1、广西南丹县更塘方解石矿矿床地质特征及矿床成因黄仪林，曹文，奉贻龙（广西第一地质队，广西 桂林）摘 要：通过一年多的野外现场调查，作者从成矿地质背景和矿区地质特征入手，对广西南丹县更塘方解石矿的成因类型进行了综合分析，认为该矿区成因类型为低温热液充填。关键词：方解石矿；地质特征；成因；南丹县中图分类号：文献标识码：文章编号：（）区域地质区域地质资料显示，矿区区域上处在南丹 河池大断裂带的北西侧，属华南板块扬子陆块与南华活动带的交汇部位，构造活动十分强烈，区域历经了四堡、加里东、印支、燕山、喜山等多期构造发育阶段，断裂、褶皱较发育，区域上地层岩性多为泥盆系及石炭系碳酸盐岩，为矿床提供了丰富的物质来
2、源，区域上的断裂十分发育，为矿床的形成提供了运输通道及赋矿空间，为方解石矿的形成提供了有利条件。矿区周边邻区已发现有多处方解石矿分布，为本区域找矿指明了方向。综上所述，矿区区域成矿条件较好。从找矿前景看，通过本次工作可能找到小中型的方解石岩矿床一处。矿区地质 地层矿区内出露地层主要为石炭系、二叠统。主要为中二叠统栖霞组（）、上石炭统黄龙组（）和下上石炭统巴平组（）。上石炭统黄龙组（）为本矿区的主要赋矿地层。下上石炭统巴平组（）：出露于矿区范围内的东、北侧，主要为一套浅灰深灰色灰岩，局部灰黑色薄中层，局部厚层的砂屑灰岩、微晶灰岩夹（含）砾屑灰岩，上部夹白云质灰岩，顶部夹砾屑灰岩，岩石普遍含硅质团
3、块和硅质条带。岩石中小裂隙、节理发育，裂隙和节理均被方解石充填，岩层产状为 。上层以浅灰色厚层白云质灰岩的出现为黄龙组的开始。勘查区内未见底，厚。与矿区内黄龙组地层呈整合接触关系。上石炭统黄龙组（）：矿区范围内出露最广的地层，岩性为灰白浅灰色厚巨厚层、少量巨厚层状灰岩，夹少量生物屑灰岩，主要由方解石及极少量泥质、铁质等矿物组成。方解石呈它形粒状或粒状集合体无规则相间分布，粒径以 的微晶为主，还有少量的 的粉晶、的细晶、中粗晶、的泥晶。岩石后期受构造应力作用发生碎裂，裂隙被方解石、泥质和铁质充填，构成脉状充填结构和碎裂化结构，脉宽。为方解石矿体的主要赋矿地层，在方解石矿体上部的灰岩可见裂隙和节理
4、发育，裂隙和节理均被方解石充填。中二叠统栖霞组（）：主要分布于矿区范围内的西南角。在矿区范围内岩性主要为灰深灰色薄中层夹厚层生物屑灰岩、砂屑灰岩，岩石含较多硅质团块、条带。发育平行层理，局部具丘状层理、逆粒序构造。岩层产状，厚。顶部夹薄层泥岩，与矿区内的黄龙组呈断裂接触关系。构造矿区主要位于丹池大断裂西北部次级断裂北北西向旁的层间破碎带，丹池大断裂位置在六寨、南丹、河池的连线上，纵贯丹池大背斜轴部。矿区及周边构造较发育。褶皱褶皱位于矿区范围的东边，其核部位于拟设矿区的东边，枢纽呈近南北走向，轴面倾向西。核部出露的地层为下上石炭统巴平组，在其南段可以一小片的方解石矿体（号矿体）出露，两翼地层主要
5、为上石炭统黄龙组，拟设矿区位于其西翼以及南部。断裂通过地质填图工作在矿区范围圈定断裂 个，编DOI:10.13487/ki.imce.022911号为、，控制岩性分界，另外 个为含矿断裂。：位于矿区的西南角，为正断层，矿区范围内可见段为拉麻断层的中部，长约，断层宽，走向，断面倾向为，倾角为。该断裂构造属张性断裂构造破碎带，两端延伸至矿区范围外。断裂上盘为上石炭统黄龙组地层，下盘为中二叠统栖霞组地层，受其影响地层呈断裂接触关系，沿线地层缺失明显。断裂中见有角砾岩、方解石脉、擦痕、褐铁矿化。破碎带下盘围岩呈压碎压裂状，局部可见压碎角砾和方解石细脉，且局部方解石呈肉红色团块状。：位于矿区的中心，该断
