王惠江
(中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心新疆總隊 烏魯木齊 830000)
礦區(qū)大地構(gòu)造位置屬于塔里木-華北板塊塔里木微板塊之柯坪前陸盆地東段南側(cè)。區(qū)內(nèi)出露地層由老至新有:元古界埃連卡特群(PtAl)、上泥盆統(tǒng)哈孜爾布拉克組(D3h)、上石炭統(tǒng)卡拉烏衣組(C2k)、阿孜干組(C2a)、塔哈奇組(C2t)、下二迭統(tǒng)棋盤組(P1q)、下第三系古新統(tǒng)-始新統(tǒng)齊姆根組(E1-2q)、下第三系漸新統(tǒng)-上第三系中新統(tǒng)克孜勒依組(E3-N1k)、上第三系上新統(tǒng)阿圖什組(N2a)和第四系(Q4)組成。
本區(qū)未見巖漿巖出露。
礦區(qū)出露地層為下第三系漸新統(tǒng)-上第三系中新統(tǒng)克孜勒組(E3-N1k)和第四系全新統(tǒng)(Q4eol+pl)。
圖1 阿其克石膏礦地質(zhì)略圖
⑴下第三系漸新統(tǒng)-上第三系中新統(tǒng)克孜勒組(E3-N1k)
分布于礦區(qū)中大部分區(qū)域,根據(jù)巖性將其分為三層。第一層(E3-N1k1):該組地層分布于礦區(qū)的中部,巖性為紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、細砂巖互層夾薄層石膏。為礦體的底板層位;第二層(E3-N1k2):該組地層分布于礦區(qū)的中部,基本上是沿陡壁出露。巖性為白色層狀雪花石膏,傾向260°~270°,傾角30°~40°,為本次工作的礦體;第三層(E3-N1k3):該組地層分布于礦區(qū)的西部,巖性為褐紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾粉砂巖、細砂巖及少量的土黃色白云巖。為礦體的頂板層位。
⑵第四系全新統(tǒng)(Q4eol+pl)
主要由洪積物、風積物的砂、礫石及亞砂土組成,以風積物為主,主要分布于礦體的兩側(cè),厚度一般在1~2 m。沖積物主要分布在礦體頂部低洼處,厚度一般在2 m以下,礫石磨圓度一差,分選性差,礫徑在1~10 cm之間。
礦區(qū)構(gòu)造簡單,為向西傾斜單斜巖層,總體產(chǎn)狀為250°~270°∠25°~35°,構(gòu)造形態(tài)簡單,斷裂構(gòu)造不發(fā)育。
礦區(qū)內(nèi)無巖漿活動,也未見巖漿巖出露。
石膏礦體賦存于下第三系漸新統(tǒng)-上第三系中新統(tǒng)克孜勒組第二層(E3-N1k2)地層中。呈單斜層狀產(chǎn)出。在擬劃定礦區(qū)范圍內(nèi)礦體形態(tài)為一狹長條狀,南北出露長約1 450 m,南部被第四系所覆蓋;東西出露寬6.1~13.5 m,礦體呈近南北走向,分布于阿其克河以西山脊中,傾向西,總體產(chǎn)狀250°~270°∠25°~35°。
3.2.1 礦石化學(xué)組分
根據(jù)礦石化學(xué)組分SO3、H2O測試結(jié)果:SO3含量為30.39%~44.21%,加權(quán)平均值為40.67%;H2O+含量為13.17%~19.34%,加權(quán)平均值為17.76%。經(jīng)換算礦石中膏礦物(CaSO4·2H2O+CaSO4)含量為65.68%~94.39%,加權(quán)平均值為83.03%,其中二水石膏(CaSO4·2H2O)約占96.70%、硬石膏(CaSO4)少量約占3.30%。
據(jù)1、3、5號勘探線的17件樣品(其中3件為頂板白云巖)測試結(jié)果,各單工程礦石主要化學(xué)組分含量見表1。
表1 各單工程礦石主要化學(xué)組分一覽表 %
從表1化學(xué)分析結(jié)果可以看出該礦石質(zhì)量好,工業(yè)品位滿足石膏礦床的一般工業(yè)指標(CaSO4·2H2O+CaSO4≥65%)的質(zhì)量要求。
3.2.2 礦石的自然類型
礦石自然類型單一,為層狀雪花石膏。礦石呈白色、灰白色,中粗粒結(jié)構(gòu),厚層狀構(gòu)造。主要礦物成分為膏礦物和雜質(zhì)礦物,膏礦物含量為65.68%~94.39%,雜質(zhì)礦物主要由方解石、白云石及泥質(zhì)礦物組成。膏礦物主要為石膏,礦石結(jié)構(gòu)均一、質(zhì)較純且較為穩(wěn)定。斷面呈細糖晶狀集合體,硬度較低小于指甲,風化淋濾后呈松散的針狀或蜂窩狀塊狀。風化層厚度約1~2 m。
3.3.1 礦體圍巖
頂板圍巖為下第三系漸新統(tǒng)-上第三系中新統(tǒng)克孜勒組第三層(E3-N1k3)土黃色白云巖。該層白云巖厚度不大,為4~6 m,其上部為褐紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾粉砂巖。底板圍巖為下第三系漸新統(tǒng)-上第三系中新統(tǒng)克孜勒組第一層(E3-N1k1)紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖。
3.3.2 礦體夾層
經(jīng)查明,礦體內(nèi)部無非礦夾層。
下第三系漸新統(tǒng)-上第三系中新統(tǒng)克孜勒組為一含咸水、半咸水動物群的沉積序列。在其上部產(chǎn)陸相淡水介形蟲Ilyocypris manasensis,Cyprinotsu daductus,Potamocypris reflecta等;中部產(chǎn)海相有孔蟲Quinqueloculina sp,Nonionella hebes,An-omalina sp;下部產(chǎn)海相介形類Cytheridea sp。礦區(qū)處于一個比較穩(wěn)定的淺海環(huán)境,之后發(fā)生海退,局部形成海灣,且地表地形很不平坦,在低凹處往往形成一系列封閉、半封閉的瀉湖洼地環(huán)境,又因當時地殼處于平穩(wěn)抬升時期,氣候溫暖潮濕,湖水富含碳質(zhì),湖水稍有堿化,其它鹽類沉積很少,碳酸鹽巖大量沉積,礦區(qū)形成白云巖,此時為石膏的生成創(chuàng)造了有利條件,開始沉積石膏,故形成一層延伸較長、較純凈、雜質(zhì)較少、質(zhì)量較好的石膏礦層,漸新統(tǒng)-上第三系中新統(tǒng)后期,隨著地殼繼續(xù)上升,礦層隨即暴露地表,并經(jīng)雨水風化淋濾作用,地表硬石膏水化而變成石膏。
由上所知,該礦所產(chǎn)出的石膏礦層當時處于較穩(wěn)定的沉積環(huán)境,物源較遠,水動力條件弱,化學(xué)沉積作用的條件具備,形成一系列封閉、半封閉的瀉湖洼地環(huán)境,礦區(qū)石膏礦層即產(chǎn)于其中。表明該礦床成因為陸地邊緣瀉湖相沉積石膏礦。
該區(qū)石膏礦位于下第三系漸新統(tǒng)-上第三系中新統(tǒng)克孜勒組地層中。
石膏礦地表普遍呈白色、灰白色,這是與其它碎屑巖的顏色不同的突出標志。
地表常形成陡壁。