阿爾金地區(qū)石英巖礦產(chǎn)資源找礦方向初探

摘" "要：硅石資源是生產(chǎn)工業(yè)硅的主要原料，工業(yè)硅的應用領域非常廣泛，石英巖是硅石的主要種類之一。阿爾金地區(qū)經(jīng)歷多期造山運動，巖石變質程度高，形成許多沉積變質型石英巖礦。通過對若羌縣托蓋里克石英巖礦地質特征、礦床成因及資源潛力的分析研究，為阿爾金地區(qū)尋找類似石英巖資源提供找礦方向。

關鍵詞：石英巖；阿爾金地區(qū)；資源潛力；資源分布

近年來，我國高純石英的進口量總體呈逐年上升趨勢，對外依存度不斷增高，需求日益增加[1-3]。隨著阿爾金地區(qū)托蓋里克、康圖蓋等中-大型石英巖礦的相繼發(fā)現(xiàn)，為南疆地區(qū)硅基新材料產(chǎn)業(yè)落地提供資源保障。以托蓋里克石英巖礦為例，開展地質特征、礦石特征、找礦標志及勘查技術方法應用等方面綜合研究，確定礦床成因類型為沉積變質型，總結成礦規(guī)律，建立綜合找礦模式，為阿爾金地區(qū)尋找同類礦床提供找礦方向。

1" 區(qū)域地質

阿爾金地區(qū)構造復雜，屬特提斯洋構造域，經(jīng)多期造山運動，巖石變質程度高，包括秦祁昆造山系、康西瓦-南昆侖地殼對接帶、羌塘-三江造山系等3個Ⅰ級構造單元（圖1）。古—中元古代塔里木古陸及古生代洋中陸塊基底形成，鐵-鉛鋅-磷灰石-石棉-寶石-石英巖成礦階段在阿爾金地區(qū)形成豐富的石英資源[4-5]。若羌縣托蓋里克石英巖礦床位于阿爾金山脈西南段阿中地塊中新元古界北隆起帶中，區(qū)域出露地層有新太古—古元古界阿爾金巖群和中元古界薊縣系塔昔達坂群，含礦地層主要為塔昔達坂群木孜薩依組沉積變質巖，原巖為一套濱海相沉積巖。區(qū)域地層經(jīng)多期造山運動，構造混雜巖較發(fā)育。在強烈構造作用下，巖石遭受強烈變形變質作用的改造，不同成因類型、不同時代、不同變形變質特征的巖層體受到剪切位移、混雜拼貼，巖層體、巖石體多呈透鏡體狀展布，沿走向尖滅，巖層（石）體間為韌性剪切斷裂或脆性斷裂接觸[6-8]。

2" 礦床地質特征

2.1" 地層

托蓋里克石英巖礦床賦存層位為薊縣系塔昔達坂群木孜薩依組。塔昔達坂群是長城系過渡基底固結之后，進入構造穩(wěn)定時期在海盆邊緣形成的陸屑-碳酸鹽巖建造，為濱海環(huán)境退積型地層結構特征，以碎屑巖為主，呈NE向展布。木孜薩依組自下而上劃分為兩個巖性段，第一巖性段以石英巖為主，第二巖性段以石英片巖、千枚巖為主。

2.1.1" 木孜薩依組第一巖性段

木孜薩依組第一巖性段下部位于復式背斜核部，在區(qū)內(nèi)大面積分布，巖性主要為煙灰-灰白色中薄-中厚層石英巖夾絹云石英千枚巖；上部為淺灰中厚-薄層狀變細粒長石石英砂巖夾千枚狀含鈣二云石英片巖，主要巖性為灰色厚層石英巖、薄層含黑云石英巖夾灰色千枚狀二云石英片巖，灰色含方解二云石英片巖，淺灰色中厚-薄層變細粒長石石英砂巖夾灰色二云石英片巖，灰白色中厚-塊狀石英巖（石英巖礦）?；緦有虺氏蛏献兗氉儽〉男匦裕词r-變長石石英砂巖-變泥質砂巖和厚層石英巖-中薄層石英巖-絹云石英片巖（千枚巖），為濱海環(huán)境退積型地層結構特征。自下而上粒度和層厚變化反映出海水由淺變深，為低水位體系域。在高能塊狀石英巖和厚層石英砂巖中，可見明顯的板狀、槽狀斜層理和平行層理，磨圓分選均好，顆粒接觸、空隙充填、硅質膠結，成分成熟度和結構成熟度均高，表現(xiàn)出強水動力狀態(tài)的海灘-前濱沉積環(huán)境特點（圖2）。

