平度井戈庄水泥用大理岩矿地质特征及成因分析

郑锋

（中国建筑材料工业地质勘查中心山东总队，山东 济南 250100）

水泥作为国家经济建设中的不可或缺的基础材料，随着基础设施建设项目、建筑行业复工复产的不断推进，需求量也是不断增大，因此需要加强对水泥原材料的调查与成因研究。初步调查和采取部分样品分析后，发现平度市井戈庄矿区的大理岩能为周边水泥熟料生产线提供大理岩资源，本矿区位于平度市南东16km, 在麻兰镇井戈庄村的东侧，交通便利，区域位置优越。

1 成矿地质背景

矿区大地构造位置位于华北板块（Ⅰ）胶辽隆起区（Ⅱ）胶北隆起（Ⅲ）胶北断隆（Ⅳ）南墅-云山凸起（V）的南部[1-2]。

矿区内出露地层有古元古代荆山群野头组祥山段（Htyx），野头组定国寺段（Htyd），陡崖组徐村段（Htdx），陡崖组水桃林段（Htds），中生代白垩纪王氏群红土崖组（K2h），金岗口组（K2j），第四系（Q）。

祥山段（Htyx）的主要岩性为黑云变粒岩、斜长角、闪岩长石石英岩，定国寺段（Htyd）的主要岩性为含方镁石蛇纹大理岩、方解大理岩，徐村段（Htdx）的主要岩性为石墨透辉变粒岩，水桃林段（Htds）的主要岩性为黑云片麻岩、黑云变粒岩，土崖组（K2h）的主要岩性为玄武岩，金岗口组（K2j）紫红色细砂岩、粉砂岩，第四系（Q）主要为粘土、亚粘土，粘土质粉砂[3]（见图1）。

图1 井戈庄矿区区域地质略图

区域内主要发育断裂构造。

区域内岩浆岩主要有斜长角闪岩，脉岩有石英岩脉，闪长岩脉。其中斜长角闪岩岩体分布在矿区东北部的小孙戈庄附近（见图1）。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区出露地层主要为古元古代荆山群野头组祥山段（Htyx）和新生代第四系（Q）。

2.1.1 古元古代荆山群野头组祥山段（Htyx）

该段主要出露于矿区中部，该段中出露岩石的岩性为黑云变粒岩，其中部分岩石中夹大理岩和磁铁矿。

矿体赋存于该段地层中，矿体基本地表可见，矿体一般呈似层状或透镜状产出。矿石为方解石大理岩，颜色为灰白色，粒状变晶结构，块状构造，主要矿物成分为方解石。矿体沿走向控制长300.30～532.80m，沿倾向控制宽39.20～60.80m，厚度约29.10～30.90m，矿体产状不稳定，倾角变化较大，在50°～70°之间，矿体不连续，与围岩的界线较清楚[9]。

2.1.2 新生代第四系（Q）

主要分布在矿区西北部和矿区南部，岩性为浅黄色粘土、粉砂质粘土。

2.2 构造

矿区内的构造主要为断裂构造。其中主要三条分述如下：

F1 断裂：该断裂为一南盘下降、北盘上升的正断裂，断裂总体走向80°，倾向SEE，倾角68°，断裂破碎带宽0～1m，大部分地段呈紧闭状态，破碎带被角砾岩充填，矿区内控制长754m，往南西方向仍有延伸，该断裂位于08 线北侧，位于矿体边缘之外，对矿体质量无影响。

F2 断裂：该断裂为一南西盘下降、北东盘上升的正断裂，断裂总体走向108°，倾向SWW，倾角71°，断裂破碎带宽0～0.5m，大部分地段呈紧闭状态，破碎带被变粒岩充填，矿区内控制长727m，往西北方向仍有延伸，该断层从00 线北侧通过，位于矿体边缘之外，对矿体质量无影响。

F3 断裂：该断裂为一南西盘下降、北东盘上升的正断裂，断裂总体走向321°，倾向NEE，倾角72°，断裂破碎带宽0～0.5m，大部分地段呈紧闭状态，破碎带被变粒岩充填，局部可见到石英脉，矿区内控制长1890m，往北西方向仍有延伸，该断裂从08 线东部通过，位于矿体的边缘，对矿体质量无影响。

