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内蒙古阿拉善左旗某熔剂、冶镁白云石大理岩矿地质特征及成因探讨.pdf

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资源描述

1、35 2024 年第 1 期 中国非金属矿工业导刊 总第 163 期【矿产资源】内蒙古阿拉善左旗某熔剂、冶镁白云石大理岩矿地质特征及成因探讨景国庆1,2,何广宇1,2,赵凤伟3,唐泽熙1,2(1.华北地质勘查局综合普查大队,河北 廊坊065201;2.河北华勘地质勘查有限公司,河北 廊坊0652013.内蒙古万邦矿业有限公司,内蒙古 包头014000)【摘要】阿拉善左旗位于古亚洲构造域塔里木板块亚域()北山造山带(b)旱山亚干地块(b)亚干隆起(b2)中段的北部,各类金属、非金属矿产资源较为丰富。本文通过总结地质勘查成果,对白云石大理岩矿矿体特征、产状及规模、矿石矿物成分、结构构造、矿石自然类

2、型分析研究,并对矿床成因进行了初步探讨,认为该矿床白云石大理岩矿体的形成是受区域变质作用及岩浆活动共同作用的影响,为矿区进一步生产工作及区域同类型矿床找矿提供参考。【关键词】白云石大理岩矿;阿拉善左旗;勘查找矿;地质特征;矿床成因【中图分类号】P619.223 【文献标识码】A【文章编号】1007-9386(2024)01-0035-04Geological Characteristics and Genesis of a Solvent and Magnesium Smelting Dolomite Marble Deposit in the Left Banner of Alxa,Inne

3、r MongoliaJING Guo-qing1,2,HE Guang-yu1,2,ZHAO Feng-wei3,TANG Ze-xi1,2(1.Exploration Unit of North China Geological Exploration Bureau,Langfang 065201,China;2.Hebei Huakan Geological Exploration Co.,Ltd.,Langfang 065201,China;3.Wanbang Mining Co.,Ltd of Inner Mongolia,Baotou 014000,China)Abstract:Al

4、xa Left Banner is located in the northern part of the middle section of the Tarim Plate Subdomain(III)and the North Mountain Orogenic Belt(IIIb)of the Paleo Asian tectonic domain.It is rich in various metal and non-metallic mineral resources.This article summarizes the geological exploration results

5、 of the mining area in recent years,analyzes and studies the characteristics,occurrence and scale,mineral composition,structural and structure,and natural types of three dolomite marble ore bodies,and preliminarily explores the genesis of the deposit.It is believed that the formation of the dolomite

6、 marble ore body in the deposit is influenced by the combined effects of regional metamorphism and magmatic activity,provide reference for further production work in the mining area and prospecting for similar deposits in the region.Key words:dolomite marble ore;Alxa Left Banner;exploration and pros

7、pecting;geological characteristics;genesis of mineral deposits我国是世界上镁资源较为丰富的国家,资源类型全,分布广,主要分布在河北、辽宁、安徽、山东、四川、西藏、甘肃、青海、新疆等 9 个省(区),其中以辽宁省资源储量最大,其次是山东、西藏、新疆和甘肃等省(区)。自然界中含镁高的矿物主要有菱镁矿、白云石、水镁石。在我国符合炼镁要求的一、二级菱镁矿占 78%;符合炼镁白云石资源同样丰富,但是可开发的优质炼镁白云石资源有限,主要赋存在山西五台山和河北白石山等地区1-9。近年来,随着我国经济不断发展,各领域对镁的需求持续增加,中国已成全球

8、重要的金属镁生产国和消费国,因此开展镁的找矿及成矿规律研究工作具有十分重【作者简介】景国庆(1988-),男,硕士学位,工程师,从事固体矿产勘查工作,E-mail:。【引文格式】景国庆,何广宇,赵凤伟,等.内蒙古阿拉善左旗某熔剂、冶镁白云石大理岩矿地质特征及成因探讨 J.中国非金属矿工业导刊,2024(1):35-38,80.要的现实及科学意义。本文以内蒙古阿拉善左旗某熔剂、冶镁白云石大理岩矿床为例,总结分析该矿床地质特征及成因,为矿区进一步生产工作及内蒙古地区同类型矿床找矿提供参考。1成矿地质背景研究区大地构造位置位于古亚洲构造域塔里木板块亚域()北山造山带(b)旱山亚干地块(b)亚干隆起(

