沂水县炉山白云岩矿床地质特征及找矿标志

张 鹏，兰 君，刘永俊

（1.山东省第五地质矿产勘查院，山东 泰安 271000；2.辽宁省地质矿产研究院，辽宁 沈阳 110032）

沂水县炉山白云岩矿床地质特征及找矿标志

张 鹏1，兰 君1，刘永俊2

（1.山东省第五地质矿产勘查院，山东 泰安 271000；2.辽宁省地质矿产研究院，辽宁 沈阳 110032）

炉山矿区白云岩矿是以白云石为主的碳酸盐岩，是碳酸钙和碳酸镁的复盐岩石。本文通过分析成矿地质背景，在总结矿床地质特征的基础上，提出炉山白云岩矿床的成因类型属于海相沉积型，明确了三山子组层状白云岩出露地段是直接找矿标志，对鲁南地区找矿具有一定的指导作用。

地质特征；矿床成因；找矿标志；白云岩矿床

随着陶瓷、电力和钢铁工业的快速发展，山东省对冶金用白云岩的需求与日俱增，特别是临沂以东至胶东一带，冶金用白云岩资源贫乏，所需原料大多由周边矿区供应。因此，在资源丰富的炉山地区筹建冶金、熔剂用白云岩原料基地，具有广阔的市场前景。

1 成矿地质背景

山东省沂水县炉山白云岩矿区位于华北板块之鲁西地块苏村凹陷内，属夹持于鄌郚—葛沟断裂与沂水—汤头断裂之间地质断块体[1-2]。区内地层主要出露中太古界沂水岩群、新元古界震旦系土门群、古生界寒武—奥陶系长清群、九龙群、马家沟群，中生界白垩系大盛群和新生界第四系等。

区内岩浆活动强烈，经历了中太古—中元古代迁西期、蒙山期，中生代燕山晚期和新生代喜山期等岩浆侵入旋回。断裂构造发育，鄌郚—葛沟、沂水—汤头两条北东向深大断裂和次级北西向断裂控制着区内整体构造格架。区内具良好成矿地质条件，成矿潜力较大。

2 矿区地质

2.1 地层

炉山白云岩矿区地质简图

矿区出露地层相对简单(右图)，由老至新依次为寒

武系九龙群三山子组c段(∈4sc)、炒米店组奥陶系三山子组b段(O1sb)和第四纪山前组(Qs)。炒米店组主要分布在矿区西北角，呈北东向展布，岩性以叠层石灰岩和薄层灰岩为主，薄层灰岩为矿层底板，与三山子组白云岩矿层整合接触。区内大面积出露三山子组c段，岩性以灰褐色厚层状白云岩为主，局部为角砾状白云岩，三山子组c段为矿区主要的含矿层位。

2.2 构造

区内位于沂沭断裂带之鄌郚—葛沟与沂水—汤头断裂构造带之间的古生代沉积盖层上，属刚性地质断块体，构造主要表现为脆性断层，分别为F1、F2、F3、F4、F5、F6。同时区内存在一个古滑坡体，与F4、F6断层共同切断了矿层完整性，形成了三个独立矿段。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

矿体赋存在寒武—奥陶系九龙群三山子组c段中，自古生代至今，由于受到强烈的风化作用剥蚀改造，促使矿体直接暴露于地表之上，其出露面积约2.03km2，总体走向30°，倾向120°，倾角5～13°。区内共划分3个矿段(锣鼓山矿段(Ⅰ)、炉山矿段(Ⅱ)、小炉山—灯碗山矿段(Ⅲ))，12个矿层，目前已探明资源量(332+333)11 493万t。其中，耐火材料用白云岩8 434万t，熔剂用白云岩3 059万t。

矿层底板为炒米店组泥晶灰岩、中厚层砾屑灰岩，顶板往往被剥蚀殆尽，仅在矿区西部发育，呈夹层状分布于炉山东部平缓地段，岩性为三山子组含泥白云岩、泥质白云岩。

3.2 矿石质量

(1) 矿石矿物组成特征。

矿石矿物主要由白云石、方解石等碳酸盐矿物组成，含量在95%以上。此外，还有少量的燧石、粘土矿物、铁质矿物(偶见黄铁矿)等脉石矿物。其中，白云石呈自形—半自形粒状，粒径大小为0.1～0.12mm，呈条带状出现，为白云岩化作用的产物，部分白云石呈星点状分布于方解石晶粒内。

矿石结构以中粗粒、中粒粒状结构为主，少数为斑状结构、粒状变晶结构。矿石构造主要为块状构造，少数为角砾状构造。

(2) 矿石化学成分特征。

矿石化学成分分析表明(见右表)，全矿区矿石主要有益组分MgO含量17.30%～20.88%，平均20.52%；主要有害组分酸不溶物(SiO2+Al2O3+Fe2O3+Mn3O4)含量1.59%～1.89%，平均1.74%，同时S、P含量很低，对矿石质量没有影响。总体来讲，该矿石质量好，较为稳定。

