王 杰

（安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局321地質(zhì)隊）

礦區(qū)位于揚子陸塊下場子凹陷的東至—涇縣褶斷帶西部，地層屬揚子地層區(qū)下?lián)P子地層分區(qū)蕪湖—石臺地層小區(qū)。礦區(qū)內(nèi)開展了大量的勘查地質(zhì)工作，查明熔劑用石灰?guī)r礦資源量達4 億t。本研究依據(jù)礦區(qū)勘查資料［1-5］，分析區(qū)域地質(zhì)背景、礦區(qū)地質(zhì)、礦體地質(zhì)特征，以指導(dǎo)東至縣地區(qū)同類礦產(chǎn)勘查及開發(fā)。

1 勘查工作簡述

2016年至今，安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局321地質(zhì)隊組織項目組進駐礦區(qū)開展野外地質(zhì)工作，按照礦區(qū)原先普查設(shè)計書及相關(guān)規(guī)范要求，主要開展了1∶10 000地形地質(zhì)測量、1∶5 000 水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查、槽探、鉆探及對物理化學(xué)樣品進行取樣測試等工作。

2018 年11 月，安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局321 地質(zhì)隊提交了《安徽省東至縣柯家村熔劑用白云巖、熔劑用石灰?guī)r礦普查報告》，熔劑用白云巖資源量達到大型，熔劑用石灰?guī)r資源量達到中型，報告經(jīng)安徽省礦產(chǎn)資源儲量評審中心評審備案。

2 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于揚子陸塊江南隆起石臺—太平褶皺帶石臺復(fù)背斜的南西端。中元古代至志留紀(jì)各時代地層均有出露，尤以早古生代地層分布廣泛、齊全。

區(qū)域褶皺系統(tǒng)隸屬七都復(fù)背斜帶。除第四系外，其它各時代地層均發(fā)生了不同程度的褶皺，其中印支期褶皺最為強烈，構(gòu)成北東東向展布的構(gòu)造格架，主體為七都復(fù)背斜之次級三崗尖背斜，梅城向斜和黃花尖背斜。

斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要有近東西向、北東向、北北東向、近南北向及北西向等幾組，其中以東至斷裂及葛公鎮(zhèn)斷裂規(guī)模最大。

區(qū)域內(nèi)侵入巖不甚發(fā)育，主要巖體為花山巖體，位于礦區(qū)北西部約12 km 處，由多個長軸呈近東西向或北西西—南東東向巖枝、巖株組成。巖性為花崗閃長斑巖。巖體規(guī)模較小，圍巖蝕變較弱，主要表現(xiàn)為硅化、絹云母化和輕微矽卡巖化等。

3 礦區(qū)地質(zhì)特征

3.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)位于三崗尖背斜南東翼之次級褶皺西峰尖背斜南東翼，呈一單斜構(gòu)造，出露地層由老至新依次為寒武系上統(tǒng)團山組、上統(tǒng)青坑組、奧陶系下統(tǒng)侖山組、紅花園組、第四系。巖漿活動較弱，主要為東西向的閃長玢巖和北東向的輝綠玢巖，呈巖脈狀產(chǎn)出。

區(qū)內(nèi)熔劑用白云巖礦主要賦礦層位為奧陶系下統(tǒng)侖山組。侖山組巖性分為上、下2 段，礦區(qū)僅出露上段。根據(jù)以往1∶1 000 地質(zhì)剖面測量及地質(zhì)測量工作成果，將侖山組上段劃分為2個巖性層。

第一巖性層（O1l2-1）為灰黑色厚層狀白云巖、灰質(zhì)白云巖夾灰、深灰色厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r，間夾硅質(zhì)條帶及硅質(zhì)團塊。局部夾灰黑色中厚—厚層粗晶白云巖，風(fēng)化后常呈糖粒狀，工程控制平均厚度為93.00 m。