2.1.2" 木孜薩依組第二巖性段

木孜薩依組第二巖性段在全區(qū)均有出露。西部出露厚度大，層位相對較全，碎屑巖粒度較粗，主要巖性為灰-深灰色千枚狀二云石英片巖、千枚巖夾灰色石英巖，頂部為土黃色薄板狀粉砂質粉晶白云巖、粉砂質千枚巖夾鈉長石英片巖；向東南相變?yōu)樯罨疑凵百|板巖、千枚狀含硅絹云板巖、粉砂巖，厚度變薄，主要出露上部層位，粒度較細。反映出碎屑搬運由南西向東北，具西南高、東北低的古地理特點。第二巖性段地層與下伏第一巖性段為整合-平行剪切面理接觸。

基本層序可見韻律性和旋回性2種類型共5種組合（圖3），底部為絹云石英片巖（千枚巖）-中厚層石英巖組成的韻律性層序；下部為向上變粗變厚的旋回性層序（薄板狀石英巖夾千枚巖-不純石英巖-厚層純石英巖）；上部為3種韻律性層序，薄層石英細砂巖-絹云石英千枚巖，絹云石英片巖（千枚巖）-薄板狀白云巖，薄板狀白云巖-鈉長石英片巖?；緦有蚝穸茸韵孪蛏峡傮w變薄，在泥質含量高的板巖中殘存有小型砂紋層理和水平紋層?？傮w反映出海平面上升過程中向陸退積的層序結構和水動力較弱-安靜水體的環(huán)境特點。

從木孜薩依組第一、二巖性段巖石地層結構、沉積構造及反映的沉積環(huán)境來看，該組自下而上巖石粒度由粗變細，由成熟度高的石英巖向泥質為主的沉積物過渡。基本層序類型以旋回和韻律型兩種為主，單元層和基本層序厚度由下向上總體呈由厚變薄趨勢，地層層序由下向上表現(xiàn)出向陸退積結構，沉積環(huán)境由淺水高能的濱岸海灘相向淺海安靜水體過渡，總體反映出一個構造穩(wěn)定的盆地邊緣，在海水由淺變深，海平面上升過程的單陸屑-泥質沉積，屬一套低水體系域（LST）-海進體系域（TST）。

2.2" 構造

研究區(qū)整體為一套單斜地層，發(fā)育有層間褶皺，褶皺形態(tài)較完整。發(fā)育3組斷裂構造，均屬成礦期后斷裂，對石英巖成礦影響不大。石英巖后期受多期次斷裂構造影響，發(fā)育有多期次級斜列剪節(jié)理，多充填有褐紅色薄膜狀長英質微細脈或方解石脈，寬1～2 mm，對石英巖礦體品質影響較大。

2.3" 巖漿巖

研究區(qū)北部、西北部出露大面積華力西—加里東期似斑狀中細?；◢忛W長巖，西南部出露似斑狀中粗粒黑云二長花崗巖，對礦體影響不大。發(fā)育少量輝綠巖脈、石英脈。斷裂構造及巖漿作用對石英巖礦體的活化提純產(chǎn)生了積極影響。

2.4" 變質作用

區(qū)內(nèi)變質巖主要分布在薊縣系塔昔達坂群，為低綠片巖相變質巖，主要巖性為云母石英片巖、千枚巖及石英巖，變質礦物為黑云母、白云母、鐵鋁榴石、硬綠泥石。原巖建造為一套濱海相碎屑巖-碳酸鹽巖沉積。

3" 礦體地質特征

礦體主要賦存在木孜薩依組第一巖性段（圖4），由青灰-灰白色中薄層-中厚層石英巖組成，圍巖主要為灰白-灰色二云母石英片巖。圈定硅鐵用Ⅰ級品工業(yè)礦體7條，尚難利用低品位礦體5條（表1）。

石英巖 為青灰-灰白色（圖5），具粒狀變晶結構，主要由石英組成，呈他形粒狀，邊緣呈不規(guī)則狀緊密鑲嵌，表面干凈，多具波狀消光，粒徑0.2～1.2 mm，含量97%～99%，受應力作用，石英晶粒壓扁拉長，微顯定向排列；次為微量云母及金屬礦物，粒徑微小，含量小于1%（圖6）。分析結果顯示，礦石中有用組分SiO2品位98.31%～99.05%，平均98.74%；有害組分Al2O3含量0.24%～0.51%，平均0.36%；Fe2O3含量0.16%～0.4%，平均0.26%；CaO含量0.06%～0.25%，平均0.14%；P2O5含量0.007%～0.021%，平均0.014%。

