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摘要:通过对白沙洞方解石矿脉地质、岩石学和元素地球化学特征的研究分析。方解石矿主要产于白沙洞地区大断裂的次级断裂及褶皱核部,皱、断裂构造及地层对矿床具有明显的控制作用,矿体主要以脉状产出,产状于断层产状一致,极少部分以似板状,透镜状充填于地层及断裂构造带内,总结了方解石矿找矿规律。
1.区域地质背景
研究区大地构造位置位于特提斯~喜马拉雅与滨太平洋两大全球巨型构造域结合部位,属扬子准地台西南缘段,黔北台隆遵义断拱毕节北东向构造变形区西部和六盘水断陷威宁北西向构造变形区东部的结合部位(以哑都~蟒洞断裂带为界,东为节北东向构造变形区,西为威宁北西向构造变形区),南邻右江造山带。
2.矿区地质特征
(1)地层。研究区内出露最老地层为泥盆系上统尧梭组尧梭组(D3v),中石炭系下统旧司组(Cij)、中石炭系下统上司组(Cis),其后依次有上石炭系、二叠系、第四系、出露的各组地层有石炭系下统上司组(Cis)、下~上统大埔组(Cicl)、上统黄龙组(Czh)、马平组( C2I工l);二叠系中统梁山组(P21)、柄霞组(P2q)、二叠系上统峨眉山玄武岩( P3 p),二叠系上统宣威组(P3X)及第四系(Q)。
(2)构造。矿区区位于江子山背斜两翼,江子山背斜受断层破坏,形态不完整,地层产状变化较大。矿区内北西~南东向及北北西向断层均较发育。
(3)矿体形态、规模、产状。2-1矿体:位于矿区南西部,受南北向断层(Fl)破碎带控制,矿体产状与断层产状基本一致,矿体呈似层状产出,厚度较为稳定。矿体顶底板与围岩界限清晰,呈突变接触,矿体围岩为石炭系黄龙组(C2h)白云岩及白云质灰岩;方解石脉走向长度约280m,矿体倾向东,倾角稳定,倾角75o - 800,平均750,地表所见矿脉中问厚,两端薄,最厚处位于矿脉中心位置,向两边逐渐变薄,矿体厚2.62 - 2.65m,平均厚2.64m。矿体沿倾向方向延伸控制到65.69m;矿石颜色主要为浅白色,矿脉与白云岩接触的边部为褐红色,结构为巨晶结构、块状构造,结晶程度为半白形~白形,晶体较为完整,铁质侵染现象较弱。。
2—2矿体:位于矿区西部,受南北北东向断层(F2)破碎带控制,矿体产状与断层产状基本一致,矿体呈似层状产出,厚度较为稳定。矿体顶底板与围岩界限清晰,呈突变接触,矿体围岩为石炭系黄龙组(C2h)白云岩及白云质灰岩;矿体倾北西,倾角690 - 700,平均750,矿脉西南面薄,东北面厚,最厚处位于殷家口子村附近,矿体厚2.08 - 4.llm,平均厚3.42m,方解石脉走向长度约700m,矿石颜色主要为浅白色、浅黄色,矿脉与白云岩接触的边部为浅黄色,结构为粗晶结构、块状构造,结晶程度为半白形~它形,晶体不完整,铁质侵染现象中等。
2-3矿体:位于矿区中部,受南北北东向断层(F2)破碎带控制,矿体被断层F5分割成南段和北段,北段矿体走向长度约752.54m,南段矿体走向长度约932.24m,矿体围岩为石炭系黄龙组(c2h)白云岩及白云质灰岩,矿脉整体产状与断层产状基本一致,呈似层状产出,厚度较为稳定。矿体顶底板与围岩界限清晰,矿体整体倾北西,倾角700-780,平均750,矿体厚2.60 8.67m.平均厚4.70m。矿石颜色主要为浅白色,浅黄色,呈半透明状,有轻微的白云岩化现象,矿脉与白云岩接触的边部为褐红色,结构为巨晶结构、块状构造,结晶程度为半白形~白形,晶体较为完整,铁质侵染现象较弱。
