新疆哈密市天湖Ⅰ號白云巖礦（熔劑用）礦床地質特征分析

呂成龍

（哈密新中興工貿有限公司，新疆 哈密 839000）

礦區位于哈密市東南137°方位，直距129km處，行政區劃屬新疆哈密市管轄。本文對哈密市天湖Ⅰ號白云巖礦的基本地質特征及成因展開探討，以供參考。

1 區域地質特征

1.1 地層

區域出露地層的有：元古界、震旦系、寒武系地層及第四系。元古界中天山群貫穿區域中部，南北兩側為斷裂所控制，根據不同的巖性組合劃分了星星峽組（Ptxb）和卡瓦布拉克組（Ptk）兩個組。星星峽組呈北東東向分布于區域北部，兩者整合接觸，巖性組成為：灰色石英片巖、大理巖、石英巖。卡瓦布拉克組呈近東西向分布于區域中部及西南角，與上覆地層震旦系中統（Z2）呈斷層接觸。巖性主要為白色、灰色大理巖、白云巖、灰色石英片巖、石英巖。該組含鎂或富含鎂的碳酸鹽沉積發育，是白云巖礦的主要的含礦層位。震旦系區內僅出露有中統（Z2），呈近東西向分布于區域中部，主要由深灰色硅質灰巖、硅質頁巖、白色白云巖、白色、灰色大理巖、灰色片巖、片麻巖組成。與上覆下寒武統西大山組地層呈整合接觸。寒武系區內僅出露有下統西大山組（€1x），呈近東西向零星分布于區域中部及西南角，主要巖性為一套含磷、鈾、釩的炭質、硅質巖、黃鐵礦化泥板巖，紫紅色硅質頁巖，底部常有角礫狀灰巖。與上覆地層志留系呈超覆不整合接觸。第四系主要分布于區域北西部和中部（如圖1）。

圖1 區域地質圖

1.2 構造

區域大地構造位置屬于塔里木板塊（一級）－塔里木北緣陸緣構造帶（二級）－公婆泉早古生代島弧（三級）之中天山中間隆起帶。區內褶皺、斷裂構造較發育。

1.2.1 褶皺構造

區域地處中天山中間隆起帶，北側為北天山地向斜褶皺帶，南側為北山褶斷帶切勒塔格復背斜的東部，中天山中間隆起帶呈北東70°方向帶狀分布，南北兩側為捷山子大斷裂控制。根據所受的不同構造作用，及其地層、變質作用等不同因素，將該帶分為南北兩個平行的次一級構造單元：北為捷山子隆起，南為天湖凹陷，（基本特征見表1）。捷山子隆起：呈一東寬西窄的帶狀，二側均為大斷裂控制，組成捷山子隆起的巖石，主要是各旋回期的侵入巖（約占1/3）其次是元古界的各種變質巖。背斜核部由中天山群星星峽組組成，翼部主要由卡瓦布拉克組成。天湖凹陷：呈一西寬東窄的帶狀，北西為捷山子大斷裂與捷山子隆起相隔；西南為紅柳河斷陷。凹陷內為一系列的緊閉線狀褶皺，由于天湖巖體的侵入，它們被分割為東西二段，這些褶皺具有共同的特征，褶皺走向由北東70°至近東西向，其向斜部分均由寒武世石英巖或石英片巖組成。

1.2.2 斷裂構造

斷裂構造在區域內不甚發育。捷山子大斷裂呈北東東向橫貫全區，是區內主要構造單元的分界線，區內構造線方向其一致。捷山子大斷裂表現為規模大、發生時間早，活動時間長，在地史發展中，不僅控制著不同構造單元的地質發展，而且也是巖漿活動的良好通道，沿斷裂帶巖石受到了強烈破碎或糜稜巖化。

表1 中天山中間隆起帶次級構造

2 勘查區地質特征

2.1 地層

勘查區出露的地層單一，僅見有元古界中天山群卡瓦布拉克組（Ptk），巖石組合為中厚層狀綠泥石石英片巖夾白云巖，綠泥石石英片巖與白云巖為整合關系，界線清楚。

（1）白云巖：為本次勘查的主要對象，礦體即賦存其中，分布于詳查區中部和東北角，呈北東-南西向延伸，單斜產出,巖層產狀338～340°∠46～47°。中部白云巖層在區內出露長度2066m，出露寬度73m～172m，沿走向于東西兩側延伸至區外。東北角白云巖層在區內出露長度634m，出露寬度37m～109m，沿走向于東西兩側延伸至區外。巖石呈灰色～灰白色，細晶～中粗晶結構，塊狀構造。主要由白云石組成，含少量陸源碎屑和方解石。白云石含量占95%以上，粒徑0.06mm～2mm,聚片雙晶發育，雙晶紋平行于菱形解理的短對角線；方解石粒徑0.06mm～0.25mm，分布不均勻，含量2～10%。

