广西扶绥县渠旧矿区熔剂用石灰岩矿地质特征及矿床成因

梁秋明 莫昔兴

（广西壮族自治区区域地质调查研究院）

扶绥县渠旧矿区熔剂用石灰岩矿位于渠旧镇火车站南侧约500 m处，距离南友高速公路渠旧出口约8 km，有县、乡公路直达，交通极为便利。该矿区属于中低山、岩溶洼地地貌，海拔高程一般在140～350 m，岩层裸露，地势较缓。该矿区冶金熔剂用石灰岩矿资源量达1.96亿t，为大型优质熔剂用石灰岩矿床［1］。本研究通过对矿床进行详细的地质勘查工作，查明出露的地质特征，并探讨其成因背景和过程，为区内后续找矿工作提供参考。

1 区域地质

矿区位于扬子克拉通（Ⅱ级）滇黔桂被动陆缘东南缘（Ⅲ级）的富宁—那坡陆缘沉降带（Ⅳ级）西大明山隆起（Ⅴ级）与十万大山断陷盆地（Ⅳ级）结合部位［2］。区域出露地层主要为上古生界泥盆系、石炭系及二叠系，中生界三叠系、白垩系及新生界第四系小范围出露。其中泥盆系只出露融县组，中生界三叠系只出露马脚岭组，均为开阔台地相碳酸盐岩沉积。石炭系包括隆安组、都安组、大埔组、黄龙组及马平组，为开阔台地至局限台地相碳酸盐岩沉积。二叠系包括栖霞组、茅口组、合山组及大隆组，为开阔台地至局限、半局限台地相碳酸盐岩沉积。白垩系只出露新隆组，为一套湖泊相陆源碎屑沉积。低洼地带少面积出露第四系残坡积层。扶绥县渠旧矿区熔剂用石灰岩矿赋存于石炭系马平组中，与下伏地层黄龙组和上覆地层栖霞组均为整合接触关系［3］。

区域构造较为简单，以断裂为主，褶皱不甚发育，总体构造线呈北东、北东东向。断裂具多期活动特点，分北东—南西与北西—南东向2组，前者延伸较远，规模大，断面总体倾向北西，倾角一般大于60°，属正断层；后者左旋切割前者明显，但规模较小，断面总体倾向南西，局部倾向北东，倾角一般为30°～40°。凭祥—南宁区域性大断层从区外南部穿过，该断裂对沉积建造、岩浆活动和矿产有着明显的控制作用［4］。区域岩浆活动不明显，变质程度较低。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区内出露地层有上石炭—下二叠统马平组和第四系临桂组，在矿区范围内马平组可分为5段，其岩性特征如下。

（1）马平组第一段（C2P1m1）零星出露在矿区东北、中部，是本矿床矿层底板。岩性为浅灰、灰白色厚层细—中晶白云岩、微—细晶白云岩夹少量微晶生物屑灰岩，顶部白云岩夹少量生物屑钙质硅质条带或团块。厚度＞30 m。

（2）马平组第二段（C2P1m2）分布在矿区大部分地区，是石灰岩矿的主要矿层。底部岩性为灰色、浅灰色中—厚层微晶生物屑灰岩夹生物屑灰岩，中上部为灰、灰白色厚层—块状微晶生物屑灰岩夹少量中层生物屑（砂—砾）灰岩、生物屑（砂）灰岩夹少量微晶生物屑灰岩，产丰富的有孔虫、蜒、海百合茎及单体珊瑚化石。厚度138～251 m。

（3）马平组第三段（C2P1m3）分布在矿区的西南、中部和东部，为石灰岩矿体的夹石层。岩性为灰、灰白色厚层—块状生物屑白云岩夹中层细晶白云岩，产有孔虫、蜒、海百合茎、珊瑚化石。局部具水平纹层。厚度6.88～13.58 m。

（4）马平组第四段（C2P1m4）分布在矿区的西南、中部和东部，为石灰岩矿体的次要矿层。岩性为灰、灰白色厚层—块状夹少量中层生物屑灰岩夹少量微晶生物屑灰岩，产丰富的有孔虫、蜒、海百合茎、珊瑚化石。厚度17.49～69.78 m。

（5）马平组第五段（C2P1m5）分布在矿区的南部和东部，为石灰岩矿体的顶板，岩性为灰、灰白色厚层—块状细晶白云岩夹中层细晶灰质白云岩、生物屑细晶灰质白云岩、生物屑灰岩、微晶生物屑灰岩，底部有两套白云岩夹生物屑钙质硅质条带和团块，灰岩产丰富的有孔虫、蜒、海百合茎化石。厚度＞80 m。

（6）临桂组（Ql）主要是冲坡积土，为土黄色黏土、含砾黏土为主，含少量灰岩砾石，粒径为0.2～1 cm。主要分布在矿区的低凹处。

2.2 构 造

矿区地质构造简单，总体为一倾向南东的单斜构造，倾向为120～160°，倾角为10～23°。仅在矿区西部及中部各发育1条正断层（F1、F2）。其中，F1呈北北东向，倾向西，倾角为75～80°，破碎带宽几米至十几米，断层角砾岩发育，表现为西盘下降、东盘上升的正断层。F2呈北东向，倾向北西，倾角75°，破碎带宽几米，断层角砾岩发育，胶结物主要为钙质和少量泥质，断层附近灰岩均产生方解石化。断层表现为北西盘下降、南东盘上升的正断层。

