海城市白沙溝大理巖礦地質(zhì)特征及利用前景

李超

摘要：海城市白沙溝大理巖礦賦存于古元古代遼河巖群大石橋巖組中，該套地層是經(jīng)過區(qū)域變質(zhì)作用形成的，大理巖礦體呈層狀分布，礦石的自然類型根據(jù)其顏色基調(diào)可分為三個(gè)品種，品種一為白-灰白色白云石大理巖；品種二為淺橄欖綠色條紋、條帶狀蛇紋石化大理巖；品種三為黑綠、墨綠色條紋、條帶狀蛇紋石化大理巖。品種一可作為建筑石材的原料，品種二與品種三可開發(fā)為飾面石材、工藝品、風(fēng)景石等，綜合利用前景較好。

關(guān)鍵詞：大理巖礦床；地質(zhì)特征；利用前景；白沙溝

Geological Characteristics and Utilization Prospects of the Baishagou Marble Deposit in Haicheng County

LI Chao

Liaoning Research Institute of Geology and Mineral Resources Co Ltd.，Shenyang 110032，China

Abstract： The Baishagou Marble deposit in Haicheng County，is occurred in the paleoproterozoic Liaohe Group Dashiqiao formation （Pt1lhd）， The strata is formed through reginal metamorphism. Marble orebodies are stratified. According to its colour is divided into three types. The first is white dolomite marble. The second is light olive green stripe and banded petpentinized marble. The third is black green，green black stripe，serpentinized marble.The first can be used as the raw material of construction stone， The second and the third are developed for facing stone， handicraft， landscape stone， the comprehensive utilization prospect is better.

Key words： Marble deposit； Geological characteristics； Utilization prospects； Baishagou

白云石大理巖、蛇紋石化大理巖是遼東地區(qū)主要的建筑石材和飾面石材原料，其中層控變質(zhì)疊加后期熱液改造型[1]大理巖礦床是遼東地區(qū)分布最廣的大理巖礦床類型，白沙溝大理巖礦位于鞍山市中部，隸屬于海城市析木鎮(zhèn)。經(jīng)普查、詳查工作，現(xiàn)已探獲通過評(píng)審備案的大理巖礦資源量6066.92萬(wàn)m3，礦床儲(chǔ)量規(guī)模為大型大理巖礦床。

1.區(qū)域地質(zhì)概況

區(qū)域大地構(gòu)造位置位于華北陸塊東段古元古代遼東裂谷[2]。區(qū)域出露地層除新生界第四系全新統(tǒng)殘坡積-沖洪積層外，均為古元古界遼河巖群變質(zhì)巖系，下部為富含堿質(zhì)的中性-基性火山建造，中部為富含碳質(zhì)的陸源建造，上部為濱海相-淺海相陸源粘土夾碎屑巖建造。

區(qū)域上侵入巖較發(fā)育，區(qū)域的西南部為古元古代虎皮峪花崗巖和晚元古代海龍川花崗巖。東部大面積分布印支期韓嶺花崗巖及龍鳳峪一帶的燕山早期花崗巖。

區(qū)域構(gòu)造位置為虎皮峪—紅石砬子近東西向復(fù)背斜的西部，虎皮峪背斜的北翼，核部為古元古代遼吉花崗巖。區(qū)域斷裂構(gòu)造較發(fā)育，其中主要為北東向、東西向壓扭性斷層。

2.礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)出露地層主要為沿溝谷分布的第四系全新統(tǒng)沖、洪積層、與下元古界遼河巖群大石橋巖組（見圖1）。其中大石橋巖組二段巖性以二云片巖為主；大石橋巖組三段，巖性為白云石大理巖、蛇紋石化白云石大理巖；其中礦體主要產(chǎn)于大石橋巖組三段變質(zhì)地層中。

礦區(qū)內(nèi)的巖漿巖主要是分布于北部的燕山早期侏羅紀(jì)花崗巖，呈巖株?duì)钋秩氲酱笫瘶驇r組三段地層中，巖體內(nèi)相帶部明顯，主要巖石類型為二長(zhǎng)花崗巖。脈巖主要為花崗巖、花崗斑巖、煌斑巖等。

礦區(qū)位于虎皮峪背斜的北翼，區(qū)內(nèi)地層走向170°～200°，傾向南西，傾角約28°～60°，均為單斜構(gòu)造，礦區(qū)斷裂構(gòu)造不發(fā)育。

3.礦床地質(zhì)特征

3.1礦床地質(zhì)特征

礦體主要為大石橋巖組三段的白-灰色白云石大理巖、淺橄欖綠色蛇紋石化大理巖、黑綠色蛇紋石化大理巖礦，礦體受層間構(gòu)造控礦成礦條件較好。

3.2礦體地質(zhì)特征

本礦床為一大型大理巖礦床，區(qū)內(nèi)礦體出露寬1100余米，走向延長(zhǎng)1000余米，礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，賦存標(biāo)高為110m～270.50m，礦體傾向220°～240°，傾角25°～45°。

礦體從西至東由于受巖漿熱液的作用，白云石大理巖的粒度由中粗-中細(xì)粒-細(xì)粒逐漸過渡，其蛇紋石化蝕度也隨之增強(qiáng)，整個(gè)白云石大理巖礦都有不同程度的蛇紋石化現(xiàn)象，礦石具不同程度的碳酸鹽化，主要沿裂隙充填呈細(xì)脈狀分布的方解石，一般寬2mm～5mm，個(gè)別可達(dá)10cm，局部呈團(tuán)塊狀水規(guī)則分布。

