青海夏日扎脉石英成矿地质特征及找矿方向

庞小朋，张文均

（中国建筑材料工业地质勘查中心青海总队，青海 西宁 810008）

高新技术产业对优质高纯硅质原料的需求不断增大，高纯硅不仅能当作水晶，而且能大量应用于太阳能、石英坩锅、脉石英管、光导纤维等行业，使得高纯硅的市场需求越来越大。由于脉石英矿相对其他硅石矿(如沉积成因的石英岩和石英砂岩等)，具有矿石成分单一，SiO2含量高(一般＞99%)的特点，因而作为高纯硅的重要来源，受到越来越多的重视。通过对都兰县夏日扎地区的踏勘、找矿，发现该地区脉石英矿分布广泛，具有较好的成矿地质条件。

1 成矿地质背景

研究区位于青海省中部东昆仑造山带东端，柴达木盆地东南缘。大地构造位置属祁漫塔格—都兰新元古代—早古生代岩缝合带[1]。该缝合带西起祁漫塔格，东至都兰以东清根河，南以昆北断裂为界，北侧被柴达木盆地台拗覆盖。研究区出露地层为下元古界白沙河岩组，主要出露角岩、矽卡岩、角闪石英闪长岩、大理岩、片麻岩等，岩石被后期早二叠世花岗闪长岩侵入而成，以侵蚀残留体形式产出，发育透闪岩相变质程度的矽卡岩化(图1)。脉石英矿体主要出露在地层和岩体的接触部位。

研究区内构造变形较为复杂，具多层次、多期次依次转化和叠加特征。即形成一个从中深部—中浅部—表部构造相依次叠加演化序列。构造行迹以断裂为主，成矿前构造(控矿构造)推测为一些亚扭性的细小裂隙，脉石英即沿此裂隙产出。受岩层影响脉体大小不一，密集程度亦不同。

研究区因多期构造岩浆事件叠加复合，岩浆活动强烈而频繁，成岩构造环境复杂。岩浆活动形成的侵入岩岩石类型众多[2]，主要为加里东期辉长岩、石英闪长岩；华力西期闪长岩和花岗闪长岩；印支期花岗岩；燕山期钾长花岗岩。脉岩有闪长岩脉、花岗岩脉、石英脉等。区内石英脉较发育，脉体走向大部分北东—南西向，与区域构造线基本一致。石英脉呈不规则的树枝状、肠状、透镜状、网脉状等，时间具多期次性。岩石呈灰白色，油脂光泽，石英脉中偶见有孔雀石、铜兰、黄铜矿和黄铁矿分布。

图1 夏日扎地区区域地质图

2 矿石特征及质量

研究区内脉石英矿体主要赋存于岩层裂隙中。矿体呈不规则的树枝状、肠状、透镜状、网脉状等。矿体走向一般为北东—南西向，总体上与区域构造线方向一致。矿体沿走向脉延伸长10～200m，宽0.2～6m。研究区内脉石英矿石均为致密块状，半透明至透明。主要矿物成分为石英，以自形—半自形粒状结构为主，新鲜面为乳白、灰白、无色，具贝壳状断口、油脂光泽(图2a)。石英数量较多，规模大小不一，脉石英中常见柱状水晶晶簇，晶体长2～20cm，粒径0.2～0.15cm(图2b)。

图2 脉石英(含水晶晶簇脉)

在研究区脉石英矿露头采取13件拣块样进行化学分析，结果见下表。分析结果显示，本次研究的脉石英矿体的矿石中SiO2平均含量为99.43%、Fe2O3含量为0.025%，Al2O3含量为0.04%，CaO含量为0.032%。原矿石经过水洗、酸洗，洗清石英中粘土及铁薄等，可满足冶金用硅质原料、平板玻璃用硅质原料、日常陶瓷用硅质原料的要求，并能满足高级玻璃和器皿玻璃用硅质原料的Ⅴ级要求[3]。经过筛分、擦洗脱泥、摇床、脱泥—反浮选等提纯工艺可提纯获得高纯石英砂[4-5]。

脉石英化学分析结果

3 矿床成因

脉石英是热液(高温、中温、低温)地质作用的产物。脉石英矿床的形成须满足以下两个条件：①成矿物质来源，即富Si热液的供应；②富Si热液的运移通道及成矿空间。富Si热液主要来自深部的岩浆分异或混合岩化，富Si热液的运移及成矿空间既可以是裂隙(断裂等)，也可以是沉积岩层的层理[6-7]。

从脉石英矿体产出形态来看，矿体赋存在下元古界白沙河岩组的构造裂隙中，一般与地层层理呈小角度斜切产出，但与整体北东—南西向构造线一致，成矿阶段应该在华力西期早二叠世花岗闪长岩侵入期，后期又经历了印支期晚三叠世似斑状二长花岗岩的超动侵入[2]，反映了与脉石英成矿有关的热液大部分来源于地球深部的信息。

研究区内构造变形较为复杂，具多层次、多期次依次转化和叠加之特征。即形成一个从中深部—中浅部—表部构造相依次叠加演化序列。成矿前构造(控矿构造)推测为一些亚扭性的细小裂隙，脉石英即沿此裂隙产出，是主要的容矿场所及热液运移通道。从脉石英矿体的产出形态看，矿体赋存在下元古界白沙河组的层理中，受岩层裂隙影响脉体大小不一，密集程度亦不同。成矿阶段应在华力西期早二叠世花岗闪长岩侵入期，脉石英矿主要为华力西期岩浆活动的产物。而印支期岩浆活动没有华力西期强烈，是脉石英矿形成的次要物源。由此可见，本区脉石英矿应属热液充填型。

研究区脉石英形成过程如下：岩浆演化过程中分异出富SiO2的热液向上运动，沿裂隙运移、就位，并在岩层层理裂隙中固化形成脉石英矿体，受岩层裂隙影响脉体大小不一，密集程度亦不同；脉石英矿体形态多与容矿空间的形态一致，呈不规则脉状，不含或含少量围岩捕掳体，且局部脉石英矿体中可见呈簇状产出的水晶晶体。

4 找矿标志

根据以上成因模型结合夏日扎地区脉石英矿体的分布特征，总结脉石英矿找矿标志如下。

(1) 地层标志：下元古界白沙河组是本区脉石英矿赋矿层位。

(2) 岩浆岩标志：在地层和岩体的接触部位，是找矿有利部位。

(3) 露头和滚石标志：矿体露头及近源残坡积中的滚石是最直接的找矿标志。

(4) 地形标志：脉石英矿体多呈正地形出露。

通过本次踏勘找矿工作，都兰县夏日扎地区具有较好的脉石英成矿地质条件，已发现的脉石英质量较好，具有较高的利用价值，区内具有较好的找矿远景。