河南省鶴壁地區冶鎂白云巖礦特征

張 磊

（新鄉市國土資源局，河南新鄉453000）

河南省鶴壁地區冶鎂白云巖礦特征

張 磊*

（新鄉市國土資源局，河南新鄉453000）

鶴壁地區是我國重要的冶煉金屬鎂基地。《河南省鶴壁市白云巖礦地質普查》項目是2007年度河南省地質勘查基金（周轉金）地質勘查類（兩權價款）項目。鮞粒白云巖礦石類型是本次新發現的新的冶鎂白云巖礦石類型。冶鎂白云巖礦體賦存于寒武系中、上統接觸部位，礦石類型為鮞粒白云巖，礦石品位高、雜質低，礦體層位穩定、開采條件好，適宜籌建大型、特大型冶鎂白云巖礦山基地。

地質；冶鎂白云巖；特征

礦體位于河南省鶴壁市西部山區，大地構造位置處于太行山區東南緣。本地區寒武系、奧陶系碳酸鹽巖廣布，層位穩定，產狀平緩，露頭良好，地質研究程度高，是開展碳酸鹽巖地區找礦的較理想地區。礦區面積34.77km2。

礦體賦存于寒武系中、上統接觸部位，巖性以鮞粒白云巖為主，少量的細晶白云巖。礦體厚度約7.20～55.25m左右，區域上沿寒武系中、上統接觸部位尖滅再現帶狀分布。

礦床成因類型為沉積型白云巖化冶鎂白云巖礦床，共6個礦體組成，形態為層狀、似層狀。全礦區冶鎂白云巖礦石資源儲量共計25646×104t，為特大型金屬鎂白云巖礦床規模，平均品位MgO 20.52%，為優質冶鎂白云巖礦石原料。

1 礦化特征

鶴壁地區冶鎂白云巖礦含礦層位的主要礦化巖性為鮞粒白云巖，少量的細晶白云巖。厚層、巨厚層狀，平行層理發育，局部見斜層理，表面為深灰色、灰黑色，宏觀特征明顯。橫向上和鮞粒灰巖呈過渡關系，和鮞粒灰巖沉積構造相同。

2 礦床特征

2.1 礦體特征

礦區內共有礦體6個，產狀均與地層一致，總體呈層狀、似層狀，與圍巖地層整合接觸，沿走向、傾向成呈尖滅再現狀。主要礦體規模較大，品位較高，達到大型、特大型規模。

2.1.1 礦體空間位置

礦體賦存于寒武系中上統接觸部位，分布在南部的半山腰和北部的溝谷底部。礦體由寒武系中統張夏組和寒武系上統崮山組鮞粒白云巖和少量的中細晶白云巖組成。礦體嚴格受地層層位控制，層位穩定，產狀平緩，形態簡單，出露良好。礦體傾向北東，傾角5°～10°，與地層產狀一致。礦體底板最高點海拔標高244.28m，最低點海拔標高194.14m。

2.1.2 礦體規模、形態和厚度、品位、巖性結構

平面上礦體呈帶狀。礦體出露寬度約40～250m，長度約13km，厚度43.53～25.17m，礦體厚度由北向南有逐漸變薄的趨勢，東西方向上變化無規律。面積1714460m2。

剖面上礦體呈層狀、似層狀，產狀嚴格受圍巖控制，總體近水平，礦體傾向北東，傾角5°～10°，與地層產狀一致。礦體厚度7.20～55.25m，平均28.50m（見表1、圖1）。

