酒泉市非金属矿产资源分布及勘查开发利用现状

高学渊

（中国建筑材料工业地质勘查中心甘肃总队，甘肃 天水 741000）

酒泉市非金属矿产资源分布及勘查开发利用现状

高学渊

（中国建筑材料工业地质勘查中心甘肃总队，甘肃 天水 741000）

酒泉市地处北山、祁连山两个重要成矿带上，非金属矿产资源分布广，种类多，在全省具有举足轻重的作用。为保障经济社会发展对非金属矿和工业矿物原料的需求，通过对成矿地质规律的深入认识，谋划好酒泉市非金属矿产资源调查评价与找矿勘查工作，为优势潜在矿种的开发利用及工业布局提供依据，提升非金属矿产品加工技术和开发利用程度，努力引领和支撑酒泉市非金属矿产业经济发展，通过科技创新，实现五大发展理念。

非金属矿；资源分布；酒泉

1 成矿地质背景

酒泉市地处北山、祁连山两个重要成矿带。大地构造位置横跨哈萨克斯坦板块、塔里木板块、柴达木板块。北山横亘在哈萨克斯坦板块与塔里木板块上；祁连山呈北西西向斜列在塔里木板块与柴达木板块间；中部夹持为塔里木板块，构成河西走廊西段广阔地域。这些板块是由不同构造运动的运移挤压破裂形成的诸多交叉复合地块和构造褶皱带组成。自古元古代以来，在漫长的地质发展史上，经历了复杂多变的沉积建造、多次强烈的构造运动、多期次岩浆活动及变质作用，为形成和丰富建材非金属矿产资源提供了许多成矿物质来源，奠定了坚实基础。

1.1 北山成矿带

北山地区非金属矿产主要有沉积型磷、钒、石英、石灰岩，热液型萤石矿、白云母、重晶石，变质型红柱石、硅灰石、大理岩等非金属矿床和众多的矿点。成矿格局大致是新太古界至古元古界形成绿片岩—角闪变质岩相，与前寒武系陆源碎屑岩及碳酸盐岩沉积共同构成结晶基底，震旦系见有冰碛层，形成的相关非金属矿产有重晶石等。下古生界产生被动陆缘沉积，对成矿条件有利的为早古生代岛弧火山作用，在寒武系形成黑色硅质岩系，相伴出现磷矿、钒与铀矿的富集。奥陶系至二叠系主要为多期拉张裂谷与双峰式巨厚火山岩，沿断裂构造产有重晶石矿。在中酸性侵入岩与碳酸盐岩接触部位形成矽卡岩型硅灰石，沿裂隙交代充填分异形成脉石英、钾长石矿、白云母矿、萤石矿，在后期岩浆分异侧分泌作用下在有利地段形成高纯石英矿。如大豁落井上古生界火山岩喷发沉积形成岩棉类矿产，如蛭石、玄武岩和辉绿岩等。上石炭统—二叠系为大洋拉斑玄武岩及硅质岩组合，在中性岩体与围岩接触地段，形成萤石矿、白云母矿、菱镁矿、滑石矿等热液交代型或矽卡岩型矿，如金塔神螺山、鸡心山一带萤石矿，四道红山菱镁矿、滑石矿等。中—新生代为山间走滑、断陷盆地碎屑岩沉积，是石膏的重要层位，如玉门照壁山等。

