遼寧本溪草河掌方解石礦礦床成因及找礦標志

劉洪光

摘要：本文通過對草河掌地區方解石資源分析，認為該地區是方解石成礦的有利地區，以草河掌方解石礦為例進行包括區域地質、地層、巖漿巖、構造相互關系分析得出，該地方解石礦床主要可作為添料用大型礦床，有較為可觀的經濟價值及開發前景。

關鍵詞：草河掌；區域地質；添料

1.區域地質概況

1.1地層

本區區域地層發育較齊全，但對本礦區有影響的地層僅是新元古代地層和早古生界地層，這些地層從老到新簡述于下：

1.1.1新元古界青白口系細河群

本群主要分布在中部，由下而上分別為釣魚臺組、南芬組、橋頭組和康家組，它們之間均為整合接觸，本群與下部地質體均為角度不整和接觸關系。

釣魚臺組：巖性為灰白色、淺褐色、厚層、中厚層石英砂巖、間夾頁巖。底部為礫巖、含礫砂巖，厚114m～466m。上覆南芬組砂質頁巖層。

南芬組：巖性為褐色、淡紫灰色、蛋青色、中厚層、泥灰巖，砂質泥灰巖；灰綠色、暗灰色頁巖、砂質頁巖、粉砂巖、厚243m～108m。上覆橋頭組含巖屑粗砂巖層。

橋頭組：巖性為灰色、淺褐灰色，中厚層、厚層石英砂巖，含海綠石石英砂巖與暗綠色頁巖、砂質頁巖、粉砂巖互層。底部含頁巖巖屑石英粗砂巖。厚34m～174m。

1.1.2古生界下寒武系地層

古生界下寒武系地層由下而上分別為堿廠組和饅頭組，主要分布礦區東北部，為整合接觸，堿廠組與下覆地層平行不整合。

堿廠組：巖性上部為深灰厚層灰巖，下部為暗綠灰色中厚層頁巖夾薄層粉砂巖、灰巖。青灰色厚層灰巖，厚4.4m～ 19m。上覆饅頭組頁巖。

饅頭組：巖性為綠灰、暗灰、褐灰色中厚層頁巖、暗灰色云母頁巖，間夾粉砂巖、泥灰巖，灰色中厚層灰巖夾頁巖。厚37m～111m。上覆毛莊組頁巖。

1.1.3古生界中寒武系地層

中寒武系地層由老到新為毛莊組、徐莊組、張夏組，主要分布在礦區的東北部，三者整合接觸，徐莊組與下覆地層整合關系。它們的巖性特征為：

毛莊組：暗灰色中薄層云母頁巖，暗灰色薄層頁巖夾薄層粉砂巖。上覆徐莊組砂質頁巖。

徐莊組：上部為灰色中層結晶灰巖夾大理巖，下部為砂質頁巖。被張夏組灰色灰巖覆蓋。

張夏組：上部灰色厚層鮞狀灰巖，中部灰白色厚層灰巖，下部灰白色灰巖。上覆崮山組灰巖。張夏組是本區方解石礦的重要含礦層位。

1.2巖漿巖

區域巖漿巖發育，主要分布在礦區西南部及北西部的滾馬嶺花崗巖超單元，是對方解石成礦具有直接影響的巖漿巖。脈巖有閃長玢巖。滾馬嶺花崗巖超單元主要以黑云母二長花崗巖和黑云母花崗巖為主，其侵入引起區域接觸交代變質作用形成矽卡巖化及熱液蝕變作用的變質巖石。

1.3構造

1.3.1褶皺構造

與本區有關的區域褶皺構造主要為向家堡子背斜和李家堡背斜以及西部的單斜構造。向家堡子背斜和李家堡背斜的核部均為新元古代地層。吳家堡向斜以上寒武系地層為核部，呈北西西向脊狀展布。向家堡子背斜的核部有燕山期第二階段的花崗巖侵入，并使核部的圍巖發生熱蝕變—大理巖化、角巖化。測區西部太平口堡子單斜構造呈東西展布，向北傾斜，傾角約30°，南老北新，由新元古代地層和古生代地層組成。

1.3.2斷裂構造

與測區有關的斷裂構造主要有虎溝斷裂帶和向家堡子斷裂帶。虎溝斷裂帶展布于太平口堡子—虎溝嶺一帶，呈東西向展布，切穿新元古代地層和古生代地層，斷裂面北傾，傾角60°，表現出較強烈的逆沖擠壓構造的特點。向家堡子斷裂帶呈北西300°走向，傾向南西，傾角60°～70°，為逆沖斷裂。南芬組地層被逆沖到中寒武系地層之上。在西側該斷裂匯合于虎溝斷裂帶中，成為虎溝斷裂帶的一部分。