（2）綠泥石石英片巖：為勘查區內主要出露巖石，分布于全區并延展至區外。巖層呈北東-南西向延伸，單斜產出,產狀338～340°∠46～47°。巖石風化面灰白色，新鮮面綠色、淺灰綠色，中細粒均粒鱗片粒狀變晶結構，片狀構造。礦物組成主要為石英，次為綠泥石。石英呈粒狀，局部可見三邊嵌晶結構，大小0.5～5.mm，含量65～85%。綠泥石呈片狀，大小0.2～2mm，含量20～30%。

2.2 構造

勘查區構造簡單，總體上為一傾向北西的單斜構造。巖層層理清晰，產狀穩定，產狀338～340°∠46～47°。

2.3 變質作用

詳查區巖石主要受區域變質作用影響，巖石往往發生一定程度的重結晶，總體變質程度中－深，屬碳酸鹽相中深變質。

3 礦體地質特征

3.1 礦體特征

在勘查區范圍內圈出了兩個白云巖礦體，均產于元古界中天山群卡瓦布拉克組（Ptk）白云巖中，礦體出露良好，無第四系覆蓋，礦體的分布、形態、規模分述如下。

K1號礦體位于詳查區中部，是區內的主要礦體。呈似層狀產出，總體呈南西—北東向延伸，產狀335～345°∠47°。礦體控制長度1605m，厚9.56m～17.18m，平均厚13.44m，最大延深82m，最大垂深58m，沿走向兩端自然尖滅（圖2）。礦體沿傾向厚度基本無變化，沿走向厚度變化較穩定，厚度變化系數45.09%。

K2號礦體位于詳查區北東部，呈透鏡狀產出，總體呈南西—北東向延伸，產狀335～345°∠47°。控制長度205m，厚9.8m～19.80m，平均厚度8.27m，最大延深43m，最大垂深30m，沿走向兩端自然尖滅（圖2），厚度變化系數120.82%，屬厚度不穩定類型。

圖2 礦區地質簡圖

3.2 礦石質量

3.2.1 礦石的結構構造及礦物成分

K1、K2號礦體的礦石類型相同，巖性特征基本一致。礦石為淺灰～灰白色，細晶～中粗晶結構，塊狀構造。主要由白云石組成，含少量陸源碎屑和方解石。白云石含量占95%以上，粒徑0.06～2mm,聚片雙晶發育，雙晶紋平行于菱形解理的短對角線；陸源碎屑呈次棱角狀～次圓狀，粒徑0.06～0.25mm，成分為石英，少量巖屑，分布不均勻，含量3%；方解石粒徑0.06～0.25mm，零星分布，含量2%；另有少量褐鐵礦，粒徑0.05～0.1mm。

3.2.2 礦石的化學組分

K1號礦體礦石主要化學組分含量為：CaO31.22～39.62%，平均35.07%；MgO15.28～21.81%，平均18.29%；SiO21.17～2.65%，平均1.75%；Al2O30.32～1.80%，平均0.96%；Fe2O30.87～1.96%，平均1.35%；Mn3O40.05～0.12%，平均0.08%；S 0.04～0.09%，平均0.06%；P 0.04～0.13%，平均0.08%；燒失量39.14～41.85%，平均40.65%。

K2號礦體礦石主要化學組分含量為：CaO 32.02～39.01%，平均34.61%；MgO 16.12～21.78%，平均18.84%；SiO21.34～2.17%，平均1.77%；Al 2O30.84～1.20%，平均0.94%；Fe2O31.17～1.62%，平均1.31%；Mn3O40.04～0.09%，平均0.06%；S 0.05～0.08%，平均0.07%；P 0.04～0.07%，平均0.06%；燒失量40.43～41.75%，平均41.30%。

3.3 礦石品級和類型

礦石自然類型單一，為白云巖，按工業適用性，其工業類型為熔劑用白云巖。根據熔劑用白云巖一般工業指標對礦石有益有害組分含量的要求，對比本礦礦石的組分含量情況（見表2）可知，K1、K2號礦體總體質量均達到熔劑用白云巖一般工業指標工業品位的要求，且兩者礦石質量相近。

表2 礦石品級質量對比表

3.4 礦體圍巖

勘查區礦體均為裸露的基巖，地形為正地形。礦體內部結構較為簡單。礦體的頂、底板均為白云巖，呈灰～灰白色，細晶結構，塊狀構造。主要礦物白云石占90%、方解石10%、褐鐵礦微量。白云石粒徑0.1～0.2mm，在白云石間含有泥質點、半自形粒狀方解石、細粒褐鐵礦。白云巖礦與非礦界線是依靠化學分析結果確定的，頂底板白云巖的MgO含量均小于15%。礦體內部沒有夾石。

3.5 礦床成因

礦體呈厚層狀-塊狀、以白云石為主的白云巖礦體，系正常淺海相沉積環境中形成，并經過后期的變質作用而形成，其成因屬正常沉積變質類型礦床。

4 結論

新疆哈密市天湖Ⅰ號白云巖礦基本查明了礦區成礦條件和地質特征，基本查明了礦體形態、產狀、規模、空間分布、品位及變化情況，探討了礦床成因、成礦規律等。初步進行了礦床開發經濟技術研究。