1.2 祁连山成矿带

祁连山地区非金属矿产主要为石灰岩、白云岩、菱铁矿、晶质石墨、红柱石、蛇纹岩、滑石、钾石膏等非金属矿床及许多矿点。祁连山总体上以古元古界结晶岩为基底，中新元古代为活动型滨海—浅海碎屑岩夹基性火山岩和含铁质岩建造组成盖层，构成较为明显的带状隆起地貌。北祁连西段产有菱镁矿、滑石、富钾岩石、石膏及铁矿伴生的重晶石等矿产；下古生界寒武纪—奥陶纪为巨厚的中基性火山岩及细碧—角斑岩系，形成裂陷期侵入岩体、造山期侵入岩体。在北祁连蛇绿混杂岩带和中祁连弧盆裂谷带、陆间裂谷带和深断裂带中产出巨厚超基性—基性岩群，产有蛇纹岩和祁连玉矿；延伸至西侧阿尔金山地块隆起红柳沟—安南坝形成大型石棉矿体。北祁连走廊南山岛弧带以花岗岩和石英闪长岩侵入为主，形成白云母、钾长石、脉石英、晶质石墨等矿产，受热接触变质生成红柱石、蓝晶石等矿。志留纪为浊积岩，相关矿产有钒等。下古生界北祁连泥盆纪出现磨拉石建造，主要为沉积型石膏、耐火粘土、石灰岩、白云岩、石英岩等。石炭纪—二叠纪以海陆交互相、陆相沉积为特征，产有泥页岩、石灰岩、粘土。中新生代多为山间凹陷盆地河湖相沉积，以石膏最重要，其次产有芒硝、盐岩、石英砂岩、粘土等。

1.3 塔里木成矿带

酒泉市北山与祁连山间夹持的塔里木板块中以敦煌陆块面积最大，基本贯穿走廊西部。地层组成总体以中元古界前长城系构成古老的基底。蓟县系为深海相沉积，之后华力西期岩浆侵位在片麻岩或片岩中热变质作用沿构造在大山头树沟子形成晶质石墨矿。在相对稳定的盆地陆缘裂谷构造间隙期侵位大量花岗岩，在区域形成条块分割的饰面石材用花岗岩矿产及热液充填交代的萤石和热接触变质型红柱石矿等。古生界海相磷灰岩、碳酸盐岩和碎屑岩沉积广泛，形成有磷钒矿、耐火粘土、大理岩、石灰岩、白云岩、石英砂岩等。自奥陶系至二叠系有大量海底岩浆侵位发生接触热变质，普遍产有石榴子石。古近系为陆相湖盆凹地沉积，在古疏勒河道常见有芒硝、钾盐及石膏、粘土等矿产。

2 矿产资源分布

酒泉市是全省非金属矿资源最为丰富、品种较齐全的地区之一。优势矿种有石棉、萤石、饰面用石材花岗岩、大理岩、晶质石墨、重晶石、磷(钒)矿、高纯石英、菱镁矿、滑石；一般矿种有红柱石，钾镁盐、石膏、熔剂灰岩、白云岩、石英岩、钾长石、云母；特有的矿种有蓝晶石、砷矿、蛇纹岩(祁连玉)、蓝宝石、叶蜡石、富钾岩石、白云母、水晶、冰洲石等；储量较少的为陶瓷粘土、蛭石、石榴子石等。酒泉市除锶、硼、硅灰石、硅藻土、高岭土等矿种缺少以外，其余的非金属矿均具有一定的资源储量。

2.1 萤石

萤石矿以金塔神螺山、鸡心山、沙红山和肃北大红山等地较为集中，已探明资源量达530千t，其余为小型矿点。主要矿床类型为硅酸岩和碳酸盐岩中热液交代充填型萤石矿床。根据找矿潜力分析，在北山活动地块边缘仍有较大的找矿空间。萤石是氟化工产业的基础原料，主要用于建材、化工、冶金、炼铝等行业。

2.2 石棉

石棉主产于阿克塞红柳沟、安南坝，储量占国内总产量的18%，居全国第三位，为甘肃省主力矿种，已采近50年，现保有储量近956万t。成矿类型为超基性岩体分异蛇纹石石棉，另含有部分质佳的温石棉。石棉具耐热性、绝缘性，广泛应用于各工业领域。

2.3 饰面石材

饰面用石材花岗岩一个主产区位于敦煌方山口一带，资源量预估在上亿立方米；另一个主产区在瓜州柳园石盆沟、老师兔、敦煌碾石沟、肃北芨芨槽子和阿克赛多坝沟等地，此外在金塔县花岗岩产地多且零散，产于东铅炉子、白山堂西等20多处，资源量预测在上千万立方米，花色品种以暖肉红色及浅灰白色为主。饰面用石材大理岩分布在金塔芨芨台子、黑山井，敦煌石板墩、芦草沟等地，具有晕彩纹理明朗有序、质地细腻、条带清晰、装饰成材性好等特点，经充胶网粘可拼成巨块，为近年来墙面外挂异形材装饰首选石料，极具开发潜力，预估资源量在数千万立方米。

