清水河縣白云巖礦地質(zhì)特征及工作建議

趙國(guó)柱，劉明君，楊玉文（.內(nèi)蒙古集寧師范學(xué)院，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 0000；.中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心內(nèi)蒙古總隊(duì)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 00070）

清水河縣白云巖礦地質(zhì)特征及工作建議

趙國(guó)柱1，劉明君2，楊玉文2
（1.內(nèi)蒙古集寧師范學(xué)院，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012000；2.中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心內(nèi)蒙古總隊(duì)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070）

【摘 要】清水河縣境內(nèi)蘊(yùn)藏著巨大的白云巖礦產(chǎn)資源，勘查及利用研究投入明顯不足，開(kāi)發(fā)利用更是非常有限。該白云巖礦分布面積廣、厚度大，開(kāi)采水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，交通便利。建議政府或有關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)地質(zhì)勘查及應(yīng)用開(kāi)發(fā)和深加工技術(shù)研究，將資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，形成本縣礦業(yè)經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】白云巖；礦層特征；開(kāi)發(fā)條件；工作建議

清水河縣位于內(nèi)蒙古自治區(qū)中部呼和浩特市南約90km，東、南邊界與山西省接壤，西瀕黃河與鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗隔河相望。

1　概況

該縣境內(nèi)廣泛分布著中寒武統(tǒng)—中奧陶統(tǒng)一套淺海相沉積碳酸鹽巖地層，中寒武統(tǒng)張夏組、上寒武統(tǒng)鳳山組及中奧陶統(tǒng)馬家溝組賦存著十分豐富的石灰?guī)r礦，下奧陶統(tǒng)冶里組和亮甲山組巖性為白云巖及白云質(zhì)灰?guī)r，蘊(yùn)藏著巨大的白云巖礦。21世紀(jì)以來(lái)當(dāng)?shù)卣⑵髽I(yè)加大了對(duì)該縣境內(nèi)石灰?guī)r的勘查和開(kāi)發(fā)力度，而對(duì)本縣南部一帶廣泛分布的白云巖礦勘查及利用研究投入明顯不足，僅在2010年建材地勘內(nèi)蒙古總隊(duì)對(duì)大梁山地區(qū)白云巖礦進(jìn)行了預(yù)查地質(zhì)工作，在有效的13.77km2范圍求得推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)和預(yù)測(cè)的資源量(334)？共17.72億t。

白云巖礦的開(kāi)發(fā)利用非常有限，僅有2家小型冶鎂企業(yè)，與巨大的資源優(yōu)勢(shì)明顯不相匹配。本文試圖通過(guò)對(duì)該縣境內(nèi)白云巖的地質(zhì)特征、礦層特征及內(nèi)外部開(kāi)發(fā)條件等簡(jiǎn)略介紹，為尋找白云巖礦的投資者提供信息，并希望引起有關(guān)部門的重視。

2　地質(zhì)特征

本區(qū)域所處大地構(gòu)造位置為華北地臺(tái)(Ⅰ)、山西臺(tái)隆(Ⅱ)、清水河隆起(Ⅲ)。出露地層有寒武系、中下奧陶統(tǒng)、上石炭統(tǒng)、二疊系、下白堊統(tǒng)、新近系上新統(tǒng)、第四系上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)。其中下奧陶統(tǒng)為白云巖含礦巖系，根據(jù)巖性組合特征，自下至上分為冶里組、亮甲山組。冶里組巖性為結(jié)晶白云巖夾礫狀白云巖及白云質(zhì)灰?guī)r，厚度87.60m。亮甲山組巖性為厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r夾結(jié)晶白云巖及粒狀白云巖，厚度139.10m。該區(qū)地質(zhì)圖見(jiàn)右圖。

本區(qū)為地臺(tái)型構(gòu)造，結(jié)合本區(qū)域外圍分析，太古代桑干群混合巖化榴石黑云鉀長(zhǎng)片麻巖組成了地臺(tái)的基底。經(jīng)前震旦紀(jì)歷次造山運(yùn)動(dòng)及太古代花崗巖的侵入使地層強(qiáng)烈褶皺與變質(zhì)。總體來(lái)看，本區(qū)太古代以后構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以升降運(yùn)動(dòng)為主，褶皺極其微弱，地層近水平產(chǎn)出，略向南至南西緩傾，傾角一般≤5°，斷裂較為發(fā)育，按其走向劃分，以北東向和北西向斷裂為主，近東西向、北北西向及北北東向斷裂較少。斷裂構(gòu)造對(duì)白云巖礦層有不同程度的錯(cuò)動(dòng)。

區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，僅在清水河一帶出露，因侵入時(shí)代早于奧陶紀(jì)，故對(duì)本區(qū)白云巖礦沒(méi)有影響。

清水河縣區(qū)域地質(zhì)圖

3　白云巖礦層特征

3.1 礦層厚度及分布

受風(fēng)化剝蝕及上覆地層埋伏，清水河縣境內(nèi)下奧陶統(tǒng)冶里組及亮甲山組兩個(gè)含礦巖系主要出露在清水河縣南部一帶，東西延伸最大長(zhǎng)度約35km，南北展布最大寬度約20km，面積約400km2。

已進(jìn)行預(yù)查工作的大梁山白云巖礦區(qū)圈定符合冶鎂用白云巖礦兩層，分別賦存于冶里組地層中(以下稱下礦層)和亮甲山組地層中(以下稱上礦層)，礦體形態(tài)均為近水平產(chǎn)出的層狀礦體，由東到西、從南至北均呈舒緩波狀，總體傾向南西，傾角一般1～ 5°。兩個(gè)礦層間距8.00～75.88m，平均40.60m。下礦層厚度：最大84.80m，最小22.80m(剝蝕殘存厚度)，平均49.87m；上礦層厚度：最大52.99m，最小4.00m(剝蝕殘存厚度)，平均37.36m。

