宜春市蒼前水泥用灰?guī)r礦地質(zhì)特征及找礦前景分析

周梵，羅喜成，張勇

（1.江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛西地質(zhì)調(diào)查大隊， 江西南昌 330001； 2.東華理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，江西南昌 330038）

當(dāng)前，我國基礎(chǔ)建設(shè)高速發(fā)展，水泥的消耗量巨大。灰?guī)r礦是水泥的主要原料，其勘查工作十分迫切。大量前人研究表明［1-4］，對水泥用灰?guī)r礦進(jìn)行地質(zhì)特征和找礦前景分析，有利于發(fā)現(xiàn)控礦因素并確定找礦標(biāo)志。蒼前水泥用灰?guī)r礦地質(zhì)特征和找礦前景研究相對薄弱，影響了進(jìn)一步的開發(fā)利用，故詳細(xì)的成礦地質(zhì)特征和找礦前景分析顯得尤為必要。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

蒼前水泥用灰?guī)r礦區(qū)位于江西省宜春市28°方向直距約12 km處，屬宜春市袁州區(qū)柏木鄉(xiāng)管轄，面積3.39km2。區(qū)內(nèi)交通便利，大地構(gòu)造位于揚(yáng)子板塊東南邊緣，為揚(yáng)子板塊與華南板塊之間的結(jié)合帶，北接揚(yáng)子陸塊江南地塊，南臨華南造山帶武功山-北武夷山隆起帶，見圖1，為九嶺地體和武功地體所夾的一個晚古生代-中生代坳陷帶［5-6］。地跨九嶺逆沖降起、武功山隆起及萍鄉(xiāng)一樂平坳陷帶，經(jīng)歷了長期多旋回的構(gòu)造運(yùn)動［7-8］。尤其是加里東期以來的多次變形、變質(zhì)作用和巖漿活動，構(gòu)造行跡極為發(fā)育，見圖1。

圖1 蒼前水泥用灰?guī)r礦區(qū)大地構(gòu)造位置圖［9］

區(qū)域地層發(fā)育，主要出露地層有石炭系上統(tǒng)黃龍組（C2h）、二疊系下統(tǒng)馬平組（P2m）、二疊系上統(tǒng)長興組（P3c）、三疊系下統(tǒng)青龍組（T1q）、第四系（Q），地層主要呈北東向展布［10］。二疊系及三疊系構(gòu)成本區(qū)的原地巖系，大面積出露于礦區(qū)，石炭系見于礦區(qū)南西側(cè)，第四系沿水系兩側(cè)分布，見圖2。

區(qū)域褶皺構(gòu)造極為發(fā)育，與本礦區(qū)有關(guān)的褶皺主要有柏木一八角亭向斜，向斜軸跡呈北東向展稚，長約9km，寬約4km。區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造以北東向斷裂為主，斷裂帶延伸性好，呈帶狀平行展布，見圖1。

區(qū)域巖漿巖主要有加里東晚期、燕山期巖漿活動。巖體主要出露有豐頂山、桃源（加里東晚期）、蒙山（燕山早期）巖體及中北部宜豐、村前，南部有鐵坑、鐵山，西部萍鄉(xiāng)等地的小巖體。工作區(qū)內(nèi)未見巖漿巖出露，見圖1。

區(qū)域礦產(chǎn)有有色、稀有、黑色、貴多金屬礦床（點(diǎn)）分布特點(diǎn)，蘊(yùn)藏著豐富得煤、鐵、水泥灰?guī)r、粘土、石膏等礦產(chǎn)資源。區(qū)域內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，地層發(fā)育齊全，成礦地質(zhì)構(gòu)造條件、環(huán)境極為有利。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模

礦體賦于二疊系上統(tǒng)長興組灰?guī)r中，近北東走向，走向為50°～70°，傾角為38°～50°，走向長度大于3km，向兩端延伸出礦權(quán)范圍外，平面上呈條帶狀分布，傾向北西，傾角31°～38°。工程控制礦體長度為2974m，工程控制傾向延深400m，工程控制鉛直厚度10.66m～124m，礦體走向自南向至北東逐漸變小，傾向上較穩(wěn)定分布，見表1。

圖2 蒼前水泥灰?guī)r礦地質(zhì)略圖［9］

表1 蒼前水泥用灰?guī)r礦體產(chǎn)狀特征表

2.2 礦石類型及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

（1）礦石類型為泥晶灰?guī)r、含燧石團(tuán)塊泥晶灰?guī)r、含燧石團(tuán)塊生物碎屑泥晶灰?guī)r，含燧石團(tuán)塊隱晶質(zhì)灰?guī)r等礦石自然類型。其中以泥晶灰?guī)r、含燧石團(tuán)塊泥晶灰?guī)r類型為主，約占總礦石量的65%～80%，其次為含燧石團(tuán)塊生物碎屑泥晶灰?guī)r類型，約占總礦石量的10%～15%。各種礦石自然類型間常無明顯界線。

（2）礦石結(jié)構(gòu)：礦石的主要結(jié)構(gòu)有生物碎屑泥晶結(jié)構(gòu)、泥晶生物碎屑結(jié)構(gòu)、含生物碎屑泥（微）晶結(jié)構(gòu)，次要結(jié)構(gòu)有生物碎屑粉泥（微）晶結(jié)構(gòu)、粉泥晶生物碎屑結(jié)構(gòu)和生物碎屑粉晶結(jié)構(gòu)等。