2.4 晶质石墨

晶质石墨主要分布在瓜州西至甘新蒙交界一线，发现多处有前景的矿点，主要成矿类型为区域热动力变质型晶质石墨，预测资源量近百万吨。晶质石墨为重要战略资源，具有良好润滑性、化学稳定性、耐高温、导电、特殊的导热性、可塑性和涂敷性等性能。核工业中用作核辐射密封材料、原子反应堆中的中子减速剂等。在电气工业中用于碳素电极，高纯大鳞片石墨制成的石墨烯价高奇缺。

2.5 钾镁盐

钾镁盐分布在敦煌沿疏勒河古河道的伊塘湖干盐滩，为现代沼湖相化学沉积，预估固液体氯化钾在上千万吨。甘肃省属严重缺钾省份，敦煌钾镁盐资源在甘肃省具有重要的地位。钾镁盐主要用来生产硫基钾镁肥和农用硝酸钾、镁系复合肥等系列产品。富钾岩石产在肃北北祁连火山沉积石膏层和火山喷发富钾碳酸盐层中，分布区域较大，目前因加工翠取成本较高，尚需做进一步可行性论证。钾长石分布于肃北北山和祁连山等地，主要为花岗岩体分异形成的脉体，资源量预测在200万t以上。钾长石用于玻璃熔剂、陶瓷坯体釉料配料、焊条稳定剂。

2.6 高纯石英

高纯石英为新发现的特种用途矿种，广泛用于生产光伏玻璃原料。主要产于肃北红尖兵山、瓜州白山头等地，预测资源量上千万吨。二氧化硅含量达99.3%以上，成矿类型为岩浆分异构造充填形成。

冶金用石英岩二氧化硅含量在98.0%以上，主要产于金塔县三个锅庄，肃北县半滩南山、旧井、花白山、石泉子，瓜州县白石岭等地，为岩浆后期分异产物或沉积变质重结晶形成，资源量预测近3 000万t。石英岩广泛用于冶金熔剂、玻璃陶瓷原料、生产化工硅化物。

2.7 磷钒矿

磷钒矿分布在敦煌方山口、肃北七角井子，已探明资源量约397万t。普遍伴有矾，品位一般，成因类型多为寒武—奥陶系海相沉积型磷块岩，在双鹰山一带有找矿空间。磷钒矿主要用于生产化肥和化工原料。

2.8 菱镁矿

晶质菱镁矿产于肃北县别盖、金塔四道红山，累计资源量近2 700万t。主要矿床成因类型为前震旦系和古生代镁质碳酸盐岩沉积。晶质菱镁矿主要作为高级耐热材料、轻型建筑材料、沉淀加速剂等。

2.9 滑石

滑石产于金塔四道红山古生代镁质碳酸盐岩沉积地层中，质量很佳，开采多年后深部仍有扩大找矿的前景。滑石用于高级纸张填料，其电绝缘性、耐热性、润滑性适用于橡胶、电缆、塑料等工业中。品质高的滑石在陶瓷、医药、化妆品中价值不菲。

2.10 重晶石

重晶石矿分布在肃北泽鲁木、大豁落井，资源量约43万t。成因类型为构造破碎带热液充填型。重晶石品质高，应用于石油压井，钡化工产业、填充剂等。

2.11 红柱石和蓝晶石

红柱石分布在金塔营盘大墩、肃北夏吾特，资源量预测约940万t。矿床为热接触变质成因类型。蓝晶石产于阿克赛萨尔哈尔塔勒，资源量预测约850万t。矿床类型为热接触变质型。红柱石和蓝晶石主要用于冶金陶瓷窑体高温耐热材料，生产铝硅合金、铸件粘砂和金属纤维。

2.12 硅灰石

硅灰石产于瓜州半坡子、肃北金庙井，资源量在950万t。为岩浆与碳酸盐岩热接触交代形成的矽卡岩型矿床，硅灰石主要用于节能陶瓷原料、油漆橡胶填料、电焊条，可代替石棉超细针状粉等。

