平度井戈莊水泥用大理巖礦地質特征及成因分析

鄭鋒

（中國建筑材料工業地質勘查中心山東總隊，山東 濟南 250100）

水泥作為國家經濟建設中的不可或缺的基礎材料，隨著基礎設施建設項目、建筑行業復工復產的不斷推進，需求量也是不斷增大，因此需要加強對水泥原材料的調查與成因研究。初步調查和采取部分樣品分析后，發現平度市井戈莊礦區的大理巖能為周邊水泥熟料生產線提供大理巖資源，本礦區位于平度市南東16km, 在麻蘭鎮井戈莊村的東側，交通便利，區域位置優越。

1 成礦地質背景

礦區大地構造位置位于華北板塊（Ⅰ）膠遼隆起區（Ⅱ）膠北隆起（Ⅲ）膠北斷隆（Ⅳ）南墅-云山凸起（V）的南部[1-2]。

礦區內出露地層有古元古代荊山群野頭組祥山段（Htyx），野頭組定國寺段（Htyd），陡崖組徐村段（Htdx），陡崖組水桃林段（Htds），中生代白堊紀王氏群紅土崖組（K2h），金崗口組（K2j），第四系（Q）。

祥山段（Htyx）的主要巖性為黑云變粒巖、斜長角、閃巖長石石英巖，定國寺段（Htyd）的主要巖性為含方鎂石蛇紋大理巖、方解大理巖，徐村段（Htdx）的主要巖性為石墨透輝變粒巖，水桃林段（Htds）的主要巖性為黑云片麻巖、黑云變粒巖，土崖組（K2h）的主要巖性為玄武巖，金崗口組（K2j）紫紅色細砂巖、粉砂巖，第四系（Q）主要為粘土、亞粘土，粘土質粉砂[3]（見圖1）。

圖1 井戈莊礦區區域地質略圖

區域內主要發育斷裂構造。

區域內巖漿巖主要有斜長角閃巖，脈巖有石英巖脈，閃長巖脈。其中斜長角閃巖巖體分布在礦區東北部的小孫戈莊附近（見圖1）。

2 礦區地質

2.1 地層

礦區出露地層主要為古元古代荊山群野頭組祥山段（Htyx）和新生代第四系（Q）。

2.1.1 古元古代荊山群野頭組祥山段（Htyx）

該段主要出露于礦區中部，該段中出露巖石的巖性為黑云變粒巖，其中部分巖石中夾大理巖和磁鐵礦。

礦體賦存于該段地層中，礦體基本地表可見，礦體一般呈似層狀或透鏡狀產出。礦石為方解石大理巖，顏色為灰白色，粒狀變晶結構，塊狀構造，主要礦物成分為方解石。礦體沿走向控制長300.30～532.80m，沿傾向控制寬39.20～60.80m，厚度約29.10～30.90m，礦體產狀不穩定，傾角變化較大，在50°～70°之間，礦體不連續，與圍巖的界線較清楚[9]。

2.1.2 新生代第四系（Q）

主要分布在礦區西北部和礦區南部，巖性為淺黃色粘土、粉砂質粘土。

2.2 構造

礦區內的構造主要為斷裂構造。其中主要三條分述如下：

F1 斷裂：該斷裂為一南盤下降、北盤上升的正斷裂，斷裂總體走向80°，傾向SEE，傾角68°，斷裂破碎帶寬0～1m，大部分地段呈緊閉狀態，破碎帶被角礫巖充填，礦區內控制長754m，往南西方向仍有延伸，該斷裂位于08 線北側，位于礦體邊緣之外，對礦體質量無影響。

F2 斷裂：該斷裂為一南西盤下降、北東盤上升的正斷裂，斷裂總體走向108°，傾向SWW，傾角71°，斷裂破碎帶寬0～0.5m，大部分地段呈緊閉狀態，破碎帶被變粒巖充填，礦區內控制長727m，往西北方向仍有延伸，該斷層從00 線北側通過，位于礦體邊緣之外，對礦體質量無影響。

F3 斷裂：該斷裂為一南西盤下降、北東盤上升的正斷裂，斷裂總體走向321°，傾向NEE，傾角72°，斷裂破碎帶寬0～0.5m，大部分地段呈緊閉狀態，破碎帶被變粒巖充填，局部可見到石英脈，礦區內控制長1890m，往北西方向仍有延伸，該斷裂從08 線東部通過，位于礦體的邊緣，對礦體質量無影響。

