海城市白沙溝大理巖礦地質特征及利用前景

李超

摘要：海城市白沙溝大理巖礦賦存于古元古代遼河巖群大石橋巖組中，該套地層是經過區域變質作用形成的，大理巖礦體呈層狀分布，礦石的自然類型根據其顏色基調可分為三個品種，品種一為白-灰白色白云石大理巖；品種二為淺橄欖綠色條紋、條帶狀蛇紋石化大理巖；品種三為黑綠、墨綠色條紋、條帶狀蛇紋石化大理巖。品種一可作為建筑石材的原料，品種二與品種三可開發為飾面石材、工藝品、風景石等，綜合利用前景較好。

關鍵詞：大理巖礦床；地質特征；利用前景；白沙溝

Geological Characteristics and Utilization Prospects of the Baishagou Marble Deposit in Haicheng County

LI Chao

Liaoning Research Institute of Geology and Mineral Resources Co Ltd.，Shenyang 110032，China

Abstract： The Baishagou Marble deposit in Haicheng County，is occurred in the paleoproterozoic Liaohe Group Dashiqiao formation （Pt1lhd）， The strata is formed through reginal metamorphism. Marble orebodies are stratified. According to its colour is divided into three types. The first is white dolomite marble. The second is light olive green stripe and banded petpentinized marble. The third is black green，green black stripe，serpentinized marble.The first can be used as the raw material of construction stone， The second and the third are developed for facing stone， handicraft， landscape stone， the comprehensive utilization prospect is better.

Key words： Marble deposit； Geological characteristics； Utilization prospects； Baishagou

白云石大理巖、蛇紋石化大理巖是遼東地區主要的建筑石材和飾面石材原料，其中層控變質疊加后期熱液改造型[1]大理巖礦床是遼東地區分布最廣的大理巖礦床類型，白沙溝大理巖礦位于鞍山市中部，隸屬于海城市析木鎮。經普查、詳查工作，現已探獲通過評審備案的大理巖礦資源量6066.92萬m3，礦床儲量規模為大型大理巖礦床。

1.區域地質概況

區域大地構造位置位于華北陸塊東段古元古代遼東裂谷[2]。區域出露地層除新生界第四系全新統殘坡積-沖洪積層外，均為古元古界遼河巖群變質巖系，下部為富含堿質的中性-基性火山建造，中部為富含碳質的陸源建造，上部為濱海相-淺海相陸源粘土夾碎屑巖建造。

區域上侵入巖較發育，區域的西南部為古元古代虎皮峪花崗巖和晚元古代海龍川花崗巖。東部大面積分布印支期韓嶺花崗巖及龍鳳峪一帶的燕山早期花崗巖。

區域構造位置為虎皮峪—紅石砬子近東西向復背斜的西部，虎皮峪背斜的北翼，核部為古元古代遼吉花崗巖。區域斷裂構造較發育，其中主要為北東向、東西向壓扭性斷層。

2.礦區地質

礦區出露地層主要為沿溝谷分布的第四系全新統沖、洪積層、與下元古界遼河巖群大石橋巖組（見圖1）。其中大石橋巖組二段巖性以二云片巖為主；大石橋巖組三段，巖性為白云石大理巖、蛇紋石化白云石大理巖；其中礦體主要產于大石橋巖組三段變質地層中。

礦區內的巖漿巖主要是分布于北部的燕山早期侏羅紀花崗巖，呈巖株狀侵入到大石橋巖組三段地層中，巖體內相帶部明顯，主要巖石類型為二長花崗巖。脈巖主要為花崗巖、花崗斑巖、煌斑巖等。

礦區位于虎皮峪背斜的北翼，區內地層走向170°～200°，傾向南西，傾角約28°～60°，均為單斜構造，礦區斷裂構造不發育。

3.礦床地質特征

3.1礦床地質特征

礦體主要為大石橋巖組三段的白-灰色白云石大理巖、淺橄欖綠色蛇紋石化大理巖、黑綠色蛇紋石化大理巖礦，礦體受層間構造控礦成礦條件較好。

3.2礦體地質特征

本礦床為一大型大理巖礦床，區內礦體出露寬1100余米，走向延長1000余米，礦體呈層狀、似層狀產出，賦存標高為110m～270.50m，礦體傾向220°～240°，傾角25°～45°。

礦體從西至東由于受巖漿熱液的作用，白云石大理巖的粒度由中粗-中細粒-細粒逐漸過渡，其蛇紋石化蝕度也隨之增強，整個白云石大理巖礦都有不同程度的蛇紋石化現象，礦石具不同程度的碳酸鹽化，主要沿裂隙充填呈細脈狀分布的方解石，一般寬2mm～5mm，個別可達10cm，局部呈團塊狀水規則分布。