3.矿石组构学特征
(l)矿石矿物组合。矿石矿物主要有方解石,含量达95%,脉石矿物为白云石、萤石约3%,副矿物褐铁矿<2%。方解石:颜色主要为灰白色、白色、淡黄色、浅绿色。形态呈菱面体、粒状集合体,局部见不规则的集合体;条痕为白色,菱面体解理完全,玻璃光泽。从镜下观察,方解石主要为不等品结构、巨晶结构,层状构造、块状构造,方解石呈白形~半白形粒状,粒度多在数毫米到十毫米以上不等,颗粒之间紧密镶嵌,构成岩石主体。少量非品质粉末状褐铁矿聚集成条带状分布。
从宏观上,白围岩至矿体,方解石矿形态及产出特征具有一定的空问分布规律,新鲜面依次为浑浊—半透明~透明,接近围岩因随着温度的降低,结晶程度较低,内含杂质及包裹体。萤石:紫色、淡绿色;形态呈粒状半白形立方体,见四组解理,玻璃光泽,条痕为白色,含量较少,产于方解石矿边部,与方解石共生。方解石矿与围岩的接触关系分为渐变和突变接触两种,威宁一赫章方解石矿与围岩的接触关系以突变接触为主。
(2)矿石结构构造。矿石具有块状结构、白形~半自形结构、重结晶结构。矿石构造发育有脉状构造、网脉状构造、块状构造、晶簇构造、栉状构造、放射状构造、角砾状构造和栉状构造。
4.找矿规律
矿体总体沿着断层裂隙充填形成陡倾角赋存于厚度巨大的碳酸盐岩地层中,断裂构造的表层部位,矿体相对厚大,品位也较高。
方解石矿体矿化特征白上而下:①深度一般0 - 50m左右,以巨晶结构、块状构造为主,白性~半白性结构,厚度较大,较纯,偶见少量灰岩或白云岩团块。②深度一般50 - 130m左右,以巨晶、微晶结构、块状构造为主,半白性~它形结构,厚度变薄,含有大量的黄铁矿,见有大量灰岩或白云岩团块。③深度一般130m以下,以巨晶、微晶结构、块状构造为主,半白性~它形结构,厚度变薄,平均为0.5 - 1.3m,分层现象严重,含有大量的黄铁矿,见有大量灰岩或白云岩团块,品位低。
方解石矿体据产出地层不同具有不同的特征:①产于二叠系上统茅口组方解石矿体,矿体主要以透明状、淡黄色、淡绿色巨晶结构、块状构造的方解石为主,与围岩一般呈突变接触。②产于石炭系中统黄龙组方解石矿体,矿体主要以透明状、乳白色巨晶结构、块状构造的方解石为主,与围岩一般呈突变接触。③产于石炭系下统大埔组方解石矿体,矿体主要以乳白色、淡绿色巨晶结构、块状构造的方解石为主,与围岩一般呈漸变接触。
5.结论
(1)在白沙洞地区方解石矿,矿体大小分布不一,矿石矿物组合单一,主要为方解石及少量萤石矿物。矿石组构特征为重结晶结构、白形一半白形结构、发育品簇构造、脉状构造、块状构造、栉状结构、网脉结构、角砾状构造、放射状构造。断裂、褶皱构造为含矿热液的运输提供了良好的导矿、容矿构造通道和成矿场所。
(2)根据最近两年我们对该区域方解石矿研究成果显示,威宁地区是方解石矿床的主要成矿区域,成矿地质条件良好,省形成中型一大型方解石矿床的有利成矿区。特别是在威宁盐仓镇一带,方解石矿成矿地质条件最佳,建议加大地质调查力度,有望取得方解石矿的找矿新突破。
(3)白沙洞地区方解石矿脉随着深度的增加,方解石的白形结构变差,灰岩和白云岩团块增加,其中方解石矿在0-80米之间是品质最好的。
参考文献:
[1]刘敏,王茹,王娜.本溪下马塘镇施家村方解石矿地质特征及找 矿方向探讨[J].科协论坛(下半月),2012,(12): 95-96.
[2]徐丰容,刘松明.对安徽省池州地区方解石矿主要类型地质特征及成因的探讨[J].广东科技,2011,20(14): 269-270.
