阿尔金地区石英岩矿产资源找矿方向初探

摘" "要：硅石资源是生产工业硅的主要原料，工业硅的应用领域非常广泛，石英岩是硅石的主要种类之一。阿尔金地区经历多期造山运动，岩石变质程度高，形成许多沉积变质型石英岩矿。通过对若羌县托盖里克石英岩矿地质特征、矿床成因及资源潜力的分析研究，为阿尔金地区寻找类似石英岩资源提供找矿方向。

关键词：石英岩；阿尔金地区；资源潜力；资源分布

近年来，我国高纯石英的进口量总体呈逐年上升趋势，对外依存度不断增高，需求日益增加[1-3]。随着阿尔金地区托盖里克、康图盖等中-大型石英岩矿的相继发现，为南疆地区硅基新材料产业落地提供资源保障。以托盖里克石英岩矿为例，开展地质特征、矿石特征、找矿标志及勘查技术方法应用等方面综合研究，确定矿床成因类型为沉积变质型，总结成矿规律，建立综合找矿模式，为阿尔金地区寻找同类矿床提供找矿方向。

1" 区域地质

阿尔金地区构造复杂，属特提斯洋构造域，经多期造山运动，岩石变质程度高，包括秦祁昆造山系、康西瓦-南昆仑地壳对接带、羌塘-三江造山系等3个Ⅰ级构造单元（图1）。古—中元古代塔里木古陆及古生代洋中陆块基底形成，铁-铅锌-磷灰石-石棉-宝石-石英岩成矿阶段在阿尔金地区形成丰富的石英资源[4-5]。若羌县托盖里克石英岩矿床位于阿尔金山脉西南段阿中地块中新元古界北隆起带中，区域出露地层有新太古—古元古界阿尔金岩群和中元古界蓟县系塔昔达坂群，含矿地层主要为塔昔达坂群木孜萨依组沉积变质岩，原岩为一套滨海相沉积岩。区域地层经多期造山运动，构造混杂岩较发育。在强烈构造作用下，岩石遭受强烈变形变质作用的改造，不同成因类型、不同时代、不同变形变质特征的岩层体受到剪切位移、混杂拼贴，岩层体、岩石体多呈透镜体状展布，沿走向尖灭，岩层（石）体间为韧性剪切断裂或脆性断裂接触[6-8]。

2" 矿床地质特征

2.1" 地层

托盖里克石英岩矿床赋存层位为蓟县系塔昔达坂群木孜萨依组。塔昔达坂群是长城系过渡基底固结之后，进入构造稳定时期在海盆边缘形成的陆屑-碳酸盐岩建造，为滨海环境退积型地层结构特征，以碎屑岩为主，呈NE向展布。木孜萨依组自下而上划分为两个岩性段，第一岩性段以石英岩为主，第二岩性段以石英片岩、千枚岩为主。

2.1.1" 木孜萨依组第一岩性段

木孜萨依组第一岩性段下部位于复式背斜核部，在区内大面积分布，岩性主要为烟灰-灰白色中薄-中厚层石英岩夹绢云石英千枚岩；上部为浅灰中厚-薄层状变细粒长石石英砂岩夹千枚状含钙二云石英片岩，主要岩性为灰色厚层石英岩、薄层含黑云石英岩夹灰色千枚状二云石英片岩，灰色含方解二云石英片岩，浅灰色中厚-薄层变细粒长石石英砂岩夹灰色二云石英片岩，灰白色中厚-块状石英岩（石英岩矿）。基本层序呈向上变细变薄的旋回性，即石英岩-变长石石英砂岩-变泥质砂岩和厚层石英岩-中薄层石英岩-绢云石英片岩（千枚岩），为滨海环境退积型地层结构特征。自下而上粒度和层厚变化反映出海水由浅变深，为低水位体系域。在高能块状石英岩和厚层石英砂岩中，可见明显的板状、槽状斜层理和平行层理，磨圆分选均好，颗粒接触、空隙充填、硅质胶结，成分成熟度和结构成熟度均高，表现出强水动力状态的海滩-前滨沉积环境特点（图2）。

