謝麗麗

[摘要]山東省棗莊市白馬泉地區(qū)有大面積石灰?guī)r分布，是山東省重要的石灰?guī)r礦產(chǎn)地之一。礦體主要賦存于寒武紀張夏組地層中，層位產(chǎn)出穩(wěn)定，分布面積廣，具有廣闊的找礦前景和巨大的資源潛力，區(qū)內(nèi)已探求（332+333）資源量1.2億t，規(guī)模可達大型。文章在系統(tǒng)闡述成礦地質(zhì)背景、礦區(qū)地質(zhì)特征及礦床地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，并對其礦床成因進行了分析探討。

[關(guān)鍵詞]地質(zhì)特征 礦床成因 石灰?guī)r礦

[中圖分類號] F407.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-8-101-1

白馬泉地區(qū)有大面積石灰?guī)r分布，是山東省重要的石灰?guī)r礦產(chǎn)地之一，區(qū)內(nèi)已查明石灰?guī)r礦3層，探求（332+333）資源量1.2億t，規(guī)?？蛇_大型。該礦床未來的開發(fā)利用可以增加市場供應(yīng)量，有利于保持和鞏固山東省水泥生產(chǎn)大省的地位，同時有利于地方經(jīng)濟的發(fā)展。

1成礦地質(zhì)背景

本區(qū)大地構(gòu)造位置位于華北板塊（Ⅰ）魯西地塊（Ⅱ）魯中隆起區(qū)（Ⅲ）棗莊-韓莊坳陷（Ⅳ）嶧山凸起（Ⅴ）的東部。

本區(qū)屬華北地層大區(qū)魯西地層分區(qū)濰坊—臨沂地層小區(qū)，區(qū)內(nèi)地層發(fā)育，從老到新主要有寒武系長清群朱砂洞組、饅頭組，九龍群張夏組、崮山組和炒米店組，為一套淺海相碳酸鹽巖夾陸源碎屑巖沉積建造，巖石多裸露地表，巖層總體走向65°—110°，傾向335°—20°，第四系僅分布于山腳下及溝谷處。其中，張夏組為本礦床賦礦層位，饅頭組洪河段為礦層直接底板。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為簡單，以褶皺構(gòu)造為主，斷裂構(gòu)造次之。褶皺構(gòu)造主要表現(xiàn)為寬緩的不對稱褶皺，背斜與向斜平行展布，褶皺軸向55°-66°，向北東傾伏，傾伏角12°—15°，背斜的北西翼與向斜南東翼產(chǎn)狀較陡，背斜的南東翼與向斜的北西翼產(chǎn)狀平緩，有北西翼大于南東翼的不對稱特征。礦區(qū)中部褶皺主要表現(xiàn)為一背斜，北西翼傾向320°—340°，傾角18°—36°，巖石地層為張夏組泥斑巖段和下灰?guī)r段；南東翼傾角8°—13°，巖石地層為張夏組下灰?guī)r段、泥斑灰?guī)r段和上灰?guī)r段。此褶皺控制了礦床Ⅱ礦段礦體的展布形態(tài)。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不甚發(fā)育，共有4條。按其走向可分為北北東向、北東向和近南北向三組，其中以北東向規(guī)模較大，北東東向F2斷層對礦層影響較大。

區(qū)內(nèi)未見巖漿巖出露。

2礦床地質(zhì)特征

礦床共分3個礦層，自下而上編號依次為①、②、③，分別與張夏組下灰?guī)r段、泥斑灰?guī)r段和上灰?guī)r段相對應(yīng)。同時，整個礦床又按地貌形態(tài)和礦體分布特征劃分成3個礦段，自南東向北西分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ礦段。

礦層總體走向北東，向北西傾斜，Ⅰ、Ⅲ礦段礦層產(chǎn)狀較為平緩，傾向320°～340°，傾角10°～24°。Ⅱ礦段發(fā)育相互平行的不對稱背斜和向斜，褶皺軸走向北東，向南東傾斜。由于褶曲的影響造成礦層產(chǎn)狀的不穩(wěn)定。礦層傾向為北西330°～340°或南東150°～160°，傾角18°～36°。此外Ⅱ礦段的中部發(fā)育一條斷層（F2），斷層地表呈弧形，總體走向55°，北西傾斜，傾角60°。垂直斷距25～65m。造成礦層的重復(fù)和不連續(xù)，對礦層產(chǎn)狀也有一定影響。

