生代造山帶，在其長期構(gòu)造演化過程中，形成規(guī)模巨大的巖漿巖鏈和火山噴發(fā)，火山噴發(fā)活動對葉臘石礦成礦在空間上、時間上、成因上表現(xiàn)關(guān)系密切，對成礦起主導(dǎo)控制作用，體現(xiàn)在為成礦提供能源、活動組份、有益元素及儲集場所。由于中酸性火山噴出巖為含堿富鋁硅酸巖類，主要礦物由長石、石英及暗色礦物組成。在熱液作用下，長石類礦物產(chǎn)生分解和離子交換，使大量的SiO2、Al2O3、H2O移入氣液中，易于成礦，新疆主要葉臘石礦床的產(chǎn)出多與這些火山巖系的分布有關(guān)。

成礦物質(zhì)的流體場：不同成因類型的葉臘石礦，其成礦流體的來源是不同的，可以有巖漿期后熱液，變質(zhì)熱液或大氣降水形成的地下水熱液等為主導(dǎo)的流體系統(tǒng)。據(jù)國內(nèi)大量熱液蝕變型葉臘石礦床的成礦流體的來源的包體研究，葉臘石礦床屬于變質(zhì)熱液型，同時與大氣降水熱液有關(guān)。成礦流體常具有以某一種來源為主導(dǎo)的復(fù)合型，顯然，大氣降水形成的流體參與循環(huán)和成礦，具有普遍現(xiàn)象。

（2）成礦的能量場分析

鋁硅酸巖從地殼攜帶上升，賦存于—定地質(zhì)體形成初始礦源層(巖)，后期又經(jīng)多期次構(gòu)造一熱事件的激活，使鋁硅氧化物成礦流體的遷移與定位及多期的疊加富集作用，均受控于成礦過程中的能量場，即受成礦的應(yīng)力場所支配，—般應(yīng)有成礦前、成礦期及成礦后三套應(yīng)力場系統(tǒng)復(fù)合組成，需具體分析葉臘石礦帶產(chǎn)出的地質(zhì)環(huán)境和地質(zhì)構(gòu)造演化歷史。其控礦機理是相似的，即鋁硅氧化物的活化和在熱液流體中的遷移需要動力，依靠能量差來驅(qū)動，主要表現(xiàn)為溫度差、壓力差產(chǎn)生的流體遷移。溫度差主要由巖漿高溫、構(gòu)造擠壓產(chǎn)生，壓力差主要為構(gòu)造擠壓、巖漿強力侵入產(chǎn)生。并且以蝕變作用和變質(zhì)作用顯示出來，形成各類蝕變巖石（包括葉臘石化、次生石英巖化、黃鐵礦化、絹云母化、綠簾綠泥石化等巖石）和中淺成動力變質(zhì)巖石（包括片巖以及片理化、劈理化、碎裂巖化巖石），而這些巖石是葉臘石礦床的主要圍巖或賦礦巖石。

（3）成礦的空間場分析

一般來說，在形成成礦動力條件的同時，往往也形成了含礦熱液的上升或遷移通道，新疆上述大型構(gòu)造變形帶及其伴生的深大斷裂是含礦熱液流體或者是富含這些含礦熱液流體的侵入巖上升或遷移的通道，包括一些火山機構(gòu)通道。葉臘石礦的容礦空間或構(gòu)造是基本相似的，而且與成礦動力條件一起控制葉臘石礦床類型。火山機構(gòu)中的管道、放射狀和環(huán)狀斷裂、冷卻失壓裂隙帶（隱爆角礫巖帶）；區(qū)域性構(gòu)造體系下的各級構(gòu)造（張性裂隙、共扼張性斷裂、主要斷裂旁側(cè)的次級斷裂或羽狀斷裂），分別控制著成礦帶、礦田、及礦體，成礦熱液與中酸性火山噴出巖的接觸面、地層的不整合面等都是葉臘石礦成礦的容礦空間，但這些容礦空間對圍巖巖性的選擇性較大，而中酸性火山噴出巖較發(fā)育的地層、滲透性較好的巖層（火山碎屑巖、動力變形變質(zhì)巖）更有利于葉臘石礦成礦。

但由于新疆較強烈的新構(gòu)造運動，不利于葉臘石礦的封存。新疆山區(qū)由于地殼不斷上升，不斷遭受沖刷、搬運和改造，不利于葉臘石礦床的形成。只有在環(huán)準(zhǔn)噶爾盆地外圍一帶的古生代弧后裂陷盆地、溝弧帶、弧間盆地等低洼或山前丘陵地帶有利于葉臘石礦的封存。

（4）成礦的時間維分析

新疆主要葉臘石礦床，均產(chǎn)于中石炭世末期。據(jù)我們對新疆已知主要葉臘石礦時間上產(chǎn)出的規(guī)律研究認為：由于鋁元素化學(xué)性質(zhì)較活潑,易和其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)化合的特點，葉臘石礦的最終定位成礦，與新疆最后一次構(gòu)造熱事件有關(guān)。

綜上分析，充分說明新疆葉臘石的成礦地質(zhì)條件十分優(yōu)越，成礦遠景好，找礦潛力大。通過資源儲量統(tǒng)計，吉木薩爾縣小三臺—大三臺溝一帶葉臘石礦礦體共探獲內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量281.71萬噸，預(yù)測總資源量可達420萬噸。

近年來，隨著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的深入實施，特別是針對新疆的開發(fā)建設(shè)，中央出臺了一系列優(yōu)惠政策。烏昌經(jīng)濟一體化建設(shè)是我們在區(qū)域經(jīng)濟合作方面一次新的嘗試，對于烏昌地區(qū)間資源共享、優(yōu)勢互補、強強聯(lián)合，不斷增強地區(qū)整體實力具有深遠影響。必將會使烏魯木齊成為中國西部最重要的制造業(yè)基地之一，葉臘石產(chǎn)品銷售前景廣闊，礦山經(jīng)濟效益和社會效益是可觀的。