白雲岩的地質圖案是什麼

1. 熱液白雲岩的地質特徵有哪些

以四川盆地發育的白雲岩為例
峨眉、漢旺及寶興一帶白雲岩形成於海水、淡水混合作用，回繼後又答受地殼升降、褶皺、火山等影響，是多期成岩作用疊加的產物;華鎣山灰岩中的透鏡狀、 團塊狀白雲岩是來自玄武岩風化所產生的富 Mg 水及岩漿殘余水經構造活動，對周圍石灰岩交代或結晶的產物 ;盆地及其周緣地區發育的細晶至粗晶白雲岩和白雲質灰岩主要是由埋藏白雲石化作用;川西南一帶次生白雲岩屬埋藏熱液成因，而在其以東的廣大地區則以混合水成因為主 ;滇東－川西地區分塊狀白雲岩和斑狀白雲岩兩種白雲岩類型，都形成於 「玄武岩淋濾白雲化」，即白雲岩是在埋藏環境中較高溫度條件下形成的，白雲岩化流體來自淋濾峨眉山玄武岩的大氣降水，Mg 來自玄武岩中鐵鎂礦物的風化分解。

2. 白雲岩（Dolomite）

一、概述

白雲岩是一種以白雲石為主要礦物成分的碳酸鹽岩，含少量的方解石、粘土礦物、石膏等雜質。顏色一般為灰白色，外貌類似石灰岩，當滴稀鹽酸時微弱發泡或不發泡，風化表面呈糖粒狀並有刀砍狀溶溝，可與石灰岩相區別。

二、礦物性質

白雲岩的物理性質：白雲石的晶體呈菱面體，顏色以灰白色為主，或略帶淺黃、淺紅、淺褐色，玻璃光澤，白色條痕，密度為2.8～2.9g/cm³，硬度為3.5～4.0。

白雲岩的化學性質：白雲岩是鈣和鎂碳酸鹽的化合物，其化學式為CaCO₃·MgCO₃。從理論上講，純白雲岩含CaO 30.4%、MgO 21.7%。典型礦區白雲石的化學成分見表2-55-1。

三、用途

白雲岩的主要用途有下述幾方面。

1）在冶金工業中用作冶金熔劑及耐火材料，有時用作提煉金屬鎂的原料。

2）在化學工業中用來制鹼、含水碳酸鎂和硫酸鎂。

3）在建材工業中用來製造高鎂水泥，作鑄石原料，用作玻璃和陶瓷的配料。

4）在農業中用來製造鈣鎂磷肥和土壤酸度中和劑。

5）在畜牧業中用作飼料添加劑。

6）在環保工業中作水的過濾和處理材料、礦井降粉塵的防燥材料；在燃煤中添加白雲石粉可解決煙氣脫硫問題。

7）一定粒度的白雲石碎石可作水磨石的原料。

8）可作橡膠、塗料等的填料。

表2-55-1 中國部分地區白雲石的化學成分（w_B/%）

四、地質特徵

白雲岩礦床產於海相碳酸鹽岩-硫酸鹽岩建造中，與石灰岩、泥灰岩、天青石、石膏、岩鹽、雜鹵石等礦床形成成礦系列。從成因上看，白雲岩礦床系沉積礦床，可細分為海相沉積型和潟湖相沉積型白雲岩礦床兩類，其中以海相沉積型白雲岩礦床最具工業價值。海相沉積型白雲岩礦床一般產於石灰岩的頂部，有時與石灰岩、石膏互層產出，礦體呈層狀或透鏡狀，厚幾米至幾十米，長幾十米至幾百米。礦石緻密塊狀，質量較好。這種礦床在湖北、湖南、廣西、貴州等地分布較廣，以石炭系中產出較多，三疊系中也有產出。