2.1.2" 木孜萨依组第二岩性段

木孜萨依组第二岩性段在全区均有出露。西部出露厚度大，层位相对较全，碎屑岩粒度较粗，主要岩性为灰-深灰色千枚状二云石英片岩、千枚岩夹灰色石英岩，顶部为土黄色薄板状粉砂质粉晶白云岩、粉砂质千枚岩夹钠长石英片岩；向东南相变为深灰色粉砂质板岩、千枚状含硅绢云板岩、粉砂岩，厚度变薄，主要出露上部层位，粒度较细。反映出碎屑搬运由南西向东北，具西南高、东北低的古地理特点。第二岩性段地层与下伏第一岩性段为整合-平行剪切面理接触。

基本层序可见韵律性和旋回性2种类型共5种组合（图3），底部为绢云石英片岩（千枚岩）-中厚层石英岩组成的韵律性层序；下部为向上变粗变厚的旋回性层序（薄板状石英岩夹千枚岩-不纯石英岩-厚层纯石英岩）；上部为3种韵律性层序，薄层石英细砂岩-绢云石英千枚岩，绢云石英片岩（千枚岩）-薄板状白云岩，薄板状白云岩-钠长石英片岩。基本层序厚度自下向上总体变薄，在泥质含量高的板岩中残存有小型砂纹层理和水平纹层。总体反映出海平面上升过程中向陆退积的层序结构和水动力较弱-安静水体的环境特点。

从木孜萨依组第一、二岩性段岩石地层结构、沉积构造及反映的沉积环境来看，该组自下而上岩石粒度由粗变细，由成熟度高的石英岩向泥质为主的沉积物过渡。基本层序类型以旋回和韵律型两种为主，单元层和基本层序厚度由下向上总体呈由厚变薄趋势，地层层序由下向上表现出向陆退积结构，沉积环境由浅水高能的滨岸海滩相向浅海安静水体过渡，总体反映出一个构造稳定的盆地边缘，在海水由浅变深，海平面上升过程的单陆屑-泥质沉积，属一套低水体系域（LST）-海进体系域（TST）。

2.2" 构造

研究区整体为一套单斜地层，发育有层间褶皱，褶皱形态较完整。发育3组断裂构造，均属成矿期后断裂，对石英岩成矿影响不大。石英岩后期受多期次断裂构造影响，发育有多期次级斜列剪节理，多充填有褐红色薄膜状长英质微细脉或方解石脉，宽1～2 mm，对石英岩矿体品质影响较大。

2.3" 岩浆岩

研究区北部、西北部出露大面积华力西—加里东期似斑状中细粒花岗闪长岩，西南部出露似斑状中粗粒黑云二长花岗岩，对矿体影响不大。发育少量辉绿岩脉、石英脉。断裂构造及岩浆作用对石英岩矿体的活化提纯产生了积极影响。

2.4" 变质作用

区内变质岩主要分布在蓟县系塔昔达坂群，为低绿片岩相变质岩，主要岩性为云母石英片岩、千枚岩及石英岩，变质矿物为黑云母、白云母、铁铝榴石、硬绿泥石。原岩建造为一套滨海相碎屑岩-碳酸盐岩沉积。

3" 矿体地质特征

矿体主要赋存在木孜萨依组第一岩性段（图4），由青灰-灰白色中薄层-中厚层石英岩组成，围岩主要为灰白-灰色二云母石英片岩。圈定硅铁用Ⅰ级品工业矿体7条，尚难利用低品位矿体5条（表1）。

石英岩 为青灰-灰白色（图5），具粒状变晶结构，主要由石英组成，呈他形粒状，边缘呈不规则状紧密镶嵌，表面干净，多具波状消光，粒径0.2～1.2 mm，含量97%～99%，受应力作用，石英晶粒压扁拉长，微显定向排列；次为微量云母及金属矿物，粒径微小，含量小于1%（图6）。分析结果显示，矿石中有用组分SiO2品位98.31%～99.05%，平均98.74%；有害组分Al2O3含量0.24%～0.51%，平均0.36%；Fe2O3含量0.16%～0.4%，平均0.26%；CaO含量0.06%～0.25%，平均0.14%；P2O5含量0.007%～0.021%，平均0.014%。