9、b2)中段的北部;内蒙古天山北山成矿省(-2),石板井珠斯楞晚古生代铁、铜、钨、钼成矿带(-9),珠斯楞乌拉尚德铜、金、铅锌成矿亚带(94)东段3-6,带内典型矿床有呼伦西白金矿床、珠斯楞海尔罕铜矿床10-13。36研究区内地层以古生界碎屑岩夹碳酸盐岩、火山岩为主,其次为古元古界北山群,中 新元古界为稳定的盖层性质沉积;含矿地层位于古元古界北山群下岩组(PtB1),岩性为灰白色白云石大理岩、灰白色黑云斜长变粒岩、灰色黑云斜长片麻岩,厚度大于 1323.25m,与上覆北山群上岩组(PtB2)呈整合接触,白云石大理岩为本次工作的对象。研究区大地构造位置决定了本区断裂构造的发育,形成了一系列规模不等

10、、方向各异、性质不同、时间不一的断裂褶皱构造。这些构造经历了长期的地质演变历史,遭受过不同构造层次,不同构造期次的改造,从而呈现出近东西向和北东 南西向展布为主体的隆起、坳陷、褶皱、逆冲断裂以及构造破碎带、劈理带、片理带等,构成了本区总体构造格架。研究区内岩浆岩种类繁多,有基性、中性、中酸性和酸性岩等,其中以中酸性和酸性岩类为主。研究区以往 1 20 万区域地质调查及 1 5 万区域矿产调查发现的矿产主要有白云石大理岩矿床及铜、铁、金、锰、钴、镍、钛、红柱石等矿(化)点,矿床成因类型主要有斑岩型、蚀变岩型、接触交代型、脉状热液型等;因此该区域是寻找白云石大理岩矿的有利靶区。2矿床地质特征2.1

11、 矿区地质特征矿区地层出露较为简单,有古元古界北山群下岩组、新生界第四系全新统冲洪积层(图 1)。古元古界北山群下岩组在工作区内大面积分布,地层走向 64 89,倾向 160 185,倾角 23 38,工程控制厚度 43.23 221.64m,根据其岩性组合特征,该组划分为三个岩性段,各岩性段之间均为整合接触。上段为黑云斜长变粒岩,中段为白云石大理岩,下段为方解石大理岩;其中中段为本区冶镁用、熔剂用白云石大理岩矿主要赋矿层位。第四系全新统冲洪积层包括河流冲积成因的砂砾层及细砂、粉砂层。矿区位于亚干复式背斜南翼,总体表现为单斜层状产出,倾向 160 180,倾角 23 35、走向 64 90;未

12、发现明显的褶皱、断裂构造,对矿体破坏、影响程度小。岩浆岩分布在北东,呈岩株状产出。侵入古元古界北山群下岩组地层中。岩性为暗灰绿色辉长岩,中细粒辉长结构,块状构造,主要由辉石,少量斜长石及次生矿物组成。2.2 矿体特征矿区共圈出矿体 3 条(图 2),其中熔剂用白云石大理岩矿体 2 条,编号为 RJD-1、RJD-2、冶镁用白云石大理岩矿体 1 条,编号为 YMD-1,其中 RJD-1 矿体为主矿体。矿体赋存在古元古界北山群下岩组第二岩段,赋矿岩石为白云石大理岩,呈层状产出。各矿体地质特征见表 1。1 第四系冲积层2 下岩组三段方解石大理岩3 下岩组二段白云大理岩4 下岩组一段黑云斜长变粒岩5

13、辉长岩6 熔剂用白云石大理岩矿体7 冶镁用白云石大理岩矿体8 地层产状9 夹石10 钻孔及编号11 勘查线及编号12 矿权范围 图 1矿区地质图1 下岩组二段白石大理岩2 下岩组一段黑云斜长变粒岩3 熔剂用白云石大理岩矿体4 冶镁用白云石大理岩矿体5 地层产状6 夹石7 钻孔 图 2勘查线剖面简图RJD-1 号 矿 体 走 向 79 115,倾 向169 205,倾角 25 40。沿走向控制矿体长度 1075.60m,沿倾向控制矿体斜深 157.10 393.10m,矿体厚度 24.47 103.46m,平均 70.88m,沿走向 2024 年第 1 期 中国非金属矿工业导刊 总第 163 期

