沂水縣爐山白云巖礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

張 鵬，蘭 君，劉永俊

（1.山東省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 泰安 271000；2.遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110032）

沂水縣爐山白云巖礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

張 鵬1，蘭 君1，劉永俊2

（1.山東省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 泰安 271000；2.遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110032）

爐山礦區(qū)白云巖礦是以白云石為主的碳酸鹽巖，是碳酸鈣和碳酸鎂的復(fù)鹽巖石。本文通過分析成礦地質(zhì)背景，在總結(jié)礦床地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，提出爐山白云巖礦床的成因類型屬于海相沉積型，明確了三山子組層狀白云巖出露地段是直接找礦標(biāo)志，對(duì)魯南地區(qū)找礦具有一定的指導(dǎo)作用。

地質(zhì)特征；礦床成因；找礦標(biāo)志；白云巖礦床

隨著陶瓷、電力和鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，山東省對(duì)冶金用白云巖的需求與日俱增，特別是臨沂以東至膠東一帶，冶金用白云巖資源貧乏，所需原料大多由周邊礦區(qū)供應(yīng)。因此，在資源豐富的爐山地區(qū)籌建冶金、熔劑用白云巖原料基地，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

1 成礦地質(zhì)背景

山東省沂水縣爐山白云巖礦區(qū)位于華北板塊之魯西地塊蘇村凹陷內(nèi)，屬夾持于鄌郚—葛溝斷裂與沂水—湯頭斷裂之間地質(zhì)斷塊體[1-2]。區(qū)內(nèi)地層主要出露中太古界沂水巖群、新元古界震旦系土門群、古生界寒武—奧陶系長(zhǎng)清群、九龍群、馬家溝群，中生界白堊系大盛群和新生界第四系等。

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，經(jīng)歷了中太古—中元古代遷西期、蒙山期，中生代燕山晚期和新生代喜山期等巖漿侵入旋回。斷裂構(gòu)造發(fā)育，鄌郚—葛溝、沂水—湯頭兩條北東向深大斷裂和次級(jí)北西向斷裂控制著區(qū)內(nèi)整體構(gòu)造格架。區(qū)內(nèi)具良好成礦地質(zhì)條件，成礦潛力較大。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

爐山白云巖礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

礦區(qū)出露地層相對(duì)簡(jiǎn)單(右圖)，由老至新依次為寒

武系九龍群三山子組c段(∈4sc)、炒米店組奧陶系三山子組b段(O1sb)和第四紀(jì)山前組(Qs)。炒米店組主要分布在礦區(qū)西北角，呈北東向展布，巖性以疊層石灰?guī)r和薄層灰?guī)r為主，薄層灰?guī)r為礦層底板，與三山子組白云巖礦層整合接觸。區(qū)內(nèi)大面積出露三山子組c段，巖性以灰褐色厚層狀白云巖為主，局部為角礫狀白云巖，三山子組c段為礦區(qū)主要的含礦層位。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)位于沂沭斷裂帶之鄌郚—葛溝與沂水—湯頭斷裂構(gòu)造帶之間的古生代沉積蓋層上，屬剛性地質(zhì)斷塊體，構(gòu)造主要表現(xiàn)為脆性斷層，分別為F1、F2、F3、F4、F5、F6。同時(shí)區(qū)內(nèi)存在一個(gè)古滑坡體，與F4、F6斷層共同切斷了礦層完整性，形成了三個(gè)獨(dú)立礦段。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

礦體賦存在寒武—奧陶系九龍群三山子組c段中，自古生代至今，由于受到強(qiáng)烈的風(fēng)化作用剝蝕改造，促使礦體直接暴露于地表之上，其出露面積約2.03km2，總體走向30°，傾向120°，傾角5～13°。區(qū)內(nèi)共劃分3個(gè)礦段(鑼鼓山礦段(Ⅰ)、爐山礦段(Ⅱ)、小爐山—燈碗山礦段(Ⅲ))，12個(gè)礦層，目前已探明資源量(332+333)11 493萬(wàn)t。其中，耐火材料用白云巖8 434萬(wàn)t，熔劑用白云巖3 059萬(wàn)t。

礦層底板為炒米店組泥晶灰?guī)r、中厚層礫屑灰?guī)r，頂板往往被剝蝕殆盡，僅在礦區(qū)西部發(fā)育，呈夾層狀分布于爐山東部平緩地段，巖性為三山子組含泥白云巖、泥質(zhì)白云巖。

3.2 礦石質(zhì)量

(1) 礦石礦物組成特征。

礦石礦物主要由白云石、方解石等碳酸鹽礦物組成，含量在95%以上。此外，還有少量的燧石、粘土礦物、鐵質(zhì)礦物(偶見黃鐵礦)等脈石礦物。其中，白云石呈自形—半自形粒狀，粒徑大小為0.1～0.12mm，呈條帶狀出現(xiàn)，為白云巖化作用的產(chǎn)物，部分白云石呈星點(diǎn)狀分布于方解石晶粒內(nèi)。

礦石結(jié)構(gòu)以中粗粒、中粒粒狀結(jié)構(gòu)為主，少數(shù)為斑狀結(jié)構(gòu)、粒狀變晶結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造，少數(shù)為角礫狀構(gòu)造。

(2) 礦石化學(xué)成分特征。

礦石化學(xué)成分分析表明(見右表)，全礦區(qū)礦石主要有益組分MgO含量17.30%～20.88%，平均20.52%；主要有害組分酸不溶物(SiO2+Al2O3+Fe2O3+Mn3O4)含量1.59%～1.89%，平均1.74%，同時(shí)S、P含量很低，對(duì)礦石質(zhì)量沒有影響?？傮w來講，該礦石質(zhì)量好，較為穩(wěn)定。

