都勻市奉和方解石礦地質(zhì)特征及成因淺析

劉波

（貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一0四地質(zhì)大隊 都勻 558000）

0 前言

方解石礦床根據(jù)其產(chǎn)出條件，可分為兩種類型：（1）產(chǎn)于基性巖（暗色巖）中，（2）產(chǎn)于碳酸鹽巖中，我國方解石礦床主要屬于后者。碳酸鹽巖在我國西南地區(qū)大范圍分布，巖石類型主要為石灰?guī)r類，而作為重鈣用途的方解石礦山在西南地區(qū)相對較少。隨著我國經(jīng)濟體量的不斷增長，在醫(yī)藥、化工、環(huán)保等方面，方解石作為原材料的重要性日益凸顯，市場對方解石的需求也在不斷增加，這需要相關地質(zhì)礦產(chǎn)研究人員加強對方解石礦床成因的分析，總結(jié)該地區(qū)方解石成礦的規(guī)律，以提高方解石找礦的有效性，進而為推動我國找礦事業(yè)的發(fā)展提供保障。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

礦區(qū)大地構(gòu)造位置位于揚子陸塊江南復合造山帶黔南坳陷區(qū)都勻南北向隔槽式褶皺變形區(qū)，王司背斜軸部東翼。構(gòu)造線總體呈南北向展布，局部表現(xiàn)為北北東-北東向偏轉(zhuǎn)（圖1）。

圖1 區(qū)域地質(zhì)簡圖

1.1 區(qū)域地層

區(qū)內(nèi)出露地層由老至新為寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系。第四系僅零星分布，不整合覆于前述各地層之上。

寒武-奧陶系婁山關組:上部為粉晶白云巖、鈣質(zhì)角礫白云巖、鮞粒粉晶白云巖、砂礫屑白云巖。下部鈣質(zhì)粉砂巖、白云質(zhì)粉砂巖、石英粉砂巖。厚度256～530m。

奧陶系桐梓組：上部灰、淺灰色白云巖，底為泥巖。下部淺灰色白云巖夾泥質(zhì)白云巖。厚度20-417m。

紅花園組：灰色致密灰?guī)r及粗晶生物灰?guī)r夾細晶白云巖。厚度0～176m。

大灣組：上部為灰綠色中厚層及薄層鈣質(zhì)粉砂巖夾泥巖，下部為紫紅色中厚層及薄層瘤狀粉砂質(zhì)灰?guī)r。厚度0～281m。

治理區(qū)屬低緩丘陵區(qū)，海拔高程30.00～37.00m，相對高差7.00m，地形比較平緩，坡度一般5°～10°。

志留系高寨田組：灰、灰綠色泥質(zhì)粉砂巖夾灰?guī)r及砂巖。底部常為底礫巖。厚度0～700m。

泥盆系邦寨組：上部淺灰、灰白色中厚層至厚層石英砂巖，下部為淺灰、灰白色中厚層至塊狀石英砂巖夾泥質(zhì)粉砂巖。厚度0～709m。

第四系：主要為殘積、坡積物，其次為沖積物，成分主要為黃色粘土、砂、礫石。厚度0～20m。

1.2 區(qū)域構(gòu)造

區(qū)域上發(fā)育王司背斜。呈北北東向平行排列，背斜較寬緩，核部出露地層為寒武-泥盆系，巖層產(chǎn)狀較平緩，軸部出露地層為三疊系中下統(tǒng)，巖層產(chǎn)狀相對較陡。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育南北向斷層，其次是北東向、東西向斷層。

1.3 區(qū)域礦產(chǎn)

區(qū)域礦產(chǎn)資源主要有鉛鋅、重晶石。其次有零星分布的鐵、黃鐵礦、硅石、石灰石等礦產(chǎn)資源。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層

勘查區(qū)出露地層主要為奧陶系下統(tǒng)紅花園組、大灣組，志留系蘭多維列統(tǒng)高寨田組及第四系，各地層展布情況見圖2，現(xiàn)分述如下：

圖2 礦區(qū)地質(zhì)簡圖

紅花園組：灰色及淺灰色中厚層白云巖、灰色中厚層灰?guī)r夾細晶白云巖。重晶石常充填中、上部的白云巖節(jié)理、裂隙中，厚136～151m。區(qū)內(nèi)賦礦地層。

大灣組：上部為灰綠色中厚層及薄層鈣質(zhì)粉砂巖、砂巖夾泥巖，下部為紫紅、灰綠色泥巖，厚度大于40～60m。

高寨田組：以深灰色粉砂質(zhì)及泥質(zhì)灰?guī)r夾泥巖為主，下部為灰白色中厚層石英砂巖夾灰色灰?guī)r、泥灰?guī)r。底部常為厚2～3m的底礫巖。厚120～620m。

第四系：主要為殘積、坡積物，其次為沖積物，成分主要為黃色粘土、砂、礫石。厚0～14m。

2.2 構(gòu)造

勘查區(qū)位于區(qū)域性王司背斜東翼。為單斜巖層。地層總體傾向南東，傾角平緩（9-17°）。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，多呈北東走向，次之為北西向，近東西向。

