四川盐源豹子湾水泥用石灰岩矿地质特征及成因浅析

吴 波

(中国建筑材料工业地质勘查中心四川总队，成都 610000)

我国是世界上石灰岩矿资源丰富的国家之一，但是由于地理位置及工业建设布局等原因，现有水泥矿山主要分布在经济发达地区或交通条件较好的地段，而边远山区虽远景资源量很大，但勘查开发程度低。盐源县位于四川省凉山彝族自治州，属四川省“三州”地区，水泥用石灰岩矿勘查开发程度较低。本文通过对盐源县目前唯一水泥用石灰岩矿山的已有勘查地质资料的综合研究整理和资源开发再认识，总结矿区成矿地质背景、矿石质量及矿床成因，认为该区水泥用石灰岩矿矿石质量好，资源潜力巨大，具有良好的找矿前景。

1 成矿地质背景

矿区位于扬子准地台(Ⅰ)，盐源丽江台缘拗陷(Ⅱ)北段弧形构造带上，工作区断裂构造及岩浆岩均不发育。

区域上地层属扬子区—盐源丽江分区—盐源宁蒗小区[1-2]。出露地层有上二叠统(P)、三叠系(T)、古近系—新近系(N)、第四系(Q)(图1)。晚二叠世早期大规模玄武岩喷发，晚期为海陆交互相沉积，岩性以玄武岩、砂岩、砾岩、页岩、泥岩夹灰岩等为主；三叠系为一套滨海—浅海(或泻湖相)—海陆交互相或陆相—浅海相的碎屑岩、碳酸盐和含煤岩系沉积，岩性以砂岩、泥岩、灰岩及白云质灰岩为主；古近系—新近系岩性以巨砾岩、砂岩及黏土岩为主。豹子湾水泥用石灰岩矿体赋存于中三叠统白山组上段及下段中。

图1 盐源县豹子湾一带区域地质简图

2 矿区地质

矿区出露地层为中三叠统白山组(T2b)及第四系(Q4el)(图2)，中三叠统白山组(T2b)为一套浅海相或封闭海湾的碳酸盐岩沉积。含矿地层在矿区范围自下而上可分为上中下三段：下段(T2b1)为灰色、深灰色中厚层—厚层状石灰岩，夹少量燧石结核，厚度＞100m，为K2矿体；中段为灰色—灰黑色薄—中厚层状泥灰岩、泥质灰岩，厚度100～160m，平均厚约120m；上段(T2b3)为灰色、深灰色中厚层—厚层状石灰岩，偶夹泥灰岩，夹少量燧石结核，浅部溶洞、裂隙较发育，充填泥质或碎石块，厚度＞200m，为K1矿体。岩层为向北东倾斜，呈单斜构造，地层产状为33°～52°∠36°～65°，平均产状约42°∠50°。

第四系(Q4el)零星分布于矿区内，上部为褐黄色粉砂质黏土，底部为棱角状转石与砂质黏土的混合堆积，较为松散，具不明显的堆积层理。转石成分为石灰岩，砾径一般在0.1～0.5m之间，最大达1m以上。矿区范围内第四系厚约0.5～13.0m，局部黏土厚度可达12.0m(图2)。

图2 豹子湾石灰岩矿区地质简图

3 矿体特征

3.1 矿层特征

矿区矿体赋存于中三叠统白山组(T2b)下段与上段中，编号由上至下编号K1(T2b3)及K2(T2b1)。矿体总体呈层状向北东方向倾斜作单斜构造产出，北西—南东走向，总体产状约42°∠50°。

(1)K1矿层为主矿层呈层状，北西—南东走向，单斜构造，倾向北东，平均产状约42°∠50°，已有工程控制矿区内矿体真厚251～314m，平均厚281m，宽250～320m，走向延伸长＞1 200m。矿体平面形态呈长条形；矿体断面形态呈板状；空间形态为板块状，在走向和倾向上矿层厚度基本稳定。由白山组中段与下伏K2矿层相隔。

