賀州市平桂區(qū)望高鎮(zhèn)沙子沖大理巖礦成礦條件分析

摘要：賀州市平桂區(qū)望高鎮(zhèn)沙子沖大理巖礦區(qū)礦體，賦存于上泥盆統(tǒng)融縣組（D3r）中，巖性主要是灰白色細(xì)晶大理巖、白色細(xì)晶-中晶大理巖、淺灰～灰色微-細(xì)晶大理巖。主要研究礦區(qū)地質(zhì)特征及礦體特征、礦石質(zhì)量、分析礦床成因，明確成礦規(guī)律及找礦標(biāo)志，并估算礦區(qū)飾面用大理巖礦資源儲(chǔ)量規(guī)模為大型，主要產(chǎn)品有飾面用大理巖、重鈣粉用大理巖，剩余大理巖可作為建筑石料用礦石進(jìn)行綜合利用。

關(guān)鍵詞：大理巖礦；地質(zhì)特征；沙子沖

中圖分類號(hào)：P612 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2024）06-00-04

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.06.025

Analysis of Metallogenic Conditions in Shazichong Marble Mining Area， Wanggao Town， Pinggui District， Hezhou City

HUANG Kunrong， HUANG Chaojin

（Guangxi Zhuang Autonomous Region Geophysical Survey Institute， Liuzhou 545000， China）

Abstract： The ore body of Shazichong marble mining area in Wanggao Town， Pinggui District， Hezhou city， is endowed in Rongxian Formation （D3r） of Upper Devonian System， and the lithology mainly consists of gray-white fine-crystalline marble， white fine-crystalline-medium-crystalline marble， and light-gray to gray micro-fine-crystalline marble. We mainly study the geological characteristics of the mining area and the characteristics of the ore body， the quality of the ore， analyze the cause of the ore deposit， clarify the law of mineralization and the markers for finding ore， and estimate the scale of the resource reserves of the finishing marble ore in the mining area as a large-scale one， with the main products being finishing marble， marble for heavy calcium powder， and the remaining marble can be comprehensively utilized as the ore used for the building stone.

Keywords： marble mines; mineralization; features; Shazichong

賀州市大理石礦資源保有量居廣西壯族自治區(qū)第一位，是華南地區(qū)最大的漢白玉大理石資源產(chǎn)地。大理巖作為一種非金屬礦產(chǎn)資源，紋理美觀，應(yīng)用價(jià)值較高，廣泛應(yīng)用于建筑、裝飾、工藝美術(shù)品、工業(yè)鈣粉等領(lǐng)域。通過(guò)對(duì)該區(qū)域礦山的分析研究，總結(jié)出該類型礦山的成因及規(guī)律，提出成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)，更好地促進(jìn)當(dāng)?shù)卮罄硎a(chǎn)業(yè)發(fā)展。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

1.1 成礦地層背景

1.1.1 泥盆系

泥盆系主要分布于姑婆山花崗巖體的南西面，多與花崗巖體接觸。涉及地層有中泥盆統(tǒng)信都組（D2x）、唐家灣組（D2t）、東崗嶺組和巴漆組并層（D2d-b）、巴漆組（D2-3b），還有上泥盆統(tǒng)桂林組（D3g）、融縣組（D3r）、額頭村組（D3e）[1]。

1.1.2 石炭系

石炭系主要分布于洞心向斜的兩翼。涉及地層有下石炭統(tǒng)堯云嶺組（C1y）、英塘組（C1yt）、黃金組（C1h）以及鹿寨組（C1lz）。

1.1.3 二疊系

出露地層為上石炭統(tǒng)-下二疊統(tǒng)壺天組（C2P1ht），為跨年代地層，分布于礦區(qū)南部的望高-石梯一帶。巖性為淺灰色、灰白色中厚層-塊狀細(xì)-粗晶白云巖，上部夾少量白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r，厚度為150 m。