2.13 石膏

石膏(含纤维状石膏)成矿于多个不同时代。中新元古界浅海相和滨海泻湖相沉积，见于肃北长山头、查干布尔嘎斯，阿克赛雁丹图等地；下白垩统泻湖相沉积分布于玉门市照壁山；新近系内陆湖相沉积见于下沟。预测总资源量约数千万吨。用石膏制作的轻质墙体构件，具有抗震、隔声、隔热等特点，在造纸、医疗等行业应用广泛。

2.14 石灰岩

水泥用石灰岩产地较多，主要有瓜州马莲井、土墩泉、阿克赛阿尔金山、敦煌石板墩、金塔芨芨台子、玉门市照壁山等地，可作为水泥原料和冶金辅料，品质较好，产于各年代碳酸盐岩沉积层中，资源总量预测在上亿吨。冶金熔剂灰岩见于玉门安门沟，探明资源量为3 750万t。

2.15 白云岩

白云岩分布在瓜州岳家口、大泉、玉石山，敦煌树沟子、蚊子沟、火焰山，金塔穿山驯，肃北窑洞梁等地，累计资源量近亿吨。成因为海相沉积石灰岩次生交代形成。白云岩用于冶金工业熔剂、耐火材料等。

2.16 蛇纹岩

蛇纹岩(祁连玉)、彩墨玉(观赏石)产于肃北北祁连超基性岩体中，资源量预测在数十万立方米。化工用蛇纹岩产于肃北大道尔吉，资源量预测近500万m3，块度较大质量优者可作为板材加工利用，成因属岩浆热液对超基性岩中橄榄石辉石交代结果。

2.17 其他

此外稀特的蓝宝石分布于阿克赛县大红山，成因属碱性玄武岩浆中二辉橄榄岩中早期结晶的产物；在肃北南境山金矿中共生有叶蜡石矿；在肃北勒巴泉、红泉、苦泉，阿克赛六五沟、玉门化石沟分布有白云母矿，可用于反光绝缘材料；天然水晶在不同地域多处伟晶岩脉单晶洞中有所产出；石榴子石产于六五沟和音凹峡一带。其他的矿种如冰洲石、碧玉、蛭石、砷矿(毒砂)等均有所发现，具有一定的找矿线索。

3 资源勘查现状与找矿方向

截至2014年底，酒泉市辖区域发现和探明的非金属矿达34种，占省内已发现矿种的63%，产地约210多处。其中开展过不同程度地质工作的矿点有127个，进行过局部详查和普查工作的主要有石棉、萤石、滑石、菱镁矿、高纯石英、钾镁盐、饰面用石材花岗岩、大理岩、重晶石、蓝晶石、磷(钒)矿、石灰石等12个矿种。进行过一般调查评价的有白云岩、石膏、红柱石，晶质石墨等矿种。按勘查阶段划分，达到详查以上程度的矿点有4个、普查18个，占已发现矿点的10.5%；具有特大型矿床规模为石棉矿2个，中型矿5个，小型矿12个。酒泉地域广阔，具有较好的非金属矿成矿条件，过去由于对非金属矿重视程度不够，勘查程度低，资源底数不清，迫切需要加强地质勘查工作，寻找隐伏—半隐伏高效非金属矿是今后找矿主攻方向。

3.1 成矿类型研究

充分利用已有地质资料，运用区调、矿调、物探、化探、遥感、航测等技术，以非金属矿成矿地质背景为基础，已有矿床及矿(化)点线索为依托，深入研究重要非金属矿成矿地质条件及控矿地质要素，总结成矿类型和规律，提出典型矿床，研究与成矿有关的沉积(时间、空间、物质来源)、火山作用、岩浆侵位、变质建造、控矿构造等五大成矿地质作用，明确找矿方向。

