山东省地矿工程勘察院山东济南250014
【摘要】淄博市西宝山矿区王村矿段位于淄博市周村区王村镇,区内地表均为第四系,其下为二叠纪石盒子组,矿体赋存于石盒子组万山段地层中,共有两层矿体,矿体呈层状、透镜状产出,矿床埋深较浅,矿体形态、结构简单,品位较均匀,属于二叠世晚期湖相沉积型矿床。依据沉积型矿床特征,具有明显找矿标志,具有较大的找矿潜力。
【关键词】西宝山;王村矿段;地质特征;找矿远景;山东省淄博市
1区域地质概况
西宝山矿区所属大地构造位置,属于华北板块(I)、鲁西隆起(II)、鲁中隆起(Ⅲ)、泰山-沂山断隆(IV)之邹平-周村凹陷区(Ⅴ)[1]。
区域地表大部分为第四系,出露的地层主要有古生代奥陶纪马家沟组,石炭-二叠纪月门沟群本溪组、太原组、山西组,二叠纪石盒子组,三叠纪石千峰群,侏罗纪淄博群坊子组、三台组。受构造运动影响,区域内发育一系列近SN向及EW向的正断层(或压扭性断层)和单斜构造。区域岩浆活动主要为中生代燕山晚期基性侵入岩和岩脉[2]。
1-第四系白云湖组;2-第四系大站组;3-侏罗系三台组;4-侏罗系坊子组;5-三叠系石千峰群;6-二叠系石盒子组孝妇河段;7-二叠系石盒子组奎山段;8-二叠系石盒子组万山段;9-二叠系石盒子组黑山段;10-二叠系山西组;11-石炭-二叠系系太原组;12-石炭系本溪组;13-石炭系本溪组湖田段;14-奥陶系马家沟组新汶段;15-奥陶系马家沟组八陡段;16-奥陶系马家沟组阁庄段;17-奥陶系马家沟组五阳山段;18-苏长辉长岩;19-辉长玢岩脉;20-安山玢岩脉;21-煌斑岩脉;22-铜、磁铁矿石脉;23-实测及推测性质不明断层;24-实测及推测平行不整合界线;25-实测及推测角度不整合界线;26-地层产状;27-隐状背斜;28-扩界区范围;29-山东璞泰矿业有限公司(王村矿段)
2矿床地质特征
2.1地层
矿区内地层比较简单,地表均为第四系大站组,其下隐伏地层为古生代二叠纪石盒子组,该组可分为黑山段、万山段、奎山段及孝妇河段[3](图2)。其中:
2.1.1古生代二叠纪石盒子组
a、黑山段主要岩性以灰绿色、灰色中粒长石石英砂岩、细砂岩、粉砂岩为主,夹灰-灰黑色、紫色泥岩、泥质粉砂岩,下部含有数层煤线,厚度约96m。
b、万山段是本区的重点,也是耐火粘土矿的赋矿体,该段是一套湖相沉积地层,与上覆奎山段砂岩及下伏黑山段地层均呈整合接触,该段岩性主要由灰绿色细粒中薄层长石石英砂岩、细砂岩和灰绿色、紫色砂质泥岩或泥质砂岩、泥岩互层出现,并夹有灰-深灰色粘土岩,灰、灰绿、紫等杂色泥岩构成的岩石组合,局部夹有薄层煤线,以杂色泥岩增多区别于上、下以砂岩为特征的奎山段及黑山段,底以杂色泥岩或“B”层粘土岩底面为界,顶以奎山段灰白色中粗粒中厚层石英砂岩底面为界,厚度为113.95~135.40m。
本段底部的“B”层粘土岩层位稳定,是区内硬质粘土矿的主要赋存层位,扩界区内的主要矿体(硬质粘土矿)即赋存于“B”层粘土岩下部,该层是一套由下至上的灰-深灰色硬质粘土矿(局部夹薄层灰绿色、紫红色粘土岩)、以紫红色和灰绿色为主的杂色粘土岩、含鲕状菱铁矿粘土岩组合。矿区内钻孔均见到“B”层粘土岩,厚度为2.85~13.25m,该层厚度不稳定。
万山段上部有一薄层浅灰-灰色粘土岩,区域上称为“A”层,该层粘土岩位于“B”层粘土岩以上85.80~105.95m处,位于万山段顶部以下21.40~31.28m处。该层在详查区内除ZK501外,其它钻孔均揭露了该层,厚度为0.50~3.32m。
c、奎山段连续沉积于万山段地层之上,呈整合接触。岩性多为浅灰、灰白色中粗粒中厚层状石英砂岩,局部夹有长石石英砂岩,石英颗粒多为中粗粒,该段地层砂岩斜层理较发育,为河流相沉积环境,厚度为57.00~77.13m。
d、孝妇河段连续沉积于奎山段砂岩之上,均被第四纪地层覆盖,其岩性下部为以紫色、灰绿色为主的杂色泥岩、泥质粉砂岩夹细砂岩,中部为灰色、深灰色细砂岩、泥岩、砂质泥岩,上部为灰黄色、紫色、灰绿色泥岩、泥质粉砂岩夹灰色、黄绿色砂岩,全段组成厚度不等的多个沉积旋回,厚度为174.85~356.39m。
2.1.2第四系大站组