1.1.4 三疊系

出露地層為西灣群天堂組（TJ1t），為跨年代地層，分布于礦區(qū)西南部的望高鎮(zhèn)-石梯一帶。巖性下部為灰-淺灰色硅質(zhì)角礫巖或礫巖（角礫成分以硅質(zhì)巖為主夾少量砂巖），厚度為174 m。

1.1.5 第四系

大面積分布于礦區(qū)的西南部。涉及地層有更新統(tǒng)望高組（QP3w）、全新統(tǒng)桂平組（Qhg）。

1.2 成礦構(gòu)造背景

礦區(qū)位于燕山早期姑婆山復(fù)式花崗巖體接觸帶，區(qū)域構(gòu)造較復(fù)雜，北西、北東、南北、東西等方向的構(gòu)造帶均有發(fā)育，并多交織在一起，組成區(qū)內(nèi)復(fù)雜的構(gòu)造格架[2]。

1.3 成礦巖漿巖背景

礦區(qū)區(qū)域內(nèi)巖漿巖較發(fā)育，主要為姑婆山巖體、新路巖體。以晚侏羅世中性、酸性侵入巖為主，主要巖性為正長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖，還有時(shí)代不明的花崗斑巖、石英斑巖、石英閃長(zhǎng)玢巖、閃長(zhǎng)玢巖、斜長(zhǎng)玢巖及煌斑巖等巖脈[3]。

1.3.1 晚侏羅世早期姑婆山巖體

大面積分布于礦區(qū)北部的烏羊山一帶，與里松花崗巖形成的盆地高差可達(dá)500 m，是姑婆山復(fù)式巖體的主體，出露面積約234 km2。該巖體侵入里松巖體，后被晚侏羅世晚期新路巖體侵入。

1.3.2 晚侏羅世晚期新路巖體

位于姑婆山復(fù)式巖體西南側(cè)，集中分布于礦區(qū)北東部的茶盤(pán)源-八仙沖-姑婆山，礦區(qū)北東部的石羊山-水巖壩-大松山-半路街，總面積約為101 km2。

新路巖體侵入姑婆山巖體和里松巖體，屬于富含揮發(fā)份的淺成侵入巖體。因此，不同侵入巖體或侵入巖體的不同部位，其巖石主要礦物的含量及結(jié)構(gòu)特征變化均較大。

1.4 成礦變質(zhì)巖背景

1.4.1 變質(zhì)作用

礦區(qū)區(qū)域變質(zhì)作用分為熱接觸變質(zhì)作用和接觸交代變質(zhì)作用，以熱接觸變質(zhì)作用為主。該變質(zhì)作用是由于晚侏羅世中酸性侵入巖的入侵，在侵入巖體（姑婆山巖體）與圍巖的接觸帶上，由中酸性侵入巖帶來(lái)的熱液活動(dòng)引起周圍幾米至幾千米的范圍內(nèi)的巖石發(fā)生的一種變質(zhì)作用。近接觸帶溫度較高，巖石變質(zhì)較深，從接觸帶向外溫度逐漸降低，巖石變質(zhì)漸淺。

接觸帶的碳酸鹽巖普遍發(fā)生大理巖化、矽卡巖化[4]。

1.4.2 變質(zhì)巖

區(qū)域出露的變質(zhì)巖主要為大理巖，在花崗巖體接觸帶上的泥盆系地層有部分或全部變質(zhì)。泥盆系有中統(tǒng)唐家灣組（D2t），上統(tǒng)桂林組（D3g）、融縣組

（D3r）。唐家灣組（D2t）原巖為白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r及灰?guī)r，經(jīng)接觸變質(zhì)，成為灰色細(xì)粒大理巖、灰色條帶狀細(xì)粒大理巖、灰白色中粗粒大理巖以及白云石大理巖。桂林組（D3g）原巖為灰?guī)r夾白云巖，經(jīng)接觸變質(zhì)，重結(jié)晶為白色中粒、中粗粒大理巖或白云石大理巖，少部分硅化大理巖。融縣組（D3r）原巖為灰?guī)r夾白云巖，經(jīng)接觸變質(zhì)，重結(jié)晶為中粒大理巖或白云石大理巖。