第二巖性層（O1l2-2）為灰白色厚層礫屑白云巖、砂屑白云巖、微晶白云巖、淺灰色中—細晶白云巖，局部由于裂隙發(fā)育，呈角礫狀。工程控制平均厚度為196.40 m。

區(qū)內(nèi)熔劑用石灰?guī)r礦主要賦礦層位為奧陶系下統(tǒng)紅花園組。礦區(qū)僅出露紅花園組下段，根據(jù)以往1∶1 000 地質(zhì)剖面測量及地質(zhì)測量工作成果，將其劃分為3個巖性層。

第一巖性層（O1h1-1）為淺灰、灰、灰白色中厚—厚層白云巖，偶夾灰色中—中薄層細晶白云巖，所夾的白云巖具水平層理及微波狀層理，厚53.43 m。

第二巖性層（O1h1-2）為灰、淺灰色厚—塊層狀微晶灰?guī)r夾淺灰色中—中厚層微晶砂屑灰?guī)r，沉積構(gòu)造不清晰，風(fēng)化面較光滑，厚81.86 m。

第三巖性層（O1h1-3）為淺灰—灰白色中厚—厚層白云巖，偶夾灰黃色中厚層白云質(zhì)灰?guī)r及中層細晶白云巖，具微波狀層理、水平層理，各韻律底部具沖刷面，縫合線構(gòu)造發(fā)育，厚121.33 m，為熔劑用白云巖礦賦礦層位。

3.2 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)位于三崗尖復(fù)背斜之次級西峰尖背斜南東翼。

西峰尖背斜長約8 km，寬4.5 km，軸向為北東東70°左右，軸面近直立，核部為寒武系中統(tǒng)楊柳崗組，翼部地層為寒武系上統(tǒng)青坑組、奧陶系下統(tǒng)侖山組、紅花園組，兩翼傾角為25°～45°。

礦區(qū)內(nèi)呈一單斜構(gòu)造，由奧陶系侖山組和紅花園組組成，地層傾向南東，為156°～175°，傾角一般為19°～34°。

區(qū)內(nèi)發(fā)育斷層，走向近南北向，長約1.2 km，主體發(fā)育于寒武系上統(tǒng)青坑組地層中，南部少量切穿奧陶系侖山組地層，斷層為右行平移斷層。

3.3 礦區(qū)巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為輝綠玢巖巖脈和閃長玢巖巖脈，圈定6 條輝綠玢巖巖脈和3 條閃長玢巖巖脈，充填于張性裂隙中。

輝綠玢巖巖脈平面上呈長脈狀，北西—北北西向展布，近直立，呈巖墻狀產(chǎn)出。一般長40～120 m，最長達139 m，出露寬度一般為4～16 m，最寬達18 m。

閃長玢巖巖脈平面上呈梨形，北西—北北西向展布，傾角近直立，呈巖墻狀產(chǎn)出。地表長141～470 m，出露寬度為25～245 m，面積達0.053 km3，其圍巖地層為奧陶系下統(tǒng)侖山組。

4 礦體地質(zhì)特征

4.1 礦體數(shù)目及賦存位置

原勘查工作共圈定熔劑用白云巖礦體4個，賦存于奧陶系侖山組和紅花園組地層；熔劑用石灰?guī)r礦體1個，賦存于奧陶系紅花園組地層（表1、圖1）。

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4.2 礦體產(chǎn)狀特征

礦體總體呈近東西向展布，呈層狀產(chǎn)出，傾向南，傾角一般為19°～35°。

礦區(qū)白云巖和石灰?guī)r均為沉積型礦床，各礦體分別賦存于侖山組和紅花園組地層中，斷裂構(gòu)造不發(fā)育，礦體厚度穩(wěn)定。礦區(qū)范圍內(nèi)，由于受地形條件、礦權(quán)范圍、安全爆破距離及工程控制情況的限制，導(dǎo)致礦體的工程控制厚度沿走向有一定變化。各礦體規(guī)模特征見表2。

