新疆温泉县博尔塔拉河南岸石墨矿变质作用及其意义

秦彪

（中国建筑材料工业地质勘查中心新疆总队 乌鲁木齐 830000）

1 地质概况

新疆温泉县博尔塔拉河南岸石墨矿地理位置位于新疆温泉县城西南，区域成矿带属赛里木铅、锌、铜、石墨成矿带，其大地构造位置属准噶尔-哈萨克斯坦板块、伊犁-伊赛克湖微地块、赛里木地块［1］，出露地层为下元古界温泉群变质岩系中，其上覆中元古界长城系哈尔达坂群呈断层接触关系。岩石组合主要由一套黑云母斜长片麻岩、二云母石英片岩、绢云母石英片岩、角闪斜长片麻岩夹大理岩、花岗片麻岩等。矿体主要受地层控制，呈层状，矿体产状与地层一致，共发现5层矿体，矿石的结构比较简单，主要为鳞片变晶、鳞片粒状变晶及变晶结构，构造主要为片状、片麻状、似条带状构造。

2 变质岩石类型

变质岩包括片岩类、片麻岩类、斜长变粒岩类、石英岩类、大理岩类、斜长角闪岩等。

（1）片岩类：主要有石墨石英片岩、石墨云母片岩、石英片岩、云母片岩等。特征变质矿物黑云母黄绿色，呈鳞片状相对聚集，分布于浅色粒状矿物晶粒间，常被白云母交代。矽线石无色透明，分布于黑云母、白云母间隙中或边部，常被绿泥石、绢云母交代。石榴石浅褐色，分布于云母矿物间隙。磷灰石呈浑圆粒状、柱状，多分布石英间隙。

（2）片麻岩类：主要有黑云母斜长片麻岩、石墨黑云斜长片麻岩、二云斜长片麻岩、石榴黑云斜长片麻岩等。

（3）斜长变粒岩类：主要有斜长变粒岩、黑云斜长变粒岩、透辉石斜长变粒岩、角闪斜长变粒岩等。特征变质矿物角闪石黄绿色，柱状变晶、定向分布，在角闪石中包有自形、菱形和半自形粒状榍石，多被次闪石等交代，保留其假象，仅见有少量残留。透闪石浅褐色，柱状、纤状变晶，分布于钾长石间隙中。阳起石镜下淡绿色，柱状、纤维状，分布于角闪石间隙中，电气石呈浑圆粒状、柱状分布于绢云母、黑云母间隙中。

（4）石英岩类：主要有长石石英岩、石英岩、石榴石石英岩等。特征变质矿物油石榴石他形粒状、镜下浅褐色，裂理发育。绿帘石镜下浅褐色，分布于石英间隙中。

（5）大理岩类：主要有石墨大理岩、金云母大理岩、透辉石透闪石大理岩、条带状大理岩等。特征变质矿物透辉石分布于方解石间隙中。透闪石分布于方解石颗粒间隙中，常交代透辉石。金云母分布于方解石颗粒间隙中。蛇纹石鳞片状，呈透辉石假象产出，为交代透辉石而成，分布于方解石间隙中或呈包裹体分布于方解石内部。

（6）斜长角闪岩类：主要有斜长角闪岩、斜长辉石角闪岩。特征变质矿物角闪石他形柱状，黄绿色，多被纤维状阳起石、鳞片状蛇纹石交代，局部被黑云母交代。阳起石分布于角闪石粒间或晶粒间隙中，为交代角闪石而成，常被蛇纹石交代。黑云母黄绿色，多分布于角闪石粒间隙中或其晶内的裂隙中，多为交代角闪石而成。蛇纹石鳞片状，不均匀分布于角闪石、阳起石粒间或裂隙中，为交代角闪石或阳起石的产物。

3 变质作用特征

根据变质岩的结构构造、矿物转变、世代关系及地层产状，特别是特征变质矿物的产出特征及矿物生长的时代关系［2］，区域普遍遭受了两期变质作用。表现为变质矿物黑云母、阳起石、透闪石交代石榴石、透辉石、角闪石，其中，角闪石广泛发育被其他矿物交代的现象，镜下可见次闪石、纤维状阳起石、鳞片状绿泥石、绿色黑云母沿角闪石裂隙或边缘交代角闪石，并使其假象存在。

第一期：为低角闪岩相变质作用，特征变质矿物为角闪石、石榴石、石墨等，主要变质岩类型是石墨石英片岩、黑云母斜长变粒岩、透闪石大理岩、透辉石大理岩。在区内还发育少量混合岩脉，典型矿物组合有：石榴石+黑云母+斜长石+石英+白云母；角闪石+斜长石+黑云母+绿帘石；方解石+石墨+石英。

第二期：为绿片岩相退变质作用，特征变质矿物为黑云母、绿泥石、绢云母等，主要变质岩类型是黑云母斜长片麻岩、二云母石英片岩、绢云母石英片岩、二云母斜长片麻岩等。黑云母对早期形成的角闪石沿边缘交代替换，但不完全，角闪石外观轮廓仍清晰可见。典型变质矿物组合：黑云母+斜长石+石英+白云母。

4 地质意义

区域变质作用使下元古界温泉群一套含碳的粘土质半粘土质沉积物中分散状的碳质向石墨转变［3］，形成石墨工业矿体。

不同结构构造的岩石，石墨品位存在差异。以片状构造为主的石墨石英片岩和石墨云母片岩中，片状矿物（云母、石墨）连续定向排列，肉眼可辨认，固定碳分布均匀，含量基本稳定，且相对较高；以似条带状、块状构造为主的石墨大理岩中，浅色粒状矿物与暗色片状矿物相间排列或杂乱排列；固定碳分布不均匀，含量变化大；以片麻状构造为主的石墨黑云母片麻岩，含石墨片麻岩中，浅色粒状矿物较多，暗色片状矿物较少，固定碳含量相对较低。

鳞片石墨在品位较高的层位,鳞片片度相对较大，主要分布于石墨大理岩和石墨云母片岩中，说明不同层位因岩石成分差异而显示出石墨品位和片度的差异［4］，一方面，在区域角闪岩相变质作用中，岩石发生重结晶、重组合及变形作用，改变了矿物组成和结构构造，变质热液促进了石墨的重结晶富集；另一方面，后期区域构造作用及岩浆作用引起的混合岩化作用的影响，致使石墨晶片随脉石矿物颗粒增大的过程中，亦在增大，并进一步迁移富集［5］。