2 礦區(qū)成礦地質(zhì)背景

2.1 成礦地層背景

礦區(qū)范圍內(nèi)出露上泥盆統(tǒng)融縣組（D3r）、第四系（Q）地層，巖性特征簡(jiǎn)述如下。

上泥盆統(tǒng)融縣組（D3r）分布于整個(gè)礦區(qū)，巖性主要為大理巖，原巖為淺灰～白色厚層狀灰?guī)r、白云質(zhì)球粒微晶灰?guī)r、細(xì)晶白云巖，經(jīng)接觸熱變質(zhì)重結(jié)晶形成大理巖，在局部還保留部分原巖，地層呈南東至北西向展布，呈厚層-塊狀產(chǎn)出，局部為中層狀，一般單層厚度為0.5～1.5 m，巖層總體產(chǎn)狀為200°～254°∠5°～21°，產(chǎn)狀較穩(wěn)定，礦區(qū)西北部局部地層，傾向北東，傾角為26°～80°，傾角4°～6°，融縣組（D3r）地層是本礦區(qū)成礦及賦礦層位，巖性為灰白色細(xì)晶大理巖、白色細(xì)晶-中晶大理巖、淺灰～灰色微-細(xì)晶大理巖。礦區(qū)中部多見(jiàn)灰白色大理巖，局部呈灰色條帶或團(tuán)塊，夾有透鏡體狀白色細(xì)晶大理巖夾層；東部近巖體處多見(jiàn)白色～灰白色細(xì)-中粒大理巖，礦區(qū)西部、西南部為灰色～灰白色微-細(xì)晶大理巖（大理巖化灰?guī)r），蝕變強(qiáng)度隨與主巖體的距離變遠(yuǎn)而逐漸減弱。

第四系（Q）地層包括殘坡積層和人工堆積層。殘坡積層主要分布于礦區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖的巖溶小洼地、裂隙中分散分布。巖性為碳酸鹽巖溶余堆積黏土層。

2.2 成礦構(gòu)造背景

2.2.1 褶皺

礦區(qū)位于西灣向斜北東翼，整體上為傾向西南的單斜構(gòu)造，局部巖層傾向北東，地層為融縣組（D3r），地層產(chǎn)狀總體較穩(wěn)定，產(chǎn)狀為200°～254°∠5°～21°。礦區(qū)內(nèi)礦床為接觸變質(zhì)型礦床，巖礦層基本保留原巖地層產(chǎn)狀，局部褶皺對(duì)礦層基本無(wú)破壞作用。

2.2.2 斷裂

礦區(qū)內(nèi)未見(jiàn)明顯斷裂發(fā)育，巖石裂隙及節(jié)理相對(duì)發(fā)育，主要發(fā)育北東向節(jié)理，發(fā)育有少量東西向及北東向節(jié)理，局部節(jié)理面充填有不規(guī)則狀方解石或白云石脈，近地表裂隙中多充填有含鐵泥質(zhì)物。

礦區(qū)內(nèi)節(jié)理裂隙走向主要有北東向、東西向、北東向，以北東向?yàn)橹鳌９?jié)理裂隙傾角以陡傾角為主，主要為60°～90°占節(jié)理裂隙總數(shù)的69.3%，其次為40°～50°占節(jié)理裂隙總數(shù)的8.1%，節(jié)理裂隙傾角小于40°占節(jié)理裂隙總數(shù)的17.7%。

