河北省易縣西水冶制灰用石灰?guī)r礦床地質特征及成因

孫思曉

（中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心河北總隊，河北 保定 071000）

河北省易縣西水冶制灰用石灰?guī)r礦床地質特征及成因

孫思曉

（中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心河北總隊，河北 保定 071000）

河北省易縣西水冶制灰用石灰?guī)r主要賦存層位為奧陶統(tǒng)上馬家溝組和下馬家溝組。礦石各項指標均達到制灰用石灰?guī)r工業(yè)指標。為一淺海相內源沉積碳酸鹽型制灰用石灰?guī)r礦床。

石灰?guī)r礦；地質特征；成因

1 地質概況

河北省易縣西水冶制灰用石灰?guī)r礦大地構造位置位于中朝準地臺(Ⅰ級)燕山臺褶帶(Ⅱ級)軍都山巖漿巖帶(Ⅲ級)狼牙山凹褶斷束(IV級)南東部邊緣。

礦區(qū)地質構造較簡單，地層總體呈單斜產出，傾向310～350°，傾角一般在5～25°，局部呈舒緩波狀，產狀基本穩(wěn)定。

發(fā)育斷層三條，分別分布于礦區(qū)西部邊緣、西北部，均為正斷層。由于三條斷層位于礦區(qū)邊緣，所以對礦體的連續(xù)性產生的破壞作用較小。

礦區(qū)內無巖漿巖出露。

2 礦床地質特征

2.1 礦層特征

礦床位于上馬家溝組第一段(O2sm1)、下馬家溝組(O2xm)，頂板未出露，以礦區(qū)采高為底板。礦體共4層，礦體編號自上而下為K1、K2、K3、K4。夾石共3層，編號自上而下為J1、J2、J3。各礦層特征如下：

K1賦存于上馬家溝組(O2sm)，為層狀礦體。地表出露于礦區(qū)南部及中部，地表剝蝕，未見其蓋層，礦體厚度受地形控制。礦體平面形態(tài)似蝙蝠狀，東西總長約1 027m，南北平均寬822m，出露面積為0.38km2；礦體為厚—巨厚層狀，總體呈單斜產出，傾向301～345°，傾角3～18°，局部呈舒緩波狀，局部產狀傾向北東，62～74°。

K2賦存于下馬家溝組(O2xm)，礦體平面形態(tài)似心狀，東西總長約1 164m，南北平均寬988m，出露面積為0.58km2；礦體為中厚—中薄層狀，平均厚度22.41m，總體呈單斜產出，傾向307～319°，傾角一般在9～14°，局部呈舒緩波狀，局部產狀傾向北東，55～68°。

K3賦存于下馬家溝組(O2xm)，為層狀礦體。礦體平面形態(tài)似心狀，東西總長約1 066m，南北平均寬1 108m，出露面積為0.62km2；礦體為中厚—中薄層狀，平均厚度18.85m，總體呈單斜產出， 局部呈舒緩波狀，傾向318～342°，傾角一般在5～14°。

K4賦存于下馬家溝組(O2xm)，為層狀礦體。礦體平面形態(tài)似心狀，東西總長約1 044m，南北平均寬844m，出露面積為0.44km2；礦體為中厚—中薄層狀，總體呈單斜產出， 局部呈舒緩波狀，傾向313～322°，傾角一般在4～17°。

2.2 礦石自然類型

礦石按自然類型可分為致密灰?guī)r、花斑狀灰?guī)r和白云質灰?guī)r。

致密灰?guī)r：為深灰至灰黑色，隱晶結構—微晶結構、塊狀構造。巖石主要由隱晶狀他形粒狀方解石組成，另有少量生物碎屑。方解石含量＞90%，粒徑＜0.004mm，生物碎屑含量＜5%，為飄帶狀或具完整雙瓣，由微晶方解石所充填，其內的微晶為片狀方解石。

花斑狀灰?guī)r：灰、深灰、灰褐色，隱晶質結構，花斑狀構造。礦物成分主要為泥晶方解石、白云石組成。由暗灰色的泥晶方解石組成的石基中，散布著由肉紅色粉晶白云石和方解石組成的花斑形成花斑構造。組成花斑的礦物主要為白云石，含量約15%，方解石含量約10%，石基中的方解石含量約70%。巖石后期具有方解石細脈穿插，細脈方解石含量約5%。

白云質灰?guī)r：為灰色，隱晶結構—微晶結構、塊狀構造。巖石主要由隱晶狀他形粒狀方解石、白云石組成，偶見石英。白云石呈菱形粒狀，粒度多在0.01～0.03mm，含量約40%；方解石呈他形粒狀，粒度在0.004mm，含量約60%。巖石中裂隙發(fā)育，填充方解石，裂隙寬0.01～0.03mm不等，在巖石中交錯分布。