从采坑壁上所观察常见背斜等地质现象分析，本区地质构造作用明显，属动力地质变质作用的产物。

2.3 岩浆岩

本矿区内未见岩浆岩。

2.4 变质作用

该地区由于区域地质构造影响，在高温高压以及岩浆活动的联合作用下，使原来的碳酸盐岩为主的沉积岩经过区域变质作用、重结晶作用而形成大理岩。

3 矿体地质特征

3.1 矿体特征

通过前期地质工作，共圈定2 个大理岩工业矿体，矿体编号为：KT01 和KT03。

分布于矿区的北部的是KT01 号矿体，由ZK0001、ZK0002 及TC0001、TC0401 控制，探矿工程与矿体位置见图2，地表矿体沿走向控制长约300.30m，沿倾向控制宽约39.20m，厚度约30.90m，工程控制矿体延深约33.70m。矿层最高标高54.0m，最低标高0m，相对高差54.0m，矿体埋深6.0m 到60.0m，KT01 厚度沿倾向变化见图3。

图2 探矿工程与矿体位置简图

图3 KT01 厚度沿倾向变化图

分布于矿区的中部的是KT03 号矿体，由ZK1601、ZK2801、ZK2802、ZK3201 及 TC0801、TC1201、TC1601、TC2001、TC2401、TC2601、TC2801、TC3201 控制，探矿工程与矿体位置见图2，地表矿体沿走向控制长约532.80m，沿倾向控制宽约60.80m，厚度约29.10m，工程控制矿体延深约69.60m。矿层最高标高44.0m，最低标高0m，相对高差44.0m，矿体埋深0m 到44.0m，ZK1601 控制矿体厚度为8m，TC1601 控制矿体厚度为7.2m，KT03厚度沿倾向变化见图4。

图4 KT03 厚度沿倾向变化图

3.2 矿石质量

3.2.1 矿石矿物组成

矿石为方解石大理岩，颜色为灰白色，主要矿物成分的含量为：方解石在97%左右，半自行粒状，双晶明显，解理明显弯曲，白云母含量2%，呈片状，片径0.5mm～1.0mm，石英含量1%[6]，它形细粒状，粒径0.05mm～0.20mm[7]。

3.2.2 矿石化学成分

取样分析后，经计算，矿区内的矿石化学组分的加权平均值为：

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

各矿体化学成分加权平均值见表1。

表1 各矿体主要化学成分一览表

3.2.3 矿石结构、构造[5]

矿石的结构为粒状变晶结构，粒径4～7mm，双晶明显，解理明显弯曲[8]。

矿石构造主要为块状构造。

3.3 围岩和夹石特征

3.3.1 矿床顶、底板

矿床的顶、底板围岩多为野头组祥山段（Htyx）变粒岩、斜长角闪岩、闪长岩，与矿层整合接触，界线较清晰，岩石灰白～灰褐色，地表风化较严重。

3.3.2 夹石

矿石夹层分为2 类，一类是闪长岩透镜体而圈定为夹层，一类是大理岩因达不到矿石质量要求而圈定为夹层。

4 矿床成因

4.1 矿床成因

在古元古代时期，某个时间段形成了一套浅海相的碳酸盐岩沉积，原岩为泥晶石灰岩，经过后期的区域变质作用，形成了方解石大理岩[4]。即目前我们评价的水泥用大理岩。

由于当时的沉积环境不太稳定，时常形成浊积物等杂质，形成目前所见到的矿体内夹层较多，矿体与围岩的界线较清晰等现象[3]。

4.2 找矿远景

通过本矿区的野外填图，结合对矿区外围工作的踏勘，发现在矿区的外围有不少大理岩露头点及当地的民采坑点，可作为找矿远景区。

5 结论

该矿床赋存于古元古代荆山群野头组祥山段（Htyx）地层中，矿体基本在地表可见。矿石为方解石大理岩，颜色为灰白色。矿石中CaO 含量高，各项指标满足水泥用大理岩矿的工业指标要求，研究区外围地质条件与区内基本相同，有大理岩露头出露，对外围大理岩资源找矿、勘查工作具有指导意义。