2.3 岩浆岩

矿区内未见岩浆岩、变质岩出露

3 矿体地质特征

3.1 矿体特征

经详查发现冶金熔剂用石灰岩矿体2个，编号灰-1、灰-2号矿体，分述如下。

灰-1矿体赋存于上石炭—下二叠统马平组第四段中，由16个探槽和5个钻孔进行控制。矿体呈层状，其分布范围受地形控制，平面呈不规则的多边形，出露面积为0.18 km2。矿体地表出露最高标高为325 m，最低标高为140 m，控制最高标高为300 m，最低标高为130 m；岩性为灰、浅灰色厚层—块状微晶生物屑灰岩、生物屑灰岩夹少量微晶灰岩；矿体产状为130～180°∠12～17°，厚度为16.10～39.78 m，平均厚度为25.02 m，厚度变化系数为14.84%，类型系数为0.6，属稳定型。

灰-2矿体赋存于上石炭—下二叠统马平组第二段中，由22个探槽和14个钻孔进行控制。矿体呈层状，其分布范围受地形控制，平面呈不规则的多边形，出露面积为0.50 km2。矿体地表出露最高标高为290 m，最低标高为125 m，控制最高标高为260 m，最低标高为130 m；岩性为灰、浅灰色厚层—块状微晶生物屑灰岩、生物屑灰岩夹少量微晶灰岩；矿体产状为132～175°∠11～17°，厚度为19.59～195.95 m，平均厚度为123.54 m，厚度变化系数为14.84%，类型系数0.6，属稳定型。

3.2 矿石特征

矿石自然类型划分为生物屑泥晶灰岩，主要为含粒屑泥晶结构和含生物屑泥晶结构，次为含粒屑亮泥晶结构，含生物屑亮泥晶结构及亮晶泥晶结构。中厚层状致密块状构造。矿石矿物成分为方解石及少量白云石、褐铁矿，方解石含量达97%以上，白云石含量为1%～2%，褐铁矿为少量。在镜下方解石无色透明，呈他形粒状，粒径大小不等。白云石无色透明，呈半面形菱面体。矿石由粒屑和填隙物组成：粒屑主要为生物碎屑，少量内碎屑。生物屑含量8%～32%，由由孔虫和蜓类组成，内碎屑含量小于4%，由砂屑组成，粒径在0.064～0.16 mm，分布不均匀，隙填物由亮晶胶结物和泥晶基质组成，亮晶胶结物含量为8%～10%，主要成分是方解石，粒径在0.024～0.64 mm，个别粒径可达1.92 mm，泥晶基质由粒径小于0.01 mm的方解石组成，表面散布粉尘状褐铁矿。

3.3 矿体矿石主要化学成分含量

CaO含量为40.52%～56.06%，平均为54.85%，品位变化系数为2.39%；MgO含量为0.18%～13.67%，平均为0.67%，品位变化系数为227.19%；SiO2含量为0.001%～9.110%，平均为0.090%，品位变化系数为81.06%；S含量为0.002%～0.014%，平均为0.009%，品位变化系数为65.15%；P（组合分析）含量为0.001%～0.005%，平均为0.002%，品位变化系数为30.04%。矿石的有益组分含量符合熔剂用石灰质原料矿石化学成分一般要求，有害组分含量基本符合熔剂用石灰质原料矿石化学成分一般要求，矿石质量良好，矿床矿石工业类型划分为单一的黑色冶金熔剂用石灰岩矿。

3.4 围岩与夹石

矿层的顶板为马平组第五段灰、灰白色厚层—块状中细晶白云岩夹中层生物屑灰岩、微晶灰岩及硅质条带和团块。

矿层底板为马平组第一段浅灰、灰白色厚层中细晶白云岩夹少量白云质灰岩、微晶灰岩及少量硅质条带或团块。

矿体内共圈出夹石层1层，夹于灰-1和灰-2矿层间，为马平组第三段灰、灰白色厚层—块状生物屑含白云质灰岩夹中层状中细晶白云岩。夹层分布稳定，厚度4.11～15.88 m，平均9.44 m。该段因含白云质，CaO含量未能达到工业指标，且厚度大于2 m，而作为夹石剔除。

4 矿床成因

区域地质研究成果显示，研究区在早石炭世以来，区内已形成广阔的浅水碳酸盐岩台地［5］。扶绥县渠旧矿区熔剂用石灰岩矿体赋存于上石炭—下二叠统马平组第二段、第四段中，岩性主要为微晶生物屑灰岩、生物屑灰岩，灰色、浅灰色，中厚层—块状层理，产丰富的有孔虫、蜒、海百合茎及单体珊瑚化石。综合分析区域成矿条件，矿体地质特征，认为该矿床主要为浅海开阔台地相化学或生物化学沉积型矿床。