该组主要岩性为冲积、洪积相黄色、黄褐色粉土、砂质粘土、亚粘土,局部含有多层砾石和胶结砾岩,厚度为16.45~60.31m。
1-大站组;2-石盒子组孝妇河段;3-石盒子组奎山段;4-石盒子组万山段;5-石盒子组黑山段;6-钻孔剖面位置、编号及高程(m);7-钻孔轨迹及终孔深度(m);8-地质界线;9-矿体
2.2构造
矿区构造主要为单斜构造。矿区呈一单斜构造形态,岩层总体走向280°,倾向10°,倾角10~13°,中西部倾角为10°,东部为13°,产状较平缓。
2.3岩浆岩
矿区内岩浆岩不发育,未发现岩浆岩活动。
2.4矿体特征
本区矿体赋存于古生代二叠纪石盒子组万山段地层中,上下共计A、B两个矿体,分别赋存于万山段地层上部的“A”层粘土岩中及该段地层底部的“B”层粘土岩的下部,受沉积岩层控制,矿体总体呈单斜层状产出。矿体产状与地层一致,总体走向280°,倾向10°,倾角较缓,一般在10~13°之间。A矿体与B矿体上下相距85.80~105.95m。B矿体为主要矿体,介绍如下:
B矿体呈层状分布,由9个钻孔及2个沿脉平巷控制,控制矿体走向长度为1640m,倾向延深800.00m,赋存标高-222.28~-425.48m,顶部埋深385.85~558.65m。在4勘探线至5勘探线之间延伸稳定。矿体沿走向及倾向具有膨胀狭缩的特点,矿体沿走向在1勘探线以西较厚,厚度为1.15~5.76m,平均厚度为3.68m,以东逐渐变薄,厚度为0.82~1.60m,平均厚度为1.41m;沿倾向总体由南向北有变厚趋势。扩界区内该层厚度为0.82~5.76m,平均厚度为2.53m,厚度变化系数为46%,属厚度变化较稳定型矿体。矿体平均品位(熟料)Al2O345.19%,Fe2O32.60%,品位变化系数Al2O35%,Fe2O333%,属品位分布均匀型。扩界区内Al2O3品位(熟料)沿倾向由南向北品位有变小趋势。
2.5矿石质量
2.5.1矿石的矿物成分
矿石矿物成分主要为高岭石,约占矿石矿物的90%以上,其次为一水硬铝石;脉石矿物为菱铁矿。
2.5.2矿石结构、构造
矿石结构主要为隐微鳞片状结构和鲕粒状结构;矿石中常见的构造为块状构造,矿石中的高岭石晶体呈均匀分布,其排列无任何方向性,构成块状构造。
2.6矿石品级
根据《高岭土、膨润土、耐火粘土矿产地质勘查规范》(DZ/T0206-2002)中以熟料对矿石品级的要求,按照基本分析结果将A矿体划分为Ⅰ级,B矿体划分为Ⅰ级和Ⅲ级,其中Ⅰ级品(熟料)Al2O3平均含量为44.44%,Fe2O3平均含量为1.80%;Ⅲ级品(熟料)Al2O3平均含量为45.80%,Fe2O3平均含量为3.36%。
3矿床成因
该矿床受沉积地层控制,呈层状分布,A矿体呈透镜状,B矿体呈层状。矿石主要矿物成分为高岭石、一水硬铝石。属二叠世晚期湖相沉积型矿床。
4找矿标志
该矿床类型比较简单,找矿标志明显:
a、该矿床矿石类型主要为浅灰-深灰色硬质粘土矿。
b、矿床赋存层位主要为二叠纪石盒子组万山段底部的“B”层粘土岩下部及其上部的“A”层粘土岩中。A矿体位于奎山段砂岩底部以下21.40~31.28m处的“A”层粘土岩中。B矿体位于万山段底部的“B”层粘土岩下部,“B”层粘土岩上部有一薄层黑色炭质页岩,该层为“B”层粘土岩即将出现的标志层,“B”层粘土岩的下部即为浅灰-深灰色硬质粘土矿;其下部为以紫色为主的杂色泥岩。标志层清晰,易于区别。
5结论
该区矿床成因为二叠世晚期湖相沉积型矿床,矿床规模为中型、埋藏中等深度,矿体主要呈层状及透镜状,形态、结构较简单,厚度较稳定,品位变化均匀,矿石属于硬质粘土矿。该矿床的勘查揭示了西宝山北部的矿体特征。
参考文献:
[1]孔庆友,邹国强,方宝明,等.山东省矿产资源储量报告编制指南[M].济南:山东省地图出版社,2010:278-280.
[2]崔焕光,翟颖川,苏道强.1:5万(章丘县、周村)地质图说明[R].济南:山东省地图出版社.
[3]山东地质矿产局.山东岩石地层[M].北京:中国地质大学出版社,1996:180-186.
[4]DZ/T0206-¬2002.高岭土、膨润土、耐火粘土矿产地质勘查规范[S].