1.4變質作用

花崗巖侵位時，為區內帶來巨大熱能，靠近花崗巖的沉積巖層普遍重結晶，原巖的結構構造被改造。形成了不同顏色、不同粒度的大理巖和結晶灰巖、角巖、角頁巖、輕微變質砂巖等。本區方解石礦床為多層位、多礦層、多種顏色、多種組合類型。

2.礦區地質

2.1地層

草河掌方解石礦產于早古生界寒武系中統張夏組地層。礦床頂板為寒武系上統崮山組暗灰色薄層狀，竹葉狀泥質結晶灰巖、泥質粉砂巖；底板為中統徐莊組和毛莊組。

2.1.2古生界中寒武系地層

中寒武系地層由老到新為毛莊組、徐莊組、張夏組，主要分布在礦區的東北部，三者整合接觸，徐莊組與下覆地層整合關系。它們的巖性特征為：

毛莊組：暗灰色中薄層云母頁巖，暗灰色薄層頁巖夾薄層粉砂巖。上覆徐莊組角頁巖。

徐莊組：上部為灰色中層結晶灰巖夾大理巖，下部為砂質頁巖。被張夏組灰色灰巖（大理巖）覆蓋。

張夏組：上部灰色厚層鮞狀灰巖，中部灰白色厚層灰巖，下部灰白色灰巖。上覆崮山組灰巖。張夏組是本區方解石礦的重要含礦層位。

區域和大區張夏組地層外觀差別較大。主要是由于熱力變質作用改造，使原巖的鮞狀構造消失，化石不易辨認，方解石重結晶變粗大，顏色變白，巖石組合有所減少。在礦物方面，方解石含量高，白云石含量少；頂底地層的巖性特征與在化學成分上較純，鎂低、硅鐵鋁低以及巖石組合等仍是可區別，可以對比的。

2.2巖漿巖

礦區南部西部見到方解石礦與花崗巖直接接觸。顯然，滾馬嶺花崗巖的侵位與方解石礦形成有直接關系。在花崗巖熱能影響下，含礦灰巖中方解石在構造核部較封閉環境中重結晶成礦。礦區內見SN、NW向中酸性、酸性脈巖為破壞礦層連續性、影響礦石品質的主要因素。

2.3構造

2.3.1褶皺構造

礦區位于向斜構造部位，北翼傾角較陡且傾向與坡向相反；南翼傾角較緩，傾向與坡向同向；褶皺形態呈脊形，向斜核部為晚寒武系地層，兩翼為早寒武系地層；向斜北翼陡南翼緩。endprint

2.3.2斷裂構造

斷裂主要見于測區南部脆性構造及北西向斷裂。F1∶北西向走向，北東傾向，傾角70°左右。F2：本區南側北西向斷裂，平行F1斷裂。

2.4變質作用

區內變質作用發育，寒武系地層所有巖石發育角巖化，碳酸鹽巖石都具有大理巖化現象。重結作用使得原巖結構發生改變。泥巖發育角巖化；碳酸鹽巖石顏色暗化或淡化。

3.礦床特征

3.1礦體特征

礦體似層狀賦存于寒武紀中統張夏組地層，出露于向斜兩翼及轉折部位，半弧形展布。寒武系地層構成向斜較小，展布面積約較小。而向斜西南部與深部有被花崗巖熔融的可能性，礦體面積有變小的可能。

3.2礦石質量

礦石主要為塊狀構造及條紋狀構造。結構以自形、半自形為主。粒度1.5mm左右。礦石礦物為含量大于96%的方解石，脈石礦物見少量石英、黃鐵礦等。

3.3礦石類型和品級

礦石類型分為純白色類型和淺灰白色中粗粒方解石礦兩類，兩類礦層都是純白色優質礦。工業類型是灰白色--白色方解石大理巖。礦石品級：I級品CaO55.47%，白度95.92%；II級品CaO53.04%，白度92.25%。

3.4礦體圍巖和夾石

礦體圍巖頂板為崮山組暗灰色薄層黑云母結晶灰巖；底板為下伏徐莊組暗灰色中厚層斑點狀黑云母角巖。礦體中無夾石。

4.礦床成因及找礦標志

4.1礦床成因

礦區南部見方解石礦與花崗巖直接接觸。顯然滾馬嶺花崗巖超單元的侵位與方解石礦床的形成有直接相關?；◢弾r提供的熱能使灰巖中方解石在向斜構造核部封閉環境重結晶成礦。優質方解石礦礦石就是巨厚層灰巖變質產物。次級是淺灰白色大理巖。

4.2找礦標志

（1）張夏組地層；（2）中生代侵入的花崗巖超單元；（3）開闊的褶皺向斜；（4）有灰白色白色方解石大理巖；

參考文獻：

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