江西省瑞昌市恒大大理石礦床地質特征及成因分析

袁輝

（江西省地質礦產勘查開發局贛西北大隊，江西九江 332000）

1 區域地質特征

恒大大理石礦床位于江西省瑞昌市北西方向直距25km 處，隸屬夏畈鎮管轄。大地構造位置位于揚子陸塊（Ⅰ）—下楊子地塊（Ⅱ）—長江中下游坳陷帶（Ⅲ）—九江坳陷（Ⅳ）之寶山—大橋背斜中部及南翼。

1.1 地層

區內主要出露早古生界奧陶系地層，由老到新有大面積出露的下統侖山組、紅花園組，呈寬帶狀分布的中統湯山組，窄帶狀及零星分布的上統湯頭組、新開嶺組。

侖山組：分布于背斜核部及軸部，灰色、淺灰色厚層—塊狀白云巖、白云質灰巖，局部夾薄—中厚層狀灰巖，產三葉蟲等化石。厚233.9m，本區未見底。是“幻影灰”大理石賦礦層位。

紅花園組：分布于背斜僅核部及南翼，灰色、灰白色巨厚層狀灰巖夾白云質灰巖、微晶—粉晶灰巖夾灰色泥質條帶灰巖，含少量的頭足類化石，偶見腕足類化石。厚74.1m。

湯山組：在背斜南、北兩翼均有出露，主要為灰色生物碎屑灰巖、瘤狀灰巖及泥質灰巖，略夾豬肝色薄層狀泥質條帶灰巖，局部見少量鈣質頁巖。化石含量增多，主要為頭足類。厚102.4m。

湯頭組：小范圍出露于背斜南、北兩翼，以灰綠色、黃綠色鈣質頁巖為主，夾青灰色薄—中厚層瘤狀灰巖。厚28m。

新開嶺組：僅在背斜北翼零星見及，深灰色含炭質硅質泥、頁巖，含硅質粉砂質泥巖。厚40.38m。

奧陶系巖性自下而上是：白云巖→灰巖夾生物碎屑→鈣質頁巖夾瘤狀灰巖→筆石頁巖，反映了奧陶紀為一個完整的沉積旋回。本區奧陶紀早世為正常淺海環境，水體較平靜，穩定的蒸發環境形成厚而純的白云巖；中世海浸擴大，厚層灰巖因海平面不斷上升夾著生物碎屑灰巖共同沉積下來；晚世早期水動力作用較強，形成瘤狀灰巖，灰綠色、黃綠色鈣質頁巖則反映出當時環境整體為動物擾動程度相對較高的沉積區及風化作用微弱的陸蝕區；晚世末期海水退縮，本區處于較封閉的海水盆地，形成了筆石頁巖相。

1.2 構造

礦床位于長江大斷裂西側，地質構造復雜。

寶山—大橋背斜，區內出露長約13km，寬約5.5km。軸向北東東，整體為一北翼陡南翼緩的南傾軸面。樞紐在東西兩端有起伏，核部位于港南村，最老地層為奧陶下統系侖山組白云巖；兩翼依次出露奧陶系中統湯山組至泥盆系五通組。核部層間破碎強烈，強硅化導致東西傾伏端產狀不清。西段被寶山—戲子洞北西向斷層斜切，右行平移，錯距1km 左右。南翼在油樹下附近發生層間揉皺。

仙姑臺縱斷層：長大于1.5km，為逆掩斷層。近東西走向，傾向近南，傾角不大，35°～45°。位于背斜核部，很少見后期橫斷層及斜斷層切割，巖漿活動較強。

寶山—戲子洞斜斷層：走向北西，南端被雙下橋—銅嶺斜斷層斜切，右行平移，錯距大于200m，全長10km，傾向南西，傾角65°，屬右行平推正斷層，于下南山一帶將寶山—大橋背斜軸錯斷，錯距為1000m。

雙下橋—銅嶺斜斷層：為左行平推逆斷層，走向總體為北東，傾向南東，傾角50°左右，長大于2.5km。

礦床內見及兩條橫斷層，走向主要為北北西，傾向北東東，與地層走向夾角大于70°，主要形成于燕山期，規模較小，對礦體有一定的切割破壞作用，整體影響不大。

1.3 巖漿巖

區內巖漿巖屬上地幔或下地殼硅鎂層混熔過渡型巖漿成因，由這類巖漿形成的中酸性侵入體呈帶分布于長江大斷裂西南側。

巖漿巖主要為侏羅紀侵入巖，有位于礦床南側的寶山—燕山早期第一階段侵入巖體（176～196Ma），為不規則U 字型巖墻，受北西向隱伏斷裂及北東東向斷裂控制。侵入于奧陶系灰巖、白云巖及志留系砂頁巖中，為淺成相中酸性侵入巖，主要為中粗粒花崗閃長斑巖，次為花崗閃長巖，接觸處蝕變明顯，圍巖多具大理巖化、角巖化。

東側銅廠—燕山早期第三階段侵入巖體（140～153Ma），為不規則狀小巖株，位于寶山—大橋背斜中段核部，受北東東向斷裂及北西向隱伏斷裂控制。侵入于奧陶系灰巖、白云巖及志留系砂頁巖中。

