平度井戈莊水泥用大理巖礦地質(zhì)特征及成因分析

鄭鋒

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心山東總隊(duì)，山東 濟(jì)南 250100）

水泥作為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的不可或缺的基礎(chǔ)材料，隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目、建筑行業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)的不斷推進(jìn)，需求量也是不斷增大，因此需要加強(qiáng)對水泥原材料的調(diào)查與成因研究。初步調(diào)查和采取部分樣品分析后，發(fā)現(xiàn)平度市井戈莊礦區(qū)的大理巖能為周邊水泥熟料生產(chǎn)線提供大理巖資源，本礦區(qū)位于平度市南東16km, 在麻蘭鎮(zhèn)井戈莊村的東側(cè)，交通便利，區(qū)域位置優(yōu)越。

1 成礦地質(zhì)背景

礦區(qū)大地構(gòu)造位置位于華北板塊（Ⅰ）膠遼隆起區(qū)（Ⅱ）膠北隆起（Ⅲ）膠北斷?。á簦┠鲜?云山凸起（V）的南部[1-2]。

礦區(qū)內(nèi)出露地層有古元古代荊山群野頭組祥山段（Htyx），野頭組定國寺段（Htyd），陡崖組徐村段（Htdx），陡崖組水桃林段（Htds），中生代白堊紀(jì)王氏群紅土崖組（K2h），金崗口組（K2j），第四系（Q）。

祥山段（Htyx）的主要巖性為黑云變粒巖、斜長角、閃巖長石石英巖，定國寺段（Htyd）的主要巖性為含方鎂石蛇紋大理巖、方解大理巖，徐村段（Htdx）的主要巖性為石墨透輝變粒巖，水桃林段（Htds）的主要巖性為黑云片麻巖、黑云變粒巖，土崖組（K2h）的主要巖性為玄武巖，金崗口組（K2j）紫紅色細(xì)砂巖、粉砂巖，第四系（Q）主要為粘土、亞粘土，粘土質(zhì)粉砂[3]（見圖1）。

圖1 井戈莊礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)略圖

區(qū)域內(nèi)主要發(fā)育斷裂構(gòu)造。

區(qū)域內(nèi)巖漿巖主要有斜長角閃巖，脈巖有石英巖脈，閃長巖脈。其中斜長角閃巖巖體分布在礦區(qū)東北部的小孫戈莊附近（見圖1）。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

礦區(qū)出露地層主要為古元古代荊山群野頭組祥山段（Htyx）和新生代第四系（Q）。

2.1.1 古元古代荊山群野頭組祥山段（Htyx）

該段主要出露于礦區(qū)中部，該段中出露巖石的巖性為黑云變粒巖，其中部分巖石中夾大理巖和磁鐵礦。

礦體賦存于該段地層中，礦體基本地表可見，礦體一般呈似層狀或透鏡狀產(chǎn)出。礦石為方解石大理巖，顏色為灰白色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為方解石。礦體沿走向控制長300.30～532.80m，沿傾向控制寬39.20～60.80m，厚度約29.10～30.90m，礦體產(chǎn)狀不穩(wěn)定，傾角變化較大，在50°～70°之間，礦體不連續(xù)，與圍巖的界線較清楚[9]。

2.1.2 新生代第四系（Q）

主要分布在礦區(qū)西北部和礦區(qū)南部，巖性為淺黃色粘土、粉砂質(zhì)粘土。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)的構(gòu)造主要為斷裂構(gòu)造。其中主要三條分述如下：

F1 斷裂：該斷裂為一南盤下降、北盤上升的正斷裂，斷裂總體走向80°，傾向SEE，傾角68°，斷裂破碎帶寬0～1m，大部分地段呈緊閉狀態(tài)，破碎帶被角礫巖充填，礦區(qū)內(nèi)控制長754m，往南西方向仍有延伸，該斷裂位于08 線北側(cè)，位于礦體邊緣之外，對礦體質(zhì)量無影響。

F2 斷裂：該斷裂為一南西盤下降、北東盤上升的正斷裂，斷裂總體走向108°，傾向SWW，傾角71°，斷裂破碎帶寬0～0.5m，大部分地段呈緊閉狀態(tài)，破碎帶被變粒巖充填，礦區(qū)內(nèi)控制長727m，往西北方向仍有延伸，該斷層從00 線北側(cè)通過，位于礦體邊緣之外，對礦體質(zhì)量無影響。

F3 斷裂：該斷裂為一南西盤下降、北東盤上升的正斷裂，斷裂總體走向321°，傾向NEE，傾角72°，斷裂破碎帶寬0～0.5m，大部分地段呈緊閉狀態(tài)，破碎帶被變粒巖充填，局部可見到石英脈，礦區(qū)內(nèi)控制長1890m，往北西方向仍有延伸，該斷裂從08 線東部通過，位于礦體的邊緣，對礦體質(zhì)量無影響。

從采坑壁上所觀察常見背斜等地質(zhì)現(xiàn)象分析，本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造作用明顯，屬動(dòng)力地質(zhì)變質(zhì)作用的產(chǎn)物。

