鄭鋒
(中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心山東總隊(duì),山東 濟(jì)南 250100)
水泥作為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的不可或缺的基礎(chǔ)材料,隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目、建筑行業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)的不斷推進(jìn),需求量也是不斷增大,因此需要加強(qiáng)對(duì)水泥原材料的調(diào)查與成因研究。初步調(diào)查和采取部分樣品分析后,發(fā)現(xiàn)平度市井戈莊礦區(qū)的大理巖能為周邊水泥熟料生產(chǎn)線提供大理巖資源,本礦區(qū)位于平度市南東16km, 在麻蘭鎮(zhèn)井戈莊村的東側(cè),交通便利,區(qū)域位置優(yōu)越。
礦區(qū)大地構(gòu)造位置位于華北板塊(Ⅰ)膠遼隆起區(qū)(Ⅱ)膠北隆起(Ⅲ)膠北斷?。á簦┠鲜?云山凸起(V)的南部[1-2]。
礦區(qū)內(nèi)出露地層有古元古代荊山群野頭組祥山段(Htyx),野頭組定國(guó)寺段(Htyd),陡崖組徐村段(Htdx),陡崖組水桃林段(Htds),中生代白堊紀(jì)王氏群紅土崖組(K2h),金崗口組(K2j),第四系(Q)。
祥山段(Htyx)的主要巖性為黑云變粒巖、斜長(zhǎng)角、閃巖長(zhǎng)石石英巖,定國(guó)寺段(Htyd)的主要巖性為含方鎂石蛇紋大理巖、方解大理巖,徐村段(Htdx)的主要巖性為石墨透輝變粒巖,水桃林段(Htds)的主要巖性為黑云片麻巖、黑云變粒巖,土崖組(K2h)的主要巖性為玄武巖,金崗口組(K2j)紫紅色細(xì)砂巖、粉砂巖,第四系(Q)主要為粘土、亞粘土,粘土質(zhì)粉砂[3](見圖1)。
圖1 井戈莊礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)略圖
區(qū)域內(nèi)主要發(fā)育斷裂構(gòu)造。
區(qū)域內(nèi)巖漿巖主要有斜長(zhǎng)角閃巖,脈巖有石英巖脈,閃長(zhǎng)巖脈。其中斜長(zhǎng)角閃巖巖體分布在礦區(qū)東北部的小孫戈莊附近(見圖1)。
礦區(qū)出露地層主要為古元古代荊山群野頭組祥山段(Htyx)和新生代第四系(Q)。
2.1.1 古元古代荊山群野頭組祥山段(Htyx)
該段主要出露于礦區(qū)中部,該段中出露巖石的巖性為黑云變粒巖,其中部分巖石中夾大理巖和磁鐵礦。
礦體賦存于該段地層中,礦體基本地表可見,礦體一般呈似層狀或透鏡狀產(chǎn)出。礦石為方解石大理巖,顏色為灰白色,粒狀變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要礦物成分為方解石。礦體沿走向控制長(zhǎng)300.30~532.80m,沿傾向控制寬39.20~60.80m,厚度約29.10~30.90m,礦體產(chǎn)狀不穩(wěn)定,傾角變化較大,在50°~70°之間,礦體不連續(xù),與圍巖的界線較清楚[9]。
2.1.2 新生代第四系(Q)
主要分布在礦區(qū)西北部和礦區(qū)南部,巖性為淺黃色粘土、粉砂質(zhì)粘土。
礦區(qū)內(nèi)的構(gòu)造主要為斷裂構(gòu)造。其中主要三條分述如下:
F1 斷裂:該斷裂為一南盤下降、北盤上升的正斷裂,斷裂總體走向80°,傾向SEE,傾角68°,斷裂破碎帶寬0~1m,大部分地段呈緊閉狀態(tài),破碎帶被角礫巖充填,礦區(qū)內(nèi)控制長(zhǎng)754m,往南西方向仍有延伸,該斷裂位于08 線北側(cè),位于礦體邊緣之外,對(duì)礦體質(zhì)量無影響。
F2 斷裂:該斷裂為一南西盤下降、北東盤上升的正斷裂,斷裂總體走向108°,傾向SWW,傾角71°,斷裂破碎帶寬0~0.5m,大部分地段呈緊閉狀態(tài),破碎帶被變粒巖充填,礦區(qū)內(nèi)控制長(zhǎng)727m,往西北方向仍有延伸,該斷層從00 線北側(cè)通過,位于礦體邊緣之外,對(duì)礦體質(zhì)量無影響。
F3 斷裂:該斷裂為一南西盤下降、北東盤上升的正斷裂,斷裂總體走向321°,傾向NEE,傾角72°,斷裂破碎帶寬0~0.5m,大部分地段呈緊閉狀態(tài),破碎帶被變粒巖充填,局部可見到石英脈,礦區(qū)內(nèi)控制長(zhǎng)1890m,往北西方向仍有延伸,該斷裂從08 線東部通過,位于礦體的邊緣,對(duì)礦體質(zhì)量無影響。
