河南省淅川縣金華山水泥灰?guī)r礦床地質特征與礦床成因研究

武守榮 常曉磊 畢 翀

（河南省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質勘查院，河南 鄭州 450000）

1 區(qū)域地質背景

礦區(qū)位于秦嶺復雜造山帶東段南支，揚子地塊北緣，荊紫關—師崗復式向斜內(nèi)。區(qū)內(nèi)地層出露齊全，構造發(fā)育，成礦地質條件有利。地層屬秦嶺地層區(qū)南秦嶺地層分區(qū)淅川小區(qū)。礦區(qū)地層以區(qū)域性淅川斷裂帶為界，以北為元古界結晶基底，以南為沉積蓋層，主要有震旦系，寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、白堊系及新生界。

2 礦床地質

2.1 礦區(qū)地質

礦區(qū)地層走向總體與區(qū)域構造線方向一致，呈北西～南東向展布。出露的地層主要為石炭系下集組、梁溝組、三官埡組、缸窯組、周營組和新生界第四系。

石炭系（C）：該套地層沿荊紫關～師崗復向斜核部分布，在區(qū)內(nèi)分布最廣，水泥灰?guī)r即賦存于石炭系地層中。

1、下集組（C1x）：分布于礦區(qū)南部和北部，主要巖性為細晶白云巖、灰色薄板狀灰?guī)r、角礫狀礫石層等，

2、梁溝組（C1l）：出露于普查區(qū)中部，巖性組合為灰（黑）色厚層細晶灰?guī)r、灰黑色厚層含生物碎屑微晶灰?guī)r、灰（白）色薄板狀生物碎屑灰?guī)r，向上薄板狀灰?guī)r發(fā)育。梁溝組分布穩(wěn)定，頂?shù)捉缇€清楚，底界以灰色厚層灰?guī)r作劃分標志與下集組白云巖整合接觸；頂界以富含生物化石條帶的灰?guī)r或泥巖作劃分標志，為本區(qū)主要含礦層位。

3、缸窯組（C2g）：巖性以深灰色～灰（黑）色厚層含燧石條帶含生物碎屑灰?guī)r及薄層泥巖為主。

4、三官埡組（C2s）：巖性以灰色中薄層含泥屑、砂屑生物碎屑顆?；?guī)r、灰（白）色薄板狀含生物碎屑灰?guī)r為主，夾薄層土黃色、灰白色或紫紅色薄層泥巖，順灰?guī)r層面多發(fā)育紫紅色泥膜。為主要含礦層位。

5、周營組（C2z）：穩(wěn)定分布于復向斜的核部，巖性主要以雜色、紫紅色、土黃色泥巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、薄層泥灰?guī)r等。

礦區(qū)內(nèi)荊紫關～師崗復式向斜為其主控構造格架，褶皺總體走向北西西，南翼為單斜北傾，北翼地層經(jīng)過多次褶皺，總體北傾，接近直立，局部倒轉。石炭系地層在復向斜南北兩翼對稱分布。復向斜核部相對較為開闊，總體為一向西低角度翹起的開闊復式向斜構造。

2.2 礦體特征

礦區(qū)內(nèi)圈出兩個礦體，K1-1、K2-1礦體。

K1-1礦體賦存于“荊～師復式向斜”的南翼，出露位置及形態(tài)嚴格受荊紫關師崗～復式向斜控制，賦礦層位為石炭系梁溝組、缸窯組和三官埡組。礦體總體呈北西～南東向展布。礦體呈層狀產(chǎn)出，厚度368.59m～556.93m，平均459.65m，厚度變化系數(shù)17%；K1-1礦體礦石中CaO含量最高55.84%，最低45.29%，平均52.03%，品位變化系數(shù) 2.0%。沿走向及傾向品位均較穩(wěn)定。總體而言，K1-1礦體中 CaO與MgO含量變化呈負相關關系，即，礦石中MgO含量越高，CaO含量則越低，反之越高；fSiO2含量單樣最高3.18%,最低0.21%，礦體平均2.47%，品位變化系數(shù)23%。

