新疆莎車縣達木斯石膏礦地質特征及成因分析

王肖杰 鄧秋平

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第二地質大隊 喀什 844000）

1 引言

石膏礦是我國水泥工業生產必不可少的重要輔助原料礦產之一，隨著國家西部大開發戰略的進一步實施，南疆莎車縣達木斯石膏礦的開發必將為振興地方經濟、維護邊疆穩定起到積極的促進作用。

2 礦區地質特征

2.1 地層

出露地層主要為上白堊統英吉莎群（K2yn）、古近系阿爾塔什組（E1a）、齊姆根組（E1-2q）：

（1）英吉莎群（K2yn）：少量分布于礦區西側及南西部，近南北向展布，巖性以灰色長石石英砂巖、灰巖、泥灰巖為主，夾有粉砂質泥巖等，與阿爾塔什組（E1a）呈整合接觸關系。該地層中有較大斷裂通過跡象。地層傾向72°～105°，傾角52°～75°。

（2）阿爾塔什組（E1a）：在工區西北部與下伏白堊系上統英吉莎群為整合接觸，與上覆齊姆根組為整合接觸。根據其巖石組合特征分為：下部為灰黃色含硬石膏生物碎屑泥晶灰巖、泥晶灰巖（E1a1），傾向北東，傾角48°～63°；中部為白色厚層狀石膏巖層（礦體位置）（E1a2或Gy），傾向北東，傾角26°～39°；上部為淺灰、灰黃色中厚層狀砂質介殼灰巖、生物屑鈣質細粒石英砂巖、灰綠色薄層狀含粉砂生物屑泥晶灰巖、灰-淺灰色薄層狀亮晶團粒灰巖（E1a3），傾角在27°～37°之間。本組以白色厚層狀細晶石膏層和基本不含泥巖為特征與下伏英吉莎群或上覆齊姆根組相區別。

（3）齊姆根組（E1-2q）：與下伏阿爾塔什組為整合接觸，其巖性以綠灰色含生物碎屑泥質粉砂巖為主（E1-2q1、E1-2q2）；頂部為綠灰色含生物碎屑泥質粉砂巖及紫紅色泥巖為主（E1-2q3、E1-2q4），區別于上覆及下伏地層，為瀉湖沉積環境。

2.2 構造

2.2.1 斷層

礦區位于塔里木地塊南緣喀什-葉城新生代陸內隆起帶，受區域強大構造應力作用影響，礦區巖層相對較破碎，致使石膏礦體中節理裂隙發育，對石膏礦體有一定破壞作用，局部造成石膏礦貧化。礦區明顯斷裂主要有兩條：

（1）F1∶為一逆沖斷裂，發育于K2yn地層中。斷裂走向與地層走向一致，存在一深切割溝壑，該斷裂明顯使巖層（礦體）節理裂隙發育，造成石膏礦兩側貧化以及英吉沙群地層呈明顯扭曲變形，地表巖石破碎，斷層產狀：98°∠70°。

（2）F2∶為一逆沖斷裂，發育于E1-2q地層中。斷裂走向與地層走向呈小角度斜交，呈明顯直線狀負地形延伸，斷層產狀：103°∠61°。

2.2.2 褶曲

礦區北西部明顯存在一背向斜構造，以向斜構造為主，樞紐南傾，形成東西高中間低地形。中間為向斜核部出露灰綠色與褐紅色一套地層（E1a3與E1-2q），靠西部地層產狀較舒緩，向東部靠近背斜部位突然變陡；西翼高山區以石膏礦層為主，而東翼根據出露巖性及其產狀特征，由灰色細砂巖、白色石膏礦層又共同組成一緊閉背斜構造，核部地層為石膏礦體。該背向斜構造僅限于阿爾塔什組與齊姆根組（E1-2a+q）地層，其兩側由F1、F2斷裂嚴格控制。

