白云鄂博矿田赋矿白云岩的地质特征
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发布时间：2022-04-26 17:12
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时间：2023-10-16 10:42
一、赋矿白云岩的分布及形态特征
在白云鄂博矿区，主赋矿层为灰褐、黄褐色中厚层状至块状白云岩、含铁白云岩，富含稀有、稀土元素，以前认为与宽沟北H8相当，较新资料认为应与H5对比（王辑等，1987；王辑等，1989；张鹏远等，1993），张鹏远等（1993）划为
。下伏（
）灰黑色磷质白云母片岩、硅质板岩、含磷黑云母板岩、泥板岩夹灰绿色绿帘绿泥板岩和少量白云岩，厚385.lm。上覆（
）灰黑色钠闪斜长片岩、硅质岩、淡绿色条带状硅质岩、暗绿色富钾板岩、富钾粗玄岩，厚度大于27.1m。赋矿白云岩东西长达18km，南北宽约2km，矿区白云岩中部厚500～700m，向四周渐薄，东端仅厚50m，西端厚100m，南端厚100～200m（王辑等，1989）。在宽沟背斜北翼，H1～H4各层均可与白云鄂博矿区（在宽沟背斜南翼）逐一对比，而赋矿地层H5在北翼为中、薄层灰岩和白云质灰岩（张鹏远等，1993）。
赋矿白云岩中见不到层理构造，在地貌上表现得与具有层理的沉积岩明显不同，它没有棱角，山头呈馒头状（图版9-Ⅰ-2,3,4），其顶底为板岩层，且常为断层所在位置，而赋矿白云岩的抗风化能力较强，故均为正地形，现在尚可见的是东接触带一带（图版9-Ⅰ-3,4）和东介勒格勒（图版9-Ⅰ-2）等地；前几年西矿开采前，是几段连续的山丘。据记载，主矿所在的白云鄂博山顶是原来这一带的最高山峰（图版9-Ⅰ-1）。
二、赋矿白云岩与下伏砂岩及上覆板岩的关系
笔者等在白云岩分布的最东端（三号铌矿体南西山上）见到在白云岩的中、下部和底部夹有多层砂岩夹层（图9-1、图9-2、图版9-Ⅱ-6，图版9-Ⅲ-2,3），而在白云岩的上部夹有黑色板岩夹层（图9-1，图版9-Ⅲ-4）。在上覆的板岩层中也可见白云岩夹层。在白云岩分布的最西端（阿布达日附近）向斜南翼的探槽（图版9-Ⅱ-1）中，见白云岩中夹有多层板岩和少量砂岩（图9-3，图版9-Ⅱ-2,3，图版9-Ⅲ-1）。在主矿北西约2krm处，在近东西向H4砂岩山脊与南侧赋矿白云岩结合的鞍部探槽，可见到从北向南，由砂岩→板岩与白云岩互层→厚层块状白云岩的渐变关系（图9-4，图版9-Ⅱ-4）。在东介勒格勒白云岩的南侧也可见由板岩变为白云岩（图版9-Ⅱ-5）。
但是，赋矿白云岩与板岩的结合部位是一个软弱部位，常是断层所在，或者本身就是一个断层带。如图9-3中，就尚可辨别出一些断层面。因此，在白云岩的上、下，尚可见有白云岩成岩墙（枝状）“侵入”于下伏砂岩或板岩中，有人认为这是与层状白云岩一起侵入的岩枝或岩墙，作为白云岩岩浆成因的重要证据。但，这事实上是断层带中的马石。它以不具有蚀变（霓长岩化）而明显不同于产于下伏变质岩或砂岩中的碳酸盐脉（详见第三章和第十章）。
图9-1 白云鄂博东接触带，三号铌矿体南西，探槽剖面示意图
图9-2 白云鄂博白云鄂博东接触带，三号铌矿体南西，探槽内白云岩与砂岩互层素描图
（a）近底部；（b）中部
图9-3 白云鄂博西矿西端阿布达日附近向斜南翼，探槽剖面示意图（白云岩中夹砂岩和板岩；白云岩具粒序层理，示地层倒转）
在主矿和东矿采场也可见到多层板岩夹层夹于白云岩甚至铁矿体中。
这些特征表明，白云岩与下伏砂岩及上覆板岩是渐变过渡的。
赋矿白云岩被海西期花岗岩侵入，在海西期花岗岩与赋矿白云岩的接触带可见花岗岩有冷凝边（图9-5），表明白云岩形成于花岗岩侵入之前。