14、37方向矿体厚度中部大,向两边逐渐减小,沿倾向方向矿体厚度由北向南逐渐变小,矿体形态为厚层状;矿体平均品位 MgO 18.38%,CaO 28.67%;该矿体为勘查区主矿体,断层、岩浆岩、变质岩不发育。RJD-2 号 矿 体 走 向 77 115,倾 向 169 205,倾角 22 32;沿走向控制矿体长度 560.20m,沿倾向控制矿体斜深 21.20 110.80m。矿体厚度 6.2935.55m,平均 21.81m,沿走向方向,矿体厚度边部大,向中间逐渐减小,沿倾向方向,矿体厚度由北向南逐渐减小,矿体形态为层状;矿体平均品位 MgO 18.22%,CaO 29.82%;该矿体内断层、岩浆

15、岩、变质岩不发育。YMD-1 号矿体分布在 RJD-1 矿体南侧,走向79 115,倾向 173 205,倾角 25 32;沿走向控制矿体长度 694.50m,沿倾向控制矿体斜深 111.60 183.50m,矿 体 厚 度 3.39 59.59m,平均 28.43m,沿走向方向,矿体厚度由西向东逐渐减小,沿倾向方向矿体厚度由北向南逐渐减小,矿体形态为层状;矿体平均品位 MgO 20.36%,CaO 29.51%;矿体内断层、岩浆岩、变质岩不发育。2.3 矿石特征2.3.1 矿物组成及结构、构造岩矿鉴定显示,冶镁用、熔剂用白云石大理岩为细粒粒状变晶结构、块状构造,二者矿物成分一致,主要由白云石

16、、方解石、透闪石、蛇纹石及不透明矿物等组成,见图3。二者主要区别在于白云石特征,其中熔剂用白云石大理岩中白云石呈自形半自形,粒径 0.15 0.96mm,矿物颗粒大小不均,呈不规则粒状,填隙物为方解石及硅质、钙质物质,白云石晶体局部吸附有褐色粘土矿物,含量 57%60%;冶镁用白云石大理岩中白云石呈自形半自形,粒径 0.7mm,矿物颗粒大小较为均一,呈不规则粒状及细粒状集合体,填隙物为方解石及硅质、钙质物质,白云石晶体局部吸附有褐色粘土矿物,含量 57%60%;方解石:呈变晶粒状、不规则状等形态分布,颗粒间呈镶嵌状生长,粒径0.052.00mm,含量在 20%25%;透闪石:呈变晶柱粒状、纤柱

17、状、纤维状集合体分布于碳酸盐矿物颗粒间,粒度0.02 0.5mm,含量较少。蛇纹石呈鳞片状、纤维状集合体分布于碳酸盐矿物间,片径小于 0.1mm 含量占 10%15%。不透明矿物:呈星散状分布。根据粒度测试结果,熔剂用白云石大理岩矿石的原始粒度分布 1.00 3mm 颗粒含量 1%,1mm颗粒含量 99%。因此,区别两类矿石的主要因素是白云石矿物的颗粒大小是否均一。表 1矿体特征一览表矿体编号RJD-1RJD-2YMD-1矿体形态层状厚层状层状矿石类型熔剂用白云石大理岩冶镁用白云石大理岩控制长度1075.60560.20694.50深部延伸157.10 393.1021.20 110.8011

18、1.60 183.50控制埋深(最小最大)0 75.900 22.900 85.00平均70.8821.8128.43MgO18.3818.2220.36CaO28.6729.8229.51厚度变化系数/%34.3651.8264.13MgO4.917.244.19CaO4.314.163.80矿体规模/m平均品位/%品位变化系数/%a 熔剂用白云石大理岩镜下照片b 冶镁用白云石大理岩镜下照片c 熔剂用白云石大理岩镜下粒度分布照片d 下岩组一段:冶镁用白云石大理岩镜下粒度分布照片图 3矿石镜下照片2.3.2 矿石化学成分冶镁用白云石大理岩矿石的化学成分主要有:MgO、CaO、SiO2、K2O+