3.3礦石質量

礦石分為三個品種，按照巖石顏色、巖石巖性分為：①白-灰白色白云石大理巖；②淺綠色花紋狀蛇紋石化大理巖；③黑綠、墨綠色花紋狀蛇紋石化大理巖。不規律的花紋條帶，在白色的大理巖基底上，稠密浸染散布著淺橄欖綠色-黑綠色蛇紋石，形成色彩各異的花紋，經切割磨光后呈美麗的油脂光澤，灰白色、淺綠色、橄欖綠色及墨綠色，品種多樣。其主要化學組分為：SiO2平均10.69%，CaO平均37.7%，MgO平均19.1%，Fe2O3平均1.22%，Al2O3平均1.25%，燒失量平均40.05%。礦石質量穩定，在走向及傾向上無明顯變化。

3.4礦區節理發育特征

礦區層間節理發育，主要節理共有三組：第一組為252～263∠23～44、第二組為310～320∠20～62、第三組為92～ 185∠43～75。

根據對本區15個鉆孔巖心的RQD測量統計，綜合平均礦區礦體巖石質量等級為RQD>90%占5.8%；RQD為90%～75%占24.7%；RQD為75%～50%占31.7%；RQD為50%～25%占19.4%；RQD<25%的占18.4%。

通過多個礦體自然露頭素描統計估算求得荒料率24%，該荒料率與鉆孔RQD值比較吻合，通過礦山對比、理論數據統計，選用荒料率24%作為礦山本勘查階段參數，基本滿足評價要求。

3.5礦石的物理性能

本次工作按照礦石品種，進行力學性質測試樣品15組。測試結果：巖石飽和抗壓強度為6.8MPa～59.5MPa；飽和抗拉強度為4.5MPa～6.2MPa；峰值抗剪凝聚力2.15MPa～8.97MPa，峰值抗剪摩擦角45.28°～58.47°，比例極限抗剪凝聚力0.54MPa～2.24MPa；比例抗剪摩擦角為20.38°～26.31°；耐磨度（1/cm2）≥13.5；光澤值>標準值70，測試指標合格，滿足大理石礦要求，具體結果見表1。

3.6礦石的放射性強度

地表大理巖礦剖面γ測量，測點220個，大部分幅值在11～17（-3μc/kg·h（20μR/h））之間變化。鉆孔大理巖礦巖心γ照射量率曲線比較平緩，大部分幅值10～20（-3μc/kg·h（20μR/h））之間變化，放射性γ值沒有超標的異常反映。

通過對大理巖礦地表剖面及鉆孔巖心測量，放射性均無超標的異常反映。依據天然石材產品放射性防護分類標準的要求，白沙溝大理巖礦為A類產品，該類裝飾裝修材料的產銷與使用范圍不受任何限制。

4.礦床成因

根據研究及同類型礦床對比，確定該礦床為層控變質型礦床，約2.17Ga大石橋巖組開始沉積[3]，而后經歷了1.89Ga的區域變質事件[4]，后期又經歷了早侏羅世的巖漿熱液疊加改造，在區域變質階段、燕山早期二長花崗巖提供成礦熱液，形成了蝕變程度不同蛇紋石化。

5.綜合利用前景

現已探獲通過評審備案的大理巖礦資源量6066.92萬m3，礦床儲量規模為大型大理巖礦床，荒料率按24%估算，勘查區內大理巖礦荒料達1456.06萬m3。

白云石大理巖、蛇紋石化建筑石材礦，隨著城市基礎建設逐年增長其市場需求量也隨之增長，其中蛇紋石化大理巖礦隨著近幾年的開采其儲量在逐年減少，蛇紋石化大理巖的飾面石材在市場上非常暢銷，所以對大理巖的開發和利用具有一定的發展前景，市場增值潛力巨大。通過市場調研和岫巖地區同類礦床類比，蛇紋石化大理巖礦荒料價格可觀，對該礦的開發利用具有一定的經濟價值。本地區同類礦床選擇天然花紋美觀的圖案，全部加工成形態各一的觀賞石出售，其成本小，經濟效益大于單一的石材加工。

6.結論

該礦區大理巖礦嚴格受大石橋巖組控制，呈成層狀展布，該套地層局部受后期巖漿熱液疊加改造，形成了不同程度的蛇紋石化，礦床成因為層控變質疊加后期熱液改造型大理巖礦床。

礦體規模大、礦石質量穩定、礦體厚度較穩定，可作為建筑石材、飾面石材及風景觀賞石的大理巖原料。

參考文獻：

[1]陳科，杜成玉.格爾木石灰窖地區大理巖飾面石材礦床地質特征及綜合利用[J].中國非金屬礦工業導刊， 2016（03）： 38-39

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[3]陳井勝，安茂國，段明等.遼河群大石橋組形成時代——來自酸性火山巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年的制約[J].地質與資源， 2017， 26（2）： 105-110

[4]孟恩，劉福來，劉平華，等.遼東半島東北部寬甸地區南遼河群沉積時限的確定及其構造意義[J].巖石學報. 2013， 29（7）： 2465-2480.