二云母石英片巖 具鱗片粒狀變晶結構，片狀構造，主要由石英、云母等礦物組成。石英呈細小他形粒狀，粒徑0.01～0.5 mm，其中分布少量斜長石，不易辨識，含量約52%；石英顆粒間分布二云母條帶，主要為絹-白云母，呈鱗片狀、片狀，片度多小于0.1 mm，沿巖石片理定向分布，含量約30%；次為黑云母，呈片狀，片度0.2～1.5 mm，其內(nèi)多包含石英、絹云母等細小礦物，可見篩狀變晶結構，個別顆粒其解理縫受應力作用發(fā)生褶曲，含量約17%。零星見少量散粒狀金屬礦物，呈他形粒狀，含量約1%（圖7）。

4" 礦床成因及找礦標志

4.1" 礦床成因

薊縣紀沉積環(huán)境穩(wěn)定，形成厚層陸源碎屑巖（石英砂巖、硅質巖等），為內(nèi)生礦產(chǎn)的形成提供豐富的物質來源。后期阿爾金地區(qū)經(jīng)歷了復雜劇烈的構造運動，加之巖漿熱液活動，為形成沉積變質型礦產(chǎn)提供了較好的地質條件，經(jīng)復雜的區(qū)域變質作用，形成沉積變質型礦床[9-11]。托蓋里克石英巖賦礦地層為薊縣系塔昔達坂群木孜薩依組第一巖性段，基本層序呈向上變細變薄的旋回性，為濱海環(huán)境退積型地層結構特征。巖礦鑒定結果表明，石英巖礦石的原巖主要為石英砂巖、硅質巖等沉積巖，經(jīng)區(qū)域變質作用形成石英巖，屬沉積變質型礦床。

4.2" 找礦標志

研究區(qū)石英巖礦床賦存于薊縣系塔昔達坂群木孜薩依組第一巖性段，該巖段是尋找石英巖礦理想層位。厚層、巨厚層青灰-灰白色石英巖是直接找礦標志；石英巖屬強硬巖層，抗風化能力明顯區(qū)別于二云母片巖等軟弱巖層組成的圍巖，地形地貌上由石英巖層形成的丘垅狀隆起是間接的找礦標志；木孜薩依組為區(qū)域低溫動力變質作用形成的低綠片巖相的變質地層，石英巖礦石變質程度明顯高于圍巖，在淺變質碎屑巖尋找變質程度較高的石英巖也是找礦方法之一。

5" 結論

（1） 通過概略研究，認為托蓋里克石英巖礦石可滿足鐵合金用硅質原料。圈定鐵合金（硅鐵用）Ⅰ級硅質原料礦體7個，估算控制+推斷礦石資源量603.98×104 t；圈定尚難利用鐵合金（硅鐵用）Ⅱ級硅質原料礦體5個，估算Ⅱ級硅質原料923.34×104 t。

（2） 阿爾金地區(qū)變質巖廣泛分布，尤其是前寒武系主要為一套古老的區(qū)域變質巖，大多數(shù)變質巖地層含石英巖。該地區(qū)已發(fā)現(xiàn)勝利達坂、水草泉、康圖蓋、吐拉牧場北等石英巖礦床，成因類型均為沉積變質型石英巖礦。因此，在阿爾金地區(qū)尋找變質型石英巖礦床具有很好的前景。

參考文獻

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Preliminary Exploration on the Exploration Direction of

Quartzite Mineral Resources in the Altyn Tagh Area of Xinjiang

——Taking the Togelik Quartzite Mine in Ruoqiang County， Xinjiang as an Example

Ren Longfei， Wang Hui， Luo Xingtao， Deng Langjiang

（The Third Geological Brigade of Bureau of Geological and Mineral Resource Prospecting and

Development of Xinjiang，Korla，Xinjiang，841000，China）

Abstract： Quartz resources are the main raw material for producing industrial silicon， which is widely used in industry. And quartzite is the main mineral product that provides quartz raw materials. The Altun region has undergone multiple periods of orogeny， with high degree of rock metamorphism， forming many sedimentary metamorphic quartzite deposits. This article takes the Togelike quartzite in Ruoqiang County as an example to analyze and study its geological characteristics and deposit genesis， and proposes the next direction for searching for similar quartzite resources in the Altun region.

Key words： Quartz resources; Altun area; resource potential; resource distribution