內(nèi)蒙古達(dá)茂旗查干哈達(dá)礦區(qū)水泥用石灰?guī)r礦地質(zhì)特征及礦床成因淺析

劉曉龍 翟旭

摘要：礦區(qū)位于達(dá)爾罕茂明安聯(lián)合旗旗政府所在地百靈廟鎮(zhèn)北北西約35km處，礦體賦存于上志留統(tǒng)一下泥盆統(tǒng)西別河組巴特敖包礁（br）地層中，礦石主要有益組分CaO平均為52.49%；主要有害組分MgO平均0.34%。礦石自然類型為白、灰白、粉紅一灰黃色及灰一深灰色厚層微晶灰?guī)r。

關(guān)鍵詞：達(dá)茂旗；石灰?guī)r礦；西別河組

1.區(qū)域地質(zhì)

1.1地層

本區(qū)古生代地層區(qū)劃屬華北地層大區(qū)（V）、內(nèi)蒙古草原地層區(qū)（V）、錫林浩特一磐石地層分區(qū)（V）；中新生代地層區(qū)劃屬濱太平洋地層區(qū)（5）、大興安嶺—燕山地層分區(qū)（5）、博克圖一二連浩特地層小區(qū)（5）。區(qū)域內(nèi)出露分布的地層有下元古界寶音圖群；奧陶系中下統(tǒng)包爾汗圖群哈拉組；上志留統(tǒng)一下泥盆統(tǒng)西別河組砂礫巖段、灰?guī)r段和巴特敖包礁、砂板巖段、查干哈布組一段、二段；上石炭統(tǒng)阿木山組一巖段；上白堊統(tǒng)二連組；第四系沖洪積層。

1.2構(gòu)造

本區(qū)大地構(gòu)造位置屬于內(nèi)蒙古中部地槽褶皺系（I）之溫都爾廟一翁牛特旗加里東地槽褶皺帶（Ⅱ）巴特敖包復(fù)背斜（Ⅲ）。區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了多次造山運(yùn)動(dòng)的影響，地質(zhì)構(gòu)造相當(dāng)復(fù)雜，形成了劇烈褶皺和斷層的構(gòu)造形跡。構(gòu)造線方向總體為北東向

1.3侵入巖

該區(qū)域侵入巖比較發(fā)育，巖體受構(gòu)造控制明顯，呈北東向展布，在時(shí)間上形成于奧陶紀(jì)的巴特敖包序列，巖性為灰綠色中細(xì)粒閃長(zhǎng)巖。灰綠色細(xì)粒黑云石英閃長(zhǎng)巖。

1.4區(qū)域礦產(chǎn)及成礦地質(zhì)條件

區(qū)內(nèi)目前所發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)種類豐富，有鐵、銅、錳、金、煤、螢石、石灰?guī)r等，具備進(jìn)一步工作的礦點(diǎn)多。

區(qū)域成礦地質(zhì)條件主要有地層、巖漿巖及構(gòu)造。

本區(qū)地層控制著沉積及沉積變質(zhì)礦產(chǎn)。在中下志留統(tǒng)地層中賦存黃鐵礦型銅礦；在上志留系一下泥盆系及上石炭系地層中的厚層灰?guī)r，質(zhì)純量大，可作水泥原料，局部可作化工用原料；第三系產(chǎn)褐煤；第四系部分區(qū)域沖、洪積層中含有砂金。

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，，分布也廣泛，并含有金屬元素，與內(nèi)生礦產(chǎn)有著密切關(guān)系。碳酸鹽富含稀土、稀有元素；橄欖輝石巖中有鉻鐵礦化；花崗閃長(zhǎng)巖、似斑狀花崗巖與圍巖碳酸鹽巖接觸交代，形成了含銅矽卡巖，局部成礦；微粒閃長(zhǎng)巖及黑云閃長(zhǎng)巖含銅鎳，部分形成巖漿巖型銅礦；第五次花崗巖中，含釔、鐿元素，在其派生之偉晶巖脈內(nèi)并見有稀土礦化；斜長(zhǎng)花崗巖中，派生之偉晶巖脈內(nèi)有白鎢礦礦化；石英脈中部分含有銅及金。