炉山矿区白云岩矿石主要化学成分统计参数(%)

3.3 矿石类型

矿石类型较为简单，以厚层状白云岩为主。根据野外实际调查和室内综合研究，矿区白云岩可划分为中粗粒白云岩、角砾状白云岩和含泥白云岩等三种自然类型。其中，中粗粒白云岩为本区耐火材料炉衬用，角砾状白云岩主要分布于锣鼓山矿段熔剂白云岩矿层中，为熔剂用白云岩矿的主要矿石类型。

4 矿床成因及找矿标志

4.1 矿床成因

中—新元古代时期，沂沭断裂带拉张，在山东沂水一带形成了“沂沭海峡”，并接受沉积。早寒武世早期，尽管有较大时期沉积间断，但仍继承震旦纪沉积特点。晚寒武世初期，炉山矿区完全处于滨海区的潮坪泻湖相环境，形成了分布广泛而又较稳定碳酸盐岩沉积建造。至早奥陶世中期，矿区处于潮坪浅滩环境，海水发生强烈蒸发，致使海水盐度提高，甚至达到饱和的海水环境，形成了由白云岩、灰岩组成的陆缘海咸化泻湖低蒸发岩建造；时而海盆下沉至陆棚广海环境，陆源物质供应极少，在浅水条件下，Mg(Ca)CO3浓度增加，CO2大量逸出，形成了以中厚层为主的白云岩化碳酸盐岩沉积建造，造就了分布广、厚度大且变化稳定、质量较好的白云岩矿床，为开阔台地相带碳酸盐岩白云岩化作用产物。因此，炉山白云岩矿床属于典型的海相沉积型矿床[3-6]。

该矿床形成的控制因素：①在沉积环境上，属浅海盆地相的台地边缘相带、陆架边缘盆地相；②在矿物成分上，受方解石、白云石含量的影响，方解石增多，造成矿石质量下降或不符合工业指标要求；③在化学成分上，矿床的形成受CaO、MgO的控制。对白云岩矿床来说沉积环境是其主要成矿控制因素，后期的构造活动只能影响矿层的产状与分布。

4.2 找矿标志

矿体出露位置植被往往较差，显示为秃山的特点，地形地貌上，常形成正地形。由于矿区白云岩矿体大部分直接裸露于地表，受风化作用强烈，矿石多为灰—深灰色，呈糖粒状、较稳定的层状、厚—巨厚层状产出，矿体与围岩界线较为明显。

5 结论

(1) 炉山白云岩矿床赋存于寒武—奥陶系三山子组c段中，成因类型属于典型海相沉积型矿床，三山子组层状白云岩出露地段是重要的找矿标志。

(2) 目前炉山矿区已探明白云岩资源量11 493万t，属大型冶金用白云岩矿床，可供建设大型矿山，对供应山东省白云岩原料市场具有重要意义。

[1]张增奇，刘明渭.山东省岩石地层[M].北京：中国地质大学出版社，1996.

[2]孔庆友，张天祯，于学峰，等.山东矿床[M].济南：山东科学技术出版社，2006.

[3]周军.独角山白云岩矿地质特征及开发前景[J].中国非金属矿工业导刊，2010(5)：59-61.

[4]赵文艳.山西省灵丘县西口头冶镁用白云岩矿床地质特征[J].西部探矿工程，2011(6)：124-129.

[5]符启基.昌江县花梨山矿区白云岩矿地质特征[J].中国非金属矿工业导刊，2008(1)：56-57，65.

[6]王云章.山西省盂县西潘镇郑家岭冶镁白云岩矿地质特征及找矿意义[J].太原科技，2010(3)：61-65.

Geological Characteristics and Prospecting Indications of Lushan Dolomite Deposit in Yishui County

ZHANG Peng1, LAN Jun1, LIU Yong-jun2
(1. Shandong No.5 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources, Taian 271000, China; 2. Liaoning Research Institute of Geology and Mineral Resources, Shenyang 110032, China)

The dolomite of Lushan ore area is carbonate that composed by dolomite, It is the composite salt rock of calcium carbonate and magnesium carbonate. In this article, through analysis of metallogenic geological background and summarization of geological characteristics of the deposit, we put forward the genesis of Lushan dolomite deposit belongs to marine sedimentation. It is clear that the strata distribution or exposed area of Sanshanzi Formation layered dolomite is the direct prospecting indication. The result is an instruction to prospect mineral resources in southern of Shandong province.

geological characteristics; genesis of deposit; prospecting indications; dolomite deposit

P619.234

A

1007-9386(2015)01-0048-02

2014-10-10