獨山縣貶桶地區方解石礦床地質特征及成因

摘要：通過對獨山縣貶桶地區方解石礦床區域地質背景、礦床地質特征等因素分析的基礎上，探討貶桶方解石礦礦床成因，初步認為礦床受地層、巖性、構造等因素控制，石炭紀碳酸鹽巖為方解石礦提供了物質來源，獨山斷裂為礦床導礦構造，次一級張性斷裂（F1）為賦礦構造，礦體就位于斷裂產狀變化處，礦床類型屬熱液充填型。

關鍵詞：貶桶方解石礦；地質特征；成因分析；貴州獨山縣

中圖分類號：P578.6+1""" 文獻標識碼：A""" doi：10.12128/j.issn.1672-6979.2025.04.004

0 引言

方解石是重要的無機化工產品，用于塑料、造紙、涂料、橡膠、化學建材、日用化工、油墨、牙膏、黏合劑、密封材料等行業，隨著我國社會經濟的發展，醫藥、 化工、環保型生活方便盒（袋）等領域，市場對方解石的需求也在不斷增加［1-23］。近年來，為滿足黔南州及周邊對方解石礦的需求，促進地方經濟的發展，黔南州加大方解石礦的勘查力度，貶桶地區方解石礦為黔南州開展的州級地勘基金項目之一［24］。研究區（礦床）位于獨山縣城南西側，為貴州省重要的方解石礦床集中區，具備較好的成礦地質條件。但前人的研究主要集中在銻、鉛鋅、汞等內生礦床，對方解石礦研究較少。隨著黔南州州級地勘基金項目的開展，急需對區內方解石礦床地質特征進行總結，對成因進行分析探討，為本區及周邊下一步找礦工作提供參考。

1 區域地質背景

研究區（礦床）大地構造位置位于羌塘-揚子-華南板塊（一級）—揚子陸塊（二級）—江南復合造山帶（三級）的南西緣［25］，屬黔南坳陷鋁土礦-磷-硫鐵礦-Hg-Sb-Au-Pb-Zn-重晶石-煤-煤層氣-頁巖氣成礦帶［26］。區域出露地層有青白口系、南華系、寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系及三疊系，在本區以南的廣西芒場一帶有燕山期花崗巖出露。區域構造以礦床南側的月里斷層為界，北側發育以獨山復式背斜為代表的系列NNE向展布的隔槽式褶皺疊加NE向、NW向斷層，構成“棋盤式”的構造格架［27］，南側以發育近EW向和SN向斷裂構造為特點（圖1）。

2 礦床地質特征

2.1 地層

研究區（礦床）出露地層為石炭紀下統上司組、石炭紀上統黃龍組。

石炭紀下統上司組。以淺灰、灰黑色中層灰巖夾瘤狀泥質灰巖為主，上部夾少量灰、深灰色白云巖及燧石灰巖，下部夾淺灰色石英砂巖及黏土頁巖，厚0～665 m，與下伏舊司段連續沉積。

石炭紀上統黃龍組。以灰白色厚層塊狀灰巖為主，夾少量白云質灰巖及燧石灰巖。厚182～419 m，為區內主要賦礦地層，與下伏地層司組為斷層接觸。

2.2 構造

研究區（礦床）位于獨山復式背斜南西翼，區內發育2條斷層，為SN向斷層F1及EW向斷層F2（圖2）。

F1：位于貶桶—東寨一帶，區內出露長1 km，呈近SN向延伸，貫穿全區。斷層傾向70°～124°，傾角68°～78°，為一正斷層。斷層破碎帶寬5～64 m，見方解石礦化及少許褐鐵礦化。方解石為白色、乳白色，以半自形—他形晶為主，局部被褐鐵礦侵染成紫紅色。斷層角礫巖發育，排列雜亂，分選性差，成分為灰巖，以棱角—次棱角狀為主，膠結物為鈣質。F1為區內主要控礦、賦礦斷層。

