新疆若羌县七一石棉矿地质构造及成因分析
【摘要】本文阐述了若羌县七一石棉矿床的成矿地质背景及构造条件,以构造、岩石、蚀变三个因素研究了成矿控制条件,探讨了矿床成因。
【关键词】石棉矿;地质构造;矿床成因
1、矿床地层概述
矿区地处阿尔金古陆缘活动带南侧,位于该带与祁曼塔格加里东岛弧、柴达木古陆西部隆起区的交接处。矿区内地层较为单一,主要为以下几种。
(1)奥陶系祁曼塔格(Oq)
出露于矿区北部,地层产状走向198~267°,倾角31~58°,与矿区总体构造线基本一致,其中西部出露宽度较大,约为90~230m,东部出露较窄,约为50m左右。岩性较为单一,由阳起石片岩夹少量薄层的变砂岩、灰岩组成,为蛇纹岩的顶板围岩。新鲜面岩石颜为灰绿,纤维状粒状变晶结构,片状或块状构造。薄片鉴定为基性火山岩受热液蚀变而来,主要矿物成
分:阳起石含量为52%,绿帘石为25%、更长石为10%、石英为5%、磁铁矿为3%、方解石为5%。纤柱状阳起石沿片理定向分布,粒状绿帘石、更长石、石英及自形磁铁矿沿片理间分布,同时受构造运动挤压,伴有少量方解石细脉横穿片理。期间见有薄层的砂岩,砂屑粒径0.1~0.25mm,由石英、斜长石及云母组成。受北部加里东期花岗岩侵入作用的影响,薄层石灰岩有不同程度的石墨矿化,在地表呈现宽约50~100cm的黑条带,略有滑感,污手。
(2)第三系上新统(N2)
大面积分布于矿区的南部,以逆断层与北侧的超基性岩体接触。岩石由砾岩、砂砾岩组成,分选性差,砾石直径一般为3~5mm和1~20mm,由砂和粘土胶结,胶结不紧密。产状4~358°∠13~新疆棉花怎么回事72°。
(3)第四系全新统(Q4)
按成因分为冲积加残坡积堆积,主要分布于西矿体南部及西部和东西矿体中间的沟谷中,为原岩风化后搬运距离不大或就地风化的松散堆积物,呈棱角状未胶结的岩石碎片、砂砾、亚砂土等。
2、矿区构造
矿区内有一条较大的逆断层F1,为超基性岩体的南部边界,其规模、走向在平面上呈一倒转的“V”形状,东西向延伸出矿区外,长约5千米,产状倾向北,与岩体走向大致一致,倾角13~65°,上盘为辉橄岩或蛇纹岩,下盘为第三系上新统。沿断层线明显见有宽约5~8m的断层角砾岩,角砾成分主要为蛇纹岩、辉橄岩、变质砂岩等,砾径2~500mm。总体看此断裂构造在成矿后形成,为超基性岩体构造侵位时的产物,对矿体的形态、规模起到直接的控制作用。后期对矿体的破坏作用不大。
3、矿体岩浆岩及其蚀变岩
加里东—华力西期侵入的超基性岩形成后,经历了多次迭加的蚀变作用,主要是多期次的蛇纹石化,其次为菱镁矿化,滑石化,部分地段有绿泥石化和透闪石化,并形成对应的蚀变岩类。其对超基性岩的蚀变作用论述如下。
3.1蚀变作用
3.1.1蛇纹石化
是最主要的蚀变作用,其母岩为中深成相的超基性岩体,岩性为纯橄榄岩、橄榄岩。随着蛇纹石化程度的加深,岩石由暗向浅过渡,体重减小,残余结构和矿物逐渐消失,磁性强度逐渐减弱。蛇纹石化具有明显的多期性特点,宏观上表现为蛇纹岩的带状特征及蛇纹石脉和石棉脉相互的交切关系,微观上表现在蛇纹石结构的变化和蛇纹石族矿物间的交代关系。
3.1.2滑石菱镁矿化
为超基性岩的主要蚀变类型之一。菱镁矿化和滑石化既单独出现又共生,形成两者不同比例的滑石菱镁片岩、菱镁滑石片岩、滑石片岩和菱镁岩等,统称为滑镁岩。