從采坑壁上所觀察常見背斜等地質(zhì)現(xiàn)象分析,本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造作用明顯,屬動(dòng)力地質(zhì)變質(zhì)作用的產(chǎn)物。
本礦區(qū)內(nèi)未見巖漿巖。
該地區(qū)由于區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造影響,在高溫高壓以及巖漿活動(dòng)的聯(lián)合作用下,使原來的碳酸鹽巖為主的沉積巖經(jīng)過區(qū)域變質(zhì)作用、重結(jié)晶作用而形成大理巖。
通過前期地質(zhì)工作,共圈定2 個(gè)大理巖工業(yè)礦體,礦體編號(hào)為:KT01 和KT03。
分布于礦區(qū)的北部的是KT01 號(hào)礦體,由ZK0001、ZK0002 及TC0001、TC0401 控制,探礦工程與礦體位置見圖2,地表礦體沿走向控制長(zhǎng)約300.30m,沿傾向控制寬約39.20m,厚度約30.90m,工程控制礦體延深約33.70m。礦層最高標(biāo)高54.0m,最低標(biāo)高0m,相對(duì)高差54.0m,礦體埋深6.0m 到60.0m,KT01 厚度沿傾向變化見圖3。
圖2 探礦工程與礦體位置簡(jiǎn)圖
圖3 KT01 厚度沿傾向變化圖
分布于礦區(qū)的中部的是KT03 號(hào)礦體,由ZK1601、ZK2801、ZK2802、ZK3201 及 TC0801、TC1201、TC1601、TC2001、TC2401、TC2601、TC2801、TC3201 控制,探礦工程與礦體位置見圖2,地表礦體沿走向控制長(zhǎng)約532.80m,沿傾向控制寬約60.80m,厚度約29.10m,工程控制礦體延深約69.60m。礦層最高標(biāo)高44.0m,最低標(biāo)高0m,相對(duì)高差44.0m,礦體埋深0m 到44.0m,ZK1601 控制礦體厚度為8m,TC1601 控制礦體厚度為7.2m,KT03厚度沿傾向變化見圖4。
圖4 KT03 厚度沿傾向變化圖
3.2.1 礦石礦物組成
礦石為方解石大理巖,顏色為灰白色,主要礦物成分的含量為:方解石在97%左右,半自行粒狀,雙晶明顯,解理明顯彎曲,白云母含量2%,呈片狀,片徑0.5mm~1.0mm,石英含量1%[6],它形細(xì)粒狀,粒徑0.05mm~0.20mm[7]。
3.2.2 礦石化學(xué)成分
取樣分析后,經(jīng)計(jì)算,礦區(qū)內(nèi)的礦石化學(xué)組分的加權(quán)平均值為:
CaO:49.64%,MgO:0.33%,K2O:0.31%,Na2O:0.04%,K2O+Na2O:0.34%。
各礦體化學(xué)成分加權(quán)平均值見表1。
表1 各礦體主要化學(xué)成分一覽表
3.2.3 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造[5]
礦石的結(jié)構(gòu)為粒狀變晶結(jié)構(gòu),粒徑4~7mm,雙晶明顯,解理明顯彎曲[8]。
礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造。
3.3.1 礦床頂、底板
礦床的頂、底板圍巖多為野頭組祥山段(Htyx)變粒巖、斜長(zhǎng)角閃巖、閃長(zhǎng)巖,與礦層整合接觸,界線較清晰,巖石灰白~灰褐色,地表風(fēng)化較嚴(yán)重。
3.3.2 夾石
礦石夾層分為2 類,一類是閃長(zhǎng)巖透鏡體而圈定為夾層,一類是大理巖因達(dá)不到礦石質(zhì)量要求而圈定為夾層。
在古元古代時(shí)期,某個(gè)時(shí)間段形成了一套淺海相的碳酸鹽巖沉積,原巖為泥晶石灰?guī)r,經(jīng)過后期的區(qū)域變質(zhì)作用,形成了方解石大理巖[4]。即目前我們?cè)u(píng)價(jià)的水泥用大理巖。
由于當(dāng)時(shí)的沉積環(huán)境不太穩(wěn)定,時(shí)常形成濁積物等雜質(zhì),形成目前所見到的礦體內(nèi)夾層較多,礦體與圍巖的界線較清晰等現(xiàn)象[3]。
通過本礦區(qū)的野外填圖,結(jié)合對(duì)礦區(qū)外圍工作的踏勘,發(fā)現(xiàn)在礦區(qū)的外圍有不少大理巖露頭點(diǎn)及當(dāng)?shù)氐拿癫煽狱c(diǎn),可作為找礦遠(yuǎn)景區(qū)。
該礦床賦存于古元古代荊山群野頭組祥山段(Htyx)地層中,礦體基本在地表可見。礦石為方解石大理巖,顏色為灰白色。礦石中CaO 含量高,各項(xiàng)指標(biāo)滿足水泥用大理巖礦的工業(yè)指標(biāo)要求,研究區(qū)外圍地質(zhì)條件與區(qū)內(nèi)基本相同,有大理巖露頭出露,對(duì)外圍大理巖資源找礦、勘查工作具有指導(dǎo)意義。