新疆伊犁地区黄土矿物特征与沉积环境

新疆伊犁地区黄土矿物特征与沉积环境

新疆有色地质勘查局706队新疆阿勒泰836500

摘要:新疆伊犁处于西部天山北部的伊犁河谷,地理形态属于盆地,并具有断陷地域特征。伊犁地区主要土壤成分为黄土,同时盆地呈现较大面积范围沉积。本文将通过对伊犁地区的黄土进行抽样特征研究,深入分析该地区土壤含矿特征以及整体沉积环境。

关键词:地质勘查;黄土矿物;沉积环境;新疆伊犁

引言

顺应时代发展的潮流,将地质勘查事业进一步向科学化的浪潮推进,需要加强对新疆伊犁这一具有地理研究价值的远程地质自身沉积环境和土壤矿物质的研究,保证新疆伊犁矿物特征形成原因的科学性。

一、伊犁地区地理环境概述

1.1伊犁地区气候特征

伊犁地区总的气候特征体现为:夏季短,冬季长;春季升温快但不稳定;秋季降温迅速。阳光充足,相对湿度低,蒸发量大。气温变化剧烈,日温差大。无霜期较短。降水量月、季、年度变化率大,山区多于平原,局部地区间差异大。风力因各地地形影响而表现不一。作为水热同期与夏雨型气候的过度,降水均匀的伊犁地区总体气候对沉积与黄土矿物特征产生了一定影响。

1.2伊犁地区地形特征

伊犁地区地形地貌表现为三面环山,主要为黄土土壤,且土壤内含有较多矿物,沉积岩层外露,岩层倾斜、仔细观察岩层可以发现绝大多数岩石为砾岩或页岩,均属于花岗岩。同时伊犁地区还有玛瑙等矿物,其形成根源是喷出性火山岩后期经过硅胶填充。

二、黄土矿物特征及沉积环境分析

2.1黄土矿物特征分析方法

在对伊犁地区的黄土矿物质特征进行分析时主要采用同期轨道卫星以及探测性飞机等,将地面矿物质的电磁波反射信息收集,转化为光学信息,并在坐标系上进行数据图谱绘制,从而使黄土矿物质特征得到具体直观的反映,能够将隐藏在黄土结构中潜在矿产资源,如煤矿、铁矿、稀有金属矿物等进行勘查并进一步开发,能有效提高黄土矿物特征分析的精确度。

2.2沉积环境分析方法

本次研究使用遥感技术对伊犁地区沉积环境进行分析。地理信息传感器的分辨率逐渐提高,勘测雷达系统的灵敏性也不断加强,使得遥感技术能够监控到的沉积环境范围得到了进一步拓展,将遥感技术应用到地质勘探领域,能够使得沉积环境信息得到综合性处理。

三、矿物特征分析举例

3.1黄土矿物研究结果

在对伊犁地区黄土矿物进行特征提取分析时,着重选取了河谷内黄土沉积处的矿物元素,在对该河谷黄土沉积处的的液体流量等进行了基本的测速之后,发现,河谷流体日流量较小,流速较慢,流体规模较小,因此包含矿物成分较少,且矿物结晶体形状少圆滑颗粒状,多表现为棱角形态,且矿物质表面处有正盐M2CO3、酸式盐MHCO3及碱式碳酸盐M2(OH)2CO3等存在。研究进行了采样测试的地质勘探方式,发现该条河谷的黄土沉积中藏有少量铝矿产、锌矿产等。

3.2矿物特征分析

通过对采样点的矿物进行分析,发现伊犁地区黄土矿物具有如下特征:

3.2.1重矿物含量较少

在采样点的黄土矿物研究中发现,该地区的黄土矿物大多数为含Ca、Na和K的铝硅酸盐类造岩矿物、二氧化硅化和矿物等等,而重矿物含量则不到总含矿量的10%,其中,角闪石含量占大部分。

