江西省瑞昌市恒大大理石礦床地質(zhì)特征及成因分析

袁輝

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛西北大隊，江西九江 332000）

1 區(qū)域地質(zhì)特征

恒大大理石礦床位于江西省瑞昌市北西方向直距25km 處，隸屬夏畈鎮(zhèn)管轄。大地構(gòu)造位置位于揚子陸塊（Ⅰ）—下楊子地塊（Ⅱ）—長江中下游坳陷帶（Ⅲ）—九江坳陷（Ⅳ）之寶山—大橋背斜中部及南翼。

1.1 地層

區(qū)內(nèi)主要出露早古生界奧陶系地層，由老到新有大面積出露的下統(tǒng)侖山組、紅花園組，呈寬帶狀分布的中統(tǒng)湯山組，窄帶狀及零星分布的上統(tǒng)湯頭組、新開嶺組。

侖山組：分布于背斜核部及軸部，灰色、淺灰色厚層—塊狀白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r，局部夾薄—中厚層狀灰?guī)r，產(chǎn)三葉蟲等化石。厚233.9m，本區(qū)未見底。是“幻影灰”大理石賦礦層位。

紅花園組：分布于背斜僅核部及南翼，灰色、灰白色巨厚層狀灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r、微晶—粉晶灰?guī)r夾灰色泥質(zhì)條帶灰?guī)r，含少量的頭足類化石，偶見腕足類化石。厚74.1m。

湯山組：在背斜南、北兩翼均有出露，主要為灰色生物碎屑灰?guī)r、瘤狀灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r，略夾豬肝色薄層狀泥質(zhì)條帶灰?guī)r，局部見少量鈣質(zhì)頁巖。化石含量增多，主要為頭足類。厚102.4m。

湯頭組：小范圍出露于背斜南、北兩翼，以灰綠色、黃綠色鈣質(zhì)頁巖為主，夾青灰色薄—中厚層瘤狀灰?guī)r。厚28m。

新開嶺組：僅在背斜北翼零星見及，深灰色含炭質(zhì)硅質(zhì)泥、頁巖，含硅質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖。厚40.38m。

奧陶系巖性自下而上是：白云巖→灰?guī)r夾生物碎屑→鈣質(zhì)頁巖夾瘤狀灰?guī)r→筆石頁巖，反映了奧陶紀為一個完整的沉積旋回。本區(qū)奧陶紀早世為正常淺海環(huán)境，水體較平靜，穩(wěn)定的蒸發(fā)環(huán)境形成厚而純的白云巖；中世海浸擴大，厚層灰?guī)r因海平面不斷上升夾著生物碎屑灰?guī)r共同沉積下來；晚世早期水動力作用較強，形成瘤狀灰?guī)r，灰綠色、黃綠色鈣質(zhì)頁巖則反映出當(dāng)時環(huán)境整體為動物擾動程度相對較高的沉積區(qū)及風(fēng)化作用微弱的陸蝕區(qū)；晚世末期海水退縮，本區(qū)處于較封閉的海水盆地，形成了筆石頁巖相。

1.2 構(gòu)造

礦床位于長江大斷裂西側(cè)，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。

寶山—大橋背斜，區(qū)內(nèi)出露長約13km，寬約5.5km。軸向北東東，整體為一北翼陡南翼緩的南傾軸面。樞紐在東西兩端有起伏，核部位于港南村，最老地層為奧陶下統(tǒng)系侖山組白云巖；兩翼依次出露奧陶系中統(tǒng)湯山組至泥盆系五通組。核部層間破碎強烈，強硅化導(dǎo)致東西傾伏端產(chǎn)狀不清。西段被寶山—戲子洞北西向斷層斜切，右行平移，錯距1km 左右。南翼在油樹下附近發(fā)生層間揉皺。

仙姑臺縱斷層：長大于1.5km，為逆掩斷層。近東西走向，傾向近南，傾角不大，35°～45°。位于背斜核部，很少見后期橫斷層及斜斷層切割，巖漿活動較強。

寶山—戲子洞斜斷層：走向北西，南端被雙下橋—銅嶺斜斷層斜切，右行平移，錯距大于200m，全長10km，傾向南西，傾角65°，屬右行平推正斷層，于下南山一帶將寶山—大橋背斜軸錯斷，錯距為1000m。

雙下橋—銅嶺斜斷層：為左行平推逆斷層，走向總體為北東，傾向南東，傾角50°左右，長大于2.5km。

礦床內(nèi)見及兩條橫斷層，走向主要為北北西，傾向北東東，與地層走向夾角大于70°，主要形成于燕山期，規(guī)模較小，對礦體有一定的切割破壞作用，整體影響不大。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖屬上地幔或下地殼硅鎂層混熔過渡型巖漿成因，由這類巖漿形成的中酸性侵入體呈帶分布于長江大斷裂西南側(cè)。

巖漿巖主要為侏羅紀侵入巖，有位于礦床南側(cè)的寶山—燕山早期第一階段侵入巖體（176～196Ma），為不規(guī)則U 字型巖墻，受北西向隱伏斷裂及北東東向斷裂控制。侵入于奧陶系灰?guī)r、白云巖及志留系砂頁巖中，為淺成相中酸性侵入巖，主要為中粗?；◢忛W長斑巖，次為花崗閃長巖，接觸處蝕變明顯，圍巖多具大理巖化、角巖化。

東側(cè)銅廠—燕山早期第三階段侵入巖體（140～153Ma），為不規(guī)則狀小巖株，位于寶山—大橋背斜中段核部，受北東東向斷裂及北西向隱伏斷裂控制。侵入于奧陶系灰?guī)r、白云巖及志留系砂頁巖中。

