潮坪-瀉湖地區(qū)石膏礦床控鹽因素分析

潮坪-瀉湖地區(qū)石膏礦床控鹽因素分析

大溝石膏礦床位于蘆山腳下，屬柳河縣羅通山水庫村管轄。經(jīng)過詳細(xì)的調(diào)查和分析，該區(qū)域的礦床儲量和性質(zhì)以及礦區(qū)的勘探標(biāo)志基本清晰。為了更好地指導(dǎo)吉林含糊巖系統(tǒng)的勘探方向，有必要分析該地區(qū)的礦位條件并總結(jié)該地區(qū)的采礦條件。在分析總結(jié)了前人研究成果后可以總結(jié)出本區(qū)成礦地質(zhì)條件。通過對比研究還可以探明整個(gè)通化地區(qū)成膏模式。1斷裂構(gòu)造對礦層的破壞機(jī)理大通溝石膏礦床位于中朝準(zhǔn)地(Ⅰ)吉南臺隆(Ⅱ)鐵嶺-靖宇抬拱(Ⅲ)柳河-樣子哨陷折斷束(Ⅲ)中端。礦區(qū)大面積分布的是寒武系,而震旦系僅少量出露于礦區(qū)南東邊部,奧陶系少量出露于礦區(qū)北西邊部,第四系階地堆積沿溝谷分布。區(qū)域內(nèi)斷層傾角陡,局部直立,屬逆斷層。斷裂構(gòu)造對礦層有切割破壞作用。區(qū)域上受中朝準(zhǔn)地臺-吉南臺隆-鐵嶺-靖宇抬拱-古構(gòu)造控制。經(jīng)呂梁運(yùn)動形成柳河-樣子哨古凹陷對震旦系及其以后沉積,尤其是石膏沉積形成良好的大地構(gòu)造條件。2礦床的地質(zhì)特征2.1成礦地質(zhì)條件寒武系饅頭組為大通溝石膏礦床重要含膏層位,出露于礦區(qū)南部,主要由雜色礫巖、紫紅色粉砂巖、泥巖、碳酸鹽、石膏、硬石膏等組成,呈多韻律結(jié)構(gòu)。按巖性組合、沉積韻律、含膏特征共分五個(gè)巖性段:(1)礫巖段:礫巖呈次棱角狀-半滾圓狀,局部具纖維膏脈狀礦化,風(fēng)化后呈褐黃色。礫巖的特征與所處古地理位置和搬運(yùn)距離以及水動力條件等因素相關(guān)。(2)下部含膏巖段:灰色-深灰色微晶白云質(zhì)灰?guī)r,水平層理,偶具微波狀層理。屬于臺地蒸發(fā)相潮上微咸化湖-瀉湖沉積。(3)粉砂巖與碳酸鹽互層巖段:白云巖中可見層紋石鳥眼構(gòu)造為海水周期性旋進(jìn)旋退形成,潮間與潮上帶相互更替環(huán)境。(4)上部含膏巖段:該段多為粉砂巖-白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖-石膏-泥質(zhì)白云巖或白云質(zhì)泥巖組成的由淡化到微咸化兩個(gè)沉積序列組成的海進(jìn)轉(zhuǎn)海退式韻律,屬于潮間-潮上臺地蒸發(fā)相鹽湖沉積環(huán)境。為本區(qū)重要含膏巖段。(5)磚紅色泥巖段:主要由水云母及白云石組成。是區(qū)內(nèi)重要標(biāo)志層和石膏礦的良好保護(hù)層。沉積環(huán)境代表干燥氣候條件下泥坪沉積,是快速堆積產(chǎn)物。大通溝石膏礦產(chǎn)于寒武系饅頭組上部含膏巖段和下部含膏巖段中,共分2個(gè)礦層,頂部礦層是區(qū)內(nèi)主要礦層。頂部礦層下伏10-20公分青灰色白云巖,上覆磚紅色泥巖,該礦層在區(qū)內(nèi)層位穩(wěn)定。