F2：位于研究區（礦床）中部，區內出露長200 m，呈近EW向延伸，貫穿全區。斷層總體傾向NE，傾角75°～80°，為一左形平移斷層。斷層破碎帶寬1～3 m，破碎帶內角礫巖發育，呈棱角、次棱角狀，排列雜亂，為鈣、泥質膠結，斷層斷距約10 m。F2為成礦后期構造，錯斷了F1斷層，破壞礦體的連續性。

2.3 礦體特征

區內查明方解石礦體2個，均產于F1斷層破碎帶中，礦體在礦床中部被F2斷層錯開，F2斷層南部為Ⅰ礦體、北部為Ⅱ礦體。

Ⅰ礦體：分布于礦床南部，嚴格受F1斷層控制，礦體產狀與斷層產狀一致（圖3），傾向E，傾角65°～74°，礦體走向控制長554 m，傾斜延伸170 m，真厚度2.02～30.34 m，平均14.61 m， 白度85.01％～93.55％，平均88.34％，CaO含量54.21％～55.50％，平均含量55.01％。

Ⅱ礦體：分布于礦床北部，嚴格受F1斷層控制，礦體產狀與斷層產狀一致，傾向E，傾角68°～70°，礦體走向控制長458 m，傾斜延伸130 m，礦體真厚度0.82～17.71 m，平均8.72 m，白度85.02％～96.39％，平均89.37％，CaO含量54.48％～55.55％，平均含量54.55％（圖4）。

2.4 礦石結構構造

2.4.1 礦石結構

粗—巨晶結構： 方解石粒度1～5 mm以上不等，彼此相對平行分布，為主要的礦物類型；一種含量較少且粒度相對較小，呈半自形—自形粒狀，粒度0.1～0.5 mm，多分布于柱狀方解石粒間。

不等晶結構：方解石呈他形—半自形粒狀，粒度0.1～5 mm以上不等，彼此緊密鑲嵌分布。

2.4.2 礦石構造

致密塊狀構造：方解石呈他形—半自形粒狀，粒度0.5～5 mm以上不等，彼此緊密鑲嵌分布。

條紋狀構造： 方解石按形態分為2種，一種含量占主體，呈柱狀具文石假象，粒度0.4～5 mm以上不等，略呈平行分布，聚集為層，層面起伏呈波紋狀，形成條紋狀構造；一種含量較少，呈半自形—自形粒狀，粒度0.1～0.3 mm，多分布于柱狀方解石粒間（圖5）。

2.5 礦石礦物

礦石礦物由方解石組成。方解石按形態分為2種，一種呈柱狀具文石假象，粒度1～5 mm以上不等，彼此相對平行分布，為主要的礦物類型；一種含量較少且粒度相對較小，呈半自形—自形粒狀，粒度0.1～0.5 mm，多分布于柱狀方解石粒間，方解石＞95％（圖6）。

2.6 礦體圍巖及夾石

礦體頂板圍巖為石炭紀上統黃龍組，淺灰色厚層塊狀細晶灰巖，底板圍巖為石炭紀下統上司組灰色、灰黑色中厚層細晶灰巖，夾石主要為灰巖。

2.7 圍巖蝕變

礦床圍巖蝕變較簡單，主要有褐鐵礦化，充填于近礦圍巖節理裂隙中，蝕變后巖石呈褐紅色（圖7）。

3 礦床成因淺析

3.1 物質來源

廣西運動開始匯聚碰撞造山形成華南陸塊［28］，研究區（礦床）自泥盆紀開始進入陸內隆起—裂陷發展階段，至中二疊世以碳酸鹽巖沉積為主，形成大面積碳酸鹽巖地層。區域上方解石礦明顯受地層、巖性控制，主要賦礦層位為石炭紀上統黃龍組，巖性以厚層泥—細晶灰巖為主，鈣含量較高，CaO含量在55%左右（表1），提供豐富碳酸鈣溶液。鄰區方解石礦體稀土元素分析呈右傾V形曲線，屬于銪虧損型，成礦物質來源與圍巖 （ 灰巖） 關系密切［5］。