K1-2礦體賦存于荊紫關～師崗復式向斜北翼，出露位置及形態(tài)嚴格受荊紫關～師崗復式向斜控制，賦礦層位為石炭系梁溝組、缸窯組和三官埡組。礦體總體呈北西～南東向展布，礦體呈層狀產(chǎn)出，厚度524.02m～847.09m，平均701.65m，厚度變化系數(shù)18%；K1-2礦體礦石中CaO含量最高58.58%，最低41.98%，平均51.92%，品位變化系數(shù) 2.0%，沿走向及傾向品位均較穩(wěn)定；fSiO2含量單樣最高12.10%,最低0.26%，礦體平均2.49%，品位變化系數(shù)25%。

2.3 礦石特征

礦石中礦物成分：礦石由灰?guī)r構成，主要礦物為方解石，含量 95%左右，呈它形、半自形粒狀，粒徑一般 0.1～0.5mm，緊密鑲嵌分布。次為白云石和少量硅質。

礦石化學成分平均含量為 CaO平均含量 52.03%～55.92%；MgO平均含量0.56%～0.67%， SiO23.63%、Al2O30.74%、Fe2O30.30%、K2O+Na2O 0.19%、SO30.04%、P2O50.01%、Cl-0.01%、燒失量57.10%。

礦石結構以細晶～粉晶結構、砂屑、碎屑結構為主。礦石構造主要有層狀構造、條帶狀構造等。

2.4 礦石類型

礦石自然類型為中厚層狀細晶～粉晶灰?guī)r、含生物碎屑灰?guī)r、中厚層狀含燧石結核（團塊、條帶）灰?guī)r、含泥屑、砂屑、生物碎屑顆?；?guī)r4類。

礦石工業(yè)類型屬高鈣、低鎂、低鉀鈉的水泥原料灰?guī)r。

2.5 礦體圍巖及夾石

礦體直接頂、底板圍巖分別為粉砂質泥巖和白云質灰?guī)r，二者與礦體呈整合接觸關系，界線清楚，易于識別。

3 礦床成因

礦區(qū)位于秦嶺復雜造山帶東段南支，揚子地塊北緣，荊紫關～師崗復式向斜內(nèi)。前寒武紀時期，該區(qū)為一沉降帶，海水從東南方向侵入，形成一個近東西向的局限海盆，盆地中先是沉積濱岸海灘相的近陸碎屑沉積，隨著海水的不斷侵入，轉為潮下沉積環(huán)境，主要為碳酸鹽建造。隨著地史的變遷，海進海退，沉降逐漸隆起，后經(jīng)區(qū)域構造作用形成沉積礦床。該礦床為穩(wěn)定邊緣臺地～斜坡沉積碳酸鹽巖，后經(jīng)區(qū)域構造作用形成的沉積礦床。

4 找礦標志

礦區(qū)內(nèi)水泥灰?guī)r礦主要賦存于石炭系下集組、梁溝組、缸窯組和三觀埡組地層中，巖性主要為細晶灰?guī)r、含生物碎屑灰?guī)r、含燧石結核（條帶、團塊）及含砂屑、泥屑灰?guī)r。礦層層位穩(wěn)定，大都裸露地表，風化面多為灰色～淺灰色，且?guī)r石表面光滑，遇酸起泡，肉眼極易辨認。上述特征可作為直接找礦標志。

5 結論

l、地層控礦：礦層賦存于石炭系梁溝組、缸窯組、三官埡組地層中，嚴格受石炭系地層控制，礦層連續(xù)、穩(wěn)定，夾層較少，地表基本無覆蓋層，礦體大都裸漏地表。

2、巖性控礦：巖性為高鈣、低鎂，低有害組份的灰?guī)r。礦石質量優(yōu)良且穩(wěn)定，主要有益、有害組份變化不大，是難得的高品質水泥原料礦石。

3、構造控礦：區(qū)內(nèi)水泥灰?guī)r嚴格受控于區(qū)域性構造“荊～師”復式向斜”，礦體賦存于該復式向斜的兩翼。