基金项目:
贵州省地质矿产勘查开发局“贵州省赫章一威宁地区方解石矿地质特征及成矿规律研究”项目和贵州省土地矿产资源储备局“贵州省威宁一赫章地区方解石矿找矿突破战略选区”项目。
作者简介:
陈小浪(1988-),男,硕士,工程卿,贵州遵义市人,长期从事地质矿产调查、勘查研究及其管理工作。
(作者单位:贵州省地质矿产勘查局区域地质调查研究院)
1.区域地质背景
研究区大地构造位置位于特提斯~喜马拉雅与滨太平洋两大全球巨型构造域结合部位,属扬子准地台西南缘段,黔北台隆遵义断拱毕节北东向构造变形区西部和六盘水断陷威宁北西向构造变形区东部的结合部位(以哑都~蟒洞断裂带为界,东为节北东向构造变形区,西为威宁北西向构造变形区),南邻右江造山带。
2.矿区地质特征
(1)地层。研究区内出露最老地层为泥盆系上统尧梭组尧梭组(D3v),中石炭系下统旧司组(Cij)、中石炭系下统上司组(Cis),其后依次有上石炭系、二叠系、第四系、出露的各组地层有石炭系下统上司组(Cis)、下~上统大埔组(Cicl)、上统黄龙组(Czh)、马平组( C2I工l);二叠系中统梁山组(P21)、柄霞组(P2q)、二叠系上统峨眉山玄武岩( P3 p),二叠系上统宣威组(P3X)及第四系(Q)。
(2)构造。矿区区位于江子山背斜两翼,江子山背斜受断层破坏,形态不完整,地层产状变化较大。矿区内北西~南东向及北北西向断层均较发育。
(3)矿体形态、规模、产状。2-1矿体:位于矿区南西部,受南北向断层(Fl)破碎带控制,矿体产状与断层产状基本一致,矿体呈似层状产出,厚度较为稳定。矿体顶底板与围岩界限清晰,呈突变接触,矿体围岩为石炭系黄龙组(C2h)白云岩及白云质灰岩;方解石脉走向长度约280m,矿体倾向东,倾角稳定,倾角75o - 800,平均750,地表所见矿脉中问厚,两端薄,最厚处位于矿脉中心位置,向两边逐渐变薄,矿体厚2.62 - 2.65m,平均厚2.64m。矿体沿倾向方向延伸控制到65.69m;矿石颜色主要为浅白色,矿脉与白云岩接触的边部为褐红色,结构为巨晶结构、块状构造,结晶程度为半白形~白形,晶体较为完整,铁质侵染现象较弱。。
2—2矿体:位于矿区西部,受南北北东向断层(F2)破碎带控制,矿体产状与断层产状基本一致,矿体呈似层状产出,厚度较为稳定。矿体顶底板与围岩界限清晰,呈突变接触,矿体围岩为石炭系黄龙组(C2h)白云岩及白云质灰岩;矿体倾北西,倾角690 - 700,平均750,矿脉西南面薄,东北面厚,最厚处位于殷家口子村附近,矿体厚2.08 - 4.llm,平均厚3.42m,方解石脉走向长度约700m,矿石颜色主要为浅白色、浅黄色,矿脉与白云岩接触的边部为浅黄色,结构为粗晶结构、块状构造,结晶程度为半白形~它形,晶体不完整,铁质侵染现象中等。
2-3矿体:位于矿区中部,受南北北东向断层(F2)破碎带控制,矿体被断层F5分割成南段和北段,北段矿体走向长度约752.54m,南段矿体走向长度约932.24m,矿体围岩为石炭系黄龙组(c2h)白云岩及白云质灰岩,矿脉整体产状与断层产状基本一致,呈似层状产出,厚度较为稳定。矿体顶底板与围岩界限清晰,矿体整体倾北西,倾角700-780,平均750,矿体厚2.60 8.67m.平均厚4.70m。矿石颜色主要为浅白色,浅黄色,呈半透明状,有轻微的白云岩化现象,矿脉与白云岩接触的边部为褐红色,结构为巨晶结构、块状构造,结晶程度为半白形~白形,晶体较为完整,铁质侵染现象较弱。
3.矿石组构学特征
