橫縣馬壯山水泥石灰?guī)r礦床地質(zhì)特征及成因分析

李 橋

(中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心廣西總隊(duì)，廣西 桂林 541002）

【礦產(chǎn)資源】

橫縣馬壯山水泥石灰?guī)r礦床地質(zhì)特征及成因分析

李 橋

(中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心廣西總隊(duì)，廣西 桂林 541002）

馬壯山水泥石灰?guī)r礦床位于華南板塊南華活動(dòng)帶桂中—桂東北褶皺系大瑤山突起之西南端。礦層賦存于上石炭統(tǒng)黃龍組和馬平組，平均品位：CaO 55.05%、MgO 0.65%，礦石質(zhì)量較好，是優(yōu)質(zhì)水泥用石灰?guī)r礦山。礦床成因?qū)贉\海相生物化學(xué)沉積碳酸鹽巖礦床。

石灰?guī)r；礦床地質(zhì)特征；礦床成因；廣西橫縣

廣西橫縣馬壯山水泥石灰?guī)r礦床位于橫縣城北東約32km，該區(qū)屬南亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均溫度21.4℃。礦區(qū)屬低山地形，巖溶峰叢地貌，礦體呈南北向延伸，最大相對(duì)高差約190m。礦區(qū)距覃塘火車站約26km，距G80(南梧高速公路)約0.5km，交通便利。

礦床主要化學(xué)成分平均品位：CaO 55.05%、MgO 0.65%。經(jīng)估算，礦區(qū)水泥用石灰?guī)r礦資源/儲(chǔ)量約為1.96億t，屬大型水泥用石灰?guī)r礦。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

礦區(qū)構(gòu)造單元位于華南板塊南華活動(dòng)帶(Ⅱ)桂中—桂東北褶皺系(Ⅱ1)大瑤山突起(Ⅱ14)之西南端。區(qū)域地質(zhì)圖見右圖。

1.1 區(qū)域地層

區(qū)域內(nèi)出露地層的主要地層有下泥盆統(tǒng)蓮花山組、那高嶺組、郁江組、大樂組，中泥盆統(tǒng)唐家灣組，上泥盆統(tǒng)融縣組、桂林組、額頭村組；下石炭統(tǒng)堯云嶺組，中石炭統(tǒng)大埔組、黃龍組、馬平組；中二疊統(tǒng)棲霞組；下白堊統(tǒng)新隆組下段及第四系桂平組。

1.2 區(qū)域構(gòu)造

區(qū)域內(nèi)構(gòu)造線方向以近南北向、北東和北西向?yàn)橹?。褶皺主要為橫寨小向斜，兩翼為石炭系和泥盆系，核部為二疊系地層，兩翼巖層傾角25～40°。斷裂主要有旺雀—橫寨逆斷層、云表—古平屯逆斷層。旺雀—橫寨逆斷層走向近南北向，呈“S”形延展，傾向西，傾角約45°，斷距500～1 500m；云表—古平屯逆斷層走向北東向，傾角30～50°。

1.3 巖漿巖及變質(zhì)巖

馬壯山水泥石灰?guī)r礦區(qū)域地質(zhì)圖

區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)不強(qiáng)裂，僅在南部踏路村一帶有少量燕山期早期第一次侵入花崗巖出露。區(qū)域內(nèi)無變質(zhì)巖出露。

1.4 礦產(chǎn)

區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源主要有鉛鋅礦、銅礦、鐵礦、金礦、水泥用石灰?guī)r礦及水泥配料用硅質(zhì)原料、粘土質(zhì)原料礦等。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露的主要地層為上石炭統(tǒng)大埔組(C2d)、黃龍組(C2h)、馬平組(C2pm)、中二疊統(tǒng)棲霞組(P2q)和及第四系桂平組(Qhg)。分述如下：

(1) 上石炭統(tǒng)(C)：由大埔組(C2d )、黃龍組(C2h)、馬平組(C2pm)組成。

大埔組(C2d )：灰色厚層狀白云巖，局部夾薄層狀灰?guī)r。產(chǎn)狀95～110°∠35～39°。礦區(qū)內(nèi)出露的最大厚度約為460m。

黃龍組(C2h)：與下伏大埔組呈整合接觸。據(jù)巖性特征劃分為兩層：①黃龍組第一層(C2h1)：巖性為淺灰—灰色中厚—厚層狀灰?guī)r、夾薄層狀白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖。產(chǎn)狀89～105°∠38～40°。厚68.10～146.60m。該層為Ⅰ礦層賦礦層位。②黃龍組第二層(C2h2)黃龍組：巖性為淺灰—灰色中厚層狀白云巖，局部夾薄層狀灰?guī)r。產(chǎn)狀89～96°∠38～41°。厚15.69～32.60m。該層為中、上石炭統(tǒng)的分層標(biāo)志。

馬平組(C2pm)：以淺灰白—灰色中厚—厚層狀灰?guī)r為主，夾少量含生物碎屑灰?guī)r，局部為薄層狀白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖和豹皮狀含白云質(zhì)灰?guī)r。產(chǎn)狀88～110°∠36～42°。厚316.40～361.10m。該層為Ⅱ礦層賦礦層位。

(2) 中二疊統(tǒng)棲霞組(P2q)：深灰—灰黑色薄—中厚層狀含燧石團(tuán)塊或燧石條帶灰?guī)r。產(chǎn)狀90～1 109°∠35°。厚100～400m。