3 礦床地質特征

石膏礦區內石膏層主要位于礦區中部的阿爾塔什組第二巖性段（E1a2）地層中，控制寬112-435米，向北延伸出礦區，構成礦區最高山脊。巨厚層狀石膏礦層巖性以白色泥質石膏-硬石膏為主夾少量薄層黃綠色泥質粉砂巖、膏泥巖等。總體產狀：傾向56°～120°，傾角32°～68°。

可利用的石膏礦體經探槽控制垂向寬112～435米（斜距），平均寬258.8米，需要說明的是由于工作量所限對石膏層傾向面未能進行控制，向北延伸出礦區，南延被葉爾羌河谷第四系沖洪積物掩蓋，礦區內出露長1000米。礦體呈層狀產出，整體呈“∽”狀背向斜構造形態產出，因向斜底部石膏礦體被大面積覆蓋（位于最低侵蝕基準面以下），且兩側礦體寬度明顯不一致，以向斜核部為界被分為東、西兩條礦體，呈西翼寬，東翼窄的特征，但礦石類型基本一致。礦區出露礦體特征分述如下：

西翼礦體：為開采主要礦體，出露于向斜西翼呈單斜構造產出。礦區內出露長1000米，寬356～435米，平均396米。礦體產狀：72°～102°∠32°～70°。頂板巖性為灰色鈣質細粒巖屑石英砂巖，底板巖性為磚紅色含粉砂鐵質泥巖。根據地表及深部工程對比來看，礦體品位從南向北有略微變富趨勢，向深部有略微變貧趨勢。

東翼礦體：出露于一緊閉背斜構造核部。礦區內出露長1000米，寬112-400米，平均寬240米。礦體扭曲變形強烈，礦層較為破碎，但總體較為穩定，背斜西翼產狀為：265°～310°∠55°～68°、背斜東翼產狀為：60°～98°∠41°～53°。頂板巖性為灰色鈣質細粒巖屑石英砂巖，底板巖性為磚紅色含粉砂鐵質泥巖。根據地表及深部工程對比來看，礦體品位從南向北有略微變貧趨勢，向深部有略微變貧趨勢。

礦石特征：

石膏、硬石膏：主要為灰白色-白色，玻璃光澤，解理面呈珍珠光澤，硬石膏與石膏的區別是硬石膏硬度大于石膏，指甲刻不動，石膏多見白色雪花狀石膏，少量纖維狀石膏。礦石中部分被泥質染成灰色、灰黑色、淺褐色，呈致密塊狀構造、條帶狀構造，質地較純，節理較發育，地表風化后部分呈灰白色到白色的粉末狀或塊狀。

泥質：呈紅色、灰黑色，粒度細，由泥質礦物組成，主要為水云母等粘土類礦物，在石膏層中局部呈2-5厘米厚的薄層狀條帶，局部賦存在石膏裂隙中，分布無一定的規律。

礦石結構：礦石中石膏及硬石膏呈半自形－自形片狀，片度較大，厚度一般在4～8厘米左右，個別可達15厘米以上。

礦石構造：主要為塊狀構造、條帶狀構造，局部呈互層狀、不規則狀或透鏡體狀。

4 礦床成因探討及找礦標志

石膏礦層產于古近系阿爾塔什組的沉積地層中為瀉湖沉積環境形成。因成礦環境獨特，所以瀉湖相沉積環境可作為間接找石膏礦的環境標志。

石膏層的頂底板圍巖常為規模巨大的膏泥巖，因其形成于高溫氧化環境而呈棕紅色，因此規模大的棕紅色膏泥巖可作為直接找石膏礦的近礦標志。因石膏為高濃度鹵水經蒸發作用而成，因此高鹽度的堿性化學指標可作為一個間接找石膏礦的化學標志。

5 結論

通過對達木斯石膏礦一帶中古近系阿爾塔什組底層、礦石特征、控制石膏礦床形成的構造條件和巖性特征，認為達木斯石膏礦一帶石膏礦床在海水退卻中形成瀉湖沉積環境。在干旱炎熱的氣候條件下，潮水不斷蒸發濃縮，石膏結晶沉積形成了具有價值的石膏礦床。