云南省貢山縣丙中洛大理石礦床地質(zhì)特征及礦床成因研究

劉心開 林旭

摘 要：丙中洛大理石礦床礦體賦存于下石炭統(tǒng)香山-鋪門前組（C1x-p），巖性主要為板巖、石英砂巖、大理巖、白云質(zhì)大理巖，礦體呈層狀產(chǎn)出，礦石類型主要為大理巖大理石、白云質(zhì)大理巖大理石，礦石顏色變化受變質(zhì)程度影響。為早石炭世沉積的碎屑巖、碳酸鹽巖建造的沉積巖，原巖沉積后受變質(zhì)作用的影響發(fā)生變質(zhì)最終形成大理石礦床，為區(qū)域變質(zhì)型大理石礦床。

關(guān)鍵詞：礦床成因 礦床地質(zhì)特征 大理石礦床 云南省貢山縣

中圖分類號：P618.45 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）04（a）-0106-02

1 區(qū)域地質(zhì)特征

丙中洛大理石礦床位于班公湖-怒江結(jié)合帶（Ⅷ-3）、怒江蛇綠混雜巖（Ⅷ-3-3）內(nèi)[1]。區(qū)域地質(zhì)特征復雜，區(qū)域出露地層有前震旦、寒武、泥盆、石炭、二疊、三疊、侏羅、古近系地層[1，2]，由于其特殊大地構(gòu)造位置，主要發(fā)育有燕山期巖漿活動。接觸、區(qū)域變質(zhì)作用均較發(fā)育，礦產(chǎn)資源主要有：鉛、鋅、銀、鐵、金、綠柱石、大理石等礦產(chǎn)，其中大理石礦資源量最為豐富，具有豐富的亟待開發(fā)的礦產(chǎn)優(yōu)勢。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

丙中洛大理石礦區(qū)地層出露簡單，僅出露下石炭統(tǒng)香山-鋪門前組（C1x-p），按照巖性可以劃分為五段，各段巖性分別如下：

一段（C1x-p1）：灰黃色砂質(zhì)板巖、石英砂巖。厚50～4900m，與下伏燕山期花崗巖斷層接觸；二段（C1x-p2）：淺灰白、白、淺粉紅色塊狀大理巖、白云質(zhì)大理巖，厚100～250m，三段（C1x-p3）：灰、淺褐黃灰色鈣質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖夾薄層狀大理巖，厚170～1650m，；四段（C1x-p4）：巖性為灰、白、粉、褐紫色中-厚層狀大理巖，夾薄層板巖，厚80～270m；五段（C1x-p5）：淺褐黃灰、深灰色砂質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖夾薄-中厚層狀灰白、淺灰、灰色大理巖透鏡體，厚>5000m，大理巖夾層厚15～60m。與下伏地層整合接觸[1～4]。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)斷裂構(gòu)造按方向可分為南北向、東西向兩組，其中南北向斷層控制了礦體分布范圍，但對礦體形態(tài)、礦石塊度及礦石質(zhì)量影響甚微，而東西向斷層對礦體形態(tài)、礦石塊度破壞較大，對礦石質(zhì)量有較大影響。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要發(fā)育有燕山期灰色中—粗粒似斑狀黑云二長花崗巖。

2.4 變質(zhì)作用

丙中洛大理石礦地處福貢—貢山變質(zhì)帶，受區(qū)域地質(zhì)作用的影響下石炭統(tǒng)香山-鋪門前組（C1x-p），沉積原巖發(fā)生重結(jié)晶形成了大理巖、白云質(zhì)大理巖，板巖、千枚巖等，加之本區(qū)斷層構(gòu)造發(fā)育，局部地區(qū)的也發(fā)生了構(gòu)造動力變質(zhì)作用和熱力變質(zhì)作用，主要表現(xiàn)在斷層附近及巖石與巖漿巖接觸帶巖石變質(zhì)程度加深，這使得本區(qū)不同區(qū)域的巖石變質(zhì)程度不同，從而形成了多種多樣的大理石礦。

3 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)大理石礦賦存于石炭系下統(tǒng)香山-鋪門前組二段（C1x-p2）、四段（C1x-p4）、五段（C1x-p5），其中二段（C1x-p2）、四段（C1x-p4）為主要賦礦層位。將賦存于二段（C1x-p2）、四段（C1x-p4）的礦體分別命名為：一、二礦層。

一礦層：礦體呈層狀產(chǎn)出，走向近南北向，區(qū)域延伸>30km，總體產(chǎn)狀75°～110°∠55°～88°，礦層出露寬100～250m，總體厚度穩(wěn)定。礦石類型為灰白、淺灰色微-細粒大理石，次為白、灰、粉色微-細粒大理石。礦層礦石粒度南粗北細，顏色南凈、白，北灰?guī)щs，南北礦石質(zhì)量存在差異。礦體內(nèi)夾石為細-中粒大理巖或白云質(zhì)大理巖，夾石與礦層產(chǎn)狀一致，界線為漸變關(guān)系。