(3) 第四系桂平組(Qhg)：主要由灰黃、黃色粘土、粉砂質(zhì)粘土組成，含少量鐵錳結(jié)核。厚約1.0～5.0m。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于橫寨向斜西翼，為一單斜構(gòu)造，形態(tài)單一，構(gòu)造簡(jiǎn)單，產(chǎn)狀89～110°∠35～42°。全礦區(qū)節(jié)理裂隙發(fā)育程度一般。在礦區(qū)內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)對(duì)礦層連續(xù)性及礦石質(zhì)量產(chǎn)生影響的大斷層。

3 礦層地質(zhì)

3.1 礦層特征

礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)兩個(gè)礦層，賦存于上石炭統(tǒng)黃龍組第一層(C2h1)礦體為Ⅰ礦層，賦存于馬平組(C2pm)礦體為Ⅱ礦層。

Ⅰ礦層：礦層裸露地表，呈層狀產(chǎn)出，主要由淺灰—灰色中厚—厚層狀灰?guī)r組成，夾少量薄—中厚層白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖及生物碎屑灰?guī)r。礦層傾向89～105°，傾角38～40°。在平面上呈南北向延伸，南北長約1 360m，東西寬約50.0～360.0m，厚度68.10～146.60m。

Ⅱ礦層：礦層裸露地表，呈層狀產(chǎn)出，以淺灰白—灰色中厚—厚層狀灰?guī)r為主，含少量含生物碎屑灰?guī)r，局部為透鏡狀白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖或相變的紫紅色鈣質(zhì)粉砂巖。礦層傾向92～100°，傾角31～41°，在平面上呈南北向延伸，南北長約1 360m，東西寬約480～700m，厚度291.70～361.10m。

3.2 礦石化學(xué)成分特征

全礦區(qū)礦石主要化學(xué)成分平均值為：C a O 55.05%、MgO 0.65%。各礦層主要化學(xué)成分及礦層平均含量見表1，礦區(qū)組合分析結(jié)果見表2。

表1 礦層主要化學(xué)成分平均含量(%)

表2 組合分析結(jié)果(%)

從表1可以看出，Ⅰ礦層和Ⅱ礦層主要化學(xué)成分CaO和MgO變化范圍很小，說明礦層內(nèi)礦石質(zhì)量穩(wěn)定。

從表2可以看出，礦石中的有害組分的含量均遠(yuǎn)低于工業(yè)指標(biāo)要求。

綜合表1、2可以看出，礦層主要化學(xué)成分變化范圍很小，礦石有益組分的含量完全符合工業(yè)指標(biāo)的要求，有害組分含量低于工業(yè)指標(biāo)要求。因此，礦床的礦石質(zhì)量較好，是燒制低堿水泥的優(yōu)質(zhì)石灰質(zhì)原料礦床。

3.3 礦石特征

根據(jù)礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及礦物成分含量，礦石自然類型為粉泥晶石灰?guī)r礦。

礦石主要礦物成分為方解石，次為白云石。礦物成分含量(%)：方解石92～97、白云石2～7、鐵泥質(zhì)1～2。結(jié)構(gòu)成分為泥晶和粉晶，其中含量(%)：泥晶80～90、粉晶8～20、生物碎屑6。泥晶基質(zhì)主要為＜0.01mm的泥晶組成，粉晶主要為0.02～0.12mm的粉晶白云石、方解石，是泥晶白云石、方解石重結(jié)晶形成，部分泥晶方解石重結(jié)晶，粒徑在0.1～0.34mm，生物碎屑為方解石重新充填，鐵泥質(zhì)成塵點(diǎn)狀布。

4 礦床成因

石炭紀(jì)古地勢(shì)北東高，南西低，海盆向南西變深，海侵方向自南而北，各期古地理環(huán)境的變遷是不均衡的。石炭紀(jì)基本上繼承了泥盆紀(jì)的沉積環(huán)境，早石炭紀(jì)早期，淺海盆地縮小，濱海沼澤相、局限海臺(tái)地相和臺(tái)地邊緣相分布較廣，以碳酸鹽巖沉積為主；中期大規(guī)模海退，陸源碎屑物增多；晚期海水加深，碳酸鹽巖沉積占主導(dǎo)地位。中晚石炭世，海域范圍與早石炭紀(jì)后期相似，地殼相對(duì)比較穩(wěn)定，陸源碎屑貧泛，這時(shí)期皆為碳酸鹽巖沉積。

在礦區(qū)內(nèi)，大埔組(C2d )、黃龍組(C2h)、馬平組(C2pm)為一套淺?！獮I海相碳酸鹽沉積相，該相最大特點(diǎn)是沉積物顏色由深變淺，內(nèi)碎屑發(fā)育，巖石組合為灰—淺灰白色微—細(xì)晶灰?guī)r、白云巖或白云質(zhì)灰?guī)r夾生物碎屑灰?guī)r。在礦區(qū)巖石中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)有珊瑚、孔蟲、筵類及腕足類生物化石。因此，馬壯山水泥石灰?guī)r礦床屬淺海相生物化學(xué)沉積成因的碳酸鹽巖礦床。

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A

1007-9386(2014)01-0043-02

2013-11-11