本溪市火連寨地區(qū)石灰石礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律

本溪市火連寨地區(qū)石灰石礦位于本溪傾沒大向斜之北翼，屬沉積型礦床。礦體有埋藏淺、品位穩(wěn)定等特點(diǎn)，礦業(yè)開發(fā)取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。已成為火連寨地區(qū)的支柱性產(chǎn)業(yè)。本區(qū)勘查程度較高，自60年代以來，先后有多家地勘單位開展了勘查工作。并在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)了幾處大中型石灰石礦床。火連寨石灰石礦及牛毛嶺石灰石礦經(jīng)地方企業(yè)進(jìn)行開采，已創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)條件。通過綜合研究及分析兩礦山的特征，探討成礦規(guī)律。以促進(jìn)今后的石灰石礦開發(fā)及利用。

1.成礦地質(zhì)背景

該礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于中朝準(zhǔn)地臺(tái)、膠遼臺(tái)隆、太子河—渾江臺(tái)陷、遼陽—本溪凹陷，火連寨向斜西翼。

出露地層有：太古界鞍山群；上元古界青白口系、震旦系；古生界的寒武系、奧陶系及石炭系二疊系等。震旦系和古生界分布區(qū)的南部，在高臺(tái)子以西呈北西展布，以東呈北東向展布。主要含礦層位為奧陶系馬家溝組。

2.礦床（體）特征

火連寨礦區(qū)：礦層分布賦存于馬家溝組二段和四段中，呈層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀于巖層產(chǎn)狀一致，基巖大部分出露較好。礦層的劃分：賦存于馬家溝二段中的為第一礦層；賦存于馬家溝四段中的為第二礦層。其中，第一礦層又分為兩個(gè)礦層。現(xiàn)將各礦層特征詳述如下：

Ⅰ號(hào)礦層：位于馬家溝二段主要由含生物化石灰?guī)r，含白云灰?guī)r夾普通灰?guī)r組成。

Ⅱ號(hào)礦層：賦存于馬家溝四段的下部，主要由深灰色灰?guī)r組成，間夾灰質(zhì)白云巖石。

牛毛嶺礦區(qū)：礦層分布賦存于馬家溝組二段中，呈層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀于巖層產(chǎn)狀一致，基巖大部分出露較好。該層厚121.96米。

上部：深灰色層狀豹皮狀灰?guī)r，其中豹斑為紅色和黃色，間夾少許白云質(zhì)灰?guī)r3。

中部：深灰色層狀致密豹皮狀灰?guī)r，夾有致密狀深灰色灰?guī)r，豹皮狀灰?guī)r其中豹皮為黃色，灰?guī)r分兩部分。

下部：深灰色層狀致密豹皮狀灰?guī)r，最底部有3米厚致密狀深灰色灰?guī)r，含有豐富方解石脈和晶體。

3.礦石礦物組分

礦石礦物組成簡單，主要由方解石組成，含少量白云石、石英及泥質(zhì)物。

方解石：含量80%-96%，呈他形泥晶狀、微晶狀、亮晶狀和粗晶方解石四種晶體結(jié)構(gòu)，粗晶為后期方解石細(xì)脈的組成礦物。泥晶、微晶和亮晶為原生礦物。在條帶條紋狀礦石

中的方解石呈他形泥狀與球粒、藻球和藻絲體的顆粒間界線不清，重結(jié)晶微弱。

白云石：含量5%-20%，呈自形晶一般呈單晶散點(diǎn)狀分布，晶體混濁，粒度為0.03—0.05毫米。在條紋條帶狀礦石中，呈自形晶，個(gè)別組成團(tuán)塊狀集合體，粒間有鐵質(zhì)析出。

石英：宏觀上未發(fā)現(xiàn)石英玉燧質(zhì)礦物，僅在鏡下偶見微細(xì)粒的石英顆粒，石英一般含量1%左右，最高2.6%。

4.礦石化學(xué)組分

火連寨礦區(qū)：Ⅰ號(hào)礦體礦體加權(quán)平均品位：CaO為52.07；MgO為0.99%；Ⅱ號(hào)礦體礦體加權(quán)平均品位：CaO為51.12；MgO為1.07%；

牛毛嶺礦區(qū)：礦體加權(quán)平均品位：CaO為50.18；MgO為1.85%；SiO2為3.09%；Al2O3為1.21%；Fe2O3為0.45%，燒堿為39.45%。

其次根據(jù)礦山生產(chǎn)跟蹤化驗(yàn)看出，TiO2 、P2O5 、SO3、MnO、Cl—等5項(xiàng)指標(biāo)均符合水泥工業(yè)生產(chǎn)要求。

5.礦床成因及找礦標(biāo)志

在華北下奧陶紀(jì)冶里上升時(shí)期沉積薄層和竹葉狀灰?guī)r，到中奧陶紀(jì)海水逐漸變深。屬淺海相，沉積界面位于平均低潮面以下，水體能力中等-較低。由砂屑泥晶灰?guī)r、骨屑泥晶灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、沖孔灰?guī)r和生物擾動(dòng)灰?guī)r組成。具水紋層理、小型交錯(cuò)層理、蟲跡，偶見微細(xì)石膏假晶。該相中夾鮞粒灰?guī)r和砂屑灰?guī)r等小型高能相體。沉積厚度達(dá)300米馬家溝灰?guī)r。該礦床層理亦很清晰，沒有海退變化標(biāo)志，石灰石是由淺海石灰質(zhì)軟泥所構(gòu)成。

在礦區(qū)內(nèi)巖層中所含之各豹斑斑點(diǎn)是由化學(xué)成分分選結(jié)果在原地生成后，同時(shí)有部分白云石化結(jié)晶作用所致。區(qū)內(nèi)主要的含礦層位是奧陶系馬家溝組二段和四段灰?guī)r地層，直接的找礦標(biāo)志為馬家溝組二段和四段灰?guī)r。

6.礦石加工技術(shù)性能

該區(qū)石灰石礦，經(jīng)山水工源水泥廠水泥生產(chǎn)實(shí)踐，證實(shí)其礦石加工技術(shù)性能穩(wěn)定，本礦層的礦石主要為迭層石構(gòu)造礦石，該類型礦石主要由方解石和少量白云石組成，其礦物組成簡單，方解石含量達(dá)85%-90％之多。綜上所述，礦石中有益組分含量較高，有害組分均勻且不超過工業(yè)指標(biāo)限量標(biāo)準(zhǔn)，因此該礦石質(zhì)量較好。

參考文獻(xiàn)：

[1]遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)局1989《遼寧省區(qū)域地質(zhì)志》.地質(zhì)出版社

[2]遼寧省地質(zhì)勘查局2006《遼寧省區(qū)域礦產(chǎn)總結(jié)》.內(nèi)部出版

作者簡介：

郭祥震（1982- ）遼寧省第八地質(zhì)大隊(duì)，男，遼寧本溪人，本科，助理工程師，從事地質(zhì)找礦工作。