劉心開 林旭
摘 要:丙中洛大理石礦床礦體賦存于下石炭統(tǒng)香山-鋪門前組(C1x-p),巖性主要為板巖、石英砂巖、大理巖、白云質(zhì)大理巖,礦體呈層狀產(chǎn)出,礦石類型主要為大理巖大理石、白云質(zhì)大理巖大理石,礦石顏色變化受變質(zhì)程度影響。為早石炭世沉積的碎屑巖、碳酸鹽巖建造的沉積巖,原巖沉積后受變質(zhì)作用的影響發(fā)生變質(zhì)最終形成大理石礦床,為區(qū)域變質(zhì)型大理石礦床。
關(guān)鍵詞:礦床成因 礦床地質(zhì)特征 大理石礦床 云南省貢山縣
中圖分類號(hào):P618.45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2018)04(a)-0106-02
1 區(qū)域地質(zhì)特征
丙中洛大理石礦床位于班公湖-怒江結(jié)合帶(Ⅷ-3)、怒江蛇綠混雜巖(Ⅷ-3-3)內(nèi)[1]。區(qū)域地質(zhì)特征復(fù)雜,區(qū)域出露地層有前震旦、寒武、泥盆、石炭、二疊、三疊、侏羅、古近系地層[1,2],由于其特殊大地構(gòu)造位置,主要發(fā)育有燕山期巖漿活動(dòng)。接觸、區(qū)域變質(zhì)作用均較發(fā)育,礦產(chǎn)資源主要有:鉛、鋅、銀、鐵、金、綠柱石、大理石等礦產(chǎn),其中大理石礦資源量最為豐富,具有豐富的亟待開發(fā)的礦產(chǎn)優(yōu)勢。
2 礦區(qū)地質(zhì)
2.1 地層
丙中洛大理石礦區(qū)地層出露簡單,僅出露下石炭統(tǒng)香山-鋪門前組(C1x-p),按照巖性可以劃分為五段,各段巖性分別如下:
一段(C1x-p1):灰黃色砂質(zhì)板巖、石英砂巖。厚50~4900m,與下伏燕山期花崗巖斷層接觸;二段(C1x-p2):淺灰白、白、淺粉紅色塊狀大理巖、白云質(zhì)大理巖,厚100~250m,三段(C1x-p3):灰、淺褐黃灰色鈣質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖夾薄層狀大理巖,厚170~1650m,;四段(C1x-p4):巖性為灰、白、粉、褐紫色中-厚層狀大理巖,夾薄層板巖,厚80~270m;五段(C1x-p5):淺褐黃灰、深灰色砂質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖夾薄-中厚層狀灰白、淺灰、灰色大理巖透鏡體,厚>5000m,大理巖夾層厚15~60m。與下伏地層整合接觸[1~4]。
2.2 構(gòu)造
礦區(qū)斷裂構(gòu)造按方向可分為南北向、東西向兩組,其中南北向斷層控制了礦體分布范圍,但對礦體形態(tài)、礦石塊度及礦石質(zhì)量影響甚微,而東西向斷層對礦體形態(tài)、礦石塊度破壞較大,對礦石質(zhì)量有較大影響。
2.3 巖漿巖
礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要發(fā)育有燕山期灰色中—粗粒似斑狀黑云二長花崗巖。
2.4 變質(zhì)作用
丙中洛大理石礦地處福貢—貢山變質(zhì)帶,受區(qū)域地質(zhì)作用的影響下石炭統(tǒng)香山-鋪門前組(C1x-p),沉積原巖發(fā)生重結(jié)晶形成了大理巖、白云質(zhì)大理巖,板巖、千枚巖等,加之本區(qū)斷層構(gòu)造發(fā)育,局部地區(qū)的也發(fā)生了構(gòu)造動(dòng)力變質(zhì)作用和熱力變質(zhì)作用,主要表現(xiàn)在斷層附近及巖石與巖漿巖接觸帶巖石變質(zhì)程度加深,這使得本區(qū)不同區(qū)域的巖石變質(zhì)程度不同,從而形成了多種多樣的大理石礦。
3 礦床地質(zhì)特征
礦區(qū)內(nèi)大理石礦賦存于石炭系下統(tǒng)香山-鋪門前組二段(C1x-p2)、四段(C1x-p4)、五段(C1x-p5),其中二段(C1x-p2)、四段(C1x-p4)為主要賦礦層位。將賦存于二段(C1x-p2)、四段(C1x-p4)的礦體分別命名為:一、二礦層。
一礦層:礦體呈層狀產(chǎn)出,走向近南北向,區(qū)域延伸>30km,總體產(chǎn)狀75°~110°∠55°~88°,礦層出露寬100~250m,總體厚度穩(wěn)定。礦石類型為灰白、淺灰色微-細(xì)粒大理石,次為白、灰、粉色微-細(xì)粒大理石。礦層礦石粒度南粗北細(xì),顏色南凈、白,北灰?guī)щs,南北礦石質(zhì)量存在差異。礦體內(nèi)夾石為細(xì)-中粒大理巖或白云質(zhì)大理巖,夾石與礦層產(chǎn)狀一致,界線為漸變關(guān)系。
二礦層:礦體近南北向細(xì)長條帶狀分布,區(qū)域延伸長>30km。礦體呈層、似層狀產(chǎn)出,產(chǎn)出形態(tài)與一礦層近同。礦層出露寬度80~270m。主要礦石類型為灰白、淺灰色微-細(xì)粒大理石,次為白、粉、褐色、灰色微-細(xì)粒大理石。礦層礦石粒度南粗北細(xì)、質(zhì)感上南不如北細(xì)膩,顏色南凈白,北灰?guī)щs,南北礦石質(zhì)量存在一定差異。與一礦層不同的是在本礦層夾有一層厚10~20m的白色微-細(xì)晶白云石大理石,質(zhì)感細(xì)膩,水潤晶瑩,玉感強(qiáng)。夾石情況類同一礦層。