2.3 成礦巖漿巖背景

礦區(qū)內(nèi)地表未見(jiàn)巖漿巖出露，礦區(qū)東北部約350 m出露有姑婆山復(fù)式巖體。

2.4 成礦變質(zhì)巖背景

礦區(qū)成礦變質(zhì)作用主要為熱接觸變質(zhì)重結(jié)晶形成的大理巖或白云石大理巖。

3 礦床特征

3.1 礦體特征

3.1.1 飾面用大理巖

礦區(qū)圈出一個(gè)飾面用大理巖礦體，賦存于上泥盆統(tǒng)融縣組（D3r），巖性為大理巖。大理巖由花崗巖侵入接觸灰?guī)r蝕變而成，由灰白色細(xì)晶大理巖、白色細(xì)晶-中晶大理巖、淺灰～灰色微-細(xì)晶大理巖組成。礦體分布于整個(gè)礦區(qū)大部，并延伸出礦區(qū)范圍外。礦區(qū)內(nèi)已控制礦體西北長(zhǎng)度約為1 124 m，延伸出礦區(qū)范圍外，東南最寬約400 m，控制礦體最低開(kāi)采標(biāo)高為+145 m，面積為0.256 6 km2，礦體鉛直厚度總體呈北東厚西南薄的趨勢(shì)，最大鉛直厚度大于212.7 m。礦體出露標(biāo)高為+362.0～+145 m，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，總體產(chǎn)狀為200°～254°∠5°～21°，礦區(qū)西北部局部地層傾向北東，傾向?yàn)?6°～80°，傾角為4°～6°，產(chǎn)狀較穩(wěn)定，傾向延深為0～415 m，厚度為2～185 m，平均值為95 m。礦體中部多見(jiàn)灰白色大理巖局部呈灰色條帶或團(tuán)塊，夾有白色細(xì)晶大理巖；東部近巖體處多見(jiàn)白色-灰白色細(xì)-中粒大理巖，礦區(qū)西部、西南部為灰色-灰白色微-細(xì)晶大理巖（大理巖化灰?guī)r），蝕變強(qiáng)度隨與主巖體的距離變遠(yuǎn)而逐漸減弱，在局部還保留部分原巖。

3.1.2 重鈣粉用大理巖

礦區(qū)綜合利用部分共圈出6個(gè)重鈣粉用大理巖礦體，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ號(hào)礦體。礦體呈似層狀和透鏡狀產(chǎn)出，走向?yàn)?05°～330°，總體傾向南西，部分地段反傾，傾角為4°～21°，傾向上呈舒緩波狀延展，礦體具分支復(fù)合和膨縮現(xiàn)象。

3.1.3 其他大理巖

礦區(qū)內(nèi)大理巖扣除飾面用、重鈣粉用部分，剩余大理巖根據(jù)化驗(yàn)，指標(biāo)符合《礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范 建筑用石料》（DZ/T 0341—2020）用料要求，可作為建筑石料用礦石進(jìn)行綜合利用。

3.2 礦石特征

根據(jù)區(qū)內(nèi)礦體的礦物成分，主要為方解石、局部夾含白云石。方解石呈微-細(xì)晶結(jié)構(gòu)，局部達(dá)粗晶結(jié)構(gòu)，礦石主要為塊狀構(gòu)造，局部呈條紋狀或條帶狀構(gòu)造。

3.2.1 礦石化學(xué)成分

根據(jù)礦區(qū)分析樣的測(cè)試結(jié)果，區(qū)內(nèi)大理巖礦石化學(xué)成分和含量如下：CaO含量為33.05%～55.75%，平均值為53.39%；MgO含量為0.11%～19.93%，平均值為0.86%；Al2O3含量為0.1%～0.21%，平均值為0.14%；Fe2O3含量為0.02%～0.09%，平均值為0.06%；SiO2含量為0.08%～0.45%，平均值為0.19%；S含量為0.014%～0.017%，平均值為0.015%；P含量為0.001%～0.001%，平均值為0.001%；燒失量為36.77%～41.69%，平均值為40.33%；酸不溶物含量為0.05%～0.56%，平均值為0.24%。