礦層平均厚度3米,呈較規(guī)則層狀產(chǎn)出,礦層分布面積大于0.2平方公里。具有良好的成礦地質(zhì)條件。下部礦層位于下部含膏巖段底部,與頂部礦層間距約50米,平均厚度2.5米。2.3礦石特征3在成礦條件分析中3.1巖相古地理?xiàng)l件含石膏地層形成于潮坪-瀉湖古地理環(huán)境中,而石膏形成受地臺蒸發(fā)相潮上帶鹽湖控制(圖2)。早寒武世饅頭期由多個(gè)潮間-潮上淡化湖-微咸化湖-潮上泥坪相序列組成。巖性表現(xiàn)為碎屑巖-碳酸鹽-硫酸鹽-碳酸鹽-硫酸鹽-泥巖組成的多韻律結(jié)構(gòu)。反映盆地成膏階段歷經(jīng)多次淡化-微咸化周期性交替特點(diǎn)。石膏礦層形成嚴(yán)格受海退韻律部分控制。礦區(qū)所在樣子哨盆地同渾江盆地沉積建造類型相似,標(biāo)志同位素組成基本一致。這表明了它們經(jīng)歷了相同的地質(zhì)發(fā)展階段,總的處于同一古地理?xiàng)l件,既同屬太子河渾江海灣一部分(圖3)。盆地巖性-巖相自成環(huán)帶分布,由中心向邊緣礫巖成份、結(jié)構(gòu)、厚度的變化,於巖相序列、巖比指數(shù)都反映了時(shí)家店一帶具有的濃縮沉降中心,控制石膏層分布特點(diǎn)。該盆地成膏時(shí)鹽度較高環(huán)境含膏地層中指相礦物石膏、硬石膏、白云石及紅層、石鹽假晶、鳥眼構(gòu)造、干裂紋等反映了普遍具干旱古氣候標(biāo)志,反映海水鹽度增高經(jīng)過硫酸鹽階段,剛剛達(dá)到氧化物階段即終止,再次淡化含膏巖段沉積具有明顯的韻律性,巖性系列由下至上為粉砂巖-白云巖-含膏白云巖-石膏、硬石膏。這種巖性系列的變化在巖石地球化學(xué)上也具有明顯特點(diǎn)。據(jù)礦區(qū)樣品分析結(jié)果的統(tǒng)計(jì)(表1、表2及圖4)研究與膏鹽成因有關(guān)的某些元素分布分配規(guī)律有如下特征:1、從表1、表2、圖4中可看出隨著鹽度的遞增,鍶含量有明顯增高的趨勢,石膏、硬石膏礦中含鍶量比正常沉積巖中含鍶量高于10倍以上。鋇、鎵的含量相對穩(wěn)定。2、錳元素在正常沉積巖中含量低微,但白云巖階段中有顯著增高的趨勢,在硫酸鹽階段初期相對減少,而石膏、硬石膏階段有增高的趨勢。鐵元素含量隨著鹽度的增高略有下降3、鎂元素含量在碳酸鹽階段明顯增高,但硫酸鹽階段顯著下降。4、鈣元素含量在白云巖階段明顯增高,硫酸鹽階段相對穩(wěn)定。5、微量元素硼的含量在正常沉積巖階段中含量低微,但硫酸鹽階段比正常沉積階段增高了5倍。6、正常沉積巖中Sr/Ba為0.1-0.15,石膏、硬石膏Sr/Ba>10。7、B/Ga從正常沉積巖到碳酸鹽階段微弱遞增,在石膏、硬石膏B/Ga比正常沉積巖高2-5倍。4石膏礦與白云巖的組合關(guān)系通化大通溝石膏礦床屬蒸發(fā)沉積礦床。石膏礦與白云巖有著成因上的內(nèi)在聯(lián)系,有膏必有白云巖,反映海水蒸發(fā)古鹽度增高,沉淀于酸性介質(zhì)中特征2.2石膏、硬石膏該礦床礦石主要由石膏、硬石膏、白云石、粘土礦物及少量赤