構(gòu)造對(duì)本區(qū)熱液型礦產(chǎn)的關(guān)系較為密切，區(qū)內(nèi)熱液成因的鐵、錳、螢石等，均多分布在斷裂破碎巖中，如百靈廟鐵礦、海力恨腦包錳礦、阿貴螢石礦等。

2.礦區(qū)地質(zhì)

2.1地層

礦區(qū)內(nèi)出露地層有上志留統(tǒng)一下泥盆統(tǒng)西別河組砂礫巖段、灰?guī)r段；第四系腐殖土、殘坡積物及沖洪積物。

現(xiàn)由老至新分述如下：

上志留統(tǒng)一下泥盆統(tǒng)西別河組砂礫巖段：出露分布于礦區(qū)北部、西部及48勘探線南東部。地層傾向115°～180°，一般155°左右；傾角30°～63°。巖性為巖屑長(zhǎng)石砂巖、鈣質(zhì)長(zhǎng)石砂巖。

上志留統(tǒng)一下泥盆統(tǒng)西別河組灰?guī)r段：出露分布在礦區(qū)西部、中南部、東部及北部。地層傾向130°～166°，傾角40°～58°。巖性有薄層狀生物碎屑灰?guī)r、巖屑含礫砂巖及含硅質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r。

第四系腐殖土、殘坡積物及沖洪積物：廣泛分布在礦區(qū)的地勢(shì)低洼地帶，巖性為殘坡積物，沖洪積物及腐植土等。厚度一般在1m～5m之間。不整合于下伏各老地層之上。

2.2.構(gòu)造

礦區(qū)處于區(qū)域巴特敖包復(fù)背斜南部，單就礦區(qū)而言，總體構(gòu)造形跡為一倒轉(zhuǎn)向斜，后期受到斷裂的破壞，向斜形態(tài)不完整。倒轉(zhuǎn)向斜：局部相變?yōu)榛規(guī)r段，兩翼為上志留統(tǒng)一下泥盆統(tǒng)砂礫巖段。受加里東晚期斷層和華力西中期斷裂構(gòu)造的影響，使得該向斜南西段向斜形態(tài)被破壞，出現(xiàn)老地層覆于新地層之上的現(xiàn)象。軸向南西一北東向，礦區(qū)內(nèi)延展長(zhǎng)度約4600m。兩翼產(chǎn)狀基本一致，傾向130°～166°，傾角40°～58°。

2.3巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)出露的巖漿巖為奧陶紀(jì)侵入巖可克陶勒蓋單元。

分布于礦區(qū)北部及東南角一帶，面積約0.85km2。巖性為灰紅、灰綠色石英閃長(zhǎng)巖。半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀、定向構(gòu)造。巖石由斜長(zhǎng)石、石英、角閃石、黑云母夾鉀長(zhǎng)石組成。斜長(zhǎng)石60%-65%，為更中長(zhǎng)石，半自形柱粒狀，多數(shù)顆粒粒徑2mm-5mm，少數(shù)粒徑0.2mm-2mm，隱約見環(huán)帶構(gòu)造、卡鈉聚片雙晶、細(xì)密聚片雙晶，具強(qiáng)烈鈉黝簾石化、泥化、絹云母化及碳酸鹽化；石英20%左右，完全他形粒狀，粒徑0.03mm-2mm，無色透明，干涉色一級(jí)灰，分布于長(zhǎng)石顆粒間；角閃石和黑云母15%-20%，角閃石，柱狀，顆粒0.2mm-2mm，橫切面具菱形解理，部分已變?yōu)楹谠颇?，呈角閃石假象，有的呈漸變關(guān)系；黑云母，褐黃色，片狀，強(qiáng)吸收；鉀長(zhǎng)石5%，為條紋長(zhǎng)石，他形粒狀，粒徑0.2mm-2mm，無色透明，一級(jí)灰干涉色，具條紋和泥化，分布于斜長(zhǎng)石顆粒問。

3.礦體地質(zhì)