3.2 熱液通道

研究區（礦床）經歷了廣西運動、印支運動、燕山運動、喜馬拉雅運動等多期次構造運動，造成不同程度NE向、SN向斷裂及NNE向隔槽式褶皺構造，地下巖漿活動頻繁，熱液來源條件優越。區內方解石礦體產于SN向張性斷裂（F1）內，礦體產狀與斷裂產狀一致，呈陡傾斜脈狀，受斷裂控制。礦床東側獨山正斷層為區域性深大斷裂，周邊小斷裂發育，以拉張性質為主，深大斷裂帶作為主要的熱源通道，而次級張性斷裂（裂隙）為方解石礦等熱液型礦床提供了容礦空間［4-23］，尤其是在張性斷裂產狀變化處，特別是由陡變緩處，往往形成富、厚礦體。

3.3 成因分析

研究區（礦床）沉積了一套以灰巖為主的碳酸鹽巖，為方解石成礦提供了物質基礎。礦床位于獨山復式背斜南西翼，不同次級斷裂構造發育，為熱液提供了運移通道和充填場所。富含揮發分成礦熱液在內外力作用下產生運移，貫入到碳酸鹽巖斷裂構造中，在運移過程中溶解圍巖中碳酸鈣，形成濃度較高的碳酸鹽溶液，隨著深度變淺、壓力變低、天水混合，導致熱液中揮發性物質的大量溢出及溫度降低，造成碳酸鈣的結晶充填（圖8），形成方解石礦脈，礦床類型屬熱液充填型。

4 結論

（1）根據礦石的結構、構造及礦體與圍巖的接觸關系等特征，認為貶桶方解石礦床的形成與熱液活動相關，屬于熱液充填型礦床。

（2）方解石成礦與獨山正斷層及次一級張性斷裂關系密切，獨山正斷層為主要的導礦構造，礦床次一級張性斷裂為賦礦構造。

（3）貶桶方解石礦受地層、巖性、構造等因素控制，石炭紀上統黃龍組灰巖提供豐富的鈣質溶液，斷裂為鈣質溶液沉淀提供了運移通道及富集場所，礦體主要就位于斷層產狀變化處、特別是由陡變緩處。

參考文獻：

［1］ 胡慶福，胡曉湘，宋麗英，等.中國碳酸鈣工業生產現狀及其發展對策［J］.中國非金屬礦工業導刊，2004，42（4）：3-7.

［2］ 張建文，馬崇振，梁漢，等.磨礦細度對湖南某方解石礦加工技術性能的影響研究［J］.礦產綜合利用，2021（6）：81-84.

［3］ 葉皓瑋，劉成東，趙嚴，等.浙江省衢州市上方鎮重鈣方解石礦工藝指標影響因素［J］.礦物巖石地球化學通報，2021，40（2）：371-381.

［4］ 寧支祥，陳波.赫章—威寧一帶方解石成因探討［J］.建材與裝飾，2017（34）：224-225.

［5］ 曹正端，楊瑞東，高軍波，等.貴州紫云方解石礦床地球化學特征及成因研究［J］.現代地質，2017，31（4）：757-767.

［6］ 蘇永虎，袁睿，郭東杭，等.貴州赫章方解石礦地質特征與成因［J］.礦產勘查，2021，12（5）：1184-1191.

［7］ 潘威武，唐漢林，鄧虎.廣西百色馱樓方解石礦床地質特征及成因分析［J］.中國非金屬礦工業導刊，2023，159（3）：15-18．

［8］ 劉波. 都勻市奉和方解石礦地質特征及成因淺析［J］.新疆有色金屬，2021，44（5）：52-54.

［9］ 孟祥偉，高燕，張英梅，等.山東省棗莊市侯孟熔劑用白云巖礦［J］.山東國土資源，2021，37（7）：32-37.

