扎賚特旗巴達(dá)爾胡水泥灰?guī)r礦地質(zhì)特征及成因探討

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中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心內(nèi)蒙古總隊(duì) 呼和浩特 010020

內(nèi)蒙古自治區(qū)東部石灰?guī)r礦資源匱乏，扎賚特旗是內(nèi)蒙古東部石灰?guī)r礦的主要產(chǎn)地。巴達(dá)爾胡水泥灰?guī)r礦是該區(qū)石灰?guī)r礦之一。

1.區(qū)域地質(zhì)概況

本區(qū)地層區(qū)劃古生代地層區(qū)劃屬華北地層大區(qū)（V）、內(nèi)蒙古草原地層區(qū)（V3）、烏蘭浩特——哈爾濱地層分區(qū)（V33）；中、新生代屬濱太平洋地層區(qū)（5）、大興安嶺——燕山地層分區(qū)（51）、烏蘭浩特——赤峰地層小區(qū)（513）。出露地層有古生界石炭系——二疊系下二疊統(tǒng)——上石炭統(tǒng)寶力高廟組（CPbl）；二疊系下統(tǒng)大石寨組（Pds）及哲斯組（Pzs）；中生界侏羅系上統(tǒng)白音高老組（Jb）；白堊系上統(tǒng)大磨拐河組（Kd）；新生界第四系全新統(tǒng)（Q4）。

本區(qū)處于李四光劃分的東北新華夏的構(gòu)造體系第三隆起帶——大興安嶺隆起帶的東緣。構(gòu)造線方向明顯展示為北東向和北北東向。

由于新華夏系構(gòu)造體系的追蹤和繼承活動(dòng)強(qiáng)烈、普遍，而使有的地段的新華夏構(gòu)造體系形跡帶有華夏系構(gòu)造的特征，特別是北西向張扭性斷層尤為顯著。但總體看來(lái)，華夏系構(gòu)造帶的走向?yàn)镹E40°左右。新華夏系構(gòu)造帶的走向?yàn)镹NE25°左右。區(qū)內(nèi)既有褶皺構(gòu)造，也有斷裂構(gòu)造，褶皺有大神山背斜，斷層有巴彥套?！盟古_(tái)沖斷層。

2.礦床特征

2.1 地層

巴達(dá)爾胡水泥灰?guī)r礦位于李四光劃分的東北新華夏的構(gòu)造體系第三隆起帶——大興安嶺隆起帶的東緣。地層屬古生界二疊系下統(tǒng)哲斯組（Pzs），巖性主要以灰色含生物碎屑灰?guī)r為主夾安山質(zhì)凝灰熔巖、安山玢巖、細(xì)砂巖、角礫巖及變質(zhì)粉砂巖等，總厚度大于718m。根據(jù)巖性特征，巴達(dá)爾胡水泥灰?guī)r礦區(qū)內(nèi)二疊系下統(tǒng)哲斯組（Pzs）地層劃分為六個(gè)巖性段，從下到上分述如下：

（1）一巖段（Pzs1）條帶狀結(jié)晶灰?guī)r，為Ⅰ號(hào)礦體的賦存巖段。Ⅰ號(hào)礦體平行整合于二疊系下統(tǒng)大石寨組（Pds）地層之上，平均厚度274.19m。

（2）二巖段（Pzs2）厚層變質(zhì)粉砂細(xì)砂巖，其次為粉砂泥質(zhì)板巖、安山質(zhì)凝灰熔巖、蝕變安山玢巖、細(xì)砂巖。各巖層呈整合接觸關(guān)系，平均厚度大于170.90m。