3.3礦石質(zhì)量

礦石分為三個(gè)品種，按照巖石顏色、巖石巖性分為：①白-灰白色白云石大理巖；②淺綠色花紋狀蛇紋石化大理巖；③黑綠、墨綠色花紋狀蛇紋石化大理巖。不規(guī)律的花紋條帶，在白色的大理巖基底上，稠密浸染散布著淺橄欖綠色-黑綠色蛇紋石，形成色彩各異的花紋，經(jīng)切割磨光后呈美麗的油脂光澤，灰白色、淺綠色、橄欖綠色及墨綠色，品種多樣。其主要化學(xué)組分為：SiO2平均10.69%，CaO平均37.7%，MgO平均19.1%，F(xiàn)e2O3平均1.22%，Al2O3平均1.25%，燒失量平均40.05%。礦石質(zhì)量穩(wěn)定，在走向及傾向上無(wú)明顯變化。

3.4礦區(qū)節(jié)理發(fā)育特征

礦區(qū)層間節(jié)理發(fā)育，主要節(jié)理共有三組：第一組為252～263∠23～44、第二組為310～320∠20～62、第三組為92～ 185∠43～75。

根據(jù)對(duì)本區(qū)15個(gè)鉆孔巖心的RQD測(cè)量統(tǒng)計(jì)，綜合平均礦區(qū)礦體巖石質(zhì)量等級(jí)為RQD>90%占5.8%；RQD為90%～75%占24.7%；RQD為75%～50%占31.7%；RQD為50%～25%占19.4%；RQD<25%的占18.4%。

通過多個(gè)礦體自然露頭素描統(tǒng)計(jì)估算求得荒料率24%，該荒料率與鉆孔R(shí)QD值比較吻合，通過礦山對(duì)比、理論數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，選用荒料率24%作為礦山本勘查階段參數(shù)，基本滿足評(píng)價(jià)要求。

3.5礦石的物理性能

本次工作按照礦石品種，進(jìn)行力學(xué)性質(zhì)測(cè)試樣品15組。測(cè)試結(jié)果：巖石飽和抗壓強(qiáng)度為6.8MPa～59.5MPa；飽和抗拉強(qiáng)度為4.5MPa～6.2MPa；峰值抗剪凝聚力2.15MPa～8.97MPa，峰值抗剪摩擦角45.28°～58.47°，比例極限抗剪凝聚力0.54MPa～2.24MPa；比例抗剪摩擦角為20.38°～26.31°；耐磨度（1/cm2）≥13.5；光澤值>標(biāo)準(zhǔn)值70，測(cè)試指標(biāo)合格，滿足大理石礦要求，具體結(jié)果見表1。

3.6礦石的放射性強(qiáng)度

地表大理巖礦剖面γ測(cè)量，測(cè)點(diǎn)220個(gè)，大部分幅值在11～17（-3μc/kg·h（20μR/h））之間變化。鉆孔大理巖礦巖心γ照射量率曲線比較平緩，大部分幅值10～20（-3μc/kg·h（20μR/h））之間變化，放射性γ值沒有超標(biāo)的異常反映。

通過對(duì)大理巖礦地表剖面及鉆孔巖心測(cè)量，放射性均無(wú)超標(biāo)的異常反映。依據(jù)天然石材產(chǎn)品放射性防護(hù)分類標(biāo)準(zhǔn)的要求，白沙溝大理巖礦為A類產(chǎn)品，該類裝飾裝修材料的產(chǎn)銷與使用范圍不受任何限制。

4.礦床成因

根據(jù)研究及同類型礦床對(duì)比，確定該礦床為層控變質(zhì)型礦床，約2.17Ga大石橋巖組開始沉積[3]，而后經(jīng)歷了1.89Ga的區(qū)域變質(zhì)事件[4]，后期又經(jīng)歷了早侏羅世的巖漿熱液疊加改造，在區(qū)域變質(zhì)階段、燕山早期二長(zhǎng)花崗巖提供成礦熱液，形成了蝕變程度不同蛇紋石化。

5.綜合利用前景

現(xiàn)已探獲通過評(píng)審備案的大理巖礦資源量6066.92萬(wàn)m3，礦床儲(chǔ)量規(guī)模為大型大理巖礦床，荒料率按24%估算，勘查區(qū)內(nèi)大理巖礦荒料達(dá)1456.06萬(wàn)m3。

白云石大理巖、蛇紋石化建筑石材礦，隨著城市基礎(chǔ)建設(shè)逐年增長(zhǎng)其市場(chǎng)需求量也隨之增長(zhǎng)，其中蛇紋石化大理巖礦隨著近幾年的開采其儲(chǔ)量在逐年減少，蛇紋石化大理巖的飾面石材在市場(chǎng)上非常暢銷，所以對(duì)大理巖的開發(fā)和利用具有一定的發(fā)展前景，市場(chǎng)增值潛力巨大。通過市場(chǎng)調(diào)研和岫巖地區(qū)同類礦床類比，蛇紋石化大理巖礦荒料價(jià)格可觀，對(duì)該礦的開發(fā)利用具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本地區(qū)同類礦床選擇天然花紋美觀的圖案，全部加工成形態(tài)各一的觀賞石出售，其成本小，經(jīng)濟(jì)效益大于單一的石材加工。

6.結(jié)論

該礦區(qū)大理巖礦嚴(yán)格受大石橋巖組控制，呈成層狀展布，該套地層局部受后期巖漿熱液疊加改造，形成了不同程度的蛇紋石化，礦床成因?yàn)閷涌刈冑|(zhì)疊加后期熱液改造型大理巖礦床。

礦體規(guī)模大、礦石質(zhì)量穩(wěn)定、礦體厚度較穩(wěn)定，可作為建筑石材、飾面石材及風(fēng)景觀賞石的大理巖原料。

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