6、层走向，断面倾向西，倾角为，断层宽，断层长，两端延伸尖灭。产于黄龙组地层，属张性断裂，断裂中充填方解石脉，为号方解石矿含矿构造，方解石脉与围岩界线清晰。：位于矿区最高峰（）的东侧，该断层走向，断面倾向西，倾角为，断层宽，断层长，两端延伸尖灭。产于黄龙组地层，属张性断裂，断裂中充填方解石脉，为号方解石矿含矿构造，方解石脉与围岩界线清晰。：位于矿区最高峰（）的南侧，该断层走向，断面倾向东，倾角为，断层宽，断层长，两端延伸尖灭。产于黄龙组地层，属张性断裂，断裂中充填方解石脉，为号方解石矿含矿构造，方解石脉与围岩界线清晰。：位于矿区的北侧，该断层走向，断面倾向西，倾角为，断层宽 ，断层长，两端延伸尖灭
7、。产于黄龙组地层，属张性断裂，断裂中充填方解石脉，为 号方解石矿含矿构造，方解石脉与围岩界线清晰。变质作用和围岩蚀变在矿区内没有发现变质作用。矿区内的围岩蚀变很弱，没有形成蚀变带，只见裂隙间具有少量的褐铁矿化。岩浆岩矿区范围内无岩浆岩出露。矿床地质 矿（脉）体地质特征通过本次详查工作，在矿区范围内发现 个方解石矿体（编号为、）。方解石矿体分布情况及特征分述如下：号方解石矿体：矿体分布于矿区的北部，矿体赋存于石炭系地层，矿体呈脉状、透镜体状，方解石脉与围岩界线清晰。矿体产状为，地表出露较连续，矿体于地表出露宽 ，出露长约，两端延伸尖灭。该矿体地表由、共 个槽 探 工 程 控 制，深 部 由、共
8、个钻探工程控制，单工程矿体真厚度，平均厚度；单样品位：含量，平均；单样白度.，平均。矿石矿物主要由方解石（）及极少量泥质（）组成。号方解石矿体：位于矿区最高峰（）的东侧，矿体赋存于石炭系地层，矿体呈脉状、透镜体状，方解石脉与围岩界线清晰。矿体产状为，地表出露较连续，矿体于地表出露宽 ，出露长约，两端延伸尖灭。该矿体地表由、共 个槽探工程控制，深部由 共 个钻探工程控制，单工程矿体真厚 .，平均厚度；单样品位：含量 ，平均；单样白度 ，平均。号方解石矿体：位于矿区最高峰（）的南侧，矿体赋存于石炭系地层，矿体呈不规则状透镜状，方解石脉与围岩界线清晰。矿体产状为，地表出露较连续，矿体于地表出露宽，出
9、露长约，两端延伸尖灭。矿体产状不明，规模小。该矿体地表由 共 个槽探工程控制。号方解石矿体：分布于矿区的东部凹坑，矿体赋存于石炭系地层，矿体地表出露呈圆形，方解石脉与围岩界线清晰。矿体地表出露宽度约，推测为落水洞充填成矿。矿体产状不明，规模小。该矿体地表由 共 个槽探工程控制。号方解石矿体：位于矿区的北侧，推测为号方解石矿体的北端侧出延伸，矿体赋存于石炭系地层，矿体呈脉状、透镜体状，方解石脉与围岩界线清晰。矿体产状为，地表出露较连续，矿体于地表出露宽 ，出露长约，两端延伸尖灭。该矿体地表由 共 个槽探工程控制。矿石地质特征矿石的主要成分：方解石（）及极少量泥质（）。矿石结构：以中细粒变晶结构为
10、主，局部见粗晶变晶结构。矿石的构造：块状构造。矿石品位：含量 ，平均；单样白度，平均。矿石的围岩：矿层顶底板围岩为微晶灰岩，界线清楚。灰岩呈灰色、灰白色，厚巨厚，为层状结构，块状构造，主要矿物成分为方解石，含少量泥质。围岩倾角较缓，一般为。风（氧）化特征：矿种为方解石矿，矿体局部裂隙发育，矿体地表露头及局部裂隙在氧气、二氧化碳、水及微生物的作用下发生风化作用，表现为溶蚀现象，形成溶蚀裂隙或局部形成溶洞，多为砂质黏土充填。矿石品级划分：根据本次勘查的号、号方解石矿体样品计算可得出矿区的 平均含量为、白度平均为，本矿区矿石品级为二级。矿床成因分析区内方解石矿床呈脉状产出，成矿过程主要是：中低温汽水