及礦床內(nèi)的燕山早期第三階段花崗細晶巖脈，侵入于侖山組細晶白云巖中，長230m，寬一般2～4m。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

至下而上有3 層礦體，均產(chǎn)于奧陶系下統(tǒng)侖山組地層中，呈層狀、帶狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與地層基本一致，傾向南南東，傾角25°～55°，變化一般。

Ⅰ礦體為淺灰色厚層—塊狀弱大理巖化細晶白云巖，分布于礦區(qū)中北部，長約860m，東部被巖脈切割，厚一般25～30m。產(chǎn)狀沿走向變化不大，往深部傾角變大，可達52°?？刂频V體的9 個鉆孔均未見到溶洞，巖溶不發(fā)育。

Ⅱ礦體為灰白色厚層狀大理巖化細晶白云巖，長800m 左右，分布在礦區(qū)中部，規(guī)模最小，厚度僅12.5～19.5m。礦體內(nèi)未見溶洞，巖溶不發(fā)育。

Ⅲ礦體為礦區(qū)主礦體，巖性為灰白色厚層狀—塊狀大理巖化細晶白云巖，分布在礦區(qū)東南部，長約620m，厚度可達90～120m，厚度穩(wěn)定。深部傾角比淺部大。巖溶率為0.76%，屬巖溶不發(fā)育。

2.2 礦體圍巖

頂、底板圍巖為侖山組灰色薄—厚層狀含碳質(zhì)、硅質(zhì)大理巖化白云巖，碳質(zhì)、硅質(zhì)顏色灰黑—黑色，多呈條帶狀、團包狀，與巖石整體色差大，形成鮮明的色斑、色線，影響裝飾性能，另外碳質(zhì)易于風(fēng)化而影響石材的耐久性，硅質(zhì)質(zhì)地堅硬而影響加工性能。

2.3 礦石質(zhì)量

礦石成分以白云石為主，含量約為95%，次為方解石（5%），微量泥質(zhì)，礦石組分單一，結(jié)構(gòu)以半自形細晶結(jié)構(gòu)為主，少量變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。白云石多呈半自形—他形粒狀，顆粒直徑0.05～0.2mm。方解石呈他形鑲嵌。

礦石化學(xué)成分MgO 含量20.56%～22.11%，CaO 含量28.64%～30.57%，SiO2含量0.41%～3.79%，與我國著名的北京房山“漢白玉”大理石化學(xué)成分相近。

因原巖時代較近，且離巖漿巖體距離較遠，故本礦床大理巖化程度相對較淺，顏色總體在原巖的淺灰色與大理巖的白色間過渡，呈淺灰—灰白色。礦床位于贛北地球化學(xué)區(qū)的瑞昌—彭澤地球化學(xué)亞區(qū)，區(qū)內(nèi)沿江I 型中酸性斑巖帶發(fā)育，銅礦床多且規(guī)模大，有311°方向10.7km 的豐山銅礦，97°方向10.2km 的武山銅礦，以及106°方向26.5km 為的城門山銅礦等。引起區(qū)內(nèi)以Cu 為首的基性組分呈高背景，Cu 元素異常廣泛分布，使得石材在水浸濕后表面呈現(xiàn)出一種淡淡的藍色，色澤柔和美觀、質(zhì)感莊重、格調(diào)高雅、獨特而神秘，故而得名“幻影灰”，又稱“藍底幻影灰”。

大理石物理性能經(jīng)采樣測試，壓縮強度108～242.8Mpa，彎曲強度7.2～12.2Mpa，且壓縮、彎曲強度隨大理巖化變質(zhì)作用增強而增大，吸水率0.17%～0.47%，體積密度2.8～2.85t/m3，符合《天然大理石建筑板材》（GB/T 19766—2016）規(guī)范要求。大理石放射性低，經(jīng)檢測內(nèi)照射指數(shù)（Ira）0.69～0.76、外照射指數(shù)（Iγ）0.29～0.31，參照《建筑材料放射性核素限量》（GB 6566—2010）規(guī)定，屬A 類裝飾裝修材料。

3 成因分析

恒大大理石礦床成因初步確定為淺海相沉積熱接觸變質(zhì)的碳酸鹽巖礦床，礦體的形成與沉積作用與環(huán)境及后期熱接觸變質(zhì)作用有直接關(guān)系。白云巖礦體為蒸發(fā)環(huán)境產(chǎn)物，形成的古地理環(huán)境為正常淺海，水體較平靜，屬較穩(wěn)定的淺海相碳酸鹽巖沉積，形成厚層的純白云巖。期后經(jīng)過一系列沉積疊加和構(gòu)造變形，逐漸抬升成陸。燕山早期的巖漿呈多階段侵入侖山組細晶白云巖及周邊巖層，受巖漿熱液接觸變質(zhì)作用影響，但較大巖體離礦層距離較遠，侵入礦層的為小規(guī)模巖脈，白云巖呈弱—中等程度的大理巖化，白云石部分重結(jié)晶，巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)生一定變化，顏色變淺變亮，由淺灰色變成灰白色，形成大理石礦體。

4 結(jié)語

（1）早古生界奧陶系下統(tǒng)正常淺海較平靜水體環(huán)境沉積的厚層純白云巖，為“幻影灰”大理石提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

（2）斷層及褶皺限制了礦體的延伸，對礦體有一定破壞作用。

（3）巖漿巖體對白云巖一定程度的大理巖化蝕變作用，形成“幻影灰”大理石獨特的顏色、花紋，且對石材物理性能有一定的提升。

（4）大理石在浸水后表面泛有獨特的淡藍色，主要原因為礦床地區(qū)銅元素呈高背景，與區(qū)內(nèi)沿江I 型中酸性斑巖帶和銅礦床有關(guān)。