都勻市奉和方解石礦地質特征及成因淺析

劉波

（貴州省地質礦產勘查開發局一0四地質大隊 都勻 558000）

0 前言

方解石礦床根據其產出條件，可分為兩種類型：（1）產于基性巖（暗色巖）中，（2）產于碳酸鹽巖中，我國方解石礦床主要屬于后者。碳酸鹽巖在我國西南地區大范圍分布，巖石類型主要為石灰巖類，而作為重鈣用途的方解石礦山在西南地區相對較少。隨著我國經濟體量的不斷增長，在醫藥、化工、環保等方面，方解石作為原材料的重要性日益凸顯，市場對方解石的需求也在不斷增加，這需要相關地質礦產研究人員加強對方解石礦床成因的分析，總結該地區方解石成礦的規律，以提高方解石找礦的有效性，進而為推動我國找礦事業的發展提供保障。

1 區域地質概況

礦區大地構造位置位于揚子陸塊江南復合造山帶黔南坳陷區都勻南北向隔槽式褶皺變形區，王司背斜軸部東翼。構造線總體呈南北向展布，局部表現為北北東-北東向偏轉（圖1）。

圖1 區域地質簡圖

1.1 區域地層

區內出露地層由老至新為寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系。第四系僅零星分布，不整合覆于前述各地層之上。

寒武-奧陶系婁山關組:上部為粉晶白云巖、鈣質角礫白云巖、鮞粒粉晶白云巖、砂礫屑白云巖。下部鈣質粉砂巖、白云質粉砂巖、石英粉砂巖。厚度256～530m。

奧陶系桐梓組：上部灰、淺灰色白云巖，底為泥巖。下部淺灰色白云巖夾泥質白云巖。厚度20-417m。

紅花園組：灰色致密灰巖及粗晶生物灰巖夾細晶白云巖。厚度0～176m。

大灣組：上部為灰綠色中厚層及薄層鈣質粉砂巖夾泥巖，下部為紫紅色中厚層及薄層瘤狀粉砂質灰巖。厚度0～281m。

治理區屬低緩丘陵區，海拔高程30.00～37.00m，相對高差7.00m，地形比較平緩，坡度一般5°～10°。

志留系高寨田組：灰、灰綠色泥質粉砂巖夾灰巖及砂巖。底部常為底礫巖。厚度0～700m。

泥盆系邦寨組：上部淺灰、灰白色中厚層至厚層石英砂巖，下部為淺灰、灰白色中厚層至塊狀石英砂巖夾泥質粉砂巖。厚度0～709m。

第四系：主要為殘積、坡積物，其次為沖積物，成分主要為黃色粘土、砂、礫石。厚度0～20m。

1.2 區域構造

區域上發育王司背斜。呈北北東向平行排列，背斜較寬緩，核部出露地層為寒武-泥盆系，巖層產狀較平緩，軸部出露地層為三疊系中下統，巖層產狀相對較陡。區內主要發育南北向斷層，其次是北東向、東西向斷層。

1.3 區域礦產

區域礦產資源主要有鉛鋅、重晶石。其次有零星分布的鐵、黃鐵礦、硅石、石灰石等礦產資源。

2 礦床地質特征

2.1 地層

勘查區出露地層主要為奧陶系下統紅花園組、大灣組，志留系蘭多維列統高寨田組及第四系，各地層展布情況見圖2，現分述如下：

圖2 礦區地質簡圖

紅花園組：灰色及淺灰色中厚層白云巖、灰色中厚層灰巖夾細晶白云巖。重晶石常充填中、上部的白云巖節理、裂隙中，厚136～151m。區內賦礦地層。

大灣組：上部為灰綠色中厚層及薄層鈣質粉砂巖、砂巖夾泥巖，下部為紫紅、灰綠色泥巖，厚度大于40～60m。

高寨田組：以深灰色粉砂質及泥質灰巖夾泥巖為主，下部為灰白色中厚層石英砂巖夾灰色灰巖、泥灰巖。底部常為厚2～3m的底礫巖。厚120～620m。

第四系：主要為殘積、坡積物，其次為沖積物，成分主要為黃色粘土、砂、礫石。厚0～14m。

2.2 構造

勘查區位于區域性王司背斜東翼。為單斜巖層。地層總體傾向南東，傾角平緩（9-17°）。區內斷裂構造較發育，多呈北東走向，次之為北西向，近東西向。

北東向組斷層組區內主要發育有F1、F3、F4、F6斷層。F1斷層：位于勘查區東部，南西端交于近東西斷層F5，北東端延伸出勘查區，區內長約2km。斷層走向北東，傾向南東，傾角55-80°。為一逆斷層，斷層破碎帶寬4-30m，帶內主要為白云巖角礫-糜棱巖組成，角礫呈棱角狀、次棱角狀，大小0.1-5×2-10cm，個別極大者達20×40cm。膠結物主要為白云石、白云質、少量鐵質，膠結較松散。錯斷了紅花園組、大灣組、高寨田組地層。

