曲守全
[摘要]永昌水泥用大理巖礦位于華北地臺北緣,內(nèi)蒙臺隆涼城斷隆的北部。烏拉山群變質(zhì)巖系的原巖是由長石砂巖、泥質(zhì)砂巖夾安山巖及碳酸鹽巖等組成的一套巨厚的火山-沉積建造。其中水泥用大理巖礦為中深變質(zhì)的區(qū)域變質(zhì)海相沉積巖,賦存于烏拉山群大理巖組,原巖為石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖等碳酸鹽巖。
[關(guān)鍵詞]大理巖 地質(zhì)特征 礦床成因 內(nèi)蒙古
[中圖分類號] F407.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-12-70-1
內(nèi)蒙古永昌水泥用大理巖礦區(qū)位于察右中旗與卓資縣接觸部位。烏拉山群按其巖性組合特征分為兩個巖性組,下部為角閃斜長片麻巖組,上部為大理巖巖組。該區(qū)水泥用大理巖礦賦存于烏拉山群大理巖組,為中深變質(zhì)的區(qū)域變質(zhì)海相沉積巖,礦石類型為淺肉紅色細(xì)粒大理巖、青灰色粗粒大理巖。
1區(qū)域地質(zhì)背景
1.1地層
區(qū)域出露地層有太古界、侏羅系、新近系。
中太古界烏拉山群角閃斜長片麻巖組,為混合巖化角閃斜長片麻巖、黑云斜長片麻巖夾含鐵石英巖透鏡體。大理巖組為厚層狀大理巖,局夾有斜長角閃巖、石英巖。
下太古界集寧群片麻巖組,為硅線榴石夾長條帶狀和條痕狀混合巖,下部夾紫蘇斜長麻粒巖。
中生界白堊系固陽組:分兩個巖性段:其中砂巖段以黃褐色、黃綠色砂巖為主,夾砂巖及褐煤;下部礫巖段為紫紅色礫質(zhì)砂巖,灰白色礫巖。
新生界新近系漢諾壩組:為伊丁橄欖玄武巖夾紅色泥巖、灰白色砂巖。
1.2構(gòu)造
本區(qū)位于大青山復(fù)背斜中東部,大青山復(fù)背斜呈東西向展布。核部以烏拉山群片麻巖為主,是陰山斷隆中的古老隆起核心,由于受花崗巖充填與斷裂破壞,復(fù)背斜已很不完全,南翼為中生代斷陷盆地覆蓋。烏拉山群中的小構(gòu)造清楚,產(chǎn)狀平緩、形成了近東西向的開闊的背向斜。燕山期發(fā)育一系列近東西向的逆斷層、正斷層或大規(guī)模的低角度的逆掩斷層、逆沖斷層構(gòu)造。
1.3巖漿巖
巖漿活動較頻繁,基底、蓋層內(nèi)均有分布。太古代侵入巖為混合花崗巖。燕山早期侵入巖為肉紅色二長花崗巖。脈巖為石英脈、閃長巖和輝綠巖脈等。
2礦層特征
區(qū)內(nèi)水泥用大理巖礦層賦存于烏拉山群大理巖組。礦層呈似層狀及透鏡體狀產(chǎn)出??傮w走向70~90°,傾向SE,傾角10~25°,控制礦層最大長度930 m,礦層平均厚度12.36 m,礦層連續(xù)性差,厚度變化不穩(wěn)定,礦床規(guī)模屬小型。
在大理巖出露區(qū)東部,礦層地表出露面積小,沿傾向向南埋藏漸深,且被后期花崗巖脈穿插影響,破壞了礦層的連續(xù)性。在西部及南部受巖脈侵入影響,大理巖層邊部被抬升,礦層呈水平及北傾形態(tài)。
礦層底板標(biāo)高在1800~1927m之間,總體呈北淺南深,西淺東深的特點(diǎn)。
3礦石特征
3.1礦石類型
淺肉紅色細(xì)粒大理巖及少量青灰色粗粒大理巖。
3.2礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物成分
礦石的結(jié)構(gòu):為細(xì)粒變晶及中粗粒變晶結(jié)構(gòu)。
礦石的構(gòu)造:為塊狀、層狀構(gòu)造。
礦石的礦物成分:主要由方解石(>95%)組成,另有少量白云石、石英及粘土質(zhì),局部含石墨及微量氧化鐵質(zhì)。
3.3礦石化學(xué)成分
區(qū)內(nèi)礦石的有益組分為CaO,有害組分為MgO、K2O、Na2O、SO3、fSiO2、Cl-,其它組分有SiO2、Al2O3、Fe2O3、LOI等。
