遼寧昌圖下二臺水泥石灰石礦床地質(zhì)特征及遠景分析

肖軍 曹麗君 段會升 胡世利

1.遼寧省第九地質(zhì)大隊，鐵嶺 112000

2.撫順罕王傲牛礦業(yè)股份有限公司，撫順 114000

遼寧昌圖下二臺水泥石灰石礦床地質(zhì)特征及遠景分析

肖軍1曹麗君1段會升2胡世利2

1.遼寧省第九地質(zhì)大隊，鐵嶺 112000

2.撫順罕王傲牛礦業(yè)股份有限公司，撫順 114000

下二臺水泥石灰石礦區(qū)位于遼寧省的北部，區(qū)內(nèi)水泥石灰石礦資源較豐富，礦床具有厚度大，延伸遠，礦石質(zhì)量好，易開采等特點。2007年，我隊對區(qū)內(nèi)的袁家溝～石灰窯段開展了普查評價工作，提交大型礦床一處。由于區(qū)內(nèi)有大部分地段還沒開展過地質(zhì)工作，故還有著非常可觀的資源遠景和找礦潛力。

1 區(qū)域地質(zhì)

礦區(qū)大地構(gòu)造位置位于吉黑褶皺系(Ⅱ)張廣才嶺優(yōu)地槽褶皺帶(Ⅱ1)西緣，屬盤嶺背斜西翼的中部。

區(qū)域出露地層主要為下古生界奧陶系下二臺巖群的一套中基性和酸性火山巖夾碳酸鹽類巖石，分布在隆起區(qū)，北部和西側(cè)由于受后期巖漿活動影響，分布零散，多呈殘留體狀產(chǎn)出。其次為中生界白堊系上統(tǒng)泉頭組，為陸源碎屑沉積建造，分布在拗陷區(qū)。

區(qū)域巖漿活動頻繁，分布廣泛，出露面積較大。主要為燕山、印支期深成和超淺成侵入巖，多呈巖基或巖株出露，主要分布在隆起區(qū)。脈巖十分發(fā)育。

區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造由于受開原～昌圖和威遠堡～盤山兩條超殼斷裂和巖漿侵入活動影響，褶皺主要以盤嶺復(fù)式褶皺為主，其次為歪桃山復(fù)式褶皺，均由下古生界地層組成，但地層多呈構(gòu)造殘片，并有多期變質(zhì)變形疊加，常造成褶皺兩翼地層殘缺不全。

斷裂構(gòu)造除兩條超殼斷裂外，在其隆起區(qū)發(fā)育一組次級平行斷裂，并以深斷裂為主干，形成北北東向斷裂系，其在區(qū)內(nèi)明顯控制著中生代以來的巖漿活動和斷陷盆地的沉積。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

礦區(qū)位于威遠堡～盤山斷裂帶西緣，區(qū)內(nèi)地層以古生界奧陶系下二臺巖群為主，地層總體走向NNE，傾向NW或SE，傾角35°～80°。根據(jù)巖性組合、變質(zhì)變形特征等將其由下至上劃分出三個巖組，即盤嶺巖組(Oxp)、黃頂子巖組(Oxh)和燒鍋屯巖組(Oxs)。各巖組巖性、厚度及分布情況簡述如下：

盤嶺巖組(Oxp)：主要分布在盤嶺、為盤嶺背形的核部地層，巖性以黃綠～灰綠色變質(zhì)黑云母英安巖為主，夾角閃(黑云)斜長變粒巖、淺灰色黑云石英片巖、白云石英片巖、石英綠簾石巖、角閃片巖、斜長角閃巖。

黃頂子巖組(Oxh)：主要分布在盤嶺復(fù)背形的翼部。該巖組下部與盤嶺巖組為構(gòu)造接觸，主要巖性為淺灰色條紋狀大理巖夾變質(zhì)砂巖、絹云板巖、二云(黑云)石英、黑云斜長變粒巖、淺粒巖。本區(qū)礦體賦存層位均為條紋狀大理巖。

淺灰色條紋狀大理巖：產(chǎn)于黃頂子巖組中，巖石類型為方解石大理巖。巖石具粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀、條紋構(gòu)造。礦物成分為方解石＞65%，石英0～10%，粉砂質(zhì)少量。局部巖石中含石墨及碳質(zhì)，含量可達25～30%。方解石呈粒狀、片狀，粒徑0.1～1.2mm，大部分沿片狀延長方向定向排列，石英呈細粒狀，粒徑0.02～0.2mm，多分布在方解石顆粒間，部分包于顆粒中。石英與方解石往往相對集中且相間排列。

燒鍋屯巖組(Oxs)：本巖組無明顯標(biāo)志層，主體分布在盤嶺背形北翼，勘查區(qū)主要分布在韓家屯大山～石灰窯子以西，巖組內(nèi)脈巖發(fā)育。該巖組下部與黃頂子巖組為構(gòu)造接觸，主要巖性為以片巖夾變粒巖為主。

2.2 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，主要為印支期和燕山期侵入巖，其中以燕山期侵入巖為主。巖石受變質(zhì)變形作用強烈，片理、片麻理構(gòu)造發(fā)育。與礦關(guān)系較密切的主要為印支～燕山期中酸性侵入巖，巖體產(chǎn)出受北北東向構(gòu)造控制明顯。

