浅析水泥用灰岩矿地质特征及成因范文

摘要:文章介绍了山东省泗水县松山矿区水泥用灰岩矿地质概况和矿床地质特征，该矿床属沉积型矿床，赋存于寒武纪九龙群张夏组中，矿层产状与地层产状一致。将矿床划分为四个矿层，分述了各矿层特征。矿床属海相化学沉积型矿床，矿层产状与地层产状一致，其产出部位明显受地层层位的控制。

关键词:水泥用灰岩；地质概况；成矿因素

引言

分析矿区地质特征和成因，对于下一步开展地质找矿工作意义重大。文章以山东省泗水县松山矿区水泥用灰岩矿为例，介绍了矿区地质概况，分析了矿区地质特征和矿层特征，并对其成因进行了研究，为今后类似矿区找矿提供经验和依据。

1矿区地质概况

1.1地层1）寒武纪长清群馒头组该层出露于矿区的北部、西部及南部山坡底部。岩性以含云母砂质页岩为主，顶部为中厚层钙质砂岩。该层未见底，厚度大于100m。2）寒武纪九龙群张夏组矿层赋存于本组内，据岩性组合将矿层划分为4个岩性段，分述如下:张夏组下灰岩段:该段位于张夏组底部，岩性为鲕状灰岩，出露于矿区西、西北及西南部，因抗风化能力强而形成陡壁地貌。张夏组上灰岩段第一层:该段呈缓坡地貌绕山体中下部呈带状分布；底部岩性为薄层泥质灰岩，中上部为豹皮灰岩。张夏组上灰岩段第二层:该段呈陡壁地貌绕山体中部呈带状分布，岩性为含生物碎屑灰岩。张夏组上灰岩段第三层:该段呈东西向分布于山体上部，岩性为豹皮灰岩。3）寒武纪九龙群崮山组该层除在矿区东部有少量出露外，其余地段已被剥蚀，岩性为薄层泥质灰岩。本层岩石与下伏张夏组整合接触。4）第四系岩性主要为含砾砂质黏土，土黄色，上部结构松散，下部结构致密。砾石成分为灰岩，多呈棱角状，砾径1～2cm，含量10%～20%不等。主要分布在沟谷及地势低洼处，厚度0.5～1m。

1.2构造矿区地层为一单斜构造。岩层走向北西，倾向58°~63°，倾角4°~12°。矿区东部因受F3断层影响，局部倾向为15°，倾角23°。矿区内断层不发育，主要有三条，均分布于资源量计算范围内，规模不大，断距较小，对矿层完整性和矿石质量影响不大。各断层近于平行展布，走向东西或南东东向，均为高角度正断层。1.3岩浆岩矿区内未见岩浆岩。

2矿床地质特征

2.1矿床特征矿区内矿床为海相沉积大型水泥石灰岩矿床，赋存于张夏组地层内。本矿床共划分四个矿层，自下而上编号为KC01、KC02、KC03、KC04。各矿层特征详述如下:1）KC01矿层该矿层分布于矿床底部，与张夏组下灰岩段相对应。岩性为鲕粒灰岩，矿层产状与岩层产状一致。本矿层矿石质量较稳定，在矿层底部有一个Ⅱ级品亚矿层，故本矿层共划分两个亚矿层即Ⅱ级品亚矿层KC01-1（Ⅱ）和Ⅰ级品亚矿层KC01-2（I）。2）KC02矿层本矿层位于KC01矿层之上，与张夏组盘车沟段及上灰岩段第一层相对应，岩性为豹皮灰岩和薄层泥质灰岩。层状产出，与地层产状一致。西部直接覆于KC01之上，东部覆盖于JC01夹层之上。本层矿石质量变化较大,共圈出3个亚矿层和2个夹层，编号分别为KC02-1（Ⅱ）、KC02-2（Ⅰ）、KC02-3（Ⅱ）。其中，KC02-2亚矿层为Ⅰ级品，其余均为Ⅱ级品；以KC02-2亚矿层为主，在全矿区内呈层状分布，其余亚矿层呈透镜体状或似层状分布在矿区的局部地段。3）KC03矿层本矿层与张夏组上灰岩段第二层相对应，岩性为含生物碎屑灰岩，呈层状产出，矿层产状与地层产状一致。本矿层矿石质量较好而且稳定，仅在TC0801中圈出一个Ⅱ亚矿层，编号为KC03-2，其余均为Ⅰ级品，编号为KC03-1。4）KC04矿层本矿层与张夏组上灰岩段第三层相对应，位于矿床顶部，裸露地表，受剥蚀作用影响厚度变化较大。本层的主要矿石类型为豹皮灰岩，次为鲕状灰岩。本矿层矿石质量不甚稳定，依其质量的变化共圈出5个亚矿层，编号分别为KC04-1（Ⅰ）、KC04-2（Ⅱ）、KC04-3（Ⅰ）、KC04-4（Ⅱ）、KC04-5（Ⅰ）。其中KC04-1（Ⅰ）、KC04-3（Ⅰ）、KC05-1（Ⅰ）为Ⅰ级品，其余为Ⅱ级品。