根據(jù)野外找礦實(shí)地踏查及取樣分析，清水河縣南部廣泛分布的白云巖賦存情況，與其中已進(jìn)行了預(yù)查地質(zhì)工作的大梁山地區(qū)白云巖礦基本相同，即清水河縣南部廣泛分布的下奧陶統(tǒng)冶里組和亮甲山組地層中賦存白云巖礦，雖各礦層厚度沿走向及傾斜延展方向有一定的變化，但礦層分布范圍與含礦地層一致。

3.2 礦石特征

兩個(gè)礦層礦石均為結(jié)晶白云巖，淺灰—灰褐色，微晶—細(xì)晶結(jié)構(gòu)，塊狀(層狀)構(gòu)造。礦石主要礦物成分為白云石，含量85%～90%，次為方解石，含量5%～10%，硅質(zhì)含量＜1%，含少量鐵泥質(zhì)。白云石多呈菱面體，顆粒較均勻，粒徑0.06～0.25mm，顆粒邊緣具鐵泥質(zhì)邊；方解石呈塵點(diǎn)狀、粒狀，粒徑<0.05mm，分布于白云石中和空隙間；硅質(zhì)成分無(wú)色透明，為隱晶質(zhì)，顆粒＜0.03mm，零星分布。

3.3 工業(yè)品級(jí)

礦區(qū)按冶鎂用白云巖礦一般工業(yè)指標(biāo)要求劃分為Ⅰ、Ⅲ兩個(gè)品級(jí)，其中Ⅰ級(jí)品也可作為熔劑用白云巖。各品級(jí)礦石組分含量見(jiàn)右表。

4　開(kāi)發(fā)條件及工作建議

清水河縣區(qū)位優(yōu)勢(shì)處于呼(呼和浩特)—包(包頭)—鄂(鄂爾多斯)率先快速發(fā)展的“金三角”經(jīng)濟(jì)圈，豐(豐鎮(zhèn))—準(zhǔn)(準(zhǔn)格爾)鐵路線從該縣西南至北東通過(guò)。全縣境內(nèi)G109國(guó)道、G18高速公路近平行東西橫穿，G209國(guó)道近南北貫通，與省級(jí)公路、縣級(jí)公路等構(gòu)成四通八達(dá)的交通網(wǎng)。黃河萬(wàn)家寨水電站、清水河煤田、隔黃河相望的準(zhǔn)格爾煤田及坑口電廠，構(gòu)成本區(qū)域豐富的煤、電資源，為開(kāi)發(fā)利用白云巖礦能夠提供充足的能源保障。

本區(qū)屬黃土高原東北邊緣，水補(bǔ)給來(lái)源貧乏。白云巖礦出露地區(qū)溝壑縱橫，但都是干谷，為季節(jié)性泄洪通道。礦層節(jié)理裂隙發(fā)育，但賦存標(biāo)高均高于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面，因而導(dǎo)水不富水。黃河從該縣西側(cè)通過(guò)，水位低于賦礦地層。水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。

各品級(jí)礦石組分含量(%)

該縣境內(nèi)白云巖分布面積廣、厚度大，礦山開(kāi)采水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，交通方便，電力充足。有望成為內(nèi)蒙古以白云巖礦為原料的產(chǎn)業(yè)基地。然而由于地質(zhì)勘查工作及應(yīng)用研究程度低，導(dǎo)致開(kāi)發(fā)利用企業(yè)少、規(guī)模小、產(chǎn)業(yè)單一，與其巨大的資源優(yōu)勢(shì)很不相稱。為將資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，形成本縣礦業(yè)經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，建議今后應(yīng)加強(qiáng)以下工作：

(1) 政府或有關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)該縣南部廣泛分布的(大梁山預(yù)查區(qū)外圍)白云巖進(jìn)行全面的基礎(chǔ)性勘查研究工作，初步了解其分布、厚度、質(zhì)量及變化趨勢(shì)，進(jìn)而選擇有利地段開(kāi)展商業(yè)性地質(zhì)勘查工作，并規(guī)模化開(kāi)發(fā)利用。

(2) 針對(duì)不同質(zhì)量的白云巖，加強(qiáng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)和深加工技術(shù)研究，避免采富棄貧，造成礦產(chǎn)資源的浪費(fèi)，使白云巖資源得到物盡其用，優(yōu)質(zhì)優(yōu)用。加快白云巖在制造氯氧鎂水泥、生產(chǎn)鎂鹽系列產(chǎn)品、燒制鎂質(zhì)復(fù)合材及白云巖粉消防材料等方面的研究或試驗(yàn)。增加白云巖的用途及用量。

(3) 地質(zhì)勘查工作中對(duì)未達(dá)到工業(yè)指標(biāo)要求的白云巖夾層及頂板，應(yīng)按照混凝土集料等方面的應(yīng)用進(jìn)行綜合勘查、綜合評(píng)價(jià)。開(kāi)采企業(yè)要綜合開(kāi)采、分別利用，即充分利用資源，降低礦山開(kāi)采成本，又減少剝離物堆放對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的影響。

(4) 編制白云巖開(kāi)發(fā)利用專項(xiàng)規(guī)劃，合理配置資源，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，建設(shè)一批規(guī)模大、技術(shù)設(shè)備先進(jìn)、具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)，做到規(guī)模化、集約化利用資源。

【礦產(chǎn)資源】

【收稿日期】2014-07-30

【基金項(xiàng)目】?jī)?nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)勘查基金項(xiàng)目(編號(hào):10-1-KC22)。

【文章編號(hào)】1007-9386(2015)01-0040-02

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【中圖分類號(hào)】P619.234