2.3 巖漿巖

本礦區(qū)內(nèi)未見巖漿巖。

2.4 變質(zhì)作用

該地區(qū)由于區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造影響，在高溫高壓以及巖漿活動(dòng)的聯(lián)合作用下，使原來的碳酸鹽巖為主的沉積巖經(jīng)過區(qū)域變質(zhì)作用、重結(jié)晶作用而形成大理巖。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

通過前期地質(zhì)工作，共圈定2 個(gè)大理巖工業(yè)礦體，礦體編號(hào)為：KT01 和KT03。

分布于礦區(qū)的北部的是KT01 號(hào)礦體，由ZK0001、ZK0002 及TC0001、TC0401 控制，探礦工程與礦體位置見圖2，地表礦體沿走向控制長約300.30m，沿傾向控制寬約39.20m，厚度約30.90m，工程控制礦體延深約33.70m。礦層最高標(biāo)高54.0m，最低標(biāo)高0m，相對高差54.0m，礦體埋深6.0m 到60.0m，KT01 厚度沿傾向變化見圖3。

圖2 探礦工程與礦體位置簡圖

圖3 KT01 厚度沿傾向變化圖

分布于礦區(qū)的中部的是KT03 號(hào)礦體，由ZK1601、ZK2801、ZK2802、ZK3201 及 TC0801、TC1201、TC1601、TC2001、TC2401、TC2601、TC2801、TC3201 控制，探礦工程與礦體位置見圖2，地表礦體沿走向控制長約532.80m，沿傾向控制寬約60.80m，厚度約29.10m，工程控制礦體延深約69.60m。礦層最高標(biāo)高44.0m，最低標(biāo)高0m，相對高差44.0m，礦體埋深0m 到44.0m，ZK1601 控制礦體厚度為8m，TC1601 控制礦體厚度為7.2m，KT03厚度沿傾向變化見圖4。

圖4 KT03 厚度沿傾向變化圖

3.2 礦石質(zhì)量

3.2.1 礦石礦物組成

礦石為方解石大理巖，顏色為灰白色，主要礦物成分的含量為：方解石在97%左右，半自行粒狀，雙晶明顯，解理明顯彎曲，白云母含量2%，呈片狀，片徑0.5mm～1.0mm，石英含量1%[6]，它形細(xì)粒狀，粒徑0.05mm～0.20mm[7]。

3.2.2 礦石化學(xué)成分

取樣分析后，經(jīng)計(jì)算，礦區(qū)內(nèi)的礦石化學(xué)組分的加權(quán)平均值為：

CaO：49.64%，MgO：0.33%，K2O：0.31%，Na2O：0.04%，K2O+Na2O：0.34%。

各礦體化學(xué)成分加權(quán)平均值見表1。

表1 各礦體主要化學(xué)成分一覽表

3.2.3 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造[5]

礦石的結(jié)構(gòu)為粒狀變晶結(jié)構(gòu)，粒徑4～7mm，雙晶明顯，解理明顯彎曲[8]。

礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造。

3.3 圍巖和夾石特征

3.3.1 礦床頂、底板

礦床的頂、底板圍巖多為野頭組祥山段（Htyx）變粒巖、斜長角閃巖、閃長巖，與礦層整合接觸，界線較清晰，巖石灰白～灰褐色，地表風(fēng)化較嚴(yán)重。

3.3.2 夾石

礦石夾層分為2 類，一類是閃長巖透鏡體而圈定為夾層，一類是大理巖因達(dá)不到礦石質(zhì)量要求而圈定為夾層。

4 礦床成因

4.1 礦床成因

在古元古代時(shí)期，某個(gè)時(shí)間段形成了一套淺海相的碳酸鹽巖沉積，原巖為泥晶石灰?guī)r，經(jīng)過后期的區(qū)域變質(zhì)作用，形成了方解石大理巖[4]。即目前我們評價(jià)的水泥用大理巖。

由于當(dāng)時(shí)的沉積環(huán)境不太穩(wěn)定，時(shí)常形成濁積物等雜質(zhì)，形成目前所見到的礦體內(nèi)夾層較多，礦體與圍巖的界線較清晰等現(xiàn)象[3]。

4.2 找礦遠(yuǎn)景

通過本礦區(qū)的野外填圖，結(jié)合對礦區(qū)外圍工作的踏勘，發(fā)現(xiàn)在礦區(qū)的外圍有不少大理巖露頭點(diǎn)及當(dāng)?shù)氐拿癫煽狱c(diǎn)，可作為找礦遠(yuǎn)景區(qū)。

5 結(jié)論

該礦床賦存于古元古代荊山群野頭組祥山段（Htyx）地層中，礦體基本在地表可見。礦石為方解石大理巖，顏色為灰白色。礦石中CaO 含量高，各項(xiàng)指標(biāo)滿足水泥用大理巖礦的工業(yè)指標(biāo)要求，研究區(qū)外圍地質(zhì)條件與區(qū)內(nèi)基本相同，有大理巖露頭出露，對外圍大理巖資源找礦、勘查工作具有指導(dǎo)意義。