礦石中含量MgO最大值為21.74%，最小值為16.8%，平均值為20.52%。CaO含量最大值為46.59%，最小值為28.91%，平均值為30.97%。

礦石以鮞粒結構為主，少量的中細晶結構。

2.2 礦石特征

2.2.1 礦石的礦物成分

礦石的礦物成分簡單，主要有白云石組成，少量的鐵質、粘土等。礦石礦物成分較均一。

表1 礦體特征表

白云石：自形—半自形粒狀，含量98%～99%。d= 0.01～0.06mm，晶體之間為隱晶質—泥狀鐵泥質充填、渲染。

鐵泥質：隱晶質—泥狀，含量1%～2%。由隱晶質—膠狀褐鐵礦與泥質礦物混染，充填分布于白云石晶體之間，并渲染白云石。

2.2.2 礦石的化學成分

從化學分析結果可見，礦石中有用組分為MgO，礦石中的有害成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O、Na2O等，算術平均值均低于有關要求，且成分較均勻。特征值及其變化見表2。

表2 礦石化學成分特征值

2.2.3 礦石的其它化學元素

光譜半定量分析結果顯示礦石中存在的其它化學元素有：Mn122、Ni3.1、Zn17.0、Li2.0、Mo0.20、Cl0.006、Au0.0005、V0.8、Br1.46ppm。

2.2.4 礦石的結構構造

2.2.4.1 礦石結構

礦石以鮞粒結構為主，少量的中細晶結構、碎屑結構和網狀微細結構。

鮞粒結構：殘余鮞粒組成，次圓—橢球狀，d＝0.25～1.0mm，多數d＝0.35～0.8mm，長軸大致定向排列，受極強白云巖化作用，原鮞粒結構遺跡雖然模糊，但同心鮞粒紋層結構依稀可見。鮞粒之間主要由重結晶細—粉晶白云石充填，膠接類型為基底—孔隙式膠結。

中細晶結構：巖石主要由白云石組成，自形—半自形粒狀，含量97.5%～99%。d=0.01～0.18mm，晶體之間為隱晶質—泥狀鐵泥質充填、渲染。

2.2.4.2 礦石構造

礦石構造以致密塊狀為主，局部可見疊層狀構造和不均勻條帶構造。

塊狀構造：為礦石中常見構造，礦石多呈致密堅硬的塊狀。

疊層狀構造：系由藻灰巖形成的特殊構造，常見形態為紋層狀，少量的柱狀、丘狀、樹枝狀等。

不均勻條帶構造：由暗色的富含有機質藻絲微層與有機質藻絲較少的微層相間組成不均勻條帶構造。

2.3 礦石類型

礦石的自然類型簡單，主要為鮞粒白云巖，少量的中細晶白云巖。礦石的工業類型為煉鎂用白云巖。由于現有《規范》沒有對金屬鎂用白云巖礦石分級，本次勘查也暫不分級。

鮞粒白云巖：巖石呈淺灰—深灰色，厚層狀，殘余鮞粒結構，塊狀構造。殘余鮞近70%，可見鮞輪廓，但其內部已重結晶，大小為1.46～0.58mm，原巖鮞粒間為孔隙式膠結，鮞粒全部由白云石構成，多呈他形晶，晶粒在0.08～0.21mm之間。填隙物大于30%，為細晶白云石。白云石含量97.5%～99%之間，鐵泥質1.0%～2.5%。

中細晶白云巖：灰白色，風化面多呈灰黑色，細晶結構，中細晶鑲嵌結構，塊狀構造，主要礦物為白云石，次為方解石等，多為半自形晶，鑲嵌狀接觸，橫向上成分稍有變化，但都能滿足礦石質量要求。單層厚度一般2m左右，最厚大于4m，最薄僅0.5m。

2.4 礦體圍巖及夾石

2.4.1 礦體頂板

礦層頂板為上寒武統崮山組（∈3g）深灰色厚層狀白云質鮞粒灰巖、鮞粒灰巖，少量的第四系粉質粘土。白云質鮞粒灰巖與鮞粒灰巖呈漸變關系。

白云質鮞粒灰巖，深灰色，鮞粒結構，塊狀構造，主要礦物為白云石，次為方解石等，多為半自形晶，鑲嵌狀接觸，主要化學成分MgO14.84%、CaO 36.86%、SiO21.28%、K2O 0.19%、Na2O0.021%。

