宁夏香山地区石炭系石灰岩矿床特征浅析

作者:未知

  摘要:对宁夏香山地区石炭系地层内石灰岩矿赋矿层位、构造、矿石质量等作了较为详细的叙述。对在香山地区等在石炭系地层内找石灰岩矿从含矿层位、岩性和岩石颜色方面提出了找矿方向。进行找矿前景分析。
  关键词:宁夏香山地区;石灰岩;石炭系;找矿
  宁夏石灰岩储量大,质量佳,种类有水泥石灰岩、熔剂石灰岩、化工大理岩。主要分布在六盘山、云雾山、天景山、牛首山、马鞍山、卫宁北山、贺兰山等地。主要为奥陶系地层,石炭系地层内的石灰岩利用较少。随着生态红线等政策因素,宁夏境内可利用的石灰岩资源越来越少,石炭系地层内的石灰岩势必是以后工作及找矿的方向。
  宁夏的石炭系地层主要出露于贺兰山、卫宁北山、香山和烟筒山地区。通过对中卫香山地区石灰岩矿资源的调查,收集前人对该区开展的地质工作资料,对该区石灰岩资源有了一定的认识。香山地区没有系统地开展石灰岩矿产勘查工作。因此,为了查清该处石灰岩矿资源情况,指导石灰岩矿开发,在该区开展进一步勘查工作,十分必要。
  香山地区位于宁夏中部的中卫市,属中卫市沙坡头区管辖,区内地势起伏较大,沟谷发育,属于低中山地貌。
  1区域地质概况
  香山地区区域地层区划属柴达木-华北地层大区(Ⅲ )-阿拉善地层区(Ⅲ3)-阿拉善南缘地层分区(Ⅲ31)-景泰一中宁地层小区(Ⅲ31-1)。出露主要地层有奥陶系天景山组、米钵山组、徐家圈组、狼嘴子组、磨盘井组,泥盆系中宁组,石炭系前黑山组、臭牛沟组、靖远组、太原组,古近系寺口子组本区石炭系发育良好,层位齐全,层序连续,除下统下部为滨海一泻湖相碎屑岩和碳酸盐岩沉积外,其余均以近海含煤碎屑岩沉积为主,夹少量碳酸盐岩,下统与下伏上泥盆统中宁组呈平行不整合接触或不整合接触,生物群为间有我国北方和南方色彩的混合型。
  1.1前黑山组
  为一套滨浅海相一泻湖相陆源碎屑岩夹碳酸盐岩沉积。主要由石英质砾岩、石英砂岩、粉砂岩、灰岩、白云岩及石膏等组成。含植物、腕足类、介形虫等化石。
  1.2臭牛沟组
  臭牛沟组下段以陆源碎屑岩和泥页岩发育为特征,上段则以泥页岩和灰岩发育为特征,总体构成一个由陆源碎屑岩一碳酸盐岩的退积型沉积旋回。下段由褐灰色厚层细砾岩及灰白、褐灰色钙质石英砂岩夹灰一褐灰色粉砂岩、粉砂质泥岩组成,二者比例相当;上段为灰一黑灰色中一薄层石英细砂岩、厚层含砾粗粒石英砂岩,偶见劣质煤线和灰色中厚层微晶砂屑灰岩中。
  1.3靖远组
  靖远组主要由陆源碎屑岩(石英砂岩、粉砂岩)、粘土岩(泥岩、页岩)和碳酸盐岩(泥灰岩、生物碎屑灰岩)组成,含头足类、腕足类、腹足类、双壳类、苔藓虫、牙形石、昆虫及植物化石,属滨海沼泽相沉积。
  1.4羊虎沟组
  底部为灰白色中一厚层、薄一中层长石石英砂岩、石英砂岩、深灰色粉砂质页岩、黑色页岩为主,及少量粉砂岩、泥岩、炭质页岩组成。
  1.5太原组
  为一套海陆交互相含煤碎屑岩建造。由下而上为灰白色中一厚层细粒石英砂岩、细粒石英杂砂岩、泥岩、页岩,近顶部夹可采煤层。
  2区域大地构造