根據(jù)化學(xué)分析結(jié)果，大理巖有用化學(xué)成分CaO含量變化幅度較大，為局部夾有白云巖大理巖所致，其厚度小于4 m。

3.2.2 礦石物理性能

飾面石材用大理巖礦：礦石體積密度（小體質(zhì)量）為2.69～2.72 t/m3，平均2.70 t/m3；含水率為0.04%～0.17%，平均值為0.07%；吸水率為0.17%～0.64%，平均值為0.33%；壓縮強(qiáng)度（水飽和）為45.7～98.0 MPa，平均值為68.8 MPa；壓縮強(qiáng)度（干燥）為52.0～104.9 MPa，平均值為73.9 MPa；彎曲強(qiáng)度（水飽和）最小為14.2～22.1 MPa，平均值為18.8 MPa；彎曲強(qiáng)度（干燥）為15.7～25.3 MPa，平均值為20.4 MPa；內(nèi)照射指數(shù)為0.0 IRa，外照射指數(shù)為0.0 Iγ，礦石質(zhì)地堅(jiān)硬，抗壓強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度高，具有較高的耐磨性能，放射性水平屬A類，礦石符合飾面用材料用一般物理性能要求。

礦石抗壓強(qiáng)度為69.0～105.1 MPa，平均值為88.2 MPa；抗剪切強(qiáng)度為19.6～23.3 MPa，平均值為21.5 MPa；堅(jiān)固性為2%～3%，平均值為2.5%；壓碎指標(biāo)為9%～10%，平均值為9.5%；礦石質(zhì)地堅(jiān)硬，抗壓強(qiáng)度、抗剪切強(qiáng)度符合建筑石料用工業(yè)指標(biāo)要求。

3.3 礦床成因類型

礦區(qū)礦石為大理石，原巖（灰?guī)r）受巖漿高溫影響，發(fā)生變質(zhì)作用，礦物重結(jié)晶，鏡下具粒狀嵌晶結(jié)構(gòu)、變晶結(jié)構(gòu)，巖石性質(zhì)改變而形成的。因此，礦產(chǎn)成因是與熱源關(guān)系密切，屬典型的接觸熱變質(zhì)型大理巖礦床。

3.4 礦化作用及礦體分布規(guī)律

大理巖礦體形成于姑婆山花崗巖體與碳酸鹽巖的外接觸帶，變質(zhì)作用主要為熱接觸變質(zhì)形成的大理巖化，大理巖化的變質(zhì)程度與其距離花崗巖遠(yuǎn)近關(guān)系十分密切，靠近花崗巖巖體重結(jié)晶變質(zhì)為細(xì)-中粒大理巖，遠(yuǎn)離花崗巖巖體主要變質(zhì)為中微-細(xì)粒大理巖、大理石化灰?guī)r，礦區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖主要為熱接觸變質(zhì)形成的細(xì)粒大理巖，局部中粒大理巖。

礦化及富集的總趨勢(shì)為大理巖化同花崗巖體距離遠(yuǎn)近密切相關(guān)，也同這些巖體侵位熔蝕含礦層的標(biāo)高密切相關(guān)。同時(shí)，蝕變強(qiáng)度隨與主巖體的距離變遠(yuǎn)而逐漸減弱熔蝕標(biāo)高越低、離巖體越近，大理巖化富集成礦越深。這一礦化趨勢(shì)為擴(kuò)大沙子沖找礦遠(yuǎn)景提供思路。

4 找礦標(biāo)志

4.1 地層巖性標(biāo)志

宏觀間接標(biāo)志是上泥盆統(tǒng)融縣組（D3r）大理巖，原巖為淺灰～白色厚層狀灰?guī)r、白云質(zhì)球粒微晶灰?guī)r、細(xì)晶白云巖，經(jīng)接觸熱變質(zhì)重結(jié)晶形成了大理巖[5]。微觀直接標(biāo)志是灰白色塊狀細(xì)粒大理巖、白色細(xì)-中粒大理巖，淺灰～灰色微-細(xì)粒大理巖、含白云石大理巖，局部為大理巖化灰?guī)r組成。