11、热液沿导矿断裂上升，对两侧的碳酸盐岩产生溶蚀、淋滤和褪色作用；再加上地表水和大气降水的风化、淋蚀作用，使碳酸盐岩中的碳酸钙重溶；形成富碳酸钙溶液，于半开放式的节理、裂隙、断裂带或岩溶洞穴中聚集；在饱和状态下碳酸钙产生重结晶而形成方解石；呈脉状，集中赋存于碳酸盐岩，形成方解石矿床。其成矿过程和产出形态受多种因素控制，最主要的控矿因素为地层岩性、构造及赋矿场所。地层岩性因素区内方解石矿脉体产于上石炭统黄龙组（）。赋矿围岩岩性主要为灰白浅灰色厚巨厚层、少量巨厚层状灰岩，夹少量生物屑灰岩。围岩岩性对方解石矿石的品质影响较大，即纯灰岩段内矿石的白度及碳酸钙含量明显高于其他岩性段。因此，区内广泛发育的钙质
12、碳酸盐岩，特别是纯灰岩出露地段对高品质方解石成矿最为有利。构造因素区内发育的断裂构造是本区内方解石成矿的重要控矿因素。矿区位于南丹 河池大断裂带的北西侧，深部热液活动相当频繁，深大断裂带附近，次级张性断裂较发育且密集，为矿床的形成及储存提供了热液通道及富矿场所。地下含矿热液沿断层裂隙往上运移，当物化条件发生变化时，于裂隙中就位充填形成方解石矿体。赋矿场所碳酸盐岩发育区的岩石中，方解石脉、团块往往随处可见，但能形成上规模的方解石矿体很少，主要原因就是赋矿聚集场所的制约。不论地下汽水热液上升重溶围岩而形成的富碳酸钙溶液，还是大气降水和浅表水对碳酸盐岩的风化、淋蚀而产生的富碳酸钙溶液，均有就近于储藏
13、空间聚集的特性，即储矿空间的性质、形态、大小决定了饱和碳酸钙溶液重结晶形成方解石矿的产出形态及规模。因此，碳酸盐岩区向上开放的张性区域性断裂和复式褶皱轴部的层间滑动往往易形成厚、大的储藏空间，这对形成上规模的方解石成矿是有利的。矿床成因类型本区内方解石矿床形成于石炭统的碳酸盐岩，矿体形态及规模受构造控制，具有以下特征：发育于岩溶残丘地貌地区；矿体埋藏较浅，局部露出地表；矿体规模较大，形态以脉状为主；矿石多呈白色，亦有微透明或半透明者。方解石结晶粗大，均为原地生成。因此，认为本区方解石矿床成因类型为低温热液充填。结语方解石是轻质碳酸钙和重质碳酸钙及其深加工系列产品的重要原料，碳酸钙因无毒无味、色
14、泽白并易着色、硬度低、化学纯度高、易干燥、价格低廉等多种优点被广泛使用。在塑料改性技术中作为填充剂和改性剂，不仅可以显著降低塑料制品的原材料成本，而且可以有效改善塑料材料的性能，是塑料行业不可缺少的原材料之一；在涂料中主要用作建筑涂料（乳胶漆）、腻子、油性调和漆、磁性调和漆、钙脂黑板漆、无光或亚光白酯胶墙漆等填料；在造纸中主要用作铜版纸、涂布白纸等的涂料和填料以及新闻纸、印刷书写纸、字典纸等的填料；在牙膏中主要用作摩擦剂和酸中和剂。另外，还应用于饲料、油墨、胶黏剂、医药等行业。由于方解石用途极广泛，希望通过该区矿床地质特征及矿床成因研究，发现该区深部较大规模的方解石矿床。参考文献：王希林湖南隆回县枫木岭方解石矿矿床地质特征及成因分析中国金属通报，（）：王功民凌云县方解石矿床地质特征及成矿预测南方国土资源，（）：陈迎培，杨锦坤，李家清吉首市大坪方解石矿地质特征及成因探讨世界有色金属，（）：彭家林，金翔霖，白平贵州省黔西北地区方解石矿床特征及成因分析 以贵州省赫章县双坪乡拱桥村方解石矿为例资源信息与工程，（）：作者简介：黄仪林（），男，广西灌阳县人，本科，工程师，从事勘查地球化学和矿产资源勘查工作。