3.1礦體特征

礦體為上志留統(tǒng)一下泥盆統(tǒng)西別河組巴特敖包礁（br）部分，一層礦體。位于礦區(qū)中部，東西出露分布長(zhǎng)4250m。地表由TC36-3、TC38、TC39、TC40-6、TC41.TC42.TC44-6、TC44-7、TC44-8、TC48工程控制，深部有27個(gè)鉆孔控制，工程控制長(zhǎng)度2400m。工程控制礦體南北分布最寬800m，最窄處230m，工程控制礦體厚度，最大548.80m，最小104.30m，平均335.99m?？刂频V體最大深度（即礁體深度）252.00m。礦體厚度變化系數(shù)57.23%。礦體形態(tài)為倒轉(zhuǎn)向斜產(chǎn)出的層狀礦體，傾向128°～157°，一般140°左右，傾角40°～60°，一般45°左右，局部較陡。賦礦標(biāo)高1320～1407.52m。

3.2礦石自然類型及質(zhì)量

礦石自然類型為白、灰白、粉紅～灰黃色及灰～深灰色厚層微晶灰?guī)r。礦物成分：方解石大于96%，硅質(zhì)小于2%，鐵質(zhì)小于2%。其中方解石（含量96%～98%）：由微晶（大于90%）、粉晶細(xì)晶（5%）、中粗晶（5%）組成。微晶粒徑0.03-0.005mm，較均勻分布，顆?；煊心噘|(zhì)不規(guī)則紋顯示其構(gòu)造；粉晶細(xì)晶粒徑0.03mm-0.25mm，集合體呈不規(guī)則條帶、條紋使巖石構(gòu)成角礫；中粗晶粒徑0.25mm-2mm，集合體成片狀、帶狀分布。成分均為方解石，高級(jí)白干涉色，中粗晶具聚片雙晶，遇稀鹽酸起泡，茜素紅染色為紅色。硅質(zhì)：為石英，粒狀，粒徑小于0.02mm，一級(jí)灰干涉色，單晶零星分布。鐵質(zhì)：為褐鐵礦，褐黃色，不規(guī)則粒狀，自聚充填縫合線或呈單晶零星分布。

礦石主要有益組分CaO含量一般在45.47%～55.96%之間，平均為52.49%；主要有害組分MgO含量一般在0.07～2.18%之間，平均0.34%；Si02含量一般在0.17%一13.00%之間，平均2.23%。

3.3礦體圍巖

礦體經(jīng)地質(zhì)填圖、槽探及鉆探工程控制，頂板圍巖為上志留統(tǒng)一下泥盆統(tǒng)西別河組灰?guī)r段。巖性為深灰、灰黑色薄層狀生物碎屑灰?guī)r、巖屑含礫砂巖及含硅質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r。

經(jīng)取樣分析，薄層狀生物碎屑灰?guī)r：CaO含量29.56%～52.53%，平均44.68%；MgO含量0.08%～2.17%，平均0.61%；Si02含量3.20%～32.92%，平均1 3.56%。巖屑含礫砂巖及含硅質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r：CaO含量4.44%～27.47%，平均14.86%；MgO含量0.85%～3.26%，平均2.25%；Si02含量30.46%～57.70%，平均46.80%。

礦體底板圍巖為上志留統(tǒng)一下泥盆統(tǒng)西別河組灰?guī)r段及砂礫巖段。

經(jīng)取樣分析，巖屑長(zhǎng)石砂巖、鈣質(zhì)長(zhǎng)石砂巖：CaO含量13.08%～52.16%，平均34.51%；MgO含量0.66%～3.79%，平均1.65%；Si02含量3.48%～49.74%，平均23.58%。

3.4.夾石

礦體內(nèi)共圈出夾層14個(gè)，均為不連續(xù)的透鏡狀?yuàn)A層，巖性為砂屑灰?guī)r：砂屑結(jié)構(gòu)，縫合線構(gòu)造，主要礦物成分為方解石、硅質(zhì)及少量鐵泥質(zhì)，巖石由內(nèi)陸碎屑和膠結(jié)物組成。

4.礦床成因簡(jiǎn)述

本區(qū)西別河組地層的沉積環(huán)境總體上為三面環(huán)山、向北東方向敞開的海灣環(huán)境。砂礫巖段為濱淺海沉積，灰?guī)r段為淺海陸棚沉積，巴特敖包礁屬臺(tái)緣沉積，砂板巖段為深海盆地和濁流沉積。故本礦床屬臺(tái)緣生物化石沉積石灰石礦床。