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    橫縣馬壯山水泥石灰?guī)r礦床地質(zhì)特征及成因分析

    2014-03-14 08:12:09
    關(guān)鍵詞:石灰?guī)r礦層黃龍

    李 橋

    (中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心廣西總隊(duì),廣西 桂林 541002)

    【礦產(chǎn)資源】

    橫縣馬壯山水泥石灰?guī)r礦床地質(zhì)特征及成因分析

    李 橋

    (中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心廣西總隊(duì),廣西 桂林 541002)

    馬壯山水泥石灰?guī)r礦床位于華南板塊南華活動(dòng)帶桂中—桂東北褶皺系大瑤山突起之西南端。礦層賦存于上石炭統(tǒng)黃龍組和馬平組,平均品位:CaO 55.05%、MgO 0.65%,礦石質(zhì)量較好,是優(yōu)質(zhì)水泥用石灰?guī)r礦山。礦床成因?qū)贉\海相生物化學(xué)沉積碳酸鹽巖礦床。

    石灰?guī)r;礦床地質(zhì)特征;礦床成因;廣西橫縣

    廣西橫縣馬壯山水泥石灰?guī)r礦床位于橫縣城北東約32km,該區(qū)屬南亞熱帶季風(fēng)氣候,年平均溫度21.4℃。礦區(qū)屬低山地形,巖溶峰叢地貌,礦體呈南北向延伸,最大相對(duì)高差約190m。礦區(qū)距覃塘火車站約26km,距G80(南梧高速公路)約0.5km,交通便利。

    礦床主要化學(xué)成分平均品位:CaO 55.05%、MgO 0.65%。經(jīng)估算,礦區(qū)水泥用石灰?guī)r礦資源/儲(chǔ)量約為1.96億t,屬大型水泥用石灰?guī)r礦。

    1 區(qū)域地質(zhì)概況

    礦區(qū)構(gòu)造單元位于華南板塊南華活動(dòng)帶(Ⅱ)桂中—桂東北褶皺系(Ⅱ1)大瑤山突起(Ⅱ14)之西南端。區(qū)域地質(zhì)圖見右圖。

    1.1 區(qū)域地層

    區(qū)域內(nèi)出露地層的主要地層有下泥盆統(tǒng)蓮花山組、那高嶺組、郁江組、大樂組,中泥盆統(tǒng)唐家灣組,上泥盆統(tǒng)融縣組、桂林組、額頭村組;下石炭統(tǒng)堯云嶺組,中石炭統(tǒng)大埔組、黃龍組、馬平組;中二疊統(tǒng)棲霞組;下白堊統(tǒng)新隆組下段及第四系桂平組。

    1.2 區(qū)域構(gòu)造

    區(qū)域內(nèi)構(gòu)造線方向以近南北向、北東和北西向?yàn)橹?。褶皺主要為橫寨小向斜,兩翼為石炭系和泥盆系,核部為二疊系地層,兩翼巖層傾角25~40°。斷裂主要有旺雀—橫寨逆斷層、云表—古平屯逆斷層。旺雀—橫寨逆斷層走向近南北向,呈“S”形延展,傾向西,傾角約45°,斷距500~1 500m;云表—古平屯逆斷層走向北東向,傾角30~50°。

    1.3 巖漿巖及變質(zhì)巖

    馬壯山水泥石灰?guī)r礦區(qū)域地質(zhì)圖

    區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)不強(qiáng)裂,僅在南部踏路村一帶有少量燕山期早期第一次侵入花崗巖出露。區(qū)域內(nèi)無變質(zhì)巖出露。

    1.4 礦產(chǎn)

    區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源主要有鉛鋅礦、銅礦、鐵礦、金礦、水泥用石灰?guī)r礦及水泥配料用硅質(zhì)原料、粘土質(zhì)原料礦等。

    2 礦床地質(zhì)特征

    2.1 地層

    礦區(qū)出露的主要地層為上石炭統(tǒng)大埔組(C2d)、黃龍組(C2h)、馬平組(C2pm)、中二疊統(tǒng)棲霞組(P2q)和及第四系桂平組(Qhg)。分述如下:

    (1) 上石炭統(tǒng)(C):由大埔組(C2d )、黃龍組(C2h)、馬平組(C2pm)組成。

    大埔組(C2d ):灰色厚層狀白云巖,局部夾薄層狀灰?guī)r。產(chǎn)狀95~110°∠35~39°。礦區(qū)內(nèi)出露的最大厚度約為460m。

    黃龍組(C2h):與下伏大埔組呈整合接觸。據(jù)巖性特征劃分為兩層:①黃龍組第一層(C2h1):巖性為淺灰—灰色中厚—厚層狀灰?guī)r、夾薄層狀白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖。產(chǎn)狀89~105°∠38~40°。厚68.10~146.60m。該層為Ⅰ礦層賦礦層位。②黃龍組第二層(C2h2)黃龍組:巖性為淺灰—灰色中厚層狀白云巖,局部夾薄層狀灰?guī)r。產(chǎn)狀89~96°∠38~41°。厚15.69~32.60m。該層為中、上石炭統(tǒng)的分層標(biāo)志。

    馬平組(C2pm):以淺灰白—灰色中厚—厚層狀灰?guī)r為主,夾少量含生物碎屑灰?guī)r,局部為薄層狀白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖和豹皮狀含白云質(zhì)灰?guī)r。產(chǎn)狀88~110°∠36~42°。厚316.40~361.10m。該層為Ⅱ礦層賦礦層位。

