內蒙古自治區克什克騰旗浩來呼熱礦區硅藻土礦地質特征

摘 要：浩來呼熱礦區硅藻土礦位于好魯庫-達來諾爾第四紀盆地中部，為第四系內陸湖泊相沉積。硅藻形態為圓形、柱形、橢圓形，共發現硅藻化石26屬75個種（包括變種和變型），其中主要為直鏈藻屬，其次為小環藻屬、針桿藻屬、冠盤藻屬、雙目藻屬、盤舟型藻屬及新月藻屬等。

關鍵詞：硅藻土礦 地質特征 內陸湖泊相沉積 浩來呼熱

中圖分類號：P619.265 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0137-01

1 區域地質概況

浩來呼熱礦區大地構造位置屬興安地槽南緣和內蒙地槽的過渡帶。西拉木倫深大斷裂從礦區南側通過，受中生代以來中國東部構造-巖漿活動的影響，在該地區形成一系列北東向的火山斷陷盆地及湖泊。礦區位于好魯庫-達來諾爾第四紀盆地中部。區域內（指好魯庫-達來諾爾第四紀盆地克旗地域范圍）出露地層由老至新見有零星出露的侏羅系上統白音高老組（J3b）。第四系廣布區內，有不同成因的沉積物，主要是湖沼積物（Qp3fl）、湖積物（Qhl）、沖積和湖積物（Qhal+l）及風積砂（Qheol）等。出露的巖漿巖見有燕山晚期斑狀黑云母二長花崗巖（γ53），呈巖珠分布于石匠山一帶。區內構造不清，僅有基底西拉木倫斷裂帶控制的上更新世達來諾爾火山群及其線狀分布的內陸湖泊，內陸湖泊沉積有硅藻土礦產，成礦條件十分有利。

2 礦區地質

2.1 地層

礦區地層主要為第四系中、上更新統，僅在礦區西北角山上出露有侏羅系白音高老組火山巖。由老至新如下。

2.1.1 侏羅系白音高老組（J3b）

分布在礦區西北角山地中，主要巖性為石英斑巖和流紋質英安斑巖類的火山巖夾有薄層的紫色凝灰巖。總體走向近東西，傾向北，傾角27°，厚度861 m。

2.1.2 第四系中更新統（Qp2）

中更新統坡洪積雜色粘土砂土砂碎石層（Qp2sl-pl）：分布在好魯庫種羊場及以東的山前坡地上，以角度不整合覆蓋在侏羅系上統白音高老組之上。

2.1.3 第四系上更新統（Qp3）

主要為上更新統黃土層（Qp3eol）與上更新統湖積層（Qp3l）組成。其中上更新統湖積層（Qp3l）為主要含礦賦礦層位。

2.2 巖漿巖

區內未見侵入巖，僅在礦區西北角以外，見有燕山晚期花崗斑巖，呈小巖株侵入于侏羅系白音高老組火山巖之中。

2.3 構造

礦區主體巖層為第四系，呈水平層狀產出，構造簡單，僅在好魯庫種羊場招待所西山腳，見斷層1條。

3 礦層地質

3.1 礦層特征

浩來呼熱礦區硅藻土礦位于好魯庫種羊場東邊平地中，為第四系內陸湖泊相沉積。礦體呈水平層狀、近等軸狀橢圓形分布，東西長3.4 km，南北寬2.2 km，礦體厚度2.10～8.80 m，平均5.61 m，礦體形態規則連續，總體形態為一層，礦層有益元素含量：SiO2 60.64 %～69.21 %，平均63.23 %，其他元素及含量：Al2O3 3.23 %～9.05 %、Fe2O3 2.33 %～6.22 %、CaO 0.38 %～6.71 %、MgO 0.60 %～1.45 %、LOSS 16.43 %～28.91 %；質輕，體重0.60～0.75 t/m3，平均0.65 t/m3。根據礦層含礦巖石巖性及顏色進一步自上而下可分為灰白色含粘土硅藻土、黃灰色含粘土硅藻土及青灰色含粘土硅藻土-粘土質硅藻土三層。