從采坑壁上所觀察常見背斜等地質現象分析，本區地質構造作用明顯，屬動力地質變質作用的產物。

2.3 巖漿巖

本礦區內未見巖漿巖。

2.4 變質作用

該地區由于區域地質構造影響，在高溫高壓以及巖漿活動的聯合作用下，使原來的碳酸鹽巖為主的沉積巖經過區域變質作用、重結晶作用而形成大理巖。

3 礦體地質特征

3.1 礦體特征

通過前期地質工作，共圈定2 個大理巖工業礦體，礦體編號為：KT01 和KT03。

分布于礦區的北部的是KT01 號礦體，由ZK0001、ZK0002 及TC0001、TC0401 控制，探礦工程與礦體位置見圖2，地表礦體沿走向控制長約300.30m，沿傾向控制寬約39.20m，厚度約30.90m，工程控制礦體延深約33.70m。礦層最高標高54.0m，最低標高0m，相對高差54.0m，礦體埋深6.0m 到60.0m，KT01 厚度沿傾向變化見圖3。

圖2 探礦工程與礦體位置簡圖

圖3 KT01 厚度沿傾向變化圖

分布于礦區的中部的是KT03 號礦體，由ZK1601、ZK2801、ZK2802、ZK3201 及 TC0801、TC1201、TC1601、TC2001、TC2401、TC2601、TC2801、TC3201 控制，探礦工程與礦體位置見圖2，地表礦體沿走向控制長約532.80m，沿傾向控制寬約60.80m，厚度約29.10m，工程控制礦體延深約69.60m。礦層最高標高44.0m，最低標高0m，相對高差44.0m，礦體埋深0m 到44.0m，ZK1601 控制礦體厚度為8m，TC1601 控制礦體厚度為7.2m，KT03厚度沿傾向變化見圖4。

圖4 KT03 厚度沿傾向變化圖

3.2 礦石質量

3.2.1 礦石礦物組成

礦石為方解石大理巖，顏色為灰白色，主要礦物成分的含量為：方解石在97%左右，半自行粒狀，雙晶明顯，解理明顯彎曲，白云母含量2%，呈片狀，片徑0.5mm～1.0mm，石英含量1%[6]，它形細粒狀，粒徑0.05mm～0.20mm[7]。

3.2.2 礦石化學成分

取樣分析后，經計算，礦區內的礦石化學組分的加權平均值為：

CaO：49.64%，MgO：0.33%，K2O：0.31%，Na2O：0.04%，K2O+Na2O：0.34%。

各礦體化學成分加權平均值見表1。

表1 各礦體主要化學成分一覽表

3.2.3 礦石結構、構造[5]

礦石的結構為粒狀變晶結構，粒徑4～7mm，雙晶明顯，解理明顯彎曲[8]。

礦石構造主要為塊狀構造。

3.3 圍巖和夾石特征

3.3.1 礦床頂、底板

礦床的頂、底板圍巖多為野頭組祥山段（Htyx）變粒巖、斜長角閃巖、閃長巖，與礦層整合接觸，界線較清晰，巖石灰白～灰褐色，地表風化較嚴重。

3.3.2 夾石

礦石夾層分為2 類，一類是閃長巖透鏡體而圈定為夾層，一類是大理巖因達不到礦石質量要求而圈定為夾層。

4 礦床成因

4.1 礦床成因

在古元古代時期，某個時間段形成了一套淺海相的碳酸鹽巖沉積，原巖為泥晶石灰巖，經過后期的區域變質作用，形成了方解石大理巖[4]。即目前我們評價的水泥用大理巖。

由于當時的沉積環境不太穩定，時常形成濁積物等雜質，形成目前所見到的礦體內夾層較多，礦體與圍巖的界線較清晰等現象[3]。

4.2 找礦遠景

通過本礦區的野外填圖，結合對礦區外圍工作的踏勘，發現在礦區的外圍有不少大理巖露頭點及當地的民采坑點，可作為找礦遠景區。

5 結論

該礦床賦存于古元古代荊山群野頭組祥山段（Htyx）地層中，礦體基本在地表可見。礦石為方解石大理巖，顏色為灰白色。礦石中CaO 含量高，各項指標滿足水泥用大理巖礦的工業指標要求，研究區外圍地質條件與區內基本相同，有大理巖露頭出露，對外圍大理巖資源找礦、勘查工作具有指導意義。