三、赋矿白云岩内部特征
赋矿白云岩总体上呈块状（图版9-Ⅰ-7）、巨厚层状，地貌上与各向同性岩石的地貌特征相同（图版9-Ⅰ-2,3,4）。见不到层理和一般沉积结构构造，正是这种特征导致有人认为它不是沉积岩。
然而，在风化表面，常可见到清晰的纹层状构造（图版9-Ⅰ-5，图版9-Ⅲ-5）。在显微镜下可见：①白云岩具粒状结构，晶粒间的接触界线大多数为弯曲状，很少是平直的（图9-6（a）；②白云岩晶粒有粗有细，大小不等；③白云岩晶粒有泥质、铁质浸染；④纹层构造表现为白云石晶粒的层状排列，晶粒并无波状消光现象（图9-6（a）。还见纹层呈弯曲状，在东矿以东的露头上可见板岩呈砾块状、透镜状散布于白云岩中。这些均与北京西山及腮林忽洞微晶丘宏观特征相似。
有趣的是，矿石也有块状矿石和纹层状矿石两类，纹层状矿石中表现为不同的矿物成带状聚集（图版9-Ⅰ-6，图版9-Ⅲ-5、6、7、8；图9-6（b）、（c）、（d）、（e）。本项目组曾经认为这种纹层状矿石是由交代作用继承原生纹层构造形成（章雨旭等，1998b），现在看来，这就是热水沉积形成的原生纹层。
图9-5 白云鄂博东接触带赋矿白云岩与海西期花岗岩侵入接触关素描图
燧石（或玉髓、碧玉岩）是热水沉积的典型产物之一。笔者等先后在西矿采坑（图版6-Ⅰ-5）和东矿（图版9-Ⅱ-8）等位置见到燧石，并见到气、水的喷口（图版9-Ⅱ-7、8）。
孟庆润（1982）在赋矿白云岩中已发现有蓝绿藻的藻灰结核、菌藻类、孢子和拟串藻丝状体，化学分析还表明细晶白云岩中的有机碳可高达0.20%，甚至已经超过了碳酸盐岩生油岩的标准（0.10%）；侯宗林（1989）报道在白云质大理岩和暗色板岩萃取物中发现有12种氨基酸。
四、上覆板岩特征
据袁忠信等（1995）研究，上覆板岩为火山沉积岩变质而成。笔者也在板岩薄片的显微镜观察中发现具有玻屑结构。可见1～2mm大小的隐晶质椭球体具同心环状构造，有可能是微小的枕状构造（图9-6（f）。还可见一些褐色弯曲条状玻屑。
元素定量分析表明，即使在主矿的矿体中心，板岩的矿化也很弱，仅Ba、Pb、Mo、Ce等有富集（表9-1）。而全岩化学分析表明，主要氧化物K2O、Na2O、CaO、MgO、SiO2等的变化范围却很大（表9-2），特别是K2O，高者达15.25%和13.14%，而低的仅有2.16%。
表9-1 白云鄂博矿区板岩微量元素（10-6）等离子光谱定量分析
注：由国家地质实验测试中心测试。
图9-6 白云鄂博赋矿白云岩纹层状构造、条带状构造显微素描图
表9-2 白云鄂博矿床板岩全岩化学分析（%）
注：前4件样品由国家地质实验测试中心测试。后8件样品在中国科学院开放实验室——中国科学技术大学理化科学实验中心用XRF方法测量。
五、讨论和结论
（1）赋矿白云岩中间厚四周薄，呈一长透镜状，具备微晶丘的形态；它近东西向延长，平行于古海岸线，与台地边缘微晶丘的特点相符；块状白云岩仅分布于宽沟背斜南翼，这反映了微晶丘严格受环境控制的特点。
（2）赋矿白云岩与砂岩、板岩互层及其中的粒序层理确证了其沉积成因，而其中富含有机质、含有藻类化石、氨基酸及其中的藻纹层构造则表明了其形成与生物作用有关。其巨厚层块状构造则表明它与一般沉积成因的白云岩不同。
（3）与白云岩互层及上覆的板岩的矿化很弱，而其K2O、Na2O、SiO2等造岩元素的变化却很大，可能表明其沉积物是多来源的，可能是碱性火山作用的凝灰质和陆缘细碎屑混合而成。同期的火山作用对微晶丘的发生、发展和死亡有强烈的控制作用：微晶丘内部板岩夹层代表由于火山灰覆盖而导致微晶丘生长暂停；微晶丘顶部板岩盖层则代表由于火山灰覆盖而导致整个微晶丘死亡。