2.3 構(gòu)造

主要為盤嶺褶皺構(gòu)造，由一個級次向形和三個次級背形組成的復(fù)式褶皺構(gòu)造，卷入地層為下二臺巖群盤嶺巖組、黃頂子巖組。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造按走向分為NE、NW、NNE向三組。斷層主要沿加里東～海西期形成的韌性剪切帶分布，并對該帶進行強烈的改造，造成韌、脆性變形構(gòu)造巖相混雜。其中NE向斷裂最發(fā)育，規(guī)模較大。

3 礦床地質(zhì)

3.1 礦體(層)特征

區(qū)內(nèi)水泥石灰石礦床主要賦存在古生界奧陶系黃頂子巖組大理巖中，礦體的空間分布、形態(tài)與規(guī)模嚴格受盤嶺復(fù)背斜和斷裂控制。礦床由2層礦體組成(即Ⅰ、Ⅱ號礦體)，其中以Ⅱ號礦體為主，規(guī)模較大。

Ⅰ號礦體：形態(tài)簡單，呈層狀產(chǎn)出。地表出露標(biāo)高：230.0～322.4m，延長4800m，控制斜深＞50m(控制標(biāo)高180m)，厚度22.81～56.41m，平均厚40.55m，厚度變化系數(shù)為3.70～14.57%，平均為10.40%，厚度變化屬穩(wěn)定型。

礦體產(chǎn)狀與頂、底板圍巖呈整合接觸，界線清楚。礦體總體產(chǎn)狀較穩(wěn)定，局部略有變化，形成褶皺破碎帶較大，但厚度多在0.3～2.0m之間，品位與礦體相差不大。

Ⅱ號礦體：與Ⅰ號礦體近于平行產(chǎn)出，呈層狀，地表出露標(biāo)高：230.0～413.4m，延長5200m，控制斜深＞200m(控制標(biāo)高175m)，厚度34.75～147.22m，平均厚86.06m，厚度變化系數(shù)為7.97～37.21%，平均為19.44%，厚度變化屬穩(wěn)定～較穩(wěn)定型。

礦體產(chǎn)狀與頂、底板圍巖呈整合接觸，界線清楚。礦體中常夾有變質(zhì)粉砂巖薄層，局部見閃長巖或流紋巖脈順層侵入。礦體頂、底板均為硅質(zhì)條帶大理巖，品位變化較大。

3.2 礦石質(zhì)量

礦石由方解石、少量的粘土質(zhì)、硅質(zhì)組成，其中有用礦物為方解石，其余為脈石礦物。

根據(jù)基本分析結(jié)果：礦石中主要化學(xué)成分及含量為：CaO48.00～55.37%，平均51.30%（含量變化系數(shù)為1.89-2.60%屬穩(wěn)定型）；MgO 0.06～1.99%，平均0.59%（含量變化系數(shù)為38.14～51.30%屬較穩(wěn)定型）；SiO22.16～7.76%，平均4.90%；Al2O30.17～0.56%,平均0.43%；Fe2O30.19～0.34%，平均0.29；K2O 0.05～0.10%,平均0.003%。其中CaO為有益組分，其余為有害組分。

據(jù)“A、A茲尼科夫常數(shù)”計算并結(jié)合薄片鑒定資料，礦石中方解石含量為85.92～99.11%，平均91.83%：其他碎屑物含量為0.89～14.08%，平均8.17%。

3.3 礦石類型及品級

根據(jù)礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及物質(zhì)成分可劃分出二種自然類型，即中厚層細粒大理巖和中厚～巨厚層糖粒狀大理巖二種自然類型。

從樣品分析結(jié)果看，礦床平均含量CaO 51.25%、MgO 0.63%、Na2O+K2O 0.23%、SO30.07%、SiO24.92%，礦石質(zhì)量達到了水泥石灰石原料Ⅰ級品要求。

3.4 圍巖及夾石

區(qū)內(nèi)礦體頂板為黃頂子巖組灰～深灰色中層厚細粒硅質(zhì)條帶大理巖，底板為盤嶺巖組灰綠～灰黑色斜長角閃巖。

夾石為灰白色和黃褐色互層的變質(zhì)粉砂巖或含燧石質(zhì)大理巖，局部礦層內(nèi)見有少量不連續(xù)的含燧石質(zhì)大理巖透鏡體或穿插于礦層中的輝綠巖。

3.5 礦床成因

因區(qū)內(nèi)水泥石灰石礦床均產(chǎn)于奧陶系黃頂子組大理巖中，礦體受層位控制明顯，經(jīng)分析石灰石成礦與沉積物質(zhì)和環(huán)境關(guān)系密切，故成因類型應(yīng)屬層控沉積變質(zhì)型石灰石礦床。

4 遠景分析

根據(jù)區(qū)域賦礦層位分布規(guī)律和特點，認為艾家溝～燒鍋屯、綠化～窮棒子溝段與本區(qū)有著非常相似的成礦地質(zhì)環(huán)境和賦礦條件，它們不僅同處于盤嶺復(fù)背斜的西翼，而且又同屬一個地層層位。目前，上述地段分別已有幾家個體小礦正在進行開采，如能對它們開展較系統(tǒng)的地質(zhì)勘查評價，其潛在的資源量將會十分可觀，礦床規(guī)模也有望達到特大型。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.12.002