    (2) 中二疊統(tǒng)棲霞組(P2q):深灰—灰黑色薄—中厚層狀含燧石團(tuán)塊或燧石條帶灰?guī)r。產(chǎn)狀90~1 109°∠35°。厚100~400m。

    (3) 第四系桂平組(Qhg):主要由灰黃、黃色粘土、粉砂質(zhì)粘土組成,含少量鐵錳結(jié)核。厚約1.0~5.0m。

    2.2 構(gòu)造

    礦區(qū)位于橫寨向斜西翼,為一單斜構(gòu)造,形態(tài)單一,構(gòu)造簡(jiǎn)單,產(chǎn)狀89~110°∠35~42°。全礦區(qū)節(jié)理裂隙發(fā)育程度一般。在礦區(qū)內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)對(duì)礦層連續(xù)性及礦石質(zhì)量產(chǎn)生影響的大斷層。

    3 礦層地質(zhì)

    3.1 礦層特征

    礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)兩個(gè)礦層,賦存于上石炭統(tǒng)黃龍組第一層(C2h1)礦體為Ⅰ礦層,賦存于馬平組(C2pm)礦體為Ⅱ礦層。

    Ⅰ礦層:礦層裸露地表,呈層狀產(chǎn)出,主要由淺灰—灰色中厚—厚層狀灰?guī)r組成,夾少量薄—中厚層白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖及生物碎屑灰?guī)r。礦層傾向89~105°,傾角38~40°。在平面上呈南北向延伸,南北長約1 360m,東西寬約50.0~360.0m,厚度68.10~146.60m。

    Ⅱ礦層:礦層裸露地表,呈層狀產(chǎn)出,以淺灰白—灰色中厚—厚層狀灰?guī)r為主,含少量含生物碎屑灰?guī)r,局部為透鏡狀白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖或相變的紫紅色鈣質(zhì)粉砂巖。礦層傾向92~100°,傾角31~41°,在平面上呈南北向延伸,南北長約1 360m,東西寬約480~700m,厚度291.70~361.10m。

    3.2 礦石化學(xué)成分特征

    全礦區(qū)礦石主要化學(xué)成分平均值為:C a O 55.05%、MgO 0.65%。各礦層主要化學(xué)成分及礦層平均含量見表1,礦區(qū)組合分析結(jié)果見表2。

    表1 礦層主要化學(xué)成分平均含量(%)

    表2 組合分析結(jié)果(%)

    從表1可以看出,Ⅰ礦層和Ⅱ礦層主要化學(xué)成分CaO和MgO變化范圍很小,說明礦層內(nèi)礦石質(zhì)量穩(wěn)定。

    從表2可以看出,礦石中的有害組分的含量均遠(yuǎn)低于工業(yè)指標(biāo)要求。

    綜合表1、2可以看出,礦層主要化學(xué)成分變化范圍很小,礦石有益組分的含量完全符合工業(yè)指標(biāo)的要求,有害組分含量低于工業(yè)指標(biāo)要求。因此,礦床的礦石質(zhì)量較好,是燒制低堿水泥的優(yōu)質(zhì)石灰質(zhì)原料礦床。

    3.3 礦石特征

    根據(jù)礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及礦物成分含量,礦石自然類型為粉泥晶石灰?guī)r礦。

    礦石主要礦物成分為方解石,次為白云石。礦物成分含量(%):方解石92~97、白云石2~7、鐵泥質(zhì)1~2。結(jié)構(gòu)成分為泥晶和粉晶,其中含量(%):泥晶80~90、粉晶8~20、生物碎屑6。泥晶基質(zhì)主要為<0.01mm的泥晶組成,粉晶主要為0.02~0.12mm的粉晶白云石、方解石,是泥晶白云石、方解石重結(jié)晶形成,部分泥晶方解石重結(jié)晶,粒徑在0.1~0.34mm,生物碎屑為方解石重新充填,鐵泥質(zhì)成塵點(diǎn)狀布。

    4 礦床成因

    石炭紀(jì)古地勢(shì)北東高,南西低,海盆向南西變深,海侵方向自南而北,各期古地理環(huán)境的變遷是不均衡的。石炭紀(jì)基本上繼承了泥盆紀(jì)的沉積環(huán)境,早石炭紀(jì)早期,淺海盆地縮小,濱海沼澤相、局限海臺(tái)地相和臺(tái)地邊緣相分布較廣,以碳酸鹽巖沉積為主;中期大規(guī)模海退,陸源碎屑物增多;晚期海水加深,碳酸鹽巖沉積占主導(dǎo)地位。中晚石炭世,海域范圍與早石炭紀(jì)后期相似,地殼相對(duì)比較穩(wěn)定,陸源碎屑貧泛,這時(shí)期皆為碳酸鹽巖沉積。

    在礦區(qū)內(nèi),大埔組(C2d )、黃龍組(C2h)、馬平組(C2pm)為一套淺?!獮I海相碳酸鹽沉積相,該相最大特點(diǎn)是沉積物顏色由深變淺,內(nèi)碎屑發(fā)育,巖石組合為灰—淺灰白色微—細(xì)晶灰?guī)r、白云巖或白云質(zhì)灰?guī)r夾生物碎屑灰?guī)r。在礦區(qū)巖石中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)有珊瑚、孔蟲、筵類及腕足類生物化石。因此,馬壯山水泥石灰?guī)r礦床屬淺海相生物化學(xué)沉積成因的碳酸鹽巖礦床。

    P619.225

    A

    1007-9386(2014)01-0043-02

    2013-11-11

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