北東向組斷層組區(qū)內(nèi)主要發(fā)育有F1、F3、F4、F6斷層。F1斷層：位于勘查區(qū)東部，南西端交于近東西斷層F5，北東端延伸出勘查區(qū)，區(qū)內(nèi)長約2km。斷層走向北東，傾向南東，傾角55-80°。為一逆斷層，斷層破碎帶寬4-30m，帶內(nèi)主要為白云巖角礫-糜棱巖組成，角礫呈棱角狀、次棱角狀，大小0.1-5×2-10cm，個別極大者達20×40cm。膠結(jié)物主要為白云石、白云質(zhì)、少量鐵質(zhì)，膠結(jié)較松散。錯斷了紅花園組、大灣組、高寨田組地層。

F3 斷層：位于礦區(qū)北西部，兩端延伸出勘查區(qū)，區(qū)內(nèi)長約1.8km。為一正斷層，走向北東，傾向南東，傾角一般60-71°，平均70°。破碎帶寬1-20m，破碎帶主要為方解石、白云石充填，呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，局部夾白云巖碎塊。錯斷了紅花園組、大灣組地層。F4 斷層：位于礦區(qū)中部，貫穿整個勘查區(qū)，南東端被近東西斷層F5錯斷，北西端在廣沖一帶交于F3斷層，區(qū)內(nèi)長約500m。為一正斷層，走向北東，傾向南東，傾角一般52-88°，平均60°。破碎帶寬4-10m，破碎帶內(nèi)主要為方解石、白云石充填，方解石、白云石呈脈狀充填膠結(jié)。錯斷了紅花園組、大灣組地層。F6斷層：位于礦區(qū)南西部，南西端交于F1斷層，北東段延伸出勘查區(qū)。斷層性質(zhì)不明，走向北東，傾向、傾角不詳。錯斷了紅花園組、大灣組、高寨田組地層。

北西向組斷層區(qū)內(nèi)主要發(fā)育有F7 斷層。F7 斷層位于勘查區(qū)北西部，南東端交于F4斷層，區(qū)內(nèi)長約500m。斷層走向北西，傾向北東，傾角70°。為一正斷層，斷層破碎帶寬4-15m，一般10m，帶內(nèi)主要為白云巖角礫，角礫呈棱角狀、次棱角狀，大小0.1-5×2-10cm。膠結(jié)物主要為白云石、白云質(zhì)、少量鐵質(zhì)，膠結(jié)較松散。見寬約3m 的白云石呈脈狀充填。錯斷了紅花園組地層。

近東西向組斷層區(qū)內(nèi)主要發(fā)育有F5 斷層。F5斷層：位于勘查區(qū)南部，斷層兩端延伸出勘查區(qū)，區(qū)內(nèi)長約500m。斷層走近東西向，傾向南，傾角78-88°。為一正斷層，斷層破碎帶寬3-6m，帶內(nèi)主要為白云巖角礫，少量砂巖，角礫呈棱角狀、次棱角狀。膠結(jié)物主要為白云質(zhì)、少量泥質(zhì)，膠結(jié)較松散。見白云石呈網(wǎng)脈狀充填。錯斷了紅花園組、大灣組、高寨田組地層。

2.3 礦體特征

勘查區(qū)方解石礦主要產(chǎn)出于F3、F4 斷裂破碎帶內(nèi)，嚴格受斷裂構(gòu)造控制，呈陡傾斜脈狀體產(chǎn)出，且其產(chǎn)出形態(tài)受F3斷裂產(chǎn)狀控制，F(xiàn)3控制Ⅰ礦體。F4控制Ⅱ礦體。兩礦體均與圍巖界線清楚，不存在明顯的蝕變或過渡帶。

Ⅰ礦體產(chǎn)于F3 含礦斷裂中，位于歸蘭鄉(xiāng)政府-羊窖一帶，為一正斷層。礦體嚴格受該斷層控制，礦體產(chǎn)狀與斷層產(chǎn)狀基本一致，傾向南東，傾角一般60-71°，平均70°，礦體走向控制長約1200m，傾斜延深150m，礦體呈脈狀沿斷裂破碎帶產(chǎn)出。礦體真厚2.43-8.91m，平均真厚5.68m，厚度變化系36%，屬于厚度變化較穩(wěn)定礦體。

Ⅱ礦體產(chǎn)于F4 含礦斷裂中，位于格乃坡-廣沖一帶，為一正斷層。礦體嚴格受該斷層控制，礦體產(chǎn)狀與斷層產(chǎn)狀基本一致，傾向南東，傾角一般52-88°，平均60°，礦體走向控制長約1400m，傾斜延深200m，礦體呈脈狀沿斷裂破碎帶產(chǎn)出。礦體真厚1.21-21.38m，平均真厚9.91m，厚度變化系69%，屬于厚度變化較穩(wěn)定礦體。

2.4 礦石特征

兩礦體中的礦石相似，均為白色塊狀方解石，地表顯淺淡黃色，具菱形解理。礦石礦物主要為方解石，次之為白云石；脈石礦物主要為白云巖巖屑，其次為鐵質(zhì)礦物。礦石結(jié)構(gòu)主要有巨粒它形粒狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為塊狀、斑塊狀構(gòu)造。礦石CaO含量為52.55-55.56%，平均55.07%

3 礦床成因淺析

在王司背斜形成后，區(qū)域性應力作用由之前的擠壓變?yōu)槔瓘?，形成一系列的正斷層，區(qū)域熱液活動相對活躍，含有大量方解石的汽水熱液進入后形成的張性斷裂中，熱液不斷向張性裂隙中充填，在適宜的溫壓、pH 環(huán)境下，對張性裂隙中的松散角礫進行交代并對角礫周圍空間進行充填、結(jié)晶形成方解石礦。