2.2矿石质量1）矿石物质组成该矿床矿石的矿物成份主要为方解石，含量85%~98%，其次为白云石、菱铁矿、菱锰矿、黏土等。本矿床中矿石的结构有鲕状、泥晶、微晶结构。矿石的主要构造有块状构造、条带状构造、豹皮状构造及生物碎屑构造四种类型。2）矿石化学成分全矿区矿石平均化学组分样加权平均值为:I级品:CaO52.27%、MgO1.48%、K2O0.25%、Na2O0.03%、SiO22.10%、Al2O30.62%、Fe2O30.50%、LOI42.20%、SO30.02%、C1-0.014%。Ⅱ级品:CaO49.25%、MgO1.62%、K2O0.68%、Na2O0.04%、SiO25.04%、A12O31.41%、Fe2O30.69%、LOI40.35%、SO30.02%、C1-0.012%。2.3矿石类型和品级本矿床主要有以下三种矿石自然类型:1）鲕粒灰岩:矿区内分布较广，除单独构成KC01外，在KC04中呈层状稳定出现。矿石呈青灰色，鲕状结构，块状构造，主要矿物成分为泥晶方解石，次为少量白云石及泥铁质矿物。全矿区该类型矿石主要组分样长加权平均值为:CaO51.90%、MgO1.67%、K2O+Na2O0.30%。2）豹皮灰岩:为矿区的主要类型，组成KC02和KC04两个矿层。矿石呈灰褐色，泥晶结构，豹皮状构造。主要矿物成分为方解石，次为少量的白云石及泥质矿物。豹斑以黄褐色为主，成分为泥灰质或白云质。全矿区该类型矿石主要组分样长加权平均值为:CaO50.59%、MgO1.54%、K2O+Na2O0.53%。3）含生物碎屑灰岩:该矿石类型组成KC03矿层。矿石呈灰白色，泥晶～粉晶碎屑结构，块状构造。主要矿物成分为方解石，次为少量白云石。生物碎屑多呈针状、钩状，含量及分布不均匀。全矿区该类型矿石主要组分样长加权平均值为:CaO53.27%、MgO1.21%、K2O+Na2O0.21%。

3矿床成因

从矿区张夏组地层的岩石矿物组合、结构构造分析，该矿床是在海进较为稳定时期的潮下高能环境中沉积形成的，为滨海沉积成因。张夏组鲕粒灰岩中的鲕粒是在潮下高能动荡环境中，由接近饱和或过饱和状态下的海水在化学作用或生物作用下形成的，鲕间的泥晶基质被后期亮晶胶结物取代。在海水能量相对减弱时期，经搬运入海的泥质不可能全部搬运走，其中一部分在原地沉积下来。这些沉积的半固结状态的泥质物又被海浪、海潮搅拌成不规则状，其后再重新沉积，形成云斑，经过成岩作用形成云斑灰岩。古生代—中生代出现造山运动，该地区西部出现兰考聊城断裂，北部齐河广饶断裂，受此断裂影响，造成局部沉积地层出现多级断裂，形成差异性不均匀抬升和沉降。该矿区地层受断层的影响，矿区寒武纪地层被抬升造成部分剥蚀，张夏组地层出露地表，形成大型水泥用灰岩矿床。

4结论

该矿床属沉积型矿床，赋存于寒武纪九龙群张夏组中，矿层产状与地层产状一致。该矿床矿石质量优良,为生产低碱水泥创造了条件。Ⅰ级品矿石主要赋存于张夏组下灰岩段鲕粒灰岩和薄层灰岩段及上灰岩段藻灰岩中；Ⅱ级品矿石主要赋存于张夏组上灰岩段及下灰岩段鲕粒灰岩中。开发利用时时，Ⅰ级品和Ⅱ级品矿石合理搭配并与夹石搭配使用，提升矿产资源节约集约利用水平。

参考文献:

[1]张增奇,张成基,王世进,等.山东省地层侵入岩构造单元划分对比意见[J].山东国土资源,2014,30(3):3-21．

[2]王继芳,杜显彪,黄坤朋,等.山东枣庄桃花山水泥用灰岩矿地质特征及矿床成因[J].山东国土资源,201,32(2):43-49.

作者：付帅 单位：济宁市国土资源局