4 礦石特征
4.1 礦石類型及礦物組合
丙中洛大理石礦按照巖性劃分為:大理巖大理石、白云質(zhì)大理巖大理石,按照顏色、圖紋變化可以將本區(qū)大理巖大理石劃分為:白色微-細(xì)晶大理石、灰白-灰色微-細(xì)晶大理石、灰白-灰色細(xì)-中晶大理石、粉、綠、淺褐-褐等彩花微-細(xì)晶大理石五類。各種礦礦石特征如下。
(1)白色大理巖大理石:微-細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要礦物為方解石、少量鐵泥質(zhì),拋光后為乳白色質(zhì)感圓潤細(xì)膩,部分帶淡灰色條紋或云狀圖案,圖案花紋具方向性。(2)白色細(xì)-中晶大理石:細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,主要礦物為方解石,少量白云石、石英。拋光后為乳白、淡黃色、帶翠綠色點(diǎn)狀圖紋、帶淺灰褐色云狀條紋,部分帶淡灰色條紋或云狀圖案,圖案花紋具方向性。(3)粉、綠、淺褐-褐漆色等彩花微-細(xì)晶大理石:微-細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,礦物成分主要為方解石,少量鐵質(zhì),剖光后呈粉、淺紫、淺褐-褐等色,主要為條紋狀云霧狀圖案,圖案花紋不具方向性,其裝飾性較佳、可拼性能稍差。
4.2 化學(xué)成分、物理力學(xué)性質(zhì)
(1)大理巖大理石礦主要化學(xué)成分:CaO 53.99%、MgO 1.59%、SiO2 0.27%、Fe2O3 0.07%、FeO 0.03%、Al2O3 0.02%。物理性質(zhì):體重2.71t/m3、吸水率0.13%、抗風(fēng)化能力較強(qiáng)、抗壓強(qiáng)度79MPa、垂直抗剪強(qiáng)度20.5 MPa、水平抗剪強(qiáng)度29MPa、抗折強(qiáng)度17.6 MPa、肖氏硬度37、耐磨度0.0889~0.15g/cm2、耐酸度98.54%~98.71%、耐堿度100.01%~100.02%。(2)白云質(zhì)大理巖大理石礦化學(xué)成分CaO31.70%、MgO20.85%、SiO2 0.77%、Fe2O3 0.22%、FeO0.18%、Al2O30.14%。物理性質(zhì):體重2.74 t/m3、吸水率0.10%、抗風(fēng)化能力較強(qiáng)、抗壓強(qiáng)度129MPa、垂直抗剪強(qiáng)度27.5MPa、水平抗剪強(qiáng)度40.8MPa、抗折強(qiáng)度18.3MPa、肖氏硬度41、耐磨度0.12~0.17g/cm2、耐酸度98.55%~98.89%、耐堿度100.00%~100.02%。
5 礦床成因機(jī)制
礦床位于福貢-貢山變質(zhì)帶的西緣。經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng),使沉積的石炭系地層發(fā)生變質(zhì)作用,因此探討礦床成礦時(shí)代較困難,沉積成巖后各期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)均可能對成礦均有貢獻(xiàn)。華力西運(yùn)動(dòng)使該區(qū)第一次遭受變質(zhì),但該期地質(zhì)作用產(chǎn)生的變質(zhì)程度較低。對礦床影響最大為晚燕山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng),燕山運(yùn)動(dòng)使該區(qū)遭受了大規(guī)模的褶皺、斷裂、以致最大限度的被壓縮,普拉底以南壓縮更為強(qiáng)烈,與此同時(shí)有大面積的巖漿侵入活動(dòng),在普拉底以南地區(qū)巖漿侵入更為廣泛,使得普拉底以南地區(qū)相對普拉底以北地區(qū)溫度、壓力增高,變質(zhì)加深,甚至在普拉底以南地區(qū)出現(xiàn)熔融流動(dòng),發(fā)生混合巖化,從而使變質(zhì)巖石經(jīng)歷了多次的變質(zhì)作用,同時(shí)還有局部動(dòng)力變質(zhì)作用[1-3]。
綜上所述,福貢-貢山變質(zhì)帶變質(zhì)為多期地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,經(jīng)歷多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使石炭系地層發(fā)生變質(zhì)作用,使得原來沉積的碳酸鹽巖發(fā)生重結(jié)晶變質(zhì)作用,并最終形成大理石礦床。其中對礦床形成貢獻(xiàn)最大的為燕山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。
參考文獻(xiàn)
[1] 張盛江,劉心開.云南石材礦產(chǎn)資源潛力評價(jià)[R].昆明:中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心云南總隊(duì),2018.