（3）三巖段（Pzs3）泥晶亮晶生物屑灰?guī)r夾含硅質(zhì)條帶灰?guī)r。二者整合接觸于二巖段之上。

本巖段為Ⅱ號(hào)礦體Ⅱ-1礦層的賦存巖段，平均厚度71.45m。

（4）四巖段（Pzs4）含硅質(zhì)條帶灰?guī)r，與下伏三巖段呈整合接觸關(guān)系，平均厚度98.00m。

（5）五巖段（Pzs5）亮晶生物屑灰?guī)r，與下伏四巖段呈整合接觸關(guān)系。

本巖段為Ⅱ號(hào)礦體Ⅱ-2礦層的賦存巖段，平均厚度66.00m。

（6）六巖段（Pzs6）薄層變質(zhì)粉砂細(xì)砂巖，其次為泥質(zhì)板巖、泥質(zhì)粉砂巖，各巖層整合接觸于五巖段之上，上限不清，厚度不詳。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造較復(fù)雜，經(jīng)花崗閃長(zhǎng)斑巖侵入破壞，礦體的整體性及連續(xù)性被分割破壞，但就Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦體賦存的巖段地質(zhì)特征而言，構(gòu)造較簡(jiǎn)單，未見(jiàn)褶皺與斷裂。巖層呈單斜產(chǎn)出，巖層總體走向北東～南西向，傾向141°～209°，傾角25°～60°。礦區(qū)地質(zhì)概況見(jiàn)圖1。

2.3 礦體特征

本礦區(qū)礦層賦存于二疊系下統(tǒng)哲斯組一巖段（Pzs1）、三巖段（Pzs3）和五巖段（Pzs5），受后期構(gòu)造的破壞及巖漿的侵入分割，二疊系下統(tǒng)哲斯組（Pzs）石灰?guī)r礦層分三處展布。根據(jù)礦層賦存的不同巖段及展布位置，礦區(qū)內(nèi)確定了兩個(gè)礦體，編號(hào)為Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦體。Ⅱ號(hào)礦體分為上下兩個(gè)礦層，編號(hào)分別為Ⅱ-1、Ⅱ-2號(hào)

礦層?，F(xiàn)將各礦體展布位置、礦體特征、質(zhì)量及品位變化情況等分述如下：

（1）Ⅰ號(hào)礦體

展布于礦區(qū)的北部，控制長(zhǎng)度為350.00米，寬度525.00m，平均厚度274.19米，厚度變化系數(shù)58.63%，礦體厚度穩(wěn)定程度屬較穩(wěn)定型。礦體形態(tài)為單斜產(chǎn)出的層狀礦體，傾向180°左右，傾角45°左右。

（2）Ⅱ號(hào)礦體

展布于礦區(qū)的南部，控制長(zhǎng)度為400.00米，寬度173.00m，厚度68.75米，厚度變化系數(shù)33.95%，礦體厚度穩(wěn)定程度屬穩(wěn)定型。礦體形態(tài)為單斜產(chǎn)出的層狀礦體，傾向180°左右，傾角50°左右。

圖1 巴達(dá)爾胡水泥灰?guī)r礦礦區(qū)地質(zhì)略圖

2.4 礦石特征

水泥灰?guī)r礦是碳酸鹽類為主的淺海相沉積地層，根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及礦物成分將礦石劃分為三種自然類型。

（1）Ⅰ號(hào)礦體礦石自然類型為條帶狀結(jié)晶灰?guī)r：灰色，泥粉晶結(jié)構(gòu)，層理構(gòu)造。礦物成分由方解石（含量98%）和少量有機(jī)質(zhì)組成。

礦體礦石主要有益組分CaO含量最低48.89%，最高55.23%，平均53.50%；主要有害組分MgO含量最低0.07%，最高1.64%，平均0.26%。

樣品經(jīng)組合分析，SiO2含量最低0.69%，最高7.66%，平均2.66%。Al2O3含量0.06%～0.29%，平均含量0.21%；Fe2O3含量0.08～0.15%，平均含量0.10%；K2O含量0.03～0.05%，平均含量0.04%；Na2O含量0.021%～0.024%，平均含量0.023%；SO3含量0.009%～0.033%，平均含量0.026%；Cl－含量0.0031%～0.0044%，平均含量0.0037%；燒失量41.79%～42.27%，平均含量42.22%。

（2）Ⅱ-1礦層礦石自然類型為泥晶亮晶生物屑灰?guī)r，顏色呈淺灰色，泥晶亮晶生物屑結(jié)構(gòu)，條紋構(gòu)造，主要礦物成分為方解石（含量99%），含少量泥質(zhì)，偶見(jiàn)硅質(zhì)。巖石由碎屑和膠結(jié)物組成。

（3）Ⅱ-2礦層礦石自然類型為亮晶生物屑灰?guī)r，顏色淺灰色，亮晶生物屑結(jié)構(gòu)，條紋構(gòu)造。主要礦物成分為方解石（含量99%），含少量泥質(zhì)、硅質(zhì)。巖石由碎屑和膠結(jié)物組成。9%），含少量泥質(zhì)，偶見(jiàn)硅質(zhì)。巖石由碎屑和膠結(jié)物組成。