3.2.2矿物种类较丰富

调查研究表明,黄土矿物中有多种矿物蕴含,包括硫酸钡化合物、硫化酸盐晶体矿物、镁铝氧化矿物、岛状结构硅酸盐矿物、磷酸盐矿物、隐晶质锐钛矿物、铝硅酸盐矿物,以及高铝矿物、Ca3〔Si3O9〕矿物等。除此之外,还有黄铜矿、钛铁矿、板钛矿、赤铁矿等天然矿物,种类较为丰富,多达三十余种。

3.2.3片状矿物含量较大

在伊犁地区黄土矿物含量分析中发现,该地区含有较多片状矿物。其中,以硅酸盐片状结晶岩矿物为代表。在伊犁地区黄土土壤样本中发现,硅酸盐片状矿物的平均含量大约接近12%左右,最高处含量高达34.2%,是所有矿物含量中最高的一种。

3.3矿物形态分析

在此次研究中,对黄土土壤矿物中的二氧化硅晶体表面做出分析。根据GIS模型返回图像显示,二氧化硅晶体大多数呈现亚楞型、亚圆型及圆型,只有少数为多边体,棱角多。同时颗粒表面较为粗糙。二氧化硅岩造物颗粒呈现多种形态,这与伊犁地区的风化作用、洪流沉积以及泥积等冲刷腐蚀也有着一定关系。在复杂的黄土土壤成分中,各异沉积物经过风力作用混合,形成了不同的矿物颗粒。

四、黄土矿物与沉积环境形成原因分析

4.1矿物形成机制分析

黄土矿物中片状矿物是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体;晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列。单一的晶体多面体叫做单晶。有一定大小的理想单晶在自然界中是极为罕见的,而另一方面,在伊犁黄土矿物中,不理想的单晶可以非常巨大,例如已知一些片状矿物,如黑云母形成的晶体可达数米。

4.2气候对黄土矿物特征影响

低温使得黄土土壤内有机矿物质存储流失,造成有机矿物质量下降。日照同样会使矿物晶体形成减缓,使得硅酸盐晶体大量形成。同时季风作用将黄体矿物进行迁移,大量矿物形成沉积,在黄土边缘地区构成矿物沉积圈。在伊犁地区的河谷处,由于地表存在皲裂,容易使得风沙侵蚀、潮汐渗入,由崩裂逐渐引起结晶矿物形成,片状矿物的分布也受到风的搬移运动影响。

4.3黄土土壤与沉积环境影响

新疆伊犁地区的黄土土壤对于沉积环境和矿物特征有着重要的意义,能为矿物的行成环境提供化学基础。在气候与风向的影响下,黄土土壤沟壑浅翻处犁平,将体积较大的土块在风化作用下被破碎处理,为大气粉尘重矿物与黑云母等矿物的形成提供了条件。在保证矿物晶体处在一定湿润程度内并封上在土壤中固有的碳酸盐化合物薄膜的隔绝处理下,矿物晶体风化、流失等情况得到抑制,便形成了多种黄土矿物。

4.4矿物表面结构形成分析

在颗粒的形成过程中主要有化学成因以及物理成因两种。伊犁地区黄土矿物是热液(高温,中温,低温)地质作用的产物.这种热液经常是沿着岩石的裂隙侵入,因此伊犁地区黄土矿物多呈现片状。在一定条件下,这种热液伴随有某些金属硫化物矿物(例如雌黄,雄黄,辉锑矿,辰砂,黄铜矿,方签矿,闪锌矿,辉铋矿,毒砂等等)沉淀,如果数量巨大就形成相应的脉状金属硫化矿床。接着成型矿物在沉积物运动过程中受到来自流体、风力的物理打击,逐渐产生内部固相变化,普通化合物转变成为二氧化硅晶体,成为矿物。同时表面留下段阶梯状、亚圆状等多种形态,这就是矿物表面结构的形成原因。

四、结语

相关地质勘探技术资源勘查以及管理人员应当确保地质勘探与时代发展的脚步相适应,加强基础地质勘探在新疆伊犁地区资源勘查工作的合理应用。目前基础地质勘探开发项目应进行相应改革措施,加大对基础地质勘探在资源勘查中应用的研究力度,从而促进地质勘探人员的工作积极性,对地质勘探在资源勘查中应用工作进行综合性评估,提高地质勘探的活力。

参考文献

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