19、Na2O、SO3、P2O5、LOI、酸不溶物等,其中有益组分为 MgO;熔剂用白云石大理岩矿石的化学成分主要有:MgO、CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3、Mn3O4、K2O+Na2O、S、P、LOI、SO3等,其中有益组分为 MgO,其特征值及其变化见表 2。矿石中有益组分较高,有害组分低,质量好且稳定,符合 DZ/T0348-2020矿产地质勘查规范 菱镁矿、白云岩13一般工业指标要求。2.3.3 矿体围岩及夹石矿体赋存在北山群下岩组第二岩段地层中,赋矿岩石为白云石大理岩,顶板、底板岩性均为黑云斜长变粒岩;从分析结果看,白云石大理岩矿体内RJD-1、RJD-2、YMD-1 号矿体内共

20、分布夹层 18 层,规模较大的夹层主要有 J2、J3、J5、J7、J9、J10,景国庆等:内蒙古阿拉善左旗某熔剂、冶镁白云石大理岩矿地质特征及成因探讨38各夹层详细特征见表3。夹层多为透镜状,少数层状,顺层产出,以黑云斜长变粒岩为主,少量白云石大理岩等。表 2冶镁用、熔剂用白云石大理岩矿体主要化学成分含量统计表 (单位:%)矿体编号 含量类别 MgO CaO SiO2 Fe2O3 Al2O3 Mn3O4 K2O+Na2O S P LOI 酸不溶物 最高 19.6 30.83 4.84 0.38 0.68 0.048 0.096 0.01 0.019 46.37 RJD-1 最低 15.36 2

21、7.44 0.62 0.009 0.017 0.009 0.0172 0.01 0.003 40.56 平均 18.38 28.67 1.29 0.117 0.096 0.018 0.042 0.01 0.007 45.5 最高 20.07 32.43 1.29 0.13 0.09 0.019 0.058 0.01 0.008 46.29 RJD-2 最低 16.57 27.26 0.74 0.077 0.033 0.015 0.041 0.01 0.002 45.34 平均 18.22 29.82 0.96 0.115 0.068 0.017 0.024 0.01 0.006 45.79 最

22、高 20.66 30 4.13 0.101 0.01 0.017 46.45 2.15 YMD-1 最低 20.02 29 0.74 0.008 0.01 0.007 43 0.99 平均 20.29 29.53 1.46 0.038 0.01 0.011 45.68 1.43表 3夹石(层)特征一览表 夹石编号 分布位置 岩性 形态 平均厚度/m 长度/m 宽度/m 平均品位/%CaO MgO J1 RJD-1 白云石大理岩 透镜状 4.76 45.10/23.60 12.62 J2 RJD-1 黑云斜长变粒岩 似层状 5.33 209.40 182.50 324.60 9.43 5.20

23、J3 RJD-1 黑云斜长变粒岩 透镜状 4.41 217.30 139.30 9.19 4.59 J4 RJD-1 黑云斜长变粒岩 透镜状 2.36 208.20/5.18 1.13 J5 RJD-1 黑云斜长变粒岩、白云石大理岩 层状 8.08 1100.20 156.30 158.10 14.05 5.08 J6 YMD-1 黑云斜长变粒岩 透镜状 3.88 138.50/3.78 2.13 J7 RJD-2 黑云斜长变粒岩、白云石大理岩 似层状 8.57 568.90 54.30 156.30 28.59 7.08 J8 RJD-2 黑云斜长变粒岩 层状 12.08 57.20/29.

24、51 4.66 J9 RJD-1 黑云斜长变粒岩 透镜状 12.44 179.80 156.50 18.39 6.41 J10 RJD-2 黑云斜长变粒岩、白云石大理岩 透镜状 22.64 178.60 74.80 35.36 8.55 J11 RJD-2 黑云斜长变粒岩 透镜状 5.30 259.80/37.76 9.92 J12 RJD-1 黑云斜长变粒岩、白云石大理岩 透镜状 10.55 210.20/10.29 6.89 J13 RJD-1 白云石大理岩 透镜状 3.51 188.80/24.26 16.65 J14 RJD-1 白云石大理岩 透镜状 2.26 137.60/29.09