4.3 礦石質(zhì)量特征

4.3.1 礦石礦物成分

熔劑用白云巖礦床礦石的礦物成份較簡單，主要為白云石、方解石、石英、菱鎂礦、黃鐵礦以及黏土質(zhì)礦物。其中，白云石含量約96%以上，大多呈他形—半自形狀。

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熔劑用石灰?guī)r礦體礦物主要成分為方解石，少量的炭質(zhì)、石英。巖石定向充填數(shù)條方解石、白云石、石英條帶，主要由顆粒細小的方解石、白云石及少量石英組成。巖石裂隙充填方解石細脈。方解石含量一般在69%～99%。

4.3.2 礦石化學(xué)成分

Ⅰ1號熔劑用白云巖礦體參與圈定礦體樣品數(shù)為824 個，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，全礦體MgO 含量最高為22.38%，最低為17.90%，平均為21.11%，變化系數(shù)為2.46%；CaO 含量最高為34.63%，最低為27.84%，平均為30.73%，變化系數(shù)為2.04%；SiO2含量最高為5.03%，最低為0.02%，平均為0.22%，變化系數(shù)為127.01%。

Ⅰ2號熔劑用白云巖礦體參與圈定礦體樣品數(shù)為235 個，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，全礦體MgO 含量最高為24.72%，最低為18.52%，平均為21.16%，變化系數(shù)為2.56%；CaO 含量最高為33.52%，最低為25.76%，平均為30.48%，變化系數(shù)為2.19%；SiO2含量最高為2.04%，最低為0.015%，平均為0.45%，變化系數(shù)為114.95%。

Ⅰ3號熔劑用白云巖礦體參與圈定礦體樣品數(shù)為26 個，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，全礦體MgO 含量最高為21.54%，最低為19.73%，平均為21.07%，變化系數(shù)為1.97%；CaO 含量最高為31.35%，最低為30.20%，平均為30.68%，變化系數(shù)為0.99%；SiO2含量最高為0.710%，最低為0.03%，平均為0.32%，變化系數(shù)為69.80%。

Ⅱ號熔劑用白云巖礦體參與圈定礦體樣品數(shù)為65個，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，全礦體MgO含量最高為21.23%，最低為17.25%，平均為19.93%，變化系數(shù)為1.94%；CaO含量最高為34.07%，最低為30.07%，平均為31.50%，變化系數(shù)為1.49%；SiO2含量最高為3.43%，最低為0.34%，平均為1.06%，變化系數(shù)為42.66%。

Ⅲ號熔劑用石灰?guī)r礦體參與圈定礦體樣品數(shù)為97 個，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，全礦體CaO 含量最高為55.60%，最低為50.56%，平均為54.62%，變化系數(shù)為3.41%；MgO含量最高為4.08%，最低為0.21%，平均為0.58%，變化系數(shù)為3.71%；SiO2含量最高為0.97%，最低為0.06%，平均為0.25%，變化系數(shù)為62.67%。

4.3.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

熔劑用白云巖礦主要為晶粒結(jié)構(gòu)，以細晶、中晶結(jié)構(gòu)為主，白云石呈他形—半自形粒狀菱形，粒度大多在0.05～0.5 mm，表面有泥質(zhì)和含鐵方解石質(zhì)點分布；次為中晶結(jié)構(gòu)，白云石粒度在0.3～0.5 mm，粒間呈鑲嵌狀，鏡下可見聚片雙晶和兩組解理，另含少量中粗晶結(jié)構(gòu)（白云巖粒度在0.5～2.0 mm）及微晶結(jié)構(gòu)（白云石粒度在0.01～0.05 mm）。

