浅析新疆哈密市星星峡至尾亚一带硅灰石矿成矿规律

文旭东

（中国建筑材料工业地质勘查中心新疆总队 乌鲁木齐 830000）

1 矿区概况

哈密市星星峡至尾亚一带硅灰石矿位于哈密市东南方向星星峡北部至尾亚一带，行政区划隶属于哈密市管辖。主要矿区位于中天山隆起带西段北缘，处于一小倒转背斜一独峰山倒转背斜西端，背斜核部为石英片岩，两翼为对称的大理岩，硅灰石矿体就位于两翼中。

2 矿体地质

矿区可分三个部分：南矿区长1.8千米，宽300～400米分布24个矿体；南矿区东北侧长400～500米，分布着25号矿体；北矿区长1千米宽100米，分布着4个矿体，合计29个矿体。单矿体一般长50～150米，最长400米，厚5～10米，最厚20余米，产状330∠70～85°，呈透镜状、扁豆状、长条状出露。矿体顶板为白云质大理岩、底板围岩主要为石英片岩或石英岩。硅灰石平均含量52.99%。

（1）矿石质量

矿石新鲜面瓷白色，风化后为褐黄色，参差断口，玻璃或珍珠光泽，粒状变晶结构、短纤维状结构，块状构造、放射状构造。主要矿物为硅灰石80～96%、含少量透辉石、石英、方解石、透闪石等，硅灰石晶体最长15毫米，一般0.2～0.5毫米。

矿石自然类型为硅灰石一石英一方解石型亚类型。根据矿石基本分析和组合分析成果，硅灰石矿石的化学组分平均值为：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）围岩蚀变

围岩蚀变种类有硅化、透辉石化、硅灰石化、石英岩片理化、劈理化。大体以侵入岩脉和石英脉为中心，上盘、下盘对称分布。一般上盘蚀变强度较大，而下盘较弱，常出现不连续和不稳定。硅灰石矿与硅化、硅灰石化关系密切。

（3）成矿机理

该矿床成因为较古老的中天山群卡瓦布拉克组的碳酸盐物质与砂屑在区域变质作用下部分重结晶，Ca2+与SiO2在高温高压下形成硅质大理岩及少量硅灰石（CaSiO3），之后被侵入岩侵入接触岩浆热气与富硅浆液，促使围岩进一步变质，硅灰石晶格中的Fe、Mn、Mg等金属离子被排除出去，多余的Ca2+与SiO2热液生成新的硅灰石，因热液促使已有的硅灰石增大变纯，富集改造形成硅灰石矿体。

3 成矿规律

哈密市星星峡至尾亚一带硅灰石矿主要是热液接触交代而成，硅灰石的成矿必须具备三个地质条件，即有利围岩、控矿构造和成矿热液，本文将以此思路来分析哈密市星星峡至尾亚一带硅灰石矿形成的基本地质条件，配合矿产的产出时间，探讨其成矿规律。

（1）有利围岩的分析

硅灰石矿床的形成取决于地壳发展演化一定旋回中各类岩浆建造发育的程度和各时期碳酸盐岩的分布及构造条件等，其形成限于一定的时期。

新疆已知主要硅灰石矿床均无例外的与一定碳酸盐岩有关，成矿围岩一般为含燧石结核，燧石条带等硅质成分的海相碳酸盐岩沉积建造。与硅灰石矿关系密切的主要赋矿地层有：中元古界天山群卡瓦布拉克组及前震旦系星星峡群上组，分布于巴仑台—星星峡离散地体中，为一套原岩是碳酸盐岩及砂岩的变质岩系，在区域变质作用下，形成白云质大理岩、碳质大理岩、硅质大理岩、石英片岩等组成的地层，是新疆硅灰石矿床主要赋矿地层之一，星星峡至尾亚一带硅灰石矿中的独峰山、黄羊泉、尾亚、尾亚尖山子、小白石头泉等矿床均位于其中。

