潮坪-泻湖地区石膏矿床控盐因素分析

潮坪-泻湖地区石膏矿床控盐因素分析

大沟石膏矿床位于芦山脚下，属柳河县罗通山水库村管辖。经过详细的调查和分析，该区域的矿床储量和性质以及矿区的勘探标志基本清晰。为了更好地指导吉林含糊岩系统的勘探方向，有必要分析该地区的矿位条件并总结该地区的采矿条件。在分析总结了前人研究成果后可以总结出本区成矿地质条件。通过对比研究还可以探明整个通化地区成膏模式。1断裂构造对矿层的破坏机理大通沟石膏矿床位于中朝准地(Ⅰ)吉南台隆(Ⅱ)铁岭-靖宇抬拱(Ⅲ)柳河-样子哨陷折断束(Ⅲ)中端。矿区大面积分布的是寒武系,而震旦系仅少量出露于矿区南东边部,奥陶系少量出露于矿区北西边部,第四系阶地堆积沿沟谷分布。区域内断层倾角陡,局部直立,属逆断层。断裂构造对矿层有切割破坏作用。区域上受中朝准地台-吉南台隆-铁岭-靖宇抬拱-古构造控制。经吕梁运动形成柳河-样子哨古凹陷对震旦系及其以后沉积,尤其是石膏沉积形成良好的大地构造条件。2矿床的地质特征2.1成矿地质条件寒武系馒头组为大通沟石膏矿床重要含膏层位,出露于矿区南部,主要由杂色砾岩、紫红色粉砂岩、泥岩、碳酸盐、石膏、硬石膏等组成,呈多韵律结构。按岩性组合、沉积韵律、含膏特征共分五个岩性段:(1)砾岩段:砾岩呈次棱角状-半滚圆状,局部具纤维膏脉状矿化,风化后呈褐黄色。砾岩的特征与所处古地理位置和搬运距离以及水动力条件等因素相关。(2)下部含膏岩段:灰色-深灰色微晶白云质灰岩,水平层理,偶具微波状层理。属于台地蒸发相潮上微咸化湖-泻湖沉积。(3)粉砂岩与碳酸盐互层岩段:白云岩中可见层纹石鸟眼构造为海水周期性旋进旋退形成,潮间与潮上带相互更替环境。(4)上部含膏岩段:该段多为粉砂岩-白云质灰岩、白云岩-石膏-泥质白云岩或白云质泥岩组成的由淡化到微咸化两个沉积序列组成的海进转海退式韵律,属于潮间-潮上台地蒸发相盐湖沉积环境。为本区重要含膏岩段。(5)砖红色泥岩段:主要由水云母及白云石组成。是区内重要标志层和石膏矿的良好保护层。沉积环境代表干燥气候条件下泥坪沉积,是快速堆积产物。大通沟石膏矿产于寒武系馒头组上部含膏岩段和下部含膏岩段中,共分2个矿层,顶部矿层是区内主要矿层。顶部矿层下伏10-20公分青灰色白云岩,上覆砖红色泥岩,该矿层在区内层位稳定。矿层平均厚度3米,呈较规则层状产出,矿层分布面积大于0.2平方公里。具有良好的成矿地质条件。下部矿层位于下部含膏岩段底部,与顶部矿层间距约50米,平均厚度2.5米。2.3矿石特征3在成矿条件分析中3.1岩相古地理条件含石膏地层形成于潮坪-泻湖古地理环境中,而石膏形成受地台蒸发相潮上带盐湖控制(图2)。早寒武世馒头期由多个潮间-潮上淡化湖-微咸化湖-潮上泥坪相序列组成。岩性表现为碎屑岩-碳酸盐-硫酸盐-碳酸盐-硫酸盐-泥岩组成的多韵律结构。反映盆地成膏阶段历经多次淡化-微咸化周期性交替特点。石膏矿层形成严格受海退韵律部分控制。矿区所在样子哨盆地同浑江盆地沉积建造类型相似,标志同位素组成基本一致。这表明了它们经历了相同的地质发展阶段,总的处于同一古地理条件,既同属太子河浑江海湾一部分(图3)。盆地岩性-岩相自成环带分布,由中心向边缘砾岩成份、结构、厚度的变化,於岩相序列、岩比指数都反映了时家店一带具有的浓缩沉降中心,控制石膏层分布特点。该盆地成膏时盐度较高环境含膏地层中指相矿物石膏、硬石膏、白云石及红层、石盐假晶、鸟眼构造、干裂纹等反映了普遍具干旱古气候标志,反映海水盐度增高经过硫酸盐阶段,刚刚达到氧化物阶段即终止,再次淡化含膏岩段沉积具有明显的韵律性,岩性系列由下至上为粉砂岩-白云岩-含膏白云岩-石膏、硬石膏。这种岩性系列的变化在岩石地球化学上也具有明显特点。据矿区样品分析结果的统计(表1、表2及图4)研究与膏盐成因有关的某些元素分布分配规律有如下特征:1、从表1、表2、图4中可看出随着盐度的递增,锶含量有明显增高的趋势,石膏、硬石膏矿中含锶量比正常沉积岩中含锶量高于10倍以上。钡、镓的含量相对稳定。2、锰元素在正常沉积岩中含量低微,但白云岩阶段中有显著增高的趋势,在硫酸盐阶段初期相对减少,而石膏、硬石膏阶段有增高的趋势。铁元素含量随着盐度的增高略有下降3、镁元素含量在碳酸盐阶段明显增高,但硫酸盐阶段显著下降。4、钙元素含量在白云岩阶段明显增高,硫酸盐阶段相对稳定。5、微量元素硼的含量在正常沉积岩阶段中含量低微,但硫酸盐阶段比正常沉积阶段增高了5倍。6、正常沉积岩中Sr/Ba为0.1-0.15,石膏、硬石膏Sr/Ba>10。7、B/Ga从正常沉积岩到碳酸盐阶段微弱递增,在石膏、硬石膏B/Ga比正常沉积岩高2-5倍。4石膏矿与白云岩的组合关系通化大通沟石膏矿床属蒸发沉积矿床。石膏矿与白云岩有着成因上的内在联系,有膏必有白云岩,反映海水蒸发古盐度增高,沉淀于酸性介质中特征2.2石膏、硬石膏该矿床矿石主要由石膏、硬石膏、白云石、粘土矿物及少量赤