熔劑用石灰?guī)r礦主要為微晶結(jié)構(gòu)。方解石呈粒狀，顆粒細小，大部分呈微晶，少量方解石重新結(jié)晶，顆粒稍大，粒徑為0.04～0.10 mm，見簡單雙晶，緊密鑲嵌，廣泛分布。巖石受擠壓定向充填深灰色條帶，條帶成分主要由白云石及少量炭質(zhì)成分組成。

礦石構(gòu)造以塊狀構(gòu)造為主，團塊狀（斑雜狀）次之，含少量條帶狀（似條帶狀）構(gòu)造和碎裂狀構(gòu)造。

4.3.4 礦石類型

在自然類型上，根據(jù)礦石的結(jié)構(gòu)可分為微晶灰?guī)r，細晶—粗晶白云巖；根據(jù)礦石構(gòu)造可分為塊狀白云巖、塊狀灰?guī)r、塊狀輝綠玢巖、閃長玢巖、團塊狀白云巖、條帶狀（硅質(zhì)）白云巖、條帶狀（鏈條狀）灰?guī)r；此外，根據(jù)礦石顏色還可分為深灰色、灰色、淺灰色、灰?guī)饧t色白云巖和深灰色、灰色、淺灰色石灰?guī)r。

在工業(yè)類型上，Ⅰ1～Ⅰ3號和Ⅱ號礦體為熔劑用白云巖礦石，Ⅲ號礦體為熔劑用石灰?guī)r礦石。

5 成礦條件分析

5.1 礦床成因

礦區(qū)寒武紀(jì)至奧陶紀(jì)均處于較為穩(wěn)定的海洋環(huán)境。寒武紀(jì)至早奧陶世早期，海水退縮，由開闊臺地相向局限臺地相的碳酸鹽巖沉積轉(zhuǎn)變。侖山組中的白云巖和石灰?guī)r見有礫屑、砂屑，發(fā)現(xiàn)羽狀交錯層理、砂紋層理及波狀層理等，且生物化石稀少，反映海水不暢、咸化、水體相對較淺，具有潮間碳酸鹽特征，可能為潮坪—瀉湖環(huán)境產(chǎn)物。

5.2 地層條件

礦區(qū)區(qū)礦體賦存于奧陶系下統(tǒng)侖山組（O1l）和下統(tǒng)紅花園組（O1h）中，礦體的形態(tài)、厚度、化學(xué)成分及延深均較穩(wěn)定，嚴(yán)格受地層巖性控制，礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造均具原生沉積特征。區(qū)域上，地層總體變化不大，自北東—南西地層厚度逐漸加大，在本區(qū)內(nèi)礦層厚度近800 m，地層條件穩(wěn)定。

5.3 礦石質(zhì)量

區(qū)內(nèi)熔劑用白云巖礦自然類型以灰色中厚—厚層白云巖為主，局部夾鮞粒白云巖砂屑白云巖，熔劑用石灰?guī)r主要為微晶灰?guī)r，少量砂屑灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等。根據(jù)以往化學(xué)分析結(jié)果，熔劑用白云巖礦體MgO 平均品位為21.08%，CaO 平均品位為30.68%，SiO2平均品位為0.33%；熔劑用石灰?guī)r礦量達到4091.10 萬 t，CaO 平均品位為 54.62%，MgO 平均品位為0.58%，SiO2平均品位為0.25%；完全滿足熔劑用白云巖礦和熔劑用石灰?guī)r礦工業(yè)指標(biāo)的要求。

6 結(jié) 論

熔劑用白云巖及石灰?guī)r礦為海相碳酸鹽巖沉積形成的沉積型礦床，礦床賦存層位為奧陶系下統(tǒng)侖山組和紅花園組，地層層序和巖性組合特征明顯；礦體延展長度一般為740～1 350 m，出露寬度為40～1 159 m，厚度為20～560 m，礦床規(guī)模達大型，礦體沿走向，傾向變化穩(wěn)定；礦層中有用組分含量高，有害組分含量低，沿走向、傾向及厚度方向礦石質(zhì)量穩(wěn)定。