横县马壮山水泥石灰岩矿床地质特征及成因分析

李 桥

(中国建筑材料工业地质勘查中心广西总队，广西 桂林 541002）

【矿产资源】

横县马壮山水泥石灰岩矿床地质特征及成因分析

李 桥

(中国建筑材料工业地质勘查中心广西总队，广西 桂林 541002）

马壮山水泥石灰岩矿床位于华南板块南华活动带桂中—桂东北褶皱系大瑶山突起之西南端。矿层赋存于上石炭统黄龙组和马平组，平均品位：CaO 55.05%、MgO 0.65%，矿石质量较好，是优质水泥用石灰岩矿山。矿床成因属浅海相生物化学沉积碳酸盐岩矿床。

石灰岩；矿床地质特征；矿床成因；广西横县

广西横县马壮山水泥石灰岩矿床位于横县城北东约32km，该区属南亚热带季风气候，年平均温度21.4℃。矿区属低山地形，岩溶峰丛地貌，矿体呈南北向延伸，最大相对高差约190m。矿区距覃塘火车站约26km，距G80(南梧高速公路)约0.5km，交通便利。

矿床主要化学成分平均品位：CaO 55.05%、MgO 0.65%。经估算，矿区水泥用石灰岩矿资源/储量约为1.96亿t，属大型水泥用石灰岩矿。

1 区域地质概况

矿区构造单元位于华南板块南华活动带(Ⅱ)桂中—桂东北褶皱系(Ⅱ1)大瑶山突起(Ⅱ14)之西南端。区域地质图见右图。

1.1 区域地层

区域内出露地层的主要地层有下泥盆统莲花山组、那高岭组、郁江组、大乐组，中泥盆统唐家湾组，上泥盆统融县组、桂林组、额头村组；下石炭统尧云岭组，中石炭统大埔组、黄龙组、马平组；中二叠统栖霞组；下白垩统新隆组下段及第四系桂平组。

1.2 区域构造

区域内构造线方向以近南北向、北东和北西向为主。褶皱主要为横寨小向斜，两翼为石炭系和泥盆系，核部为二叠系地层，两翼岩层倾角25～40°。断裂主要有旺雀—横寨逆断层、云表—古平屯逆断层。旺雀—横寨逆断层走向近南北向，呈“S”形延展，倾向西，倾角约45°，断距500～1 500m；云表—古平屯逆断层走向北东向，倾角30～50°。

1.3 岩浆岩及变质岩

马壮山水泥石灰岩矿区域地质图

区域内岩浆活动不强裂，仅在南部踏路村一带有少量燕山期早期第一次侵入花岗岩出露。区域内无变质岩出露。

1.4 矿产

区域内矿产资源主要有铅锌矿、铜矿、铁矿、金矿、水泥用石灰岩矿及水泥配料用硅质原料、粘土质原料矿等。

2 矿床地质特征

2.1 地层

矿区出露的主要地层为上石炭统大埔组(C2d)、黄龙组(C2h)、马平组(C2pm)、中二叠统栖霞组(P2q)和及第四系桂平组(Qhg)。分述如下：

(1) 上石炭统(C)：由大埔组(C2d )、黄龙组(C2h)、马平组(C2pm)组成。

大埔组(C2d )：灰色厚层状白云岩，局部夹薄层状灰岩。产状95～110°∠35～39°。矿区内出露的最大厚度约为460m。

黄龙组(C2h)：与下伏大埔组呈整合接触。据岩性特征划分为两层：①黄龙组第一层(C2h1)：岩性为浅灰—灰色中厚—厚层状灰岩、夹薄层状白云质灰岩、白云岩。产状89～105°∠38～40°。厚68.10～146.60m。该层为Ⅰ矿层赋矿层位。②黄龙组第二层(C2h2)黄龙组：岩性为浅灰—灰色中厚层状白云岩，局部夹薄层状灰岩。产状89～96°∠38～41°。厚15.69～32.60m。该层为中、上石炭统的分层标志。

马平组(C2pm)：以浅灰白—灰色中厚—厚层状灰岩为主，夹少量含生物碎屑灰岩，局部为薄层状白云质灰岩、白云岩和豹皮状含白云质灰岩。产状88～110°∠36～42°。厚316.40～361.10m。该层为Ⅱ矿层赋矿层位。