2.3 礦石化學成分及變化規(guī)律

礦石化學成分(%)為：CaO含量最高54.71，最低33.82，品位變化系數(shù)為8.8；MgO含量最高11.92，最低0.275，品位變化系數(shù)為82。SiO2含量最高為7.37，最低為2.00，平均3.39；Al2O3含量最高為1.65，最低為0.04，平均0.397；Fe2O3含量最高為1.25，最低為0.02，平均0.345；LOI含量最高為43.91，最低為39.09，平均42.47；K2O+Na2O含量最高為0.83，最低為0.22，平均0.360；SO3含量最高為0.031，最低為0，平均0.035。

礦石化學成分總體上具有高鈣低鎂的特性。

各礦體CaO、MgO變化性質和變化程度總體為：CaO屬均勻變化(變化系數(shù)8.8%)；MgO屬不均勻變化(變化系數(shù)82%)。

從化學成分上看，礦石中CaO、MgO含量偏高，其他化學成分均含量低。各礦層平均成分詳見下表。

綜上所述，該礦床為一高品位水泥用石灰?guī)r礦床，參照中華人民共和國地質礦產行業(yè)標準DZ/T0213-2002《冶金、化工石灰?guī)r及白云巖、水泥原料礦產地質勘查規(guī)范》及《礦產資源工業(yè)要求手冊》，工業(yè)指標內容如下：

礦體平均品位(%)

(1) CaCO3+MgCO3＞75%；粘土質及殘渣＜13%。

(2) MgO≤12%(白云質灰?guī)r與灰質白云巖MgO的臨界值)。

綜上，礦區(qū)內4個礦體均達到制灰用石灰?guī)r標準。

2.4 夾石類型及特征

該礦床有3個夾層，主要巖性為角礫狀灰質白云巖、灰質白云巖及少量泥質灰?guī)r。其中角礫狀灰質白云巖，灰質白云巖為低鈣高鎂夾層，泥質灰?guī)r一般呈透鏡狀賦存于角礫狀灰質白云巖中。

J1賦存于上馬家溝組第一段(O2sm1)，為上馬家溝組和下馬家溝組分界，為層狀角礫狀灰質白云巖、灰質白云巖及少量泥質灰?guī)r。厚度最大為89.71m，最小為25.65m，平均厚度為52.93m。

J2賦存于下馬家溝組(O2xm)，為灰質白云巖。厚度最大為19.85m，最小為2.70m，平均厚度8.30m。

J3賦存于下馬家溝組(O2xm)，為灰質白云巖。厚度最大為12.60m，最小為1.67m，平均厚度5.07m。

3 礦床成因

綜合分析區(qū)域成礦條件、礦體地質特征，認為該礦床為化學沉積作用為主，機械碎屑沉積作用為輔的淺海相內源沉積碳酸鹽巖礦床。

K1礦體上部為致密灰?guī)r，下部為花斑狀白云質灰?guī)r，厚度較穩(wěn)定，質量較好，J1中的角礫狀灰質白云巖形成于潮間帶，已固結的灰質白云巖由于海水波浪、潮汐把碳酸鹽巖沉積物帶到潮間帶，海水能量較大將其破碎、搬運，期間混入部分泥質成分，然后沉積，固結成巖而成。

K2、K3、K4礦體主要為白云質灰?guī)r，礦體中夾有灰質白云巖夾石，為不均勻的白云巖化造成。礦體應為海水能量較低的靜水環(huán)境中化學沉積作用形成的。

[1]河北省地質礦產局.河北省區(qū)域地質志[M].北京：地質出版社，1989.

[2]中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心.DZ/T0213-2002 冶金、化工石灰?guī)r及白云巖、水泥原料礦產地質勘查規(guī)范[S].北京：中國標準出版社，2002.

[3]《礦產資源工業(yè)要求手冊》編委會.礦產資源工業(yè)要求手冊(修訂版)[M].北京：地質出版社，2012.

[4]章少華.我國水泥石灰?guī)r礦床的幾個特點[J].建材地質，1986(4)：8-9.

Study on the Geological Characteristics and Genesis of
Xishuiye Limestone Deposit for Lime in Yixian, Hebei Province

SUN Si-xiao
(Hebei Branch of China National Geological Exploration Centor of Building Materials Industry, Baoding 071000, China)

The position of Xishuiye limestone deposit for lime is the middle Ordovician Majiagou formation in Yixian county. Ore indicators meet the requirements of limestone for lime. The deposit is a neritic facies sedimentary carbonate type endogenous limestone deposit.

limestone deposit; geological characteristics; genesis

P619.225

A

1007-9386(2017)04-0031-02

2016-11-17