淺析新疆哈密市星星峽至尾亞一帶硅灰石礦成礦規律

文旭東

（中國建筑材料工業地質勘查中心新疆總隊 烏魯木齊 830000）

1 礦區概況

哈密市星星峽至尾亞一帶硅灰石礦位于哈密市東南方向星星峽北部至尾亞一帶，行政區劃隸屬于哈密市管轄。主要礦區位于中天山隆起帶西段北緣，處于一小倒轉背斜一獨峰山倒轉背斜西端，背斜核部為石英片巖，兩翼為對稱的大理巖，硅灰石礦體就位于兩翼中。

2 礦體地質

礦區可分三個部分：南礦區長1.8千米，寬300～400米分布24個礦體；南礦區東北側長400～500米，分布著25號礦體；北礦區長1千米寬100米，分布著4個礦體，合計29個礦體。單礦體一般長50～150米，最長400米，厚5～10米，最厚20余米，產狀330∠70～85°，呈透鏡狀、扁豆狀、長條狀出露。礦體頂板為白云質大理巖、底板圍巖主要為石英片巖或石英巖。硅灰石平均含量52.99%。

（1）礦石質量

礦石新鮮面瓷白色，風化后為褐黃色，參差斷口，玻璃或珍珠光澤，粒狀變晶結構、短纖維狀結構，塊狀構造、放射狀構造。主要礦物為硅灰石80～96%、含少量透輝石、石英、方解石、透閃石等，硅灰石晶體最長15毫米，一般0.2～0.5毫米。

礦石自然類型為硅灰石一石英一方解石型亞類型。根據礦石基本分析和組合分析成果，硅灰石礦石的化學組分平均值為：SiO251.44%、CaO 34.50%、Fe2O30.33%、MgO 2.54%、CO20.46%、Al2O30.62%。平均白度82，硅灰石平均含量52.99%。

（2）圍巖蝕變

圍巖蝕變種類有硅化、透輝石化、硅灰石化、石英巖片理化、劈理化。大體以侵入巖脈和石英脈為中心，上盤、下盤對稱分布。一般上盤蝕變強度較大，而下盤較弱，常出現不連續和不穩定。硅灰石礦與硅化、硅灰石化關系密切。

（3）成礦機理

該礦床成因為較古老的中天山群卡瓦布拉克組的碳酸鹽物質與砂屑在區域變質作用下部分重結晶，Ca2+與SiO2在高溫高壓下形成硅質大理巖及少量硅灰石（CaSiO3），之后被侵入巖侵入接觸巖漿熱氣與富硅漿液，促使圍巖進一步變質，硅灰石晶格中的Fe、Mn、Mg等金屬離子被排除出去，多余的Ca2+與SiO2熱液生成新的硅灰石，因熱液促使已有的硅灰石增大變純，富集改造形成硅灰石礦體。

3 成礦規律

哈密市星星峽至尾亞一帶硅灰石礦主要是熱液接觸交代而成，硅灰石的成礦必須具備三個地質條件，即有利圍巖、控礦構造和成礦熱液，本文將以此思路來分析哈密市星星峽至尾亞一帶硅灰石礦形成的基本地質條件，配合礦產的產出時間，探討其成礦規律。

（1）有利圍巖的分析

硅灰石礦床的形成取決于地殼發展演化一定旋回中各類巖漿建造發育的程度和各時期碳酸鹽巖的分布及構造條件等，其形成限于一定的時期。

新疆已知主要硅灰石礦床均無例外的與一定碳酸鹽巖有關，成礦圍巖一般為含燧石結核，燧石條帶等硅質成分的海相碳酸鹽巖沉積建造。與硅灰石礦關系密切的主要賦礦地層有：中元古界天山群卡瓦布拉克組及前震旦系星星峽群上組，分布于巴侖臺—星星峽離散地體中，為一套原巖是碳酸鹽巖及砂巖的變質巖系，在區域變質作用下，形成白云質大理巖、碳質大理巖、硅質大理巖、石英片巖等組成的地層，是新疆硅灰石礦床主要賦礦地層之一，星星峽至尾亞一帶硅灰石礦中的獨峰山、黃羊泉、尾亞、尾亞尖山子、小白石頭泉等礦床均位于其中。