(2) 中二叠统栖霞组(P2q)：深灰—灰黑色薄—中厚层状含燧石团块或燧石条带灰岩。产状90～1 109°∠35°。厚100～400m。

(3) 第四系桂平组(Qhg)：主要由灰黄、黄色粘土、粉砂质粘土组成，含少量铁锰结核。厚约1.0～5.0m。

2.2 构造

矿区位于横寨向斜西翼，为一单斜构造，形态单一，构造简单，产状89～110°∠35～42°。全矿区节理裂隙发育程度一般。在矿区内没有发现对矿层连续性及矿石质量产生影响的大断层。

3 矿层地质

3.1 矿层特征

矿区共发现两个矿层，赋存于上石炭统黄龙组第一层(C2h1)矿体为Ⅰ矿层，赋存于马平组(C2pm)矿体为Ⅱ矿层。

Ⅰ矿层：矿层裸露地表，呈层状产出，主要由浅灰—灰色中厚—厚层状灰岩组成，夹少量薄—中厚层白云质灰岩、白云岩及生物碎屑灰岩。矿层倾向89～105°，倾角38～40°。在平面上呈南北向延伸，南北长约1 360m，东西宽约50.0～360.0m，厚度68.10～146.60m。

Ⅱ矿层：矿层裸露地表，呈层状产出，以浅灰白—灰色中厚—厚层状灰岩为主，含少量含生物碎屑灰岩，局部为透镜状白云质灰岩、白云岩或相变的紫红色钙质粉砂岩。矿层倾向92～100°，倾角31～41°，在平面上呈南北向延伸，南北长约1 360m，东西宽约480～700m，厚度291.70～361.10m。

3.2 矿石化学成分特征

全矿区矿石主要化学成分平均值为：C a O 55.05%、MgO 0.65%。各矿层主要化学成分及矿层平均含量见表1，矿区组合分析结果见表2。

表1 矿层主要化学成分平均含量(%)

表2 组合分析结果(%)

从表1可以看出，Ⅰ矿层和Ⅱ矿层主要化学成分CaO和MgO变化范围很小，说明矿层内矿石质量稳定。

从表2可以看出，矿石中的有害组分的含量均远低于工业指标要求。

综合表1、2可以看出，矿层主要化学成分变化范围很小，矿石有益组分的含量完全符合工业指标的要求，有害组分含量低于工业指标要求。因此，矿床的矿石质量较好，是烧制低碱水泥的优质石灰质原料矿床。

3.3 矿石特征

根据矿石的结构、构造及矿物成分含量，矿石自然类型为粉泥晶石灰岩矿。

矿石主要矿物成分为方解石，次为白云石。矿物成分含量(%)：方解石92～97、白云石2～7、铁泥质1～2。结构成分为泥晶和粉晶，其中含量(%)：泥晶80～90、粉晶8～20、生物碎屑6。泥晶基质主要为＜0.01mm的泥晶组成，粉晶主要为0.02～0.12mm的粉晶白云石、方解石，是泥晶白云石、方解石重结晶形成，部分泥晶方解石重结晶，粒径在0.1～0.34mm，生物碎屑为方解石重新充填，铁泥质成尘点状布。

4 矿床成因

石炭纪古地势北东高，南西低，海盆向南西变深，海侵方向自南而北，各期古地理环境的变迁是不均衡的。石炭纪基本上继承了泥盆纪的沉积环境，早石炭纪早期，浅海盆地缩小，滨海沼泽相、局限海台地相和台地边缘相分布较广，以碳酸盐岩沉积为主；中期大规模海退，陆源碎屑物增多；晚期海水加深，碳酸盐岩沉积占主导地位。中晚石炭世，海域范围与早石炭纪后期相似，地壳相对比较稳定，陆源碎屑贫泛，这时期皆为碳酸盐岩沉积。

在矿区内，大埔组(C2d )、黄龙组(C2h)、马平组(C2pm)为一套浅海—滨海相碳酸盐沉积相，该相最大特点是沉积物颜色由深变浅，内碎屑发育，岩石组合为灰—浅灰白色微—细晶灰岩、白云岩或白云质灰岩夹生物碎屑灰岩。在矿区岩石中发现产有珊瑚、孔虫、筵类及腕足类生物化石。因此，马壮山水泥石灰岩矿床属浅海相生物化学沉积成因的碳酸盐岩矿床。

P619.225

A

1007-9386(2014)01-0043-02

2013-11-11