(l)矿石矿物组合。矿石矿物主要有方解石,含量达95%,脉石矿物为白云石、萤石约3%,副矿物褐铁矿<2%。方解石:颜色主要为灰白色、白色、淡黄色、浅绿色。形态呈菱面体、粒状集合体,局部见不规则的集合体;条痕为白色,菱面体解理完全,玻璃光泽。从镜下观察,方解石主要为不等品结构、巨晶结构,层状构造、块状构造,方解石呈白形~半白形粒状,粒度多在数毫米到十毫米以上不等,颗粒之间紧密镶嵌,构成岩石主体。少量非品质粉末状褐铁矿聚集成条带状分布。
从宏观上,白围岩至矿体,方解石矿形态及产出特征具有一定的空问分布规律,新鲜面依次为浑浊—半透明~透明,接近围岩因随着温度的降低,结晶程度较低,内含杂质及包裹体。萤石:紫色、淡绿色;形态呈粒状半白形立方体,见四组解理,玻璃光泽,条痕为白色,含量较少,产于方解石矿边部,与方解石共生。方解石矿与围岩的接触关系分为渐变和突变接触两种,威宁一赫章方解石矿与围岩的接触关系以突变接触为主。
(2)矿石结构构造。矿石具有块状结构、白形~半自形结构、重结晶结构。矿石构造发育有脉状构造、网脉状构造、块状构造、晶簇构造、栉状构造、放射状构造、角砾状构造和栉状构造。
4.找矿规律
矿体总体沿着断层裂隙充填形成陡倾角赋存于厚度巨大的碳酸盐岩地层中,断裂构造的表层部位,矿体相对厚大,品位也较高。
方解石矿体矿化特征白上而下:①深度一般0 - 50m左右,以巨晶结构、块状构造为主,白性~半白性结构,厚度较大,较纯,偶见少量灰岩或白云岩团块。②深度一般50 - 130m左右,以巨晶、微晶结构、块状构造为主,半白性~它形结构,厚度变薄,含有大量的黄铁矿,见有大量灰岩或白云岩团块。③深度一般130m以下,以巨晶、微晶结构、块状构造为主,半白性~它形结构,厚度变薄,平均为0.5 - 1.3m,分层现象严重,含有大量的黄铁矿,见有大量灰岩或白云岩团块,品位低。
方解石矿体据产出地层不同具有不同的特征:①产于二叠系上统茅口组方解石矿体,矿体主要以透明状、淡黄色、淡绿色巨晶结构、块状构造的方解石为主,与围岩一般呈突变接触。②产于石炭系中统黄龙组方解石矿体,矿体主要以透明状、乳白色巨晶结构、块状构造的方解石为主,与围岩一般呈突变接触。③产于石炭系下统大埔组方解石矿体,矿体主要以乳白色、淡绿色巨晶结构、块状构造的方解石为主,与围岩一般呈漸变接触。
5.结论
(1)在白沙洞地区方解石矿,矿体大小分布不一,矿石矿物组合单一,主要为方解石及少量萤石矿物。矿石组构特征为重结晶结构、白形一半白形结构、发育品簇构造、脉状构造、块状构造、栉状结构、网脉结构、角砾状构造、放射状构造。断裂、褶皱构造为含矿热液的运输提供了良好的导矿、容矿构造通道和成矿场所。
(2)根据最近两年我们对该区域方解石矿研究成果显示,威宁地区是方解石矿床的主要成矿区域,成矿地质条件良好,省形成中型一大型方解石矿床的有利成矿区。特别是在威宁盐仓镇一带,方解石矿成矿地质条件最佳,建议加大地质调查力度,有望取得方解石矿的找矿新突破。
(3)白沙洞地区方解石矿脉随着深度的增加,方解石的白形结构变差,灰岩和白云岩团块增加,其中方解石矿在0-80米之间是品质最好的。
参考文献:
[1]刘敏,王茹,王娜.本溪下马塘镇施家村方解石矿地质特征及找 矿方向探讨[J].科协论坛(下半月),2012,(12): 95-96.
[2]徐丰容,刘松明.对安徽省池州地区方解石矿主要类型地质特征及成因的探讨[J].广东科技,2011,20(14): 269-270.
基金项目:
贵州省地质矿产勘查开发局“贵州省赫章一威宁地区方解石矿地质特征及成矿规律研究”项目和贵州省土地矿产资源储备局“贵州省威宁一赫章地区方解石矿找矿突破战略选区”项目。
作者简介:
陈小浪(1988-),男,硕士,工程卿,贵州遵义市人,长期从事地质矿产调查、勘查研究及其管理工作。
(作者单位:贵州省地质矿产勘查局区域地质调查研究院)