(1) 岩浆侵位型。

以岩浆热液侵位和构造综合作用控制形成的矿种如萤石、重晶石、硅灰石、蓝晶石、红柱石等，一般在岩体内外接触带或侵入体热流体影响范围内成矿，要重点分析岩浆侵入演化序列及成矿作用。判别不同期次控矿构造的空间形态展布特征和演变方式，以及构造活动期中岩性蚀变特征。关注蚀变矿物组合、空间分布特征、交代作用、与围岩和带内外物质组成变化，成矿元素迁移沉淀物理化学条件，判断流体运移富集标志，成矿物质迁移标志，流体卸载成矿物质沉淀标志。研判矿床类型，明确综合找矿标志。

(2) 复合成矿型。

以沉积变质、热液叠加和变形构造复合成矿作用形成的矿种，如高纯石英、晶质石墨、红柱石、蓝晶石等，要注重研究早期沉积建造、后期变质程度和构造综合影响的成矿过程，对其形成机理作进一步推断，如深变质带中的晶质石墨矿。特别是隐伏侵入体，火山机构、隐伏或隐蔽构造、盆地基底构造，必要时应运用遥感、物化探推断解释定量反演，大致确定隐伏成矿侵入体的埋深、构造影响形态变化，给成矿预测提供依据。

(3) 沉积型矿床。

沉积型矿床要注重研究沉积环境和适宜的岩相古地理条件，根据岩石组合特点和矿物结晶顺次推断可能的成矿种类，如石膏、菱镁矿、钾镁盐矿等。对复杂物质组分建造组合成矿，如磷钒矿、富钾岩石、滑石等矿种，应分析可能的物质成分来源，海相火山沉积机构下的成矿就位机制和作用过程。

(4) 饰面石材成矿类型。

饰面石材的成矿地质过程寄予早期的物质组分结晶过程和后期构造定位固化等多种因素，其装饰效果与现代时尚具高度的一致性，因而对石材的评价具特殊意义。资源的勘查要注重选区和调查评价过程，首先应选择大区域对可成矿的岩体进行构造分析，对不同期次不同力学性质的构造运动形迹进行归类，对重点典型成岩相对稳定集中区域开展高分辨遥感扫面研究，配合实地进行路线地质剖面调查进行选点，有目的的地质填图，对岩浆侵入期次和物质组成结晶过程进行分析研究。通过研究各构造组构受力特点，圈出与主构造相伴的节理裂隙密集带，填制大比例尺构造地质图和节理裂隙发育程度图。最后配合少量槽探和浅钻工程揭露，对花岗石材矿体(或大理岩矿体)的地质特征分布及延深(伸)情况进行控制，初步预测各类石材品种资源量。评价中要注重花纹、图案、可拼性等装饰指数和因脉(涌)动型侵入接触或渐变接触、过渡接触产生的隐形线理，避免在实际加工过程中产生的延时残裂。

3.2 找矿方向

在找矿区域上，重点应对北山和祁连成矿带开展矿产远景调查，解决重要成矿带、重要构造带的重大基础地质成矿问题，用战略的眼光以问题为牵引，对已有矿种矿点按成矿区域归类进行对比分析，研究要素、成矿条件、直接找矿标志和间接找矿标志。对成矿区带中的地质背景、找矿潜力、开发利用前景等作全面系统了解，从综合关联信息，推选找矿靶区。通过有的放矢分区分片开展系统地质工作，研究成矿模式，各成矿带地质与成矿规律，划分矿床成矿系列。初步查明资源远景，实现找矿突破。

同时拓展矿产开发应用领域，系统分析各矿种适应工业指标，突破找矿及开发的瓶颈障碍。总体看，重要成矿带上找矿潜力较大，主要成矿区开发前景看好，具备实现矿产资源勘查开发转化的良好基础。

对具备大型规模且成矿前景较好的高效益非金属矿和区域性优势矿种，建议由省、市两级财政直接投资，形成相应地质成果后，直接挂牌取得矿业权价款收益，收回勘查投资成本，以此加快勘查进度。以国家急缺和支柱性高效非金属矿产为主攻矿种，加大对萤石、晶质石墨、高纯石英、重晶石(毒重石)、富钾岩(盐)、祁连玉石(蛇纹岩)、优质饰面石材、高铝三石、菱镁矿、磷矿、石膏、滑石等矿产的资源勘查力度。解决新能源基地和新材料产业基地对工业矿物原料的需求。

