辽宁昌图下二台水泥石灰石矿床地质特征及远景分析

肖军 曹丽君 段会升 胡世利

1.辽宁省第九地质大队，铁岭 112000

2.抚顺罕王傲牛矿业股份有限公司，抚顺 114000

辽宁昌图下二台水泥石灰石矿床地质特征及远景分析

肖军1曹丽君1段会升2胡世利2

1.辽宁省第九地质大队，铁岭 112000

2.抚顺罕王傲牛矿业股份有限公司，抚顺 114000

下二台水泥石灰石矿区位于辽宁省的北部，区内水泥石灰石矿资源较丰富，矿床具有厚度大，延伸远，矿石质量好，易开采等特点。2007年，我队对区内的袁家沟～石灰窑段开展了普查评价工作，提交大型矿床一处。由于区内有大部分地段还没开展过地质工作，故还有着非常可观的资源远景和找矿潜力。

1 区域地质

矿区大地构造位置位于吉黑褶皱系(Ⅱ)张广才岭优地槽褶皱带(Ⅱ1)西缘，属盘岭背斜西翼的中部。

区域出露地层主要为下古生界奥陶系下二台岩群的一套中基性和酸性火山岩夹碳酸盐类岩石，分布在隆起区，北部和西侧由于受后期岩浆活动影响，分布零散，多呈残留体状产出。其次为中生界白垩系上统泉头组，为陆源碎屑沉积建造，分布在拗陷区。

区域岩浆活动频繁，分布广泛，出露面积较大。主要为燕山、印支期深成和超浅成侵入岩，多呈岩基或岩株出露，主要分布在隆起区。脉岩十分发育。

区内褶皱构造由于受开原～昌图和威远堡～盘山两条超壳断裂和岩浆侵入活动影响，褶皱主要以盘岭复式褶皱为主，其次为歪桃山复式褶皱，均由下古生界地层组成，但地层多呈构造残片，并有多期变质变形叠加，常造成褶皱两翼地层残缺不全。

断裂构造除两条超壳断裂外，在其隆起区发育一组次级平行断裂，并以深断裂为主干，形成北北东向断裂系，其在区内明显控制着中生代以来的岩浆活动和断陷盆地的沉积。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区位于威远堡～盘山断裂带西缘，区内地层以古生界奥陶系下二台岩群为主，地层总体走向NNE，倾向NW或SE，倾角35°～80°。根据岩性组合、变质变形特征等将其由下至上划分出三个岩组，即盘岭岩组(Oxp)、黄顶子岩组(Oxh)和烧锅屯岩组(Oxs)。各岩组岩性、厚度及分布情况简述如下：

盘岭岩组(Oxp)：主要分布在盘岭、为盘岭背形的核部地层，岩性以黄绿～灰绿色变质黑云母英安岩为主，夹角闪(黑云)斜长变粒岩、浅灰色黑云石英片岩、白云石英片岩、石英绿帘石岩、角闪片岩、斜长角闪岩。

黄顶子岩组(Oxh)：主要分布在盘岭复背形的翼部。该岩组下部与盘岭岩组为构造接触，主要岩性为浅灰色条纹状大理岩夹变质砂岩、绢云板岩、二云(黑云)石英、黑云斜长变粒岩、浅粒岩。本区矿体赋存层位均为条纹状大理岩。

浅灰色条纹状大理岩：产于黄顶子岩组中，岩石类型为方解石大理岩。岩石具粒状变晶结构，块状、条纹构造。矿物成分为方解石＞65%，石英0～10%，粉砂质少量。局部岩石中含石墨及碳质，含量可达25～30%。方解石呈粒状、片状，粒径0.1～1.2mm，大部分沿片状延长方向定向排列，石英呈细粒状，粒径0.02～0.2mm，多分布在方解石颗粒间，部分包于颗粒中。石英与方解石往往相对集中且相间排列。

烧锅屯岩组(Oxs)：本岩组无明显标志层，主体分布在盘岭背形北翼，勘查区主要分布在韩家屯大山～石灰窑子以西，岩组内脉岩发育。该岩组下部与黄顶子岩组为构造接触，主要岩性为以片岩夹变粒岩为主。

2.2 岩浆岩

区内岩浆活动频繁，主要为印支期和燕山期侵入岩，其中以燕山期侵入岩为主。岩石受变质变形作用强烈，片理、片麻理构造发育。与矿关系较密切的主要为印支～燕山期中酸性侵入岩，岩体产出受北北东向构造控制明显。