（3）礦石構(gòu)造：礦石的主要構(gòu)造有厚層狀構(gòu)造，次為塊狀構(gòu)造，少量中層狀構(gòu)造和簿層狀構(gòu)造。礦層多具波狀或緩波狀層理，層理面間常見有微量的炭泥質(zhì)物分布，并易沿層理面風(fēng)化。如礦層中含有燧石結(jié)核時，則炭泥質(zhì)物也多沿結(jié)核面分布。

2.3 礦石質(zhì)量特征

（1）礦石的礦物特征：礦石主要礦物成份為方解石，少量白云石及礈?zhǔn)家婌菔７浇馐[晶質(zhì)碳酸鈣）是礦石中最主要的礦物成份，礦區(qū)平均含量達(dá)99%，方解石礦物多以生物屑及填隙物形式存在，其形態(tài)隨生物體不同而異。

方解石是礦石中的有益礦物，常占礦石礦物的92.66%以上，其他數(shù)種礦物含量甚少，多為礦石的有害雜質(zhì)，當(dāng)他們局部集中分布時，則構(gòu)成礦層中的夾石。

（2）礦石化學(xué)成份特征：礦區(qū)化學(xué)樣分析結(jié)果經(jīng)統(tǒng)計分析，見表2，全礦區(qū)CaO50.68%～55.35%，平均值為53.52%，MgO0.07%～1.21%，平均值為1.21%，fSiO20.20%～5.76%，平均值為1.49%。

（3）有益組分CaO：礦區(qū)分析測試化學(xué)樣1110件，其中鉆孔中74.41%的樣品CaO含量大于50%，34.7%的樣品CaO含量大于52%，19.5%的樣品CaO含量大于54%，由此可見：礦區(qū)有益組分CaO含量高，變化小。

（4）有害組分MgO：分析測試的化學(xué)樣樣品中，鉆孔中99.9%的樣品MgO含量小于3%，42.93%的樣品MgO含量小于1%，7.33%的樣品MgO含量小于0.5%。由此可見：礦區(qū)有害組分MgO含量低，變化小。

表2 礦石主要化學(xué)成分特征 /%

（5）有害組分fSiO2：鉆孔中60.11%的樣品fSiO2含量小于4%，36.67%的樣品fSiO2含量小于2%，有39.89%樣品fSiO2含量大于4%。由此可見：礦區(qū)有害組分fSiO2含量較高。

礦區(qū)礦石中的有益組分CaO含量高、變化小，有害組分含量均低，fSiO2和K2O+Na2O、SO3都低于礦石質(zhì)量指標(biāo)的限定要求。礦區(qū)礦石質(zhì)量良好，符合水泥用石灰?guī)r原料的要求。

3 礦床成因及找礦前景分析

3.1 礦床成因

蒼前水泥灰?guī)r礦為淺海相沉積的碳酸鹽巖類礦床。二疊紀(jì)晚期，本區(qū)逐漸形成了一個相對穩(wěn)定的溫暖潮濕淺海相的沉積古地理環(huán)境，為大量的生植物繁殖和海水介質(zhì)中Ca2+、O2-等離子的不斷補(bǔ)充提供了良好的空間環(huán)境。在大量的膠體物質(zhì)與CaCO3物質(zhì)發(fā)生生物化學(xué)作用的同時產(chǎn)生了巨厚的沉積，從而形成了本礦區(qū)優(yōu)質(zhì)的水泥灰?guī)r礦床。

3.2 找礦標(biāo)志

（1）礦體（層）賦存于二疊紀(jì)下統(tǒng)長興組地層中，長興組層位的分布是其主要的找礦標(biāo)志。

（2）區(qū)內(nèi)水泥灰?guī)r礦顏色較淺，與上、下巖性段圍巖界線清楚，風(fēng)化表面較光滑，一般不顯層理，巖性特征是尋找水泥灰?guī)r礦的另一標(biāo)志。

（3）底板為礦區(qū)南側(cè)青龍組，巖性為薄-中層狀泥晶灰?guī)r、薄-微層狀泥巖，與長興組呈斷層接觸關(guān)系，斷層接觸關(guān)系，是尋找灰?guī)r礦體的間接找礦標(biāo)志。

3.3 找礦前景分析

礦區(qū)內(nèi)水泥用石灰?guī)r礦體（層）賦存于二疊紀(jì)下統(tǒng)長興組地層中，長興組層位的分布是水泥用石灰?guī)r的直接找礦標(biāo)志；水泥用石灰?guī)r顏色較淺，風(fēng)化表面較光滑，不顯層理，巖性特征是尋找水泥灰?guī)r礦的另一標(biāo)志。礦區(qū)內(nèi)南部長興組層位（水泥灰?guī)r賦存層位）往南西延伸，且厚度大，礦石有益組份含量較高，具有較好的找礦遠(yuǎn)景和資源潛力。

4 結(jié)論

（1）礦床地質(zhì)構(gòu)造簡單，礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，礦石質(zhì)量穩(wěn)定，CaO含量50.68%～55.35%，平均值為53.52%，遠(yuǎn)大于工業(yè)指標(biāo)要求的48%，MgO和fSiO2含量分別小于工業(yè)指標(biāo)要求的3%和6%，其他有害組分低，屬水泥用石灰?guī)r礦石一級品。

（2）該礦位于二疊紀(jì)下統(tǒng)長興組地層中，規(guī)模中等，屬于淺海相沉積成因。