4 开发利用及前景

目前，酒泉市石棉、萤石、饰面石材、重晶石、石英岩、菱镁矿、石膏、水泥熔剂灰岩等冶金辅助类非金属矿开发利用程度较高。化工和其他高效益非金属矿产如蛇纹岩、制碱灰岩、红柱石、石墨、菱镁矿、沸石等开发利用程度较低。在非金属矿产开发中，采选手段和深加工水平也在一定程度上制约着资源转化速度和效益。

截止目前，酒泉市传统建材企业及非金属矿业形成采矿加工年产值近110亿元。特别是从2008年以来利用新探明非金属矿资源引进投资80亿元，为酒泉产业转型升级起到了重要作用。从开发利用来看，主要集中在建材水泥、摩擦耐磨石棉、冶金石英、饰面石材、化工原料芒硝、石膏等方面。目前酒泉市共有持证非金属矿山企业57户，开发利用矿种12种，丰富的矿产资源为酒泉市工业布局经济腾飞提供了动力源泉。

经过资源和市场对比分析，酒泉石材资源丰富，具备建成甘肃省石材产能基地的先天优势。随着国内石材产业向西部转移聚集，配合“一带一路”战略的实施，拓宽了石材的产销渠道，酒泉石材产业集群发展格局已初步形成。目前的敦煌、瓜州柳园、金塔金鑫和金塔北河湾四个石材工业园颇具规模。全市现有石材企业78户，固定资产投资额70亿元以上，已经形成了年加工1亿平方米以上的产能规模。上亿元投资企业达24家。产品包括工程板、异型材、石雕、工艺石、观赏石等，石材产品除就近销售甘肃外，大量远销甘肃周边省、闽浙沿海，部分通过福建水头口岸销往国外。当前要通过规模化生产统筹联动，搭建物流信息平台，形成品牌效应和产品靓点，延长产业链，站稳根基。

阿克塞县依托红柳沟—安南坝一带丰富的石棉资源优势，重点实施了矿山采选设备改造、水选改性纤维生产线、石棉尾矿综合利用等项目，促进了产业优化升级。实施了除尘设备改造项目，推进了石棉矿区向环保型、资源节约型转变，年产量控制在25万t，有力地支持了环保生态建设。

普通萤石开发利用程度较高，较正规的生产矿山有4座，年采出矿量6～10万t，产品主供省内外消费。目前基本能实现产销平衡，但按甘肃省萤石年消费量60～75万t计，仍需加大勘查力度，实现资源储备和节约利用。

酒泉光伏太阳能产业发展迅速，下一步应利用高纯石英原料资源优势，通过扩大找矿和矿产品提纯技术提升，解决光伏材料用高纯石英拓展玻璃纤维产业，建设超白玻璃、太阳能电池、工业陶瓷、高压电瓷等与光伏、风电、输变电线路相配套的生产加工基地。

重晶石采矿点较多，但规模小，以加工销售原矿为主，主要用于钻井泥浆加重剂，产品附加值较低。综合分析，重晶石找矿条件较好，资源潜力好，建议通过找矿突破扩大资源量，在条件成熟时建设钡化工基地，生产高品质的钡化工产品。

下一步应加大晶质石墨勘查找矿，为建立石墨新型复合材料研发加工基地而做出努力。同时注重磷矿中伴生重稀土元素的综合利用。充分利用石膏资源建设新型节能型建材企业。关注高铝材料红柱石矿资源，使优势能就地转化。酒泉农用非金属矿产钾镁盐、蛇纹岩、沸石、蛭石矿资源丰富，通过产品配套带动肥料、农药、饲料、土壤改良以及绿色环保农产品的发展和技术革新。

值得注意的是，在非金属矿利用方面要重视加强产品提纯、超细改性技术、复合材料及配套设备的研发和应用，走“产、学、研”三位一体的道路，研发新技术、引进吸收新装备，才能真正提高资源化利用水平和综合服务能力。

[1]崔峤.矿产资源开发与利用(下册(非金属矿))[M].甘肃省地质矿产局科技咨询中心(内部版)，1985.

[2]张新虎.甘肃省区域构造及区域成矿找矿研究[D].兰州：兰州大学，2007.

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