遼寧昌圖下二臺(tái)水泥石灰石礦床地質(zhì)特征及遠(yuǎn)景分析

肖軍 曹麗君 段會(huì)升 胡世利

1.遼寧省第九地質(zhì)大隊(duì)，鐵嶺 112000

2.撫順罕王傲牛礦業(yè)股份有限公司，撫順 114000

遼寧昌圖下二臺(tái)水泥石灰石礦床地質(zhì)特征及遠(yuǎn)景分析

肖軍1曹麗君1段會(huì)升2胡世利2

1.遼寧省第九地質(zhì)大隊(duì)，鐵嶺 112000

2.撫順罕王傲牛礦業(yè)股份有限公司，撫順 114000

下二臺(tái)水泥石灰石礦區(qū)位于遼寧省的北部，區(qū)內(nèi)水泥石灰石礦資源較豐富，礦床具有厚度大，延伸遠(yuǎn)，礦石質(zhì)量好，易開采等特點(diǎn)。2007年，我隊(duì)對(duì)區(qū)內(nèi)的袁家溝～石灰窯段開展了普查評(píng)價(jià)工作，提交大型礦床一處。由于區(qū)內(nèi)有大部分地段還沒開展過地質(zhì)工作，故還有著非?？捎^的資源遠(yuǎn)景和找礦潛力。

1 區(qū)域地質(zhì)

礦區(qū)大地構(gòu)造位置位于吉黑褶皺系(Ⅱ)張廣才嶺優(yōu)地槽褶皺帶(Ⅱ1)西緣，屬盤嶺背斜西翼的中部。

區(qū)域出露地層主要為下古生界奧陶系下二臺(tái)巖群的一套中基性和酸性火山巖夾碳酸鹽類巖石，分布在隆起區(qū)，北部和西側(cè)由于受后期巖漿活動(dòng)影響，分布零散，多呈殘留體狀產(chǎn)出。其次為中生界白堊系上統(tǒng)泉頭組，為陸源碎屑沉積建造，分布在拗陷區(qū)。

區(qū)域巖漿活動(dòng)頻繁，分布廣泛，出露面積較大。主要為燕山、印支期深成和超淺成侵入巖，多呈巖基或巖株出露，主要分布在隆起區(qū)。脈巖十分發(fā)育。

區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造由于受開原～昌圖和威遠(yuǎn)堡～盤山兩條超殼斷裂和巖漿侵入活動(dòng)影響，褶皺主要以盤嶺復(fù)式褶皺為主，其次為歪桃山復(fù)式褶皺，均由下古生界地層組成，但地層多呈構(gòu)造殘片，并有多期變質(zhì)變形疊加，常造成褶皺兩翼地層殘缺不全。

斷裂構(gòu)造除兩條超殼斷裂外，在其隆起區(qū)發(fā)育一組次級(jí)平行斷裂，并以深斷裂為主干，形成北北東向斷裂系，其在區(qū)內(nèi)明顯控制著中生代以來(lái)的巖漿活動(dòng)和斷陷盆地的沉積。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

礦區(qū)位于威遠(yuǎn)堡～盤山斷裂帶西緣，區(qū)內(nèi)地層以古生界奧陶系下二臺(tái)巖群為主，地層總體走向NNE，傾向NW或SE，傾角35°～80°。根據(jù)巖性組合、變質(zhì)變形特征等將其由下至上劃分出三個(gè)巖組，即盤嶺巖組(Oxp)、黃頂子巖組(Oxh)和燒鍋屯巖組(Oxs)。各巖組巖性、厚度及分布情況簡(jiǎn)述如下：

盤嶺巖組(Oxp)：主要分布在盤嶺、為盤嶺背形的核部地層，巖性以黃綠～灰綠色變質(zhì)黑云母英安巖為主，夾角閃(黑云)斜長(zhǎng)變粒巖、淺灰色黑云石英片巖、白云石英片巖、石英綠簾石巖、角閃片巖、斜長(zhǎng)角閃巖。

黃頂子巖組(Oxh)：主要分布在盤嶺復(fù)背形的翼部。該巖組下部與盤嶺巖組為構(gòu)造接觸，主要巖性為淺灰色條紋狀大理巖夾變質(zhì)砂巖、絹云板巖、二云(黑云)石英、黑云斜長(zhǎng)變粒巖、淺粒巖。本區(qū)礦體賦存層位均為條紋狀大理巖。

淺灰色條紋狀大理巖：產(chǎn)于黃頂子巖組中，巖石類型為方解石大理巖。巖石具粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀、條紋構(gòu)造。礦物成分為方解石＞65%，石英0～10%，粉砂質(zhì)少量。局部巖石中含石墨及碳質(zhì)，含量可達(dá)25～30%。方解石呈粒狀、片狀，粒徑0.1～1.2mm，大部分沿片狀延長(zhǎng)方向定向排列，石英呈細(xì)粒狀，粒徑0.02～0.2mm，多分布在方解石顆粒間，部分包于顆粒中。石英與方解石往往相對(duì)集中且相間排列。

燒鍋屯巖組(Oxs)：本巖組無(wú)明顯標(biāo)志層，主體分布在盤嶺背形北翼，勘查區(qū)主要分布在韓家屯大山～石灰窯子以西，巖組內(nèi)脈巖發(fā)育。該巖組下部與黃頂子巖組為構(gòu)造接觸，主要巖性為以片巖夾變粒巖為主。

2.2 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，主要為印支期和燕山期侵入巖，其中以燕山期侵入巖為主。巖石受變質(zhì)變形作用強(qiáng)烈，片理、片麻理構(gòu)造發(fā)育。與礦關(guān)系較密切的主要為印支～燕山期中酸性侵入巖，巖體產(chǎn)出受北北東向構(gòu)造控制明顯。