鮞粒灰巖，深灰色，鮞粒結構，塊狀構造，主要礦物為方解石，次為白云石等，多為半自形晶，鑲嵌狀接觸，主要化學成分MgO 4.93%、CaO 50.72%。

粉質粘土，灰黃色，疏松多孔，手捏易碎。含巖石碎塊，多被改造成農田。多分布在溝谷底部，厚度0.2～5.0m，一般厚度為1～2m。

礦體頂板層位穩定，橫向上成分穩定，礦體表面為灰黑色，該層表面呈淺灰色，與礦層宏觀特征明顯，比較容易區別。產狀和礦層一致，整合接觸。

2.4.2 礦體底板

礦層底板為中寒武統張夏組灰色厚層鮞粒灰巖、灰色、深灰色，鮞粒結構，塊狀構造。礦物成分主要為方解石，次要礦物為白云石，鐵質、粘土少量。主要化學成分MgO2.76%～18.84%、CaO31.29%～51.66%、SiO20.72%、K2O0.062%、Na2O0.021%。層位穩定，橫向上成分變化不大，與礦層宏觀特征明顯，比較容易區別。產狀和礦層一致，整合接觸。

2.4.3 夾層

礦體無夾層。局部礦體MgO含量小于19%，但上下8m任意平均都能大于礦體最低品位，各項有害指標均符合規范要求。不影響礦體總體質量。

3 礦床成因及找礦標志

3.1 礦床成因

礦體賦存于寒武系中上統接觸部位，即張夏組頂部和崮山組底部，總體是在寒武紀陸表海環境下形成的。巖石為一套厚層狀碳酸鹽巖建造，巖石組合為鮞粒白云巖為主要的巖石類型，中細晶白云巖、碎屑白云巖、疊層石白云巖少量。鮞粒結構為主，少量的中細晶結構、礫屑結構。礦石為快狀構造，疊層石構造，塊狀層理、平行層理為主，可見三葉蟲屑。以上特征表明，礦體形成于一個動蕩的陸表海鮞粒灘環境。白云巖化作用是由于障壁作用，海水含鹽度升高，海水濃縮而形成的。中細晶白云巖、碎屑白云巖、疊層石白云巖的出現，單層變薄，證明海水變淺了，逐漸變成了有障壁海的潮坪環境。

3.2 找礦標志

礦體位于寒武系張夏組頂部和崮山組底部，區域上為一套巨厚層的碳酸鹽巖建造，地貌上為一較大的陡坎狀，地形陡峻，溝谷深切，巨厚的碳酸鹽巖中，上下巖性均為鮞粒灰巖，表面為灰色、淺灰色，礦體往往位于陡坎狀地貌的中上部，巖性為鮞粒白云巖，表面為深灰色、灰黑色，宏觀特征明顯。巨厚層的碳酸鹽巖陡坎之上為寒武系炒米店組薄板條帶狀微晶灰巖，地貌上為緩坡狀地貌，其下為寒武系饅頭組灰巖和頁巖互層巖性組合，常形成階梯狀地貌，也為尋找礦體的間接重要標志。

4 結論與建議

（1）該礦床礦石類型在本地區為一新發現的礦石類型，和其它類型比較，MgO品位高、雜質低，是一種新型的優質冶鎂白云巖原料。

（2）該礦床為一沉積型冶鎂白云巖礦床，礦體形態為板狀體，厚度、品位變化小，覆蓋層小，適宜露天開采。

（3）礦石礦物成分簡單，礦石自然類型簡單，找礦標志明顯。含礦地層在本地區分布廣泛，有很好的找礦前景。

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P613

A

1004-5716(2016)12-0166-03

2016-01-25

2016-01-27

張磊（1974-），男（漢族），河南延津人，工程師，現從事礦產資源管理及地質勘查工作。