礦石品級以Ⅰ級品為主，少量為Ⅱ級品，礦床平均品位為CaO51.10 %，MgO2.48%。

2.1礦層地質(zhì)特征

（1）礦層位于礦床下部，在全礦區(qū)分布面積最大，沿走向控制長度650m，沿傾向控制長度1280m。厚度29.30—64.36m，平均39.97m。礦層厚度較為穩(wěn)定，厚度變化系數(shù)24.88%。

（2）礦層位于礦床的中部，在區(qū)內(nèi)分布較廣。地表出露面積最大。沿走向控制長度616m，沿傾向控制長度1370m，由于風(fēng)化剝蝕等原因，②礦層多發(fā)育不全。厚度19.44-51.00m，平均35.12m。

（3）礦層位于礦床上部，在區(qū)內(nèi)分布較少，不連續(xù)。主要集中分布在283.8-293.3高地頂部，在左山頂部也有少量出露。沿走向出露最大長度540m，沿傾向分布最大長度470m。由于長期的風(fēng)化剝蝕，③礦層殘存不全，厚度變化較大，為8.72-62.90m，平均厚度31.02m。

2.2礦石質(zhì)量

礦石主要由碳酸鹽礦物及少量的粘土礦物和微量的硅酸鹽礦物、氧化鐵質(zhì)組成。碳酸鹽礦物95-99%，以方解石為主，白云石少量。

礦石的化學(xué)成份主要是CaO和燒失量（CO2↑），次為MgO、SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O、Na2O、SO3、Cl-等。

礦石的主要結(jié)構(gòu)有鮞粒結(jié)構(gòu)、泥—微晶結(jié)構(gòu)、球粒結(jié)構(gòu)、生物碎屑結(jié)構(gòu)和粉晶結(jié)構(gòu)等。

礦石中主要有益組分為CaO、SiO2、Al2O3和Fe2O3，有害組分為MgO、K2O、Na2O、SO3、fSiO2及Cl-等。

2.3礦石類型及品級

礦石工業(yè)類型為水泥石灰?guī)r，自然類型為鮞?；?guī)r、云斑藻灰?guī)r、薄層灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、泥斑灰?guī)r和藻灰?guī)r等。依據(jù)工業(yè)指標(biāo)，將礦石分為Ⅰ級品和Ⅱ級品2個品級類型。其中，Ⅰ級品占72.3%，Ⅱ級品占27.7%。

2.4礦體圍巖

礦體直接裸露地表，礦層底板為寒武紀長清群饅頭組洪河段，巖性為砂質(zhì)灰?guī)r和鈣質(zhì)砂巖等，產(chǎn)出穩(wěn)定，產(chǎn)狀平緩。

3礦床成因探討

該礦床為海相沉積礦床。從礦石類型、礦層厚度及沉積韻律分析，礦床是在比較穩(wěn)定的潮下高能環(huán)境中沉積的。

在高能環(huán)境中，過飽和海水中的碳酸鈣圍繞著呈懸浮狀態(tài)的質(zhì)點——泥質(zhì)礦物、先晶出的方解石等，沉淀出泥晶方解石，并繼續(xù)在海水作用下翻滾懸浮，繼續(xù)有泥晶方解石產(chǎn)出，并在其上結(jié)晶沉淀，形成了鮞粒。當(dāng)鮞粒直徑達到了一定大小，其質(zhì)量足以克服海水的機械能量時，便在海底堆積下來。鮞粒之間則又沉淀了泥晶方解石。當(dāng)海水能量相對減弱，不能使較大的顆粒處于懸浮狀態(tài)時，泥質(zhì)礦物相互吸附凝集，形成了鈣、泥質(zhì)斑塊，局部含藻鈣質(zhì)團塊及泥晶方解石，成為“基質(zhì)”，經(jīng)成巖作用，分別形成了鮞狀灰?guī)r和泥斑灰?guī)r、云斑灰?guī)r、藻灰?guī)r。存在于鮞粒和斑塊四周圍空隙中的鹵水，在成巖作用的同時，被鮞粒和斑塊吸附滲入，局部交代了斑塊中的一些方解石。在潮下高能環(huán)境中，海水在不同時期有規(guī)律地相對增高和降低，形成了厚層鮞狀灰?guī)r——中、厚層泥斑灰?guī)r以及云斑灰?guī)r的沉積韻律。

參考文獻

[1]郭寶奎 李光明.山東省水泥用灰?guī)r礦資源形式分析與對策研究.山東省材料發(fā)展報告，2012.1.1.