爐山礦區(qū)白云巖礦石主要化學(xué)成分統(tǒng)計(jì)參數(shù)(%)

3.3 礦石類型

礦石類型較為簡(jiǎn)單，以厚層狀白云巖為主。根據(jù)野外實(shí)際調(diào)查和室內(nèi)綜合研究，礦區(qū)白云巖可劃分為中粗粒白云巖、角礫狀白云巖和含泥白云巖等三種自然類型。其中，中粗粒白云巖為本區(qū)耐火材料爐襯用，角礫狀白云巖主要分布于鑼鼓山礦段熔劑白云巖礦層中，為熔劑用白云巖礦的主要礦石類型。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

中—新元古代時(shí)期，沂沭斷裂帶拉張，在山東沂水一帶形成了“沂沭海峽”，并接受沉積。早寒武世早期，盡管有較大時(shí)期沉積間斷，但仍繼承震旦紀(jì)沉積特點(diǎn)。晚寒武世初期，爐山礦區(qū)完全處于濱海區(qū)的潮坪瀉湖相環(huán)境，形成了分布廣泛而又較穩(wěn)定碳酸鹽巖沉積建造。至早奧陶世中期，礦區(qū)處于潮坪淺灘環(huán)境，海水發(fā)生強(qiáng)烈蒸發(fā)，致使海水鹽度提高，甚至達(dá)到飽和的海水環(huán)境，形成了由白云巖、灰?guī)r組成的陸緣海咸化瀉湖低蒸發(fā)巖建造；時(shí)而海盆下沉至陸棚廣海環(huán)境，陸源物質(zhì)供應(yīng)極少，在淺水條件下，Mg(Ca)CO3濃度增加，CO2大量逸出，形成了以中厚層為主的白云巖化碳酸鹽巖沉積建造，造就了分布廣、厚度大且變化穩(wěn)定、質(zhì)量較好的白云巖礦床，為開闊臺(tái)地相帶碳酸鹽巖白云巖化作用產(chǎn)物。因此，爐山白云巖礦床屬于典型的海相沉積型礦床[3-6]。

該礦床形成的控制因素：①在沉積環(huán)境上，屬淺海盆地相的臺(tái)地邊緣相帶、陸架邊緣盆地相；②在礦物成分上，受方解石、白云石含量的影響，方解石增多，造成礦石質(zhì)量下降或不符合工業(yè)指標(biāo)要求；③在化學(xué)成分上，礦床的形成受CaO、MgO的控制。對(duì)白云巖礦床來說沉積環(huán)境是其主要成礦控制因素，后期的構(gòu)造活動(dòng)只能影響礦層的產(chǎn)狀與分布。

4.2 找礦標(biāo)志

礦體出露位置植被往往較差，顯示為禿山的特點(diǎn)，地形地貌上，常形成正地形。由于礦區(qū)白云巖礦體大部分直接裸露于地表，受風(fēng)化作用強(qiáng)烈，礦石多為灰—深灰色，呈糖粒狀、較穩(wěn)定的層狀、厚—巨厚層狀產(chǎn)出，礦體與圍巖界線較為明顯。

5 結(jié)論

(1) 爐山白云巖礦床賦存于寒武—奧陶系三山子組c段中，成因類型屬于典型海相沉積型礦床，三山子組層狀白云巖出露地段是重要的找礦標(biāo)志。

(2) 目前爐山礦區(qū)已探明白云巖資源量11 493萬(wàn)t，屬大型冶金用白云巖礦床，可供建設(shè)大型礦山，對(duì)供應(yīng)山東省白云巖原料市場(chǎng)具有重要意義。

[1]張?jiān)銎?，劉明?山東省巖石地層[M].北京：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，1996.

[2]孔慶友，張?zhí)斓?，于學(xué)峰，等.山東礦床[M].濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2006.

[3]周軍.獨(dú)角山白云巖礦地質(zhì)特征及開發(fā)前景[J].中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊，2010(5)：59-61.

[4]趙文艷.山西省靈丘縣西口頭冶鎂用白云巖礦床地質(zhì)特征[J].西部探礦工程，2011(6)：124-129.

[5]符啟基.昌江縣花梨山礦區(qū)白云巖礦地質(zhì)特征[J].中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊，2008(1)：56-57，65.

[6]王云章.山西省盂縣西潘鎮(zhèn)鄭家?guī)X冶鎂白云巖礦地質(zhì)特征及找礦意義[J].太原科技，2010(3)：61-65.

Geological Characteristics and Prospecting Indications of Lushan Dolomite Deposit in Yishui County

ZHANG Peng1, LAN Jun1, LIU Yong-jun2
(1. Shandong No.5 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources, Taian 271000, China; 2. Liaoning Research Institute of Geology and Mineral Resources, Shenyang 110032, China)

The dolomite of Lushan ore area is carbonate that composed by dolomite, It is the composite salt rock of calcium carbonate and magnesium carbonate. In this article, through analysis of metallogenic geological background and summarization of geological characteristics of the deposit, we put forward the genesis of Lushan dolomite deposit belongs to marine sedimentation. It is clear that the strata distribution or exposed area of Sanshanzi Formation layered dolomite is the direct prospecting indication. The result is an instruction to prospect mineral resources in southern of Shandong province.

geological characteristics; genesis of deposit; prospecting indications; dolomite deposit

P619.234

A

1007-9386(2015)01-0048-02

2014-10-10