全礦區(qū)礦石平均組分:CaO 52.37%、MgO1.39%、K2O+Na2O 0.20%、SiO2 3.75%、Al2O3 0.54%、Fe2O3 0.37%、SO3 0.027%、Cl- 0.005%、LOI 42.01%、fSiO2 2.93%,全區(qū)各礦層CaO含量均勻,MgO含量均勻~不均勻。礦層中礦石有益、有害組分平均含量均符合Ⅰ級品工業(yè)要求。其含量變化屬于穩(wěn)定-不穩(wěn)定。沿走向和傾向上礦層中化學(xué)組分的含量變化規(guī)律性不明顯。
3.4礦層圍巖、夾石特征
(1)礦層圍巖:為達(dá)不到工業(yè)指標(biāo)的白云石大理巖,局部為混合花崗巖。(2)夾石特征:礦層內(nèi)夾石分為兩類:一類是達(dá)不到最低工業(yè)指標(biāo)的粗粒、細(xì)粒大理巖;二是明顯的花崗巖及閃長巖等后期侵入巖脈。礦層中夾石具有厚度小、延伸短、分布無規(guī)律的特點(diǎn)。
4礦床成因及找礦標(biāo)志
水泥用大理巖礦為中深變質(zhì)的區(qū)域變質(zhì)海相沉積巖,原始沉積環(huán)境相對穩(wěn)定,區(qū)域變質(zhì)作用具有大范圍的均一性。
大理巖由石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖等碳酸鹽巖經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用形成。主要由方解石和白云石組成。因原巖不同,可形成不同類型的大理巖,純鈣鎂碳酸鹽巖變質(zhì)后形成方解石大理巖、白云石大理巖;硅質(zhì)灰?guī)r變質(zhì)后形成石英大理巖、硅灰石大理巖;碳質(zhì)灰?guī)r變質(zhì)后形成含石墨大理巖等。
由于原來巖石中所含的雜質(zhì)種類不同(如硅質(zhì)、泥質(zhì)、碳質(zhì)、鐵質(zhì)等),以及變質(zhì)作用的溫度、壓力和水溶液含量等的差別,大理巖中伴生的礦物種類也不同。由較純的碳酸鹽巖石形成的大理巖中,方解石和白云石占95%以上,含有很少的石墨、白云母、磁鐵礦等;由含硅質(zhì)的原巖形成的大理巖中,含有滑石、透閃石、陽起石、石英等;由含泥質(zhì)的原巖形成的大理巖中,含有蛇紋石、綠泥石、黑云母、酸性斜長石、微斜長石等。大理巖純白色外,常見的顏色有淺灰、淺紅、淺黃、綠色等,產(chǎn)生不同顏色的主要原因是大理巖中含有少量的有色礦物和雜質(zhì),如含錳方解石組成的大理巖為粉紅色,大理巖中含石墨為灰色,含蛇紋石為黃綠色。
找礦標(biāo)志:(1)主要賦存于烏拉山群大理組第二巖性段,為淺肉紅色細(xì)粒大理巖。(2)在地貌特征上,一般呈正地形,于地表多形成較陡的山體地貌。(3)礦層上部植被不甚發(fā)育,顯示出裸露山的特點(diǎn),并常見大理巖礫石。
5結(jié)語
(1)區(qū)內(nèi)水泥用大理巖礦賦存于烏拉山群大理巖組第二巖性段,為中深變質(zhì)的區(qū)域變質(zhì)海相沉積巖。成礦規(guī)律受古地理?xiàng)l件、沉積環(huán)境及區(qū)域變質(zhì)作用等因素制約。
(2)本區(qū)礦層厚度中等,礦石質(zhì)量較穩(wěn)定,夾層較少;礦層大部分出露地表,局部覆蓋第四系,易于剝離,礦床適合露天開采,具備良好的開發(fā)條件和前景。
參考文獻(xiàn)
[1]沈其韓 張萌芳 高吉鳳.等.內(nèi)蒙古中南部太古宙變質(zhì)巖.中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所所刊.1990. 21 : 1-192.
[2]吳家富 張強(qiáng) 邢彩霞 內(nèi)蒙古集寧地區(qū)變質(zhì)巖系的特征、原巖恢復(fù)及找礦方向.地質(zhì)與資源 2010.9.第19卷第3期.