25、 9.303矿床成因浅析对于白云岩的成因,前人做了众多研究工作。按成因类型可分为原生白云岩、成岩白云岩和后生白云岩,成岩白云岩和后生白云岩又称为交代白云岩或次生白云岩。原生白云岩是指在半咸水或高盐度泻湖、蒸发潮坪或内陆咸水湖泊中直接沉淀而成的白云岩,由于白云石很难在地表条件下实验室人工合成,因此,现代的原生白云岩很少见15-22。成岩白云岩是指碳酸钙沉积物与渗透咸水中的硫酸镁或氯化镁反应,方解石被白云石交代形成的白云岩;后生白云岩是一种在后生阶段,石灰岩中的方解石被白云石交代而形成的白云岩,交代作用由富含镁的深部地下水在石灰岩裂隙中不断循环发生。矿区赋矿地层为古元古界北山群下岩组中段白云石大理

26、岩,通过野外地质调查分析,白云石大理岩的成因是一个极其复杂的过程,认为该区一带的白云石大理岩主要是在近大陆的浅海海湾或陆棚咸环境中形成,是在沉淀过程中或沉积之后处于疏松状态未石化时,由交代作用形成次生白云岩,后期经区域构造运动和岩浆活动发生变质,因此认为本矿区白云石大理岩矿体的形成是受区域变质作用及岩浆活动共同作用的影响。4找矿前景矿区冶镁用、熔剂用白云石大理岩矿体赋存在古元古界北山群地层中,达到冶镁用、熔剂用工业要求的岩性主要为白云石大理岩。因此寻找与确定北山群地层的白云石大理岩是找到冶镁用、熔剂用白云石大理岩矿的有效途径。5结论(1)冶镁用、熔剂用白云石大理岩矿体赋存在古元古界北山群地层中

27、,矿体严格受地层控制;矿区共圈出矿体 3条,其中冶镁用白云石大理岩矿体 1条;各条矿体厚度变化稳定,矿石品位变化稳定,属于优质冶镁用、熔剂用白云石大理岩矿床。(2)冶镁用、熔剂用白云石大理岩为细粒粒状变晶结构、块状构造,二者矿物成分一致;区别在于熔剂用白云石大理岩中白云石矿物颗粒大小不均,而冶镁用白云石大理岩中白云石矿物颗粒大小较为均一。(下转第80页)2024 年第 1 期 中国非金属矿工业导刊 总第 163 期8017 张汉泉,许鑫,陈官华,等.六偏磷酸钠在磷矿浮选中的应用及作用机理 J.矿产保护与利用,2020,40(6):58-63.18 王永龙.微细粒胶磷矿浮选行为与机理研究 D.武

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41、国非金属矿工业导刊 2022(2):49-51,73.8 刘成林,徐永婧.山西省盂县羊泉冶镁白云岩矿床地质特征、成因及经济意义研究 J.矿产与地质,2012,26(3):231-236.9 李亚非.山西砖窑沟矿区冶镁白云岩矿床特征 J.矿产勘查,2018,9(6):1212-1216.10 朱江.北山造山带南带构造 岩浆建造与金多金属成矿 D.中国地质大学,2013.11 李俊建,骆辉,周学武,等.内蒙古阿拉善呼伦西白金矿的成矿时代 J.现代地质,2004(2):193-196.12任浩.呼伦西白金矿地质特征及成因探讨J.现代矿业,2010,26(9):53-55.13 白大明,王彦鹏,牛颖智

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43、化成因探讨 J.天然气工业,2005(4):40-41,67.19 朱同兴,黄志英.地质记录中的海水白云岩化作用 J.岩相古地理,1993(5):16-26.20 刘丽红,韩淼,田亚,等.白云岩矿特征、成因类型、分布及其开发利用价值 J.中国地质,2023(7):1-25.21 刘丽红,王春连,李丽霞,等.鄂尔多斯盆地南部奥陶系马六段白云岩特征及形成机制研究 J.中国地质,2020,47(3):810-820.22 郭甲一,谢白杨,王英超,等.郏县马武寨白云岩矿床地质特征、成因及评价 J.中国非金属矿工业导刊,2014(2):40-43.【收稿日期】2023-09-22ggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggg 2024 年第 1 期 中国非金属矿工业导刊 总第 163 期

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