二礦層：礦體近南北向細長條帶狀分布，區(qū)域延伸長>30km。礦體呈層、似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)出形態(tài)與一礦層近同。礦層出露寬度80～270m。主要礦石類型為灰白、淺灰色微-細粒大理石，次為白、粉、褐色、灰色微-細粒大理石。礦層礦石粒度南粗北細、質(zhì)感上南不如北細膩，顏色南凈白，北灰?guī)щs，南北礦石質(zhì)量存在一定差異。與一礦層不同的是在本礦層夾有一層厚10～20m的白色微-細晶白云石大理石，質(zhì)感細膩，水潤晶瑩，玉感強。夾石情況類同一礦層。

4 礦石特征

4.1 礦石類型及礦物組合

丙中洛大理石礦按照巖性劃分為：大理巖大理石、白云質(zhì)大理巖大理石，按照顏色、圖紋變化可以將本區(qū)大理巖大理石劃分為：白色微-細晶大理石、灰白-灰色微-細晶大理石、灰白-灰色細-中晶大理石、粉、綠、淺褐-褐等彩花微-細晶大理石五類。各種礦礦石特征如下。

（1）白色大理巖大理石：微-細粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物為方解石、少量鐵泥質(zhì)，拋光后為乳白色質(zhì)感圓潤細膩，部分帶淡灰色條紋或云狀圖案，圖案花紋具方向性。（2）白色細-中晶大理石：細粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物為方解石，少量白云石、石英。拋光后為乳白、淡黃色、帶翠綠色點狀圖紋、帶淺灰褐色云狀條紋，部分帶淡灰色條紋或云狀圖案，圖案花紋具方向性。（3）粉、綠、淺褐-褐漆色等彩花微-細晶大理石：微-細粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物成分主要為方解石，少量鐵質(zhì)，剖光后呈粉、淺紫、淺褐-褐等色，主要為條紋狀云霧狀圖案，圖案花紋不具方向性，其裝飾性較佳、可拼性能稍差。

4.2 化學成分、物理力學性質(zhì)

（1）大理巖大理石礦主要化學成分：CaO 53.99%、MgO 1.59%、SiO2 0.27%、Fe2O3 0.07%、FeO 0.03%、Al2O3 0.02%。物理性質(zhì)：體重2.71t/m3、吸水率0.13%、抗風化能力較強、抗壓強度79MPa、垂直抗剪強度20.5 MPa、水平抗剪強度29MPa、抗折強度17.6 MPa、肖氏硬度37、耐磨度0.0889～0.15g/cm2、耐酸度98.54%～98.71%、耐堿度100.01%～100.02%。（2）白云質(zhì)大理巖大理石礦化學成分CaO31.70%、MgO20.85%、SiO2 0.77%、Fe2O3 0.22%、FeO0.18%、Al2O30.14%。物理性質(zhì)：體重2.74 t/m3、吸水率0.10%、抗風化能力較強、抗壓強度129MPa、垂直抗剪強度27.5MPa、水平抗剪強度40.8MPa、抗折強度18.3MPa、肖氏硬度41、耐磨度0.12～0.17g/cm2、耐酸度98.55%～98.89%、耐堿度100.00%～100.02%。

5 礦床成因機制

礦床位于福貢-貢山變質(zhì)帶的西緣。經(jīng)歷了多期構(gòu)造運動，使沉積的石炭系地層發(fā)生變質(zhì)作用，因此探討礦床成礦時代較困難，沉積成巖后各期構(gòu)造運動均可能對成礦均有貢獻。華力西運動使該區(qū)第一次遭受變質(zhì)，但該期地質(zhì)作用產(chǎn)生的變質(zhì)程度較低。對礦床影響最大為晚燕山期構(gòu)造運動，燕山運動使該區(qū)遭受了大規(guī)模的褶皺、斷裂、以致最大限度的被壓縮，普拉底以南壓縮更為強烈，與此同時有大面積的巖漿侵入活動，在普拉底以南地區(qū)巖漿侵入更為廣泛，使得普拉底以南地區(qū)相對普拉底以北地區(qū)溫度、壓力增高，變質(zhì)加深，甚至在普拉底以南地區(qū)出現(xiàn)熔融流動，發(fā)生混合巖化，從而使變質(zhì)巖石經(jīng)歷了多次的變質(zhì)作用，同時還有局部動力變質(zhì)作用[1-3]。

綜上所述，福貢-貢山變質(zhì)帶變質(zhì)為多期地質(zhì)運動的結(jié)果，經(jīng)歷多次構(gòu)造運動使石炭系地層發(fā)生變質(zhì)作用，使得原來沉積的碳酸鹽巖發(fā)生重結(jié)晶變質(zhì)作用，并最終形成大理石礦床。其中對礦床形成貢獻最大的為燕山期構(gòu)造運動。

參考文獻

[1] 張盛江，劉心開.云南石材礦產(chǎn)資源潛力評價[R].昆明：中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心云南總隊，2018.