及礦床內的燕山早期第三階段花崗細晶巖脈，侵入于侖山組細晶白云巖中，長230m，寬一般2～4m。

2 礦床地質特征

2.1 礦體特征

至下而上有3 層礦體，均產于奧陶系下統侖山組地層中，呈層狀、帶狀產出，產狀與地層基本一致，傾向南南東，傾角25°～55°，變化一般。

Ⅰ礦體為淺灰色厚層—塊狀弱大理巖化細晶白云巖，分布于礦區中北部，長約860m，東部被巖脈切割，厚一般25～30m。產狀沿走向變化不大，往深部傾角變大，可達52°。控制礦體的9 個鉆孔均未見到溶洞，巖溶不發育。

Ⅱ礦體為灰白色厚層狀大理巖化細晶白云巖，長800m 左右，分布在礦區中部，規模最小，厚度僅12.5～19.5m。礦體內未見溶洞，巖溶不發育。

Ⅲ礦體為礦區主礦體，巖性為灰白色厚層狀—塊狀大理巖化細晶白云巖，分布在礦區東南部，長約620m，厚度可達90～120m，厚度穩定。深部傾角比淺部大。巖溶率為0.76%，屬巖溶不發育。

2.2 礦體圍巖

頂、底板圍巖為侖山組灰色薄—厚層狀含碳質、硅質大理巖化白云巖，碳質、硅質顏色灰黑—黑色，多呈條帶狀、團包狀，與巖石整體色差大，形成鮮明的色斑、色線，影響裝飾性能，另外碳質易于風化而影響石材的耐久性，硅質質地堅硬而影響加工性能。

2.3 礦石質量

礦石成分以白云石為主，含量約為95%，次為方解石（5%），微量泥質，礦石組分單一，結構以半自形細晶結構為主，少量變晶結構，塊狀構造。白云石多呈半自形—他形粒狀，顆粒直徑0.05～0.2mm。方解石呈他形鑲嵌。

礦石化學成分MgO 含量20.56%～22.11%，CaO 含量28.64%～30.57%，SiO2含量0.41%～3.79%，與我國著名的北京房山“漢白玉”大理石化學成分相近。

因原巖時代較近，且離巖漿巖體距離較遠，故本礦床大理巖化程度相對較淺，顏色總體在原巖的淺灰色與大理巖的白色間過渡，呈淺灰—灰白色。礦床位于贛北地球化學區的瑞昌—彭澤地球化學亞區，區內沿江I 型中酸性斑巖帶發育，銅礦床多且規模大，有311°方向10.7km 的豐山銅礦，97°方向10.2km 的武山銅礦，以及106°方向26.5km 為的城門山銅礦等。引起區內以Cu 為首的基性組分呈高背景，Cu 元素異常廣泛分布，使得石材在水浸濕后表面呈現出一種淡淡的藍色，色澤柔和美觀、質感莊重、格調高雅、獨特而神秘，故而得名“幻影灰”，又稱“藍底幻影灰”。

大理石物理性能經采樣測試，壓縮強度108～242.8Mpa，彎曲強度7.2～12.2Mpa，且壓縮、彎曲強度隨大理巖化變質作用增強而增大，吸水率0.17%～0.47%，體積密度2.8～2.85t/m3，符合《天然大理石建筑板材》（GB/T 19766—2016）規范要求。大理石放射性低，經檢測內照射指數（Ira）0.69～0.76、外照射指數（Iγ）0.29～0.31，參照《建筑材料放射性核素限量》（GB 6566—2010）規定，屬A 類裝飾裝修材料。

3 成因分析

恒大大理石礦床成因初步確定為淺海相沉積熱接觸變質的碳酸鹽巖礦床，礦體的形成與沉積作用與環境及后期熱接觸變質作用有直接關系。白云巖礦體為蒸發環境產物，形成的古地理環境為正常淺海，水體較平靜，屬較穩定的淺海相碳酸鹽巖沉積，形成厚層的純白云巖。期后經過一系列沉積疊加和構造變形，逐漸抬升成陸。燕山早期的巖漿呈多階段侵入侖山組細晶白云巖及周邊巖層，受巖漿熱液接觸變質作用影響，但較大巖體離礦層距離較遠，侵入礦層的為小規模巖脈，白云巖呈弱—中等程度的大理巖化，白云石部分重結晶，巖石結構構造發生一定變化，顏色變淺變亮，由淺灰色變成灰白色，形成大理石礦體。

4 結語

（1）早古生界奧陶系下統正常淺海較平靜水體環境沉積的厚層純白云巖，為“幻影灰”大理石提供了物質基礎。

（2）斷層及褶皺限制了礦體的延伸，對礦體有一定破壞作用。

（3）巖漿巖體對白云巖一定程度的大理巖化蝕變作用，形成“幻影灰”大理石獨特的顏色、花紋，且對石材物理性能有一定的提升。

（4）大理石在浸水后表面泛有獨特的淡藍色，主要原因為礦床地區銅元素呈高背景，與區內沿江I 型中酸性斑巖帶和銅礦床有關。