［10］ 宋曉媚，張修龍.山東沂南徐公硯石礦床地質特征及成因淺析［J］.山東國土資源，2022，38（2）：34-39.

［11］ 焦麗香，郭加朋，程偉.山東高嶺土礦成礦特征及成礦規律探討［J］.山東國土資源，2021，37（1）：10-18.

［12］ 張輝.廣西德保大雅方解石礦地質特征與礦床成因［J］.中國非金屬礦工業導刊，2023，159（3）：31-34.

［13］ 王希林.湖南隆回縣楓木嶺方解石礦礦床地質特征及成因分析［J］.中國金屬通報，2019 （1）：139-141．

［14］ 陳迎培，楊錦坤，李家清.吉首市大坪方解石礦地質特征及成因探討［J］.世界有色金屬，2020（2）：277-279．

［15］ 楊澤金，阮荻，徐斯強，等.廣西那北方解石礦地質特征及成因分析［J］.中國非金屬礦工業導刊，2023，158（2）：39-42.

［16］ 黃儀林，曹文，奉貽龍.廣西南丹縣更塘方解石礦礦床地質特征及礦床成因［J］.內蒙古煤炭經濟，2022（21）：178-180.

［17］ 樊培賀，魏迎雨，王寧.內蒙古察哈爾右翼中旗大清河［J］.山東國土資源，2023，39（5）：1-8.

［18］ 王帥，劉芝芳，宋濤濤，等.山東萊州道劉家滑石礦地質特征及找礦標志［J］.山東國土資源，2023，39（12）：1-6.

［19］ 董金鑫，吳興宇，姜韞麒，等.山東沂南王家坊莊銅鉬礦地質特征及深部找礦方向研究［J］.山東國土資源，2023，39（3）：38-43.

［20］ 馮書文，詹建華.安徽方解石礦床地質特征與找礦方向［J］.中國非金屬礦工業導刊，2020（4）：31-35.

［21］ 劉偉，朱遠忠，姜魁，等.湖南漣源后溪方解石礦床地質特征及控礦因素分析［J］.中國非金屬礦工業導刊，2022（3）：20-24.

［22］ 駱婷婷，楊小進，金廷福，等.黔西北赫章—威寧地區方解石礦床地質特征及控礦分析［J］.四川有色金屬，2024（3）：42-45.

［23］ 呂天權，王勝炬.貴州安龍坡關方解石礦床地質特征及找礦方向探討［J］.中國非金屬礦工業導刊，2024，165（3）：7-10.

［24］ 貴州省有色金屬和核工業地質勘查局物化探總隊.貴州省獨山縣下司鎮貶桶方解石礦詳查報告［R］.2021.

［25］ 貴州省地質調查院.中國區域地質志·貴州志［M］.北京：地質出版社，2017.

［26］ 陶平，陳建書，陳啟飛，等.關于貴州省成礦區帶的劃分方案［J］.貴州地質，2018，136（3）：171-180.

［27］ 陳興龍，鄭明泓，金中國，等.貴州獨山銻礦田成礦規律與找礦預測［M］.長沙：中南大學出版社，2020.

［28］ 戴傳固，王敏，陳建書，等.貴州構造運動特征及其地質意義［J］.貴州地質，2013，115（2）：119-124.

Geological Characteristics and Origin of Biantong Calcite Deposit in Dushan County in Guizhou Province

Abstract：Based on analysis of geological background and characteristics of Dushan Biantong calcite deposit， the origin of the deposit has been studied. It is believed that the deposit is controlled by stratigraphy， lithology and structures. The Carboniferous carbonate rocks will provide material source for calcite deposit. Dushan fault is ore conducting structures of the deposit. The secondary tensile fault （F1） is ore bearing structure. The ore body is located at the location of change in fracture occurrence， and the deposit type belongs to hydrothermal filling type.

Key words：Biantong calcite deposit; geological characteristics; origin analysis; Dushan county in Guizhou province