  区域所处大地构造位置:隶属昆仑一秦岭地槽褶皱区、北祁连加里东期褶皱系一走廊过渡带之东端北缘山前凹陷带,香山隆起与卫宁盆地的临界位置。香山隆起是以NWW向狭窄下古生代(奥陶系香山群)褶皱基底构成主体,长约百余公里,宽约30余公里,涉及该区的主要构造运动,为白奥陶纪以来经历了加里东、华力西一印支(祁连运动)和燕山、喜山运动。华力西(祁连)运动形成香山隆起和卫宁盆地。晚志留世末,整个祁连地槽的造山运动迫使其回返隆起褶皱成山,同时北祁连山前形成宽阔的山前拗陷带。中泥盆世后期,沿古祁连北坡可能发育着若干山间盆地,卫宁盆地是主要的沉降盆地之一,内中充填了山麓一河湖成因的红色碎屑岩建造。
  燕山运动和喜山运动,对整个香山的奥陶系基底及中、上泥盆统一石炭系的沉积建造产生了强烈的破坏作用。
  3石灰岩矿床特征
  石灰岩含矿层位为石炭系前黑山组,前黑山组或不整合覆于香山群之上,或不整合、平行不整合覆于上泥盆统中宁组之上,与上覆臭牛沟组为整合接触,或与上覆靖远组平行不整合接触。为一套滨浅海相一泻湖相陆源碎屑岩和碳酸盐岩沉积,主要由石英质砾岩、石英砂岩、粉砂岩、灰岩、白云岩及石膏等组成,含植物、腕足类、介形虫等化石。可进一步划分为三个岩性段,其中中段为赋矿层位:
  (1)下段:以碎屑岩为主,属滨海一泻湖相沉积。主要由灰一灰白色中一厚层石英质砾岩、砂砾岩、石英砂岩、杂色(紫红、灰绿、灰黄)粉砂质泥岩、粉砂岩等陆源碎屑岩组成,有时见夹白云岩、灰岩、砂质灰岩等。(2)中段:以碳酸盐岩为主,属浅海一泻湖相沉积。主要由灰一深灰色中厚层白云岩、白云质灰岩、砾屑灰岩、鲕粒灰岩、灰色中薄层微品灰岩、泥晶灰岩等碳酸盐岩组成,夹杂色(紫红、土黄、黄绿、灰白色)泥岩、粉砂质泥岩、薄层细粒石英砂岩、粉砂岩及钙质页岩、黑色页岩等,下部灰岩常含个体微小的腕足类、腹足类、双壳类等动物化石。(3)上段:以砂岩、泥页岩为主,属浅海一湖沼相沉积。岩性以浅灰一灰色中厚层钙质中细粒石英砂岩、粉砂岩和杂色(紫红、黄灰、灰色)泥页岩为主,夹少量灰色中一薄层泥晶灰岩、砂质灰岩、透镜状砾屑灰岩等。
  通过在狼嘴子、跑水沟等地采样分析CaO、SiO2、MgO含量,分析结果显示矿石质量变化不大,可达到电石灰岩一般工业指标要求。矿石有益组分高,有害组分低,属于高钙、低镁、低硅型矿石。
  4找矿前景分析
  因寧夏石炭系地层内石灰岩矿体规模相对小,矿层厚度在10米左右,企业利用较少。目前宁夏开发利用的石灰岩资源主要在奥陶系地层内,随着经济建设的发展,资源需求越来越大,资源越来越紧缺,势必对香山及其他地区石炭系地层内的石灰岩资源进行开发利用。石炭系地层内石灰岩矿层虽然规模、厚度不大,但其质量稳定,是优质石灰岩资源,Ca0含量可达52%以上,可做电石灰岩使用。
  目前香山地区没有系统地开展石灰岩矿产勘查工作。因此,在该区开展进一步勘查工作,十分必要。找矿前景较好。
  找矿标志:①赋矿层位作为找矿的重要标志之一,石炭系前黑山组中段地层是重要标志。②陡坎地貌在本区也是找矿的重要线索。
  参考文献
  [1]夏回族自治区地质调查院.宁夏志.中国区域地质志[M].北京:地质出版社,2017.7.
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