新疆含金屬石英脈的成因及地質(zhì)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(qū)海拔約2000米，高差約270米，地形切割強烈，屬中低山地區(qū)。金屬礦區(qū)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(qū)褶皺發(fā)育，形態(tài)復(fù)雜，由于受到巖體以及后期構(gòu)造破壞作用，褶皺不在完整，而且較難識別。礦區(qū)區(qū)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(zhì)巖系。礦區(qū)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，多為逆斷層。主構(gòu)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(gòu)造規(guī)模以東西向為最，其余兩組規(guī)模相對較小。東西向的波爾塔拉河大斷裂貫通區(qū)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(gòu)造破碎帶，且有石英脈，網(wǎng)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(nèi)流體活動有密切關(guān)系，但其某些特征顯現(xiàn)出了其形成過程是較為復(fù)雜的，并非是熱液流體直接結(jié)晶而成。在變質(zhì)巖系中，金屬礦物的成因有兩種假說，Durney等認為地殼中發(fā)生的構(gòu)造變形會導(dǎo)致金屬礦物的溶解和重結(jié)晶，Goffe等認為在巖石變質(zhì)變形引起的溫壓條件改變會導(dǎo)致礦物沉淀析出，郎殿有等認為應(yīng)變礦物如果發(fā)育完全，一般會經(jīng)過三個階段。礦物也可以作為礦物和流體反應(yīng)的變質(zhì)產(chǎn)物，關(guān)于金屬礦物與構(gòu)造作用的關(guān)系，梁曉等曾分析了滇西景谷地區(qū)構(gòu)造片麻巖中礦物的成因，認為在構(gòu)造作用下含礦石在剪切帶內(nèi)發(fā)生溶解，遷移重結(jié)晶而形成金屬礦物。徐莉認為大陸科學鉆探HP-UHP變質(zhì)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(gòu)造應(yīng)力的推動。汪勁草對構(gòu)造作用和成礦流體之間的聯(lián)系作了相關(guān)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(chǎn)生滲流作用，應(yīng)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(chǎn)生的液壓時，巖石就會出現(xiàn)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(zhì)的混合流體的愈合作用是物質(zhì)能量不斷達到動態(tài)平衡的必然要求。

邵進才根據(jù)容礦斷裂與脈狀充填物之間的關(guān)系將容礦斷裂分為兩類，一類是同構(gòu)造脈，另一類是后構(gòu)造脈。所謂的同構(gòu)造脈是指由于流體的壓力使巖石產(chǎn)生裂隙，在裂隙產(chǎn)生的同時含礦熱液將裂隙充填，此類脈體被稱作同構(gòu)造脈。后構(gòu)造脈是指由于外力的存在使巖石產(chǎn)生斷裂，然后斷裂被含礦流體所充填，斷裂產(chǎn)生的原因與流體之間無任何相關(guān)聯(lián)系。此類脈體被稱作后構(gòu)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(shù)學者認為裂隙的產(chǎn)生是由于外力產(chǎn)生的，裂隙的產(chǎn)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(shù)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(fā)現(xiàn)的許多太古宙同構(gòu)造脈型金礦。含礦流體使巖石產(chǎn)生裂隙，后續(xù)壓力導(dǎo)致裂隙擴大，最后形成了容礦斷裂。

礦區(qū)內(nèi)存在兩條產(chǎn)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(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)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(zhì)混合巖層位內(nèi)。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(zhì)混合巖。其布提溝的脈石英是由于容礦斷裂形成時，產(chǎn)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(huán)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(fā)生相分離，導(dǎo)致PH和組分濃度升高。在主脈體附近的巖石裂隙中會出現(xiàn)小的石英脈、網(wǎng)脈。是由于流體的壓力升高到一定程度時，巖石發(fā)生破裂，流體進入

參考文獻裂隙并沉淀在其中。

2 結(jié)語

（1）礦區(qū)圍巖的巖性較單一，斷裂構(gòu)造不發(fā)育，礦體呈一定的角度傾斜，巖體含水少，較穩(wěn)固，無坍塌和陷落。

（2）礦區(qū)所在的區(qū)域內(nèi)區(qū)域變質(zhì)作用類型較廣泛，礦區(qū)內(nèi)的變質(zhì)作用類型為區(qū)域低溫動力變質(zhì)作用。

（3）礦區(qū)的變質(zhì)巖主要為混合巖、斜長角閃巖。圍巖蝕變較強烈、發(fā)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(jīng)后期構(gòu)造改造而形成的礦床。