2.3 構(gòu)造

主要為盤嶺褶皺構(gòu)造，由一個(gè)級(jí)次向形和三個(gè)次級(jí)背形組成的復(fù)式褶皺構(gòu)造，卷入地層為下二臺(tái)巖群盤嶺巖組、黃頂子巖組。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造按走向分為NE、NW、NNE向三組。斷層主要沿加里東～海西期形成的韌性剪切帶分布，并對(duì)該帶進(jìn)行強(qiáng)烈的改造，造成韌、脆性變形構(gòu)造巖相混雜。其中NE向斷裂最發(fā)育，規(guī)模較大。

3 礦床地質(zhì)

3.1 礦體(層)特征

區(qū)內(nèi)水泥石灰石礦床主要賦存在古生界奧陶系黃頂子巖組大理巖中，礦體的空間分布、形態(tài)與規(guī)模嚴(yán)格受盤嶺復(fù)背斜和斷裂控制。礦床由2層礦體組成(即Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦體)，其中以Ⅱ號(hào)礦體為主，規(guī)模較大。

Ⅰ號(hào)礦體：形態(tài)簡(jiǎn)單，呈層狀產(chǎn)出。地表出露標(biāo)高：230.0～322.4m，延長(zhǎng)4800m，控制斜深＞50m(控制標(biāo)高180m)，厚度22.81～56.41m，平均厚40.55m，厚度變化系數(shù)為3.70～14.57%，平均為10.40%，厚度變化屬穩(wěn)定型。

礦體產(chǎn)狀與頂、底板圍巖呈整合接觸，界線清楚。礦體總體產(chǎn)狀較穩(wěn)定，局部略有變化，形成褶皺破碎帶較大，但厚度多在0.3～2.0m之間，品位與礦體相差不大。

Ⅱ號(hào)礦體：與Ⅰ號(hào)礦體近于平行產(chǎn)出，呈層狀，地表出露標(biāo)高：230.0～413.4m，延長(zhǎng)5200m，控制斜深＞200m(控制標(biāo)高175m)，厚度34.75～147.22m，平均厚86.06m，厚度變化系數(shù)為7.97～37.21%，平均為19.44%，厚度變化屬穩(wěn)定～較穩(wěn)定型。

礦體產(chǎn)狀與頂、底板圍巖呈整合接觸，界線清楚。礦體中常夾有變質(zhì)粉砂巖薄層，局部見閃長(zhǎng)巖或流紋巖脈順層侵入。礦體頂、底板均為硅質(zhì)條帶大理巖，品位變化較大。

3.2 礦石質(zhì)量

礦石由方解石、少量的粘土質(zhì)、硅質(zhì)組成，其中有用礦物為方解石，其余為脈石礦物。

根據(jù)基本分析結(jié)果：礦石中主要化學(xué)成分及含量為：CaO48.00～55.37%，平均51.30%（含量變化系數(shù)為1.89-2.60%屬穩(wěn)定型）；MgO 0.06～1.99%，平均0.59%（含量變化系數(shù)為38.14～51.30%屬較穩(wěn)定型）；SiO22.16～7.76%，平均4.90%；Al2O30.17～0.56%,平均0.43%；Fe2O30.19～0.34%，平均0.29；K2O 0.05～0.10%,平均0.003%。其中CaO為有益組分，其余為有害組分。

據(jù)“A、A茲尼科夫常數(shù)”計(jì)算并結(jié)合薄片鑒定資料，礦石中方解石含量為85.92～99.11%，平均91.83%：其他碎屑物含量為0.89～14.08%，平均8.17%。

3.3 礦石類型及品級(jí)

根據(jù)礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及物質(zhì)成分可劃分出二種自然類型，即中厚層細(xì)粒大理巖和中厚～巨厚層糖粒狀大理巖二種自然類型。

從樣品分析結(jié)果看，礦床平均含量CaO 51.25%、MgO 0.63%、Na2O+K2O 0.23%、SO30.07%、SiO24.92%，礦石質(zhì)量達(dá)到了水泥石灰石原料Ⅰ級(jí)品要求。

3.4 圍巖及夾石

區(qū)內(nèi)礦體頂板為黃頂子巖組灰～深灰色中層厚細(xì)粒硅質(zhì)條帶大理巖，底板為盤嶺巖組灰綠～灰黑色斜長(zhǎng)角閃巖。

夾石為灰白色和黃褐色互層的變質(zhì)粉砂巖或含燧石質(zhì)大理巖，局部礦層內(nèi)見有少量不連續(xù)的含燧石質(zhì)大理巖透鏡體或穿插于礦層中的輝綠巖。

3.5 礦床成因

因區(qū)內(nèi)水泥石灰石礦床均產(chǎn)于奧陶系黃頂子組大理巖中，礦體受層位控制明顯，經(jīng)分析石灰石成礦與沉積物質(zhì)和環(huán)境關(guān)系密切，故成因類型應(yīng)屬層控沉積變質(zhì)型石灰石礦床。

4 遠(yuǎn)景分析

根據(jù)區(qū)域賦礦層位分布規(guī)律和特點(diǎn)，認(rèn)為艾家溝～燒鍋屯、綠化～窮棒子溝段與本區(qū)有著非常相似的成礦地質(zhì)環(huán)境和賦礦條件，它們不僅同處于盤嶺復(fù)背斜的西翼，而且又同屬一個(gè)地層層位。目前，上述地段分別已有幾家個(gè)體小礦正在進(jìn)行開采，如能對(duì)它們開展較系統(tǒng)的地質(zhì)勘查評(píng)價(jià)，其潛在的資源量將會(huì)十分可觀，礦床規(guī)模也有望達(dá)到特大型。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.12.002