(2)K2矿层呈似层状，向北东方向倾斜作单斜构造产出，矿体产状与地层产状基本一致，为33°～52°∠36°～65°，平均产状约42°∠50°，矿体倾角由南向北有逐渐变缓的趋势。已有工程控制Ⅱ号矿体真厚13～50m，平均30m，出露宽20～50m，在矿区范围延伸约1 000m。矿石距地表浅部岩溶裂隙较发育，部分裂隙中充填泥质。受风化淋滤的影响，浅表部分地段镁质含量较高，局部夹有少量燧石结核。

3.2 矿石类型

根据矿石矿物成份、结构构造划分矿石自然类型，矿区石灰岩矿石自然类型为含骨屑砂(藻)屑粉—微晶、亮晶石灰岩矿(图3)。

图3 含生物屑微—粉晶石灰岩

石灰岩为灰色、深灰色含骨—砂(藻)屑、粉晶—微晶结构，中厚层—厚层状构造，主要矿物为方解石90%左右，生物屑10%左右，微晶方解石表面比较污浊，粒屑多为亮晶方解石，为原岩中生物屑重结晶或生物破碎而来。结构致密，锤击声脆，次生裂隙较发育。

3.3 矿石质量

矿石有益有用化学成分为CaO，主要有害化学成分为MgO、SiO2、K2O、Na2O和SO3等[3-6、9-10]。

全矿区矿体平均化学成分CaO 54.13%、MgO 0.78%、K2O+Na2O 0.090%、SO30.021%、Cl 0.043%(表1)，矿石质量符合水泥用灰岩Ⅰ级品矿石要求[4、12]。

表1 全区矿石化学分成统计表 (单位：%)

3.4 矿层顶底板及夹石

K1矿层未见直接顶板，底板为中三叠统白山组中段(T2b2)的灰色至深灰色薄—中厚层状泥灰岩。

K2矿层顶板为中三叠统白山组中段(T2b2)的灰色至深灰色薄—中厚层状泥灰岩，未见直接底板。

K1及K2矿体均连续，地表未见夹石，根据前人施工钻孔揭露K1矿体局部夹有薄层泥灰岩，达不到矿石夹石剔除厚度。

4 矿床成因探讨

盐源盆地在古地理位置上属于古特提斯海东段，呈一东西向分布的介于欧亚古陆及冈瓦纳古陆之间的深海盆[13]，东濒康滇古陆，西临金沙江古陆南段，而北濒临特提斯海东段的巴颜喀拉海盆(雅江海盆)，与义敦浅海区相通，形成南部被古陆环绕、北部面临广海的半闭塞的海湾环境[7、14]，为石灰岩矿床形成提供了沉积环境。

矿区位于盐源丽江台缘拗陷，在长期的三叠纪海水经过多次海进海退后，发育的陆源碎屑岩及碳酸盐岩为石灰岩矿床的形成提供了物资来源。在一些边缘凹陷区域内会沉积大量的碳酸盐岩，形成一套滨海—浅海(或泻湖相)—海陆交互相或陆相—浅海相的碎屑岩、碳酸盐和含煤岩系沉积建造[2、8]，是矿床形成的主要原因。

5 结论

(1)研究区位于四川省凉山彝族自治州，属四川省“三州”地区，是目前当地仅有的水泥用石灰岩矿山。随着国家基础建设的加强，加上环保对露天矿山要求越来越严格，导致水泥价格持续走高，而当地水泥用石灰岩矿勘查开发程度较低，因此提升当地水泥用石灰岩矿勘查开发程度，为寻找和储备资源做准备十分必要。

(2)通过对豹子湾石灰岩矿的研究，该区水泥用石灰岩矿属浅海相或封闭海湾的沉积岩矿床，赋矿层位较稳定，找矿标志为赋矿地层即中三叠统白山组。

(3)通过对研究区分析，盐源县木草乡—马家村、大河乡周边及本次研究区北侧一带还有大面积中三叠统白山组地层出露，水泥用石灰岩矿资源潜力巨大。