2.3 构造

主要为盘岭褶皱构造，由一个级次向形和三个次级背形组成的复式褶皱构造，卷入地层为下二台岩群盘岭岩组、黄顶子岩组。

区内断裂构造按走向分为NE、NW、NNE向三组。断层主要沿加里东～海西期形成的韧性剪切带分布，并对该带进行强烈的改造，造成韧、脆性变形构造岩相混杂。其中NE向断裂最发育，规模较大。

3 矿床地质

3.1 矿体(层)特征

区内水泥石灰石矿床主要赋存在古生界奥陶系黄顶子岩组大理岩中，矿体的空间分布、形态与规模严格受盘岭复背斜和断裂控制。矿床由2层矿体组成(即Ⅰ、Ⅱ号矿体)，其中以Ⅱ号矿体为主，规模较大。

Ⅰ号矿体：形态简单，呈层状产出。地表出露标高：230.0～322.4m，延长4800m，控制斜深＞50m(控制标高180m)，厚度22.81～56.41m，平均厚40.55m，厚度变化系数为3.70～14.57%，平均为10.40%，厚度变化属稳定型。

矿体产状与顶、底板围岩呈整合接触，界线清楚。矿体总体产状较稳定，局部略有变化，形成褶皱破碎带较大，但厚度多在0.3～2.0m之间，品位与矿体相差不大。

Ⅱ号矿体：与Ⅰ号矿体近于平行产出，呈层状，地表出露标高：230.0～413.4m，延长5200m，控制斜深＞200m(控制标高175m)，厚度34.75～147.22m，平均厚86.06m，厚度变化系数为7.97～37.21%，平均为19.44%，厚度变化属稳定～较稳定型。

矿体产状与顶、底板围岩呈整合接触，界线清楚。矿体中常夹有变质粉砂岩薄层，局部见闪长岩或流纹岩脉顺层侵入。矿体顶、底板均为硅质条带大理岩，品位变化较大。

3.2 矿石质量

矿石由方解石、少量的粘土质、硅质组成，其中有用矿物为方解石，其余为脉石矿物。

根据基本分析结果：矿石中主要化学成分及含量为：CaO48.00～55.37%，平均51.30%（含量变化系数为1.89-2.60%属稳定型）；MgO 0.06～1.99%，平均0.59%（含量变化系数为38.14～51.30%属较稳定型）；SiO22.16～7.76%，平均4.90%；Al2O30.17～0.56%,平均0.43%；Fe2O30.19～0.34%，平均0.29；K2O 0.05～0.10%,平均0.003%。其中CaO为有益组分，其余为有害组分。

据“A、A兹尼科夫常数”计算并结合薄片鉴定资料，矿石中方解石含量为85.92～99.11%，平均91.83%：其他碎屑物含量为0.89～14.08%，平均8.17%。

3.3 矿石类型及品级

根据矿石的结构、构造及物质成分可划分出二种自然类型，即中厚层细粒大理岩和中厚～巨厚层糖粒状大理岩二种自然类型。

从样品分析结果看，矿床平均含量CaO 51.25%、MgO 0.63%、Na2O+K2O 0.23%、SO30.07%、SiO24.92%，矿石质量达到了水泥石灰石原料Ⅰ级品要求。

3.4 围岩及夹石

区内矿体顶板为黄顶子岩组灰～深灰色中层厚细粒硅质条带大理岩，底板为盘岭岩组灰绿～灰黑色斜长角闪岩。

夹石为灰白色和黄褐色互层的变质粉砂岩或含燧石质大理岩，局部矿层内见有少量不连续的含燧石质大理岩透镜体或穿插于矿层中的辉绿岩。

3.5 矿床成因

因区内水泥石灰石矿床均产于奥陶系黄顶子组大理岩中，矿体受层位控制明显，经分析石灰石成矿与沉积物质和环境关系密切，故成因类型应属层控沉积变质型石灰石矿床。

4 远景分析

根据区域赋矿层位分布规律和特点，认为艾家沟～烧锅屯、绿化～穷棒子沟段与本区有着非常相似的成矿地质环境和赋矿条件，它们不仅同处于盘岭复背斜的西翼，而且又同属一个地层层位。目前，上述地段分别已有几家个体小矿正在进行开采，如能对它们开展较系统的地质勘查评价，其潜在的资源量将会十分可观，矿床规模也有望达到特大型。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.12.002