二云母石英片岩 具鳞片粒状变晶结构，片状构造，主要由石英、云母等矿物组成。石英呈细小他形粒状，粒径0.01～0.5 mm，其中分布少量斜长石，不易辨识，含量约52%；石英颗粒间分布二云母条带，主要为绢-白云母，呈鳞片状、片状，片度多小于0.1 mm，沿岩石片理定向分布，含量约30%；次为黑云母，呈片状，片度0.2～1.5 mm，其内多包含石英、绢云母等细小矿物，可见筛状变晶结构，个别颗粒其解理缝受应力作用发生褶曲，含量约17%。零星见少量散粒状金属矿物，呈他形粒状，含量约1%（图7）。

4" 矿床成因及找矿标志

4.1" 矿床成因

蓟县纪沉积环境稳定，形成厚层陆源碎屑岩（石英砂岩、硅质岩等），为内生矿产的形成提供丰富的物质来源。后期阿尔金地区经历了复杂剧烈的构造运动，加之岩浆热液活动，为形成沉积变质型矿产提供了较好的地质条件，经复杂的区域变质作用，形成沉积变质型矿床[9-11]。托盖里克石英岩赋矿地层为蓟县系塔昔达坂群木孜萨依组第一岩性段，基本层序呈向上变细变薄的旋回性，为滨海环境退积型地层结构特征。岩矿鉴定结果表明，石英岩矿石的原岩主要为石英砂岩、硅质岩等沉积岩，经区域变质作用形成石英岩，属沉积变质型矿床。

4.2" 找矿标志

研究区石英岩矿床赋存于蓟县系塔昔达坂群木孜萨依组第一岩性段，该岩段是寻找石英岩矿理想层位。厚层、巨厚层青灰-灰白色石英岩是直接找矿标志；石英岩属强硬岩层，抗风化能力明显区别于二云母片岩等软弱岩层组成的围岩，地形地貌上由石英岩层形成的丘垅状隆起是间接的找矿标志；木孜萨依组为区域低温动力变质作用形成的低绿片岩相的变质地层，石英岩矿石变质程度明显高于围岩，在浅变质碎屑岩寻找变质程度较高的石英岩也是找矿方法之一。

5" 结论

（1） 通过概略研究，认为托盖里克石英岩矿石可满足铁合金用硅质原料。圈定铁合金（硅铁用）Ⅰ级硅质原料矿体7个，估算控制+推断矿石资源量603.98×104 t；圈定尚难利用铁合金（硅铁用）Ⅱ级硅质原料矿体5个，估算Ⅱ级硅质原料923.34×104 t。

（2） 阿尔金地区变质岩广泛分布，尤其是前寒武系主要为一套古老的区域变质岩，大多数变质岩地层含石英岩。该地区已发现胜利达坂、水草泉、康图盖、吐拉牧场北等石英岩矿床，成因类型均为沉积变质型石英岩矿。因此，在阿尔金地区寻找变质型石英岩矿床具有很好的前景。

参考文献

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Preliminary Exploration on the Exploration Direction of

Quartzite Mineral Resources in the Altyn Tagh Area of Xinjiang

——Taking the Togelik Quartzite Mine in Ruoqiang County， Xinjiang as an Example

Ren Longfei， Wang Hui， Luo Xingtao， Deng Langjiang

（The Third Geological Brigade of Bureau of Geological and Mineral Resource Prospecting and

Development of Xinjiang，Korla，Xinjiang，841000，China）

Abstract： Quartz resources are the main raw material for producing industrial silicon， which is widely used in industry. And quartzite is the main mineral product that provides quartz raw materials. The Altun region has undergone multiple periods of orogeny， with high degree of rock metamorphism， forming many sedimentary metamorphic quartzite deposits. This article takes the Togelike quartzite in Ruoqiang County as an example to analyze and study its geological characteristics and deposit genesis， and proposes the next direction for searching for similar quartzite resources in the Altun region.

Key words： Quartz resources; Altun area; resource potential; resource distribution