新疆巴里坤膨润土矿的地质特征

2019-05-11肖仁文林泽华

世界有色金属 2019年4期

肖仁文，林泽华

（新疆地矿局第一区域地质调查大队，新疆乌鲁木齐 830013）

1 区域地质概况

矿区属哈萨克斯坦－准噶尔板块谢米斯台—野马泉晚古生代岛弧带（图1），四级构造单元为克孜勒塔格晚石炭－早二叠世初期火山盆地。

本区出露地层为上泥盆统老爷庙组海底喷发基性火山岩地层，下二叠统哈尔古组浅层火山爆发中酸性火山岩-火山碎屑岩形成，上二叠统卡拉冈组大陆喷发酸性火山岩形成，大陆古近系乌伦古河组-昌吉河组，第四纪乌苏组，新疆组和全新世砂岩的砾岩-石膏泥岩组，砾石土壤沉积物，下二叠统哈尔加乌组是巴里坤膨润土矿床的矿床地层和含矿地层。区域侵入岩发育不全，主要有辉长岩，闪长岩，花岗闪长岩，花岗斑岩分支和岩石分散[1]。区域火山岩的喷发节律明显，火山穹隆，残余陨石坑和岩浆穹顶等一些次要的火山构造形成了侵入体。区域构造线主要是NW向，并且还观察到一些EW向、NE向和N向S向构造。区域构造线主要由线性褶皱和断层组成。在成矿分区方面，该矿床的成矿带为哈萨克斯坦-准噶尔成矿带，区内有铁、锰、铜、金、盐和芒硝成矿等多种矿产[2]。

2 矿区地质特征

2.1 地层

新疆地区出露矿层上由第四系、下二叠统卡拉岗组、渐-上新统昌吉河群、上泥盆统老爷庙组、始新-渐新统乌伦古河组、上石炭-下二叠统哈尔加乌组等地层组成。

2.2 火山岩

巴里坤膨润土矿区岩层主要以火山岩为主，包括晚泥盆世火山岩、晚石炭世早二叠世火山岩和早二叠世早期火山岩。

图1 新疆北部板块构造单元分区图

2.2.1 晚泥盆世火山岩

晚泥盆世火山岩以火山熔岩和火山碎屑岩为主，普通型碎屑沉积岩较为少见。它们含有植物化石和海洋动物化石，夹着红色的含铁翡翠，有海洋火山岩独有的特征。

2.2.2 晚石炭世-早二叠世早期火山岩

哈尔加乌组是晚石炭世-早二叠世火山岩的主要构造岩层，是由大陆边缘浅海喷发形成的一组基性火山岩和火山碎屑岩。主要岩性为类似安山岩的火山岩，包括火山碎屑岩、火山角砾岩、熔岩凝灰岩和结晶碎屑凝灰岩，其中大部分已经水解成膨胀。瀑布相和喷发相发育，而喷发-沉积相则没有。喷发相通常形成陨石坑和锥体。岩石组合为块岩、火山角砾岩以及火山灰凝灰岩。溢流相的岩石组合有橄榄石玄武岩、玄武安山岩、安山岩、陨石和流纹岩，仅由火山体形成的一些喷发沉积物夹在火山碎屑岩中。

2.2.3 早二叠世晚期火山岩

早二叠世晚期火山岩由卡拉岗组组成，岩性为一套酸性火山岩，以喷溢相流纹岩、霏细岩为主，爆发相凝灰岩次之。

2.3 构造特征

巴里坤矿的一般构造特征为断层构造较为发展，其次是环形结构和弱褶皱结构。

2.3.1 褶皱构造

根据1：50000地质调查数据，巴里坤矿区早二叠世和晚石炭世火山盆地存在负向结构。此次所研究矿区地质结构褶皱处于凹陷部位，经调查发现出现褶皱地层多为新生代，出露向斜较为突出，西部构造出露较少，向斜具有非常明显的外向倾斜，倾角15°～18°，矿区位于构造的西侧。从整体形态来看，这种负结构具有环特征，属于火山破碎机制，但其发生非常不协调。

2.3.2 断裂构造

巴里坤矿区的NW-W向断层发育良好、规模各异。就深度而言，它们都是硅铝层断裂。根据两块板断裂相对运动方向，断层活动对沉积作用和岩浆作用有一定的控制作用。该地区有4个NW-W断层和4个NE向断层，每个断层的尺度，性质和功能不同。

3 矿床成因分析

新疆巴里坤膨润土矿具有较为特殊的矿床特征，通过对该矿床与国内其他大型膨润土矿床进行多种对比研究，发现矿床成因在特殊地质背景下与别的地区有一定的差异。而不同类型的矿床其化学组分也各不相同，矿床成因及成矿地质背景也存在很多不同。

通过结合化学组分及地质特征，新疆地区矿床多数为沉积类型，矿物特性以中酸性碎屑矿物为主，成矿过程火山岩直接沉积于水山盆地蓄水中，经过多种水解作用最终形成初步的膨润土矿。夹杂着火山凝灰岩、岩屑凝灰岩等，成矿年代主要发生于晚泥盆世、晚石炭纪-早二叠期。该矿床火山岩机构和构造都保存相对较为良好，火山物质也没有形成重度迁移，该矿床是我国为数不多矿产质量较好的大型膨润土矿。