新疆哈密天香冶镁白云岩矿床地质特征及成因分析

2019-04-30贾红旭

新疆有色金属 2019年1期

贾红旭韩飞

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第六地质大队哈密 839000）

镁是地球表面最为丰富的轻金属元素，大多钢厂都采用镁脱硫，镁合金韧性较好、质坚，不易生锈，这些性质决定了镁有较广泛的用途[1]。我国西北地区镁矿主要分布于新疆和静县、鄯善县、哈密地区一带。哈密作为新疆主要的能源产区，已成为西北地区重要的冶金镁基地，冶金镁白云岩成为当地主要的产镁原料[2]。本文主要介绍哈密天香冶镁白云岩矿床的基本地质特征，初步探讨其成因类型。

1 矿区地质背景

天香冶镁白云岩矿区位于塔里木微板块与准格尔微板块之间那拉提-红柳河缝合带NHT东端。其中的蓟县系卡瓦布拉克群为一套以白云岩、灰岩为主的碳酸盐沉积，是寻找白云岩矿床的最佳层位。

区内出露地层自下而上依次为中元古界长城系星星峡群（Chx）、蓟县系卡瓦布拉克群(Jxkw)、上古生界下石炭统雅满苏组上亚组（C1yb）、中石炭统底坎尔组（C2d）、二叠系红柳河组下亚组（P1ha）及第四系。冶镁白云岩赋存于蓟县系卡瓦布拉克群地层中，岩性主要为含菱镁矿灰质白云岩、白云质灰岩、含炭灰岩。

构造以褶皱和断层为主。其中褶皱有白虎关复背斜，断裂构造主要为沙泉子深断裂及其派生的次级断裂。区域范围内岩浆活动较广泛，以加里东期和华力西期为主，其中华力西中期的岩浆活动较为强烈，岩性以花岗岩类、花岗闪长岩类为主，零星有超基性岩分布。岩体多呈条带状和分散状小透镜体产出，其总体展布方向与区域构造线方向一致。

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

矿体赋存于蓟县系卡瓦布拉克群第二岩性段（Jxkw2）中，呈层状、似层状产出。矿体产状与地层一致，走向50-67°，倾向北西，倾角62-72°。矿体走向长约1800m，厚度最厚325.7 m，最薄64.4 m，平均厚度176 m（表1），表现为中间厚、两端薄，矿体厚度变化较稳定。矿体平均品位ω（MgO）为20.68%、ω（SiO2）为0.67%、ω（K2O+Na2O）为0.088%，属品位变化较均匀的矿床。

表1 矿体厚度和平均品位统计表

2.2 矿石特征

2.2.1 矿石矿物成分及结构、构造

矿石结构主要有细晶结构、中粒晶粒结构。矿石构造为层状构造。

矿石矿物成分主要为白云石、菱镁矿。白云石多呈菱面体，单偏光下无色，正交偏光下双晶纹平行于菱形解理的短对角线，高级白干涉色明显，白云石折射率高于方解石，下降物台，边界线向白云石移动，粒径0.15mm左右。菱镁矿呈菱面体，单偏光下无色，正交偏光下高级白干涉色，无聚片双晶，粒径0.1mm左右。

2.2.2 矿石化学成分

（1）主要成分根据圈定矿体的727个样品进行统计，矿床中MgO最高含量22.57%，最低19.00%，平均含量20.82%。SiO2最高含量1.96%，最低0.15%，平均含量0.66%（表2）。MgO含量在21-23%之间的样品有308个，占样品数的42.37%；在20-21%的样品有348个，占样品总数的47.87%；含量小于20%的有71个，占样品总数的9.76%。

（2）其他组份 SiO2含量最低0.15%、最高1.93%；其中，地表工程中SiO2含量最低0.2%、最高1.85%，钻探工程中SiO2含量最低0.15%、最高1.93%，全矿平均0.66%。CaO、Fe2O3、Al2O3、K2O、Na2O、酸不溶物有害组分含量不高，CaO的含量最低30.02%，最高33.11%，平均31.12%，整体变化不大，与MgO含量呈负相关；K2O、Na2O有害组分含量一般在0.1%以下，个别样品含量达0.3%，平均含量分别为0.053%、0.036%。

表2 矿石化学成分统计表

2.2.3 矿体围岩

矿体赋存于蓟县系卡瓦布拉克群（Jxkw）地层中，矿体顶板为炭质灰岩，底板为钙质白云岩。地层产出较为稳定，多为层状产出，野外观察白云岩矿体与顶、底围岩界线清晰、分界清楚，呈突变、整合接触关系。围岩中炭质灰岩呈灰黑色，地表抗风化能力较弱，多具片理化，变晶结构，块状构造；钙质白云岩地表呈土黄色，片理化十分发育，粒度较粗，其内可看到杂乱的方解石脉体，它形粒状结构，厚层块状构造。

3 矿床成因及找矿标志

3.1 矿床成因

矿区在元古代属于海洋环境，蓟县系开始海水逐渐退去，以盆地相的页(泥)岩逐渐过渡为浅海相的碳酸盐岩沉积。矿体赋存于蓟县系卡瓦布拉克群(Jxkw)地层中，矿体形态、产状、厚度，化学成份及延伸、延深均很稳定，严格受地层岩性控制，矿石结构、构造均为原生沉积特征，矿体规模主要受地层分布。根据矿体地质特征，矿床为沉积型白云岩矿床[3]。