滑镁岩的化学成分大部分近似于蛇纹岩,Cr、Ni含量高,部分滑镁岩仍有较强的磁性。从化学成分和矿物间交代关系及残留结构上看,矿区中的滑镁岩主要源于蛇纹岩,是蛇纹岩经多期蚀变而成的。
滑石菱镁矿化是在CO2渐增的条件下发生的。CO2的溶解度和温度成反比、与压力成正比,因而蚀变与深度和构造有较为密切的关系。随着CO2含量的增加,SiO2、MgO、H2O含量下降,Fe2O3向FeO转化。滑石化受断裂破碎带控制的原因,一是其渗透性强、孔隙度大、易为CO2聚集;二是构造应力所产生的温压对生成滑石有利。
滑石、菱镁矿在交代蛇纹石后,部分菱镁矿又被滑石交代,少数菱镁矿边部又出现被蛇纹石交代的现象。依蚀变迭加作用的先后,早期的菱镁矿化常迭加于蛇纹岩之上,生成菱镁矿化蛇纹岩;晚期则生成菱镁矿化一滑石化的各种蚀变产物。
3.1.3绿泥石化
也是后期迭加的蚀变现象,与迭加的构造活动有关,但规模不大,多发生在构造错动带、岩体与围岩的接触边、蛇纹岩的裂隙中。以斜绿泥石为主,并见镍绿泥石、铁绿泥石等,偶见鳞片状晶形的绿泥石脉。
3.2蚀变作用对矿体的影响
后期蚀变作用及蚀变岩对矿体的形态、规模及矿石质量均有较大的影响。由于岩体内滑镁岩类的发育,破坏了矿体的完整性和连续性,使矿体出现分枝复合现象,甚至使矿体呈分散的透镜体。滑石化强烈地段,矿石结构松散,大部分棉脉也受到滑石化作用,使纤维变得性脆易断,影响了纤维质量,降低了含棉率。
4、矿床成因
若羌县七一石棉矿位于阿帕—茫崖超基性岩带东段,属若羌县依吞布拉克石棉矿超基性岩体成矿带西段的一部分,为纤蛇纹石石棉矿床,其形成是一个长期发展的过程。超基性岩浆的侵入至构造侵位后,经受自变质、区域变质、热液蚀变等多期次作用,在各个地史阶段中,其物理、化学条件的变化十分复杂。成矿作用主要受下列因素控制。
4.1构造控制因素
来源于上地幔的超基性岩浆的侵入和形成与区域性的超壳断裂有关。阿尔金深断裂北东东向延伸长达千余千米,控制着阿尔金含棉超基性岩带的展布。苏巴里克—阿克提大断裂则控制着矿田的基本构造格架和矿区含棉超基性岩体的空间分布、规模、形态及产状,由它所派生的多次迭加的压扭性走向断层和构造裂隙为超基性岩的蛇纹石化提供了有利的空间条件,对石棉的生成和富集起着极为重要的作用。岩体因控矿构造影响而受到强烈的挤压,在岩体相对膨大的拐折及分枝复合部位即应力较集中的地段,矿体多,厚度大,含棉率相对高。由于挤压作用形成的次生压扭性裂隙和张扭性的“X”共轭裂隙,控制着石棉脉的分布和棉脉类型,是棉脉生成的主要储矿构造。
4.2岩性控制因素
矿区的石棉以产在全蛇纹石化斜辉辉橄岩和全蛇纹石化斜辉橄榄岩中为主,受岩性控制明显,含棉岩石的化学特征反映了其成矿的专属性,富镁质超基性岩成矿有利。
4.3蚀变控制因素
矿区所见超基性岩的蚀变主要有蛇纹石化、滑石化、菱镁矿化,与石棉有生成联系的是蛇纹石化。蛇纹石化是超基性岩成棉的最重要的必要条件。而强烈的滑石和菱镁矿化,则使石棉逐渐消失或质量变差。
5、结语
依吞布拉克超基性岩体是我国最主要的温石棉成矿带,由于受区域构造的控制而呈带状展布。七一石棉矿超基性岩体即为依吞布拉克超基性岩体向西呈带状展布的其中一个较小的超基性岩体,对石棉矿的成因进行分析,对详查工作以及矿山开采具有一定意义。
参考文献
[1]朱裕生.中国主要成矿区(带)成矿地质特征及矿床成矿谱系[M].北京:地质出版社,2007.
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