（2）控矿构造的分析

硅灰石是一种典型的变质矿物，为构成夕卡岩的主要矿物成分，也见于某些深变质岩中。能够富集成具一定规模的硅灰石工业矿床（体），主要赋存于中酸性、酸性侵入岩体与不纯石灰岩或钙质砂岩和硅质钙质页岩的接触带，或见于深成变质岩的钙质结晶片岩中。矿床受不同时代、不同类型的隆起构造控制，产于中浅—中深较高温接触变质或区域变质构造环境中，断裂构造发育，厚度中等的岩层封闭系统是其最优的储矿场所。区域成矿常与深断裂带有关，受一定的构造-岩浆活动带的影响，矿体往往表现出成群集中和成带分布的特征。新疆古生代造山带，在其长期构造演化过程中，形成规模巨大的岩浆岩链，岩浆活动对硅灰石矿成矿大多数在空间上、时间上、成因上表现关系密切，对成矿起主导控制作用，体现在为成矿提供能源、活动组份、有益元素及储集场所。硅灰石矿主要与广布的华力西期侵入岩体有关。硅灰石矿床通常分布于紧靠侵入岩体接触带一侧的碳酸盐围岩中，属外接触带矿床。矿体距侵入体一般为十几米至几十米，有些可达几百米，少数达1～2km。以接触交代变质成因为主的矿床，矿体距侵入岩体较近；以接触热变质成因为主的矿床，矿体距侵入岩体要远些。也有一些矿床分布在呈半岛状伸入侵入岩体内的碳酸盐岩楔状体中，或产于被包裹在侵入岩体内的碳酸盐岩捕虏体中，形成复杂的接触带。

新疆哈密市星星峡至尾亚一带硅灰石矿成矿有利构造构造聚敛场主要有：那拉提北-阿齐克库都克构造缝合带、尖山子-罗布庄断裂、尾亚及拉那提-乌瓦门-桑树园子韧性剪切带。一般来说，在形成成矿动力条件的同时，往往也形成了含矿热液的上升或迁移通道，新疆上述大型构造变形带及其伴生的深大断裂是热液流体或者是含热液流体的侵入岩上升或迁移的通道，断裂构造发育，厚度中等的岩层封闭系统是硅灰石矿最优的储矿场所。

（3）成矿热液的分析

新疆已知的硅灰石矿床，与成矿作用有关的侵入岩主要是华力西中期的中、酸性岩浆岩，由于成矿热液及成矿的滞后性，新疆哈密市星星峡至尾亚一带硅灰石矿，产于中浅—中深较高温接触变质，其成矿流体的来源主要为岩浆期后热液，变质热液等为主导的流体系统。

新疆天山山区广泛出露的海相碳酸盐岩沉积，提供了良好的物源。二是适合的热液搬运、接触交代条件。新疆多期次的岩浆活动提供了溶蚀、搬运和元素交换。三是有利的沉淀环境和封存条件。新疆新构造运动强烈，阿尔泰山、天山、昆仑山抬升并形成中高山区，上升快、幅度较大的山区，基本上被剥蚀一空；相反，上升慢，幅度小的山区、山前丘陵地区能保留下来，因此新疆的硅灰石矿以中、小型矿床为主。综上分析，充分说明新疆硅灰石矿的成矿地质条件十分优越，成矿远景好，找矿潜力大。

（4）成矿的时间维分析

新疆哈密市星星峡至尾亚一带硅灰石矿的成矿地层时代是较古老的中天山群卡瓦布拉克组，而与成矿作用有关的侵入岩主要是华力西中期的中、酸性岩浆岩，其期后热液参与元素的搬运及接触交代，由于成矿热液及成矿的滞后性，其成矿时间与新疆第二成矿高峰期完全一致，是晚石炭世至二叠纪期间新疆北部进入碰撞造山的后期阶段的产物。

综上分析，充分说明哈密市星星峡至尾亚一带硅灰石矿的成矿地质条件十分优越，成矿远景好，找矿潜力大。通过资源储量统计，哈密市星星峡至尾亚一带硅灰石矿共探获内蕴经济资源量90.92万吨，预测总资源量可达120万吨。

近年来，随着国家西部大开发战略的深入实施，特别是针对新疆的开发建设，中央出台了一系列优惠政策。哈密地区是新疆与内地各省份沟通的桥头堡，必将会使哈密地区成为新疆东部最重要的交通枢纽，硅灰石产品销售前景广阔，矿山经济效益和社会效益是可观的。