Ⅱ號(hào)礦體礦石主要有益組分CaO含量最低47.98%，最高55.60%，平均53.78%；主要有害組分MgO含量最低0.07%，最高4.89%，平均0.66%。

樣品經(jīng)組合分析，SiO2含量最低0.30%，最高6.34%，平均1.51%；Al2O3含量0.151%～0.20%，平均含量0.177%；Fe2O3含量0.06%～0.13%，平均含量0.086%；K2O含量0.0146～0.0364%，平均含量0.028%；Na2O含量0.016%～0.024%，平均含量0.0212%；SO3含量0.012%～0.053%，平均含量0.039%；Cl-含量0.0029%～0.0043%，平均含量0.0036%；燒失量41.73%～42.98%，平均含量42.39%。

經(jīng)分析計(jì)算，Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦體主要有益有害組分品位變化系數(shù)如下：Ⅰ號(hào)礦體CaO為2.24%，MgO為0.85%，SiO2為39.17%；Ⅱ號(hào)礦體CaO為2.48%，MgO為102%，SiO2為65.27%。從以上所計(jì)算的品位變化系數(shù)可看出，兩個(gè)礦體CaO含量均勻，Ⅱ號(hào)礦體MgO含量不均勻，SiO2含量不均勻。Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度均為中等。

2.5 礦體圍巖、夾石（層）

（1）Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦體均賦存于二疊系下統(tǒng)哲斯組（Pzs）：

Ⅰ號(hào)礦體頂板為白堊系下統(tǒng)大磨拐河組（Kd）次生石英巖：淺白色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石由硅質(zhì)大于95%組成，其間分布少量絹云母和鐵泥質(zhì)。

底板為二疊系下統(tǒng)大石寨組（Pds）淺綠色安山玢巖：變斑狀結(jié)構(gòu)，定向流動(dòng)構(gòu)造。巖石由變斑晶和基質(zhì)組成，此外，有較多的磁鐵礦。

Ⅱ號(hào)礦體頂板為二疊系下統(tǒng)哲斯組六巖段（Pzs6）薄層變質(zhì)粉砂細(xì)砂巖。

底板為二疊系下統(tǒng)哲斯組三巖段（Pzs3）泥晶亮晶生物屑灰?guī)r夾含硅質(zhì)條帶灰?guī)r。

（2）礦體內(nèi)夾層較多，Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦體共圈出夾層13個(gè)，均為不連續(xù)的似層狀?yuàn)A層，其中11個(gè)夾層巖性為含硅質(zhì)條帶生物屑灰?guī)r和單樣質(zhì)量達(dá)不到工業(yè)指標(biāo)要求的泥晶亮晶生物屑灰?guī)r，2個(gè)夾層巖性為花崗閃長(zhǎng)斑巖脈，厚度較小。

3.礦床成因探討

本區(qū)屬碳酸鹽巖為主的淺海相沉積巖，組成含礦建造的主要巖石類型為石灰?guī)r以及砂礫巖、硅質(zhì)巖等。

（1）早二疊世早期海水侵進(jìn)華北陸臺(tái)北緣東西向邊緣海盆，在該區(qū)沉積了早二疊世早期的淺海碎屑巖相地層，上部屬陸相，部分地區(qū)變?yōu)橹行匀蹘r及其凝灰?guī)r和硅質(zhì)巖及酸性巖，形成陸相火山巖及湖相碎屑巖組合，之后連續(xù)沉積了哲斯組的砂礫巖、生物碎屑灰?guī)r、硅質(zhì)巖。

本區(qū)泥晶亮晶生物碎屑灰?guī)r是海相碳酸鹽巖建造中最常見(jiàn)的一種石灰?guī)r，是水動(dòng)力極弱的條件下化學(xué)或生物化學(xué)沉積的產(chǎn)物。是良好的水泥用石灰?guī)r。

（2）巖層普遍受低級(jí)區(qū)域變質(zhì)作用。碳酸鹽類巖石一般為大理巖化，而細(xì)碎屑巖則成板巖，巖相和厚度變化不大。

[1]陶維屏，孫祁等.中國(guó)非金屬礦床成礦系列.地質(zhì)出版社，1994.12

[2]內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局.內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志.地質(zhì)出版社，1982.7