F3 斷層：位于礦區北西部，兩端延伸出勘查區，區內長約1.8km。為一正斷層，走向北東，傾向南東，傾角一般60-71°，平均70°。破碎帶寬1-20m，破碎帶主要為方解石、白云石充填，呈脈狀、透鏡狀產出，局部夾白云巖碎塊。錯斷了紅花園組、大灣組地層。F4 斷層：位于礦區中部，貫穿整個勘查區，南東端被近東西斷層F5錯斷，北西端在廣沖一帶交于F3斷層，區內長約500m。為一正斷層，走向北東，傾向南東，傾角一般52-88°，平均60°。破碎帶寬4-10m，破碎帶內主要為方解石、白云石充填，方解石、白云石呈脈狀充填膠結。錯斷了紅花園組、大灣組地層。F6斷層：位于礦區南西部，南西端交于F1斷層，北東段延伸出勘查區。斷層性質不明，走向北東，傾向、傾角不詳。錯斷了紅花園組、大灣組、高寨田組地層。

北西向組斷層區內主要發育有F7 斷層。F7 斷層位于勘查區北西部，南東端交于F4斷層，區內長約500m。斷層走向北西，傾向北東，傾角70°。為一正斷層，斷層破碎帶寬4-15m，一般10m，帶內主要為白云巖角礫，角礫呈棱角狀、次棱角狀，大小0.1-5×2-10cm。膠結物主要為白云石、白云質、少量鐵質，膠結較松散。見寬約3m 的白云石呈脈狀充填。錯斷了紅花園組地層。

近東西向組斷層區內主要發育有F5 斷層。F5斷層：位于勘查區南部，斷層兩端延伸出勘查區，區內長約500m。斷層走近東西向，傾向南，傾角78-88°。為一正斷層，斷層破碎帶寬3-6m，帶內主要為白云巖角礫，少量砂巖，角礫呈棱角狀、次棱角狀。膠結物主要為白云質、少量泥質，膠結較松散。見白云石呈網脈狀充填。錯斷了紅花園組、大灣組、高寨田組地層。

2.3 礦體特征

勘查區方解石礦主要產出于F3、F4 斷裂破碎帶內，嚴格受斷裂構造控制，呈陡傾斜脈狀體產出，且其產出形態受F3斷裂產狀控制，F3控制Ⅰ礦體。F4控制Ⅱ礦體。兩礦體均與圍巖界線清楚，不存在明顯的蝕變或過渡帶。

Ⅰ礦體產于F3 含礦斷裂中，位于歸蘭鄉政府-羊窖一帶，為一正斷層。礦體嚴格受該斷層控制，礦體產狀與斷層產狀基本一致，傾向南東，傾角一般60-71°，平均70°，礦體走向控制長約1200m，傾斜延深150m，礦體呈脈狀沿斷裂破碎帶產出。礦體真厚2.43-8.91m，平均真厚5.68m，厚度變化系36%，屬于厚度變化較穩定礦體。

Ⅱ礦體產于F4 含礦斷裂中，位于格乃坡-廣沖一帶，為一正斷層。礦體嚴格受該斷層控制，礦體產狀與斷層產狀基本一致，傾向南東，傾角一般52-88°，平均60°，礦體走向控制長約1400m，傾斜延深200m，礦體呈脈狀沿斷裂破碎帶產出。礦體真厚1.21-21.38m，平均真厚9.91m，厚度變化系69%，屬于厚度變化較穩定礦體。

2.4 礦石特征

兩礦體中的礦石相似，均為白色塊狀方解石，地表顯淺淡黃色，具菱形解理。礦石礦物主要為方解石，次之為白云石；脈石礦物主要為白云巖巖屑，其次為鐵質礦物。礦石結構主要有巨粒它形粒狀結構。礦石構造主要為塊狀、斑塊狀構造。礦石CaO含量為52.55-55.56%，平均55.07%

3 礦床成因淺析

在王司背斜形成后，區域性應力作用由之前的擠壓變為拉張，形成一系列的正斷層，區域熱液活動相對活躍，含有大量方解石的汽水熱液進入后形成的張性斷裂中，熱液不斷向張性裂隙中充填，在適宜的溫壓、pH 環境下，對張性裂隙中的松散角礫進行交代并對角礫周圍空間進行充填、結晶形成方解石礦。