4.2 巖石蝕變標(biāo)志

原生礦標(biāo)志為大理巖化、大理巖化灰?guī)r。

4.3 花崗巖與成礦的關(guān)系

花崗巖體與成礦關(guān)系包括以下兩點(diǎn)：一是花崗巖活動(dòng)為成礦提供熱液；二是花崗巖活動(dòng)為成礦提供所需合適溫度、壓力、物質(zhì)濃度等，直觀表現(xiàn)在離巖體水平距離遠(yuǎn)近、巖體侵位接觸含礦層標(biāo)高的高低等。

5 成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)準(zhǔn)則

礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)準(zhǔn)則包括以下3點(diǎn)。一是地層準(zhǔn)則，淺灰～白色厚層狀灰?guī)r、白云質(zhì)球粒微晶灰?guī)r、細(xì)晶白云巖。這是必備條件和準(zhǔn)則。二是巖漿巖準(zhǔn)則，需要有花崗巖體同上述灰?guī)r層接觸。這是必備條件和準(zhǔn)則。三是構(gòu)造準(zhǔn)則，區(qū)內(nèi)巖層為單斜構(gòu)造，地層產(chǎn)狀總體穩(wěn)定；區(qū)內(nèi)未見(jiàn)明顯斷裂發(fā)育，對(duì)礦層基本無(wú)破壞作用。這是充分條件和準(zhǔn)則。

6 結(jié)論

通過(guò)詳查工作基本查明主要礦體的產(chǎn)出特征、空間分布，基本確定礦體的連續(xù)性，基本查明礦石的物質(zhì)組成、礦石質(zhì)量、礦床開(kāi)采技術(shù)條件及礦石加工技術(shù)條件等，經(jīng)估算飾面用大理巖資源儲(chǔ)量規(guī)模屬大型。礦區(qū)地表雖然未見(jiàn)巖漿巖出露，但是東部有一深部鉆孔見(jiàn)有巖漿巖脈發(fā)育，厚度為3 m；另礦區(qū)范圍外東部直線距離約為400 m處地表有二長(zhǎng)花崗巖體出露，建議在今后工作中，選擇有代表性的地段設(shè)計(jì)鉆孔打穿花崗巖體接觸帶，以期發(fā)現(xiàn)新礦體；代表性地段深部見(jiàn)到工業(yè)礦體后再按網(wǎng)度沿礦體走向和傾斜方向追索、控制揭露，以期擴(kuò)大資源量。該大理巖礦的查明很好地助力賀州市打造“碳酸鈣千億元產(chǎn)業(yè)”和“重鈣之都”的發(fā)展目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

1 楊 琨，冼道學(xué).賀州市平桂區(qū)望高鎮(zhèn)沙子沖大理巖礦地質(zhì)詳查實(shí)施方案[R].賀州：中國(guó)冶金地質(zhì)總局廣西地質(zhì)勘查院2022.

2 韋前龍，黃志剛.賀州市平桂區(qū)望高鎮(zhèn)沙子沖大理巖礦礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)總體方案[R].柳州：廣西壯族自治區(qū)地球物理勘察院，2023.

3 潘威武，鄧 虎.賀州市大理巖 礦預(yù)查報(bào)告[R].賀州：中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心廣西總隊(duì)2019.

4 卓 斌，羅 果.賀州市平桂管理區(qū)望高鎮(zhèn)望寶山大理石礦礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與土地復(fù)墾方案[R].賀州：廣西樂(lè)成工程技術(shù)服務(wù)有限公司，2021.

5 韋志東，李勝前.賀州市平桂管理區(qū)黃田鎮(zhèn)白巖大理石礦礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用方案[R].賀州：廣西宏亞設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司，2016.

作者簡(jiǎn)介：黃坤榮（1986—），男，廣西壯族自治區(qū)柳州人，工程師。研究方向：礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)、勘查、評(píng)價(jià)及開(kāi)發(fā)利用。