灰白色含粘土硅藻土：為硅藻土礦層，呈灰白色，粉砂結構，層狀構造，水平層理極薄并發育，頂部夾雜有1%～5%的似草根類植物（藻類）遺體，植物遺體未腐爛亦未碳化。厚度0.70～4.59 m，平均2.22 m。

黃灰色含粘土硅藻土：為硅藻土礦層，呈黃灰色，粉砂結構，層狀構造，層理較上部稍厚，層理面平整。質輕，厚度0.70～4.31 m，平均1.86 m。

青灰色含粘土硅藻土-粘土質硅藻土：為硅藻土礦層，夾有極薄層的粘土和細砂。含粘土硅藻土（SiO2>58%，）和粘土質硅藻土（SiO2<30%）二者漸變關系，遇水后肉眼無法區別，系依據化學測試結果區別圈定。呈青灰色，遇水后綠黑色，帶有淡淡的淤泥腥臭味。粉砂結構，塊狀-厚層狀構造。厚度比較穩定，變化系數為18%。

3.2 礦石質量

通過礦石硅藻種屬鑒定，物相分析、掃描電鏡、差熱-熱重和微量稀土等分析，硅藻土SiO2含量較低，上層灰白色含粘土硅藻土SiO2含量60.11 %～67.00 %，平均63.19 %，且上層燒失量大，平均值19.25 %；Al2O3平均含量為6.63 %；Fe2O3平均含量為4.05 %，說明硅藻土有機質含量高。中層黃灰色含粘土硅藻土SiO2含量61.64 %～66.08 %，平均 63.74 %；底層青灰色含粘土硅藻土-粘土質硅藻土SiO2含量60.82 %～63.16 %，平均61.85 %；隨著深度增加，SiO2、Al2O3及Fe2O3等變化較小，CaO顯著增加，由SiO2含量分析可知，該硅藻土屬二、三級土，為中硅、低鐵及高燒失量的低品位硅藻土礦。

3.3 礦床成因探討

浩來呼熱礦區硅藻土礦產于第四紀好魯庫-達里諾爾盆地中，硅藻土層理發育，巖性、巖相變化較小，礦層呈水平層狀，中間厚，兩邊薄，顯示為穩定地質環境下湖泊相沉積特點。礦石成份除硅藻（以直鏈藻為主）和粘土礦物外，還含有少量有機質及黃鐵礦，表明當時氣候溫暖，是在還原環境下而形成。

硅藻土是主要由硅藻遺體組成的硅質生物沉積巖，其物質來源系硅藻的堆積與繁殖，需要豐富的可溶性液態SiO2，石英斑巖和流紋質英安斑巖以及早期形成的火山巖，可能是SiO2的主要來源。

礦床形成過程：在新生代，地殼以升降運動為主，在沉降過程中形成了好魯庫-達來諾爾斷陷盆地，成為硅藻堆積的良好場所。早期形成的富含SiO2的巖石，后經風化、分解搬運等作用，為盆地中提供了豐富的可溶性SiO2，為礦床的形成提供了充足的礦源物質。從礦石中所含硅藻種屬和較多動植物化石，反映當時古地理環境為淺水湖盆，水深不大，氣候溫暖潮濕，雨量充沛使湖盆中保持一定的水量。湖水中不含有毒物質和阻止硅藻生長的組份，為硅藻的繁殖和生長提供了較好環境。硅藻群體死亡之后，遺體不斷下沉到湖盆底部，形成含硅藻軟泥沉積物，經長期壓實、固結、埋藏，形成了硅藻土礦床。根據沉積環境和SiO2來源，本礦床屬內陸淡水湖泊相陸源沉積型硅藻土礦。