（2）控礦構造的分析

硅灰石是一種典型的變質礦物，為構成夕卡巖的主要礦物成分，也見于某些深變質巖中。能夠富集成具一定規模的硅灰石工業礦床（體），主要賦存于中酸性、酸性侵入巖體與不純石灰巖或鈣質砂巖和硅質鈣質頁巖的接觸帶，或見于深成變質巖的鈣質結晶片巖中。礦床受不同時代、不同類型的隆起構造控制，產于中淺—中深較高溫接觸變質或區域變質構造環境中，斷裂構造發育，厚度中等的巖層封閉系統是其最優的儲礦場所。區域成礦常與深斷裂帶有關，受一定的構造-巖漿活動帶的影響，礦體往往表現出成群集中和成帶分布的特征。新疆古生代造山帶，在其長期構造演化過程中，形成規模巨大的巖漿巖鏈，巖漿活動對硅灰石礦成礦大多數在空間上、時間上、成因上表現關系密切，對成礦起主導控制作用，體現在為成礦提供能源、活動組份、有益元素及儲集場所。硅灰石礦主要與廣布的華力西期侵入巖體有關。硅灰石礦床通常分布于緊靠侵入巖體接觸帶一側的碳酸鹽圍巖中，屬外接觸帶礦床。礦體距侵入體一般為十幾米至幾十米，有些可達幾百米，少數達1～2km。以接觸交代變質成因為主的礦床，礦體距侵入巖體較近；以接觸熱變質成因為主的礦床，礦體距侵入巖體要遠些。也有一些礦床分布在呈半島狀伸入侵入巖體內的碳酸鹽巖楔狀體中，或產于被包裹在侵入巖體內的碳酸鹽巖捕虜體中，形成復雜的接觸帶。

新疆哈密市星星峽至尾亞一帶硅灰石礦成礦有利構造構造聚斂場主要有：那拉提北-阿齊克庫都克構造縫合帶、尖山子-羅布莊斷裂、尾亞及拉那提-烏瓦門-桑樹園子韌性剪切帶。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，新疆上述大型構造變形帶及其伴生的深大斷裂是熱液流體或者是含熱液流體的侵入巖上升或遷移的通道，斷裂構造發育，厚度中等的巖層封閉系統是硅灰石礦最優的儲礦場所。

（3）成礦熱液的分析

新疆已知的硅灰石礦床，與成礦作用有關的侵入巖主要是華力西中期的中、酸性巖漿巖，由于成礦熱液及成礦的滯后性，新疆哈密市星星峽至尾亞一帶硅灰石礦，產于中淺—中深較高溫接觸變質，其成礦流體的來源主要為巖漿期后熱液，變質熱液等為主導的流體系統。

新疆天山山區廣泛出露的海相碳酸鹽巖沉積，提供了良好的物源。二是適合的熱液搬運、接觸交代條件。新疆多期次的巖漿活動提供了溶蝕、搬運和元素交換。三是有利的沉淀環境和封存條件。新疆新構造運動強烈，阿爾泰山、天山、昆侖山抬升并形成中高山區，上升快、幅度較大的山區，基本上被剝蝕一空；相反，上升慢，幅度小的山區、山前丘陵地區能保留下來，因此新疆的硅灰石礦以中、小型礦床為主。綜上分析，充分說明新疆硅灰石礦的成礦地質條件十分優越，成礦遠景好，找礦潛力大。

（4）成礦的時間維分析

新疆哈密市星星峽至尾亞一帶硅灰石礦的成礦地層時代是較古老的中天山群卡瓦布拉克組，而與成礦作用有關的侵入巖主要是華力西中期的中、酸性巖漿巖，其期后熱液參與元素的搬運及接觸交代，由于成礦熱液及成礦的滯后性，其成礦時間與新疆第二成礦高峰期完全一致，是晚石炭世至二疊紀期間新疆北部進入碰撞造山的后期階段的產物。

綜上分析，充分說明哈密市星星峽至尾亞一帶硅灰石礦的成礦地質條件十分優越，成礦遠景好，找礦潛力大。通過資源儲量統計，哈密市星星峽至尾亞一帶硅灰石礦共探獲內蘊經濟資源量90.92萬噸，預測總資源量可達120萬噸。

近年來，隨著國家西部大開發戰略的深入實施，特別是針對新疆的開發建設，中央出臺了一系列優惠政策。哈密地區是新疆與內地各省份溝通的橋頭堡，必將會使哈密地區成為新疆東部最重要的交通樞紐，硅灰石產品銷售前景廣闊，礦山經濟效益和社會效益是可觀的。