新疆精河縣五臺水泥用石灰巖礦地質特征及礦床成因

王運珍

（新疆有色地質勘查局地球物理探礦隊 烏魯木齊 830011）

1 區域地質概況

本區在區域地質構造中處于哈薩克斯坦—準噶爾板塊的賽里木微地塊中，界山褶皺帶南緣和天山褶皺帶北側。本區域出露地層有泥盆系（D）、石炭系（C）、二疊系（P）和第四系（Q）。

泥盆系（D）：僅見上統托斯庫爾他烏組（D3t）。主要巖性為泥質粉砂巖、硅質粉砂巖、巖屑長石砂巖夾礫巖、砂礫巖。含放射蟲硅質泥質巖、硅質粉砂巖夾細粒巖屑砂巖及凝灰巖、火山灰凝灰巖。

石炭系（C）：僅見石炭系上統東圖津河組（C2d），下統阿恰勒河組（C1a）。

①阿恰勒河組（C1a）：根據巖性和沉積環境可分為上亞組（C1ab）及下亞組（C1aa）。下亞組（C1aa）為一套濱海相灰綠色中細粒巖屑砂巖、長石巖屑砂巖、粉砂巖、礫巖等碎屑巖沉積，頂部夾碳酸鹽巖透鏡體，含較豐富的珊瑚、腕足等動物化石；上亞組（C1ab）為一套濱海-淺海相碎屑巖夾碳酸鹽巖沉積，巖性巖相基本穩定，橫向及縱向變化都不大，主要巖性為灰-深灰色、灰褐色灰巖、生物碎屑灰巖及鮞狀灰巖夾灰綠色中細粒長石巖屑砂巖、粉砂巖、礫巖透鏡體，含豐富的珊瑚、腕足等化石，本亞組是礦區內石灰巖礦的含礦層。

②東圖津河組（C2d）：為一套淺海相碎屑巖和碳酸鹽巖沉積，巖性巖相基本穩定，橫向變化不大，主要巖性為灰紫色、紫色砂巖、砂礫巖夾巖屑砂巖；上部為灰-深灰色生物碎屑灰巖、泥晶灰巖夾灰綠色、灰褐色中細粒長石巖屑砂巖、粉砂巖及少量凝灰巖。

二疊系（P）：僅見上二疊系鐵木里克組（P2t）和下二疊統烏郎組（P1wl）。

①烏郎組（P1wl）為一套淺海相中酸性火山巖，主要巖性為灰紫色、灰褐色石英霏細斑巖、英安斑巖、杏仁狀玄武巖、熔結凝灰巖、流紋質玻屑巖屑凝灰巖等。②鐵木里克組（P2t）圖幅內分布于西部，為灰、黃、黑色砂屑砂巖、長石巖屑砂巖、含礫砂巖夾泥巖、碳質粉砂巖及煤線。

第四系（Q）：廣泛分布于北部和南部博爾塔拉河流域及其支流中，主要為沖積-洪積堆積層和風積層。

2 礦區地質特征

礦區內出露地層主要為下石炭統阿恰勒河組（C1a），礦區北部見少量下二疊統烏郎組（P1wl）地層。下石炭統阿恰勒河組（C1a）地層與下二疊統烏郎組（P1wl）地層為不整合接觸，地層整體北、北西傾，傾角整體較緩，局部生物碎屑灰巖較直立。下石炭統阿恰勒河組（C1a）主要巖性為長石巖屑砂巖，生物碎屑灰巖和白云巖；下二疊統烏郎組（P1wl）主要巖性為熔結凝灰巖。

3 礦體地質特征

礦體位于礦區中部偏南東，礦體出露于下石炭統阿恰勒河組上亞組（C1ab）內，由東南向西北延伸，為狹長獨立山脊，呈駝峰狀凸露于地表，在平面上近似于條帶狀產出。礦區中部有一白云巖層，貫穿于整個礦區，與礦體呈平行產出，將礦體分為南北兩個塊段，本次將礦體編為Ⅰ號和Ⅱ號礦體。

Ⅰ號礦體地表出露長1410 米，其中在采礦證范圍內出露長1380米。工程控制長度1200米，控制深度244 米。出露標高最高856.1 米，最低603.25 米。礦體開采標高580 米-856.10 米，礦體在地表出露南東寬，向北西逐漸變窄，礦體最寬約291 米，最窄為60米，平均寬118.29米，平均厚度61.73米，厚度變化系數為54.49%，穩定性評估屬較穩定。CaO 最高為55.47%，最低為41.50%，平均51.85%，CaO 在走向和傾向上的變化系數為0.42-5.08%。

Ⅱ號礦體地表出露長1350 米，其中在采礦證范圍內出露長1326 米，工程控制長度1200 米，控制深度348 米。出露標高最高778 米，最低583 米。礦體開采標高580 米-856.10 米，礦體在地表出露兩端較寬，向中部逐漸變窄，最寬為192米，最窄為48米，平均寬69.38 米，平均厚度43.40 米，厚度變化系數為67.51%，穩定性評估屬較穩定。CaO最高為55.24%，最低為45.43%，平均51.97%，CaO在走向和傾向上的變化系數為1.76-2.25%。

Ⅰ號和Ⅱ號礦體近平行產出，總體傾向35°-65°，傾角49°-75°。礦體中部較陡，兩側較緩。礦體中部見夾石，巖性為白云巖。未見破壞礦體的斷層。

4 礦床成因

在古生代的早石炭世，本地區還是濱海-淺海環境，由于地殼頻繁運動，本區逐漸下沉，海平面上升，開始了海進，使本地區離海岸線越來越遠成為濱海-淺海。隨著海水加深，接受陸緣碎屑物相對減少，與此同時海洋生物大量繁衍聚集，在海盆地中碳酸鹽濃度逐漸增大，碳酸鹽物質相對增加，海水在缺氧還原環境下，沉積了以方解石礦物為主要成分的碳酸鹽，沉淀的碳酸鹽在漫長的地質作用時期經過高溫高壓和壓實作用而形成了石灰巖。海洋生物死亡后在碳酸鹽中保留了大量殘骸，后來形成了生物碎屑灰巖。故本區礦床成因為海相沉積型石灰巖礦床。

5 找礦標志

（1）地貌標志：礦區及周邊為戈壁灘和一些小的山體，通過對勘查區的地質工作，發現凸起的小山體多為石灰巖；

（2）地層標志：下石炭統阿恰勒河組（C1a）為礦區含礦地層；

（3）化石標志：石灰巖中含有大量的海百合莖和腕足類化石；

（4）野外測試標志：滴稀鹽酸，劇烈起泡的說明碳酸鹽含量高。