貴州水城堰塘白雲岩礦床產於下中三疊統中。礦床賦存於中三疊統關嶺組四段中下部。底板為關嶺組三段的石灰岩夾泥質灰岩，頂板為關嶺組四段上部的灰色白雲質石灰岩。礦層由淺灰色白雲岩和紅色塊狀泥晶白雲岩組成，長1200 m，淺灰色白雲岩礦層厚100～200 m，紅色白雲岩礦層厚140～180 m。礦區為一向斜構造。礦石質量好，MgO含量一般為21%左右，CaO含量為30%～31%，SiO₂小於0.5%，SO₃小於0.05%，P₂O₅小於0.008%，酸不溶物含量小於0.5%。

其他礦床的簡單地質特徵歸納於表2-55-2。

表2-55-2 中國白雲岩礦床的地質特徵

五、礦床分布

我國白雲岩礦床分布在碳酸鹽岩系中，時代愈老的地層賦存的礦床愈多，且多集中於前震旦系地層中，如東北的遼河群、內蒙古的桑乾群、福建的建甌群中都有白雲岩礦床產出。其次，震旦系、寒武系中白雲岩礦床也比較廣泛，如遼東半島、冀東、內蒙古、山西、江蘇等地也有大型礦床產出。石炭系、二疊系中的白雲岩礦床多分布於湖北、湖南、廣西、貴州等地。

我國白雲岩資源豐富，各礦床都已開發利用，產地遍布各省，其中尤以遼寧營口大石橋、海城一帶產量最多。

六、可供資源

根據國土資源部《全國礦產資源儲量通報》，全國共探明白雲岩礦床243個，其中用於冶金的白雲岩礦床216個，查明資源儲量87×10⁸t；用於玻璃的白雲岩礦床19個，查明資源儲量13027×10⁴t；用於化工的白雲岩礦床8個，查明資源儲量26493×10⁴t，詳見表2-55-3。

根據近年來白雲岩的產供銷情況和對今後十年供需的預測，白雲岩礦產資源可以滿足生產需要。

表2-55-3 中國白雲岩礦床查明資源儲量的情況

（據國土資源部《全國礦產資源儲量通報》，2005）

3. 白雲岩的野外詳細描述

白雲岩，是一抄種沉積碳酸鹽岩襲。主要由白雲石組成，常混入石英、長石、方解石和粘土礦物。一般按照顏色、結構、構造、礦物成分、礦化蝕變情況、路線地質等方面進行區別。野外主要是要區分白雲岩與白雲質灰岩即使灰岩的界線，白雲岩通常顏色灰白、灰黃、灰紅色，隱晶-細晶結構、鮞粒結構,石灰岩通常灰黑色，顏色稍深，隱晶質結構。白雲岩遇稀鹽酸不起泡或微弱起泡，石灰岩與酸起泡明顯。

4. 主要地質圖件

6.1.1 預查與普查工作

地質圖件及比例尺可視具體情況確定。

6.1.2 詳查與勘探工作

礦床地形地質回圖：石答灰岩、白雲岩礦地質填圖比例尺一般（1∶2 000），粘土質原料、硅質原料礦地質填圖比例尺一般（1∶1 000）～（1∶2 000）。

勘探線剖面圖：比例尺（1∶500）～（1∶1 000）。

地形底圖、地質圖、剖面圖及資源／儲量估算圖件的內容和精度要求按有關規程、規范執行。

5. 什麼是白雲岩

一種沉積碳酸鹽岩。主要由白雲石組成，常混入石英、長石、方解石和粘土礦物。呈灰白色，性脆，硬度小，用鐵器易劃出擦 白雲岩礦石標本痕。遇稀鹽酸緩慢起泡或不起泡，外貌與石灰岩很相似。按成因可分為原生白雲岩、成岩白雲岩和後生白雲岩；按結構可分為結晶白雲岩、殘余異化粒子白雲岩、碎屑白雲岩、微晶白雲岩等。白雲岩含鎂較高，風化後形成白色石粉。較石灰岩堅韌。在冶金工業中可作熔劑和耐火材料，在化學工業中可製造鈣鎂磷肥、粒狀化肥等。此外，也用作陶瓷、玻璃配料和建築石材。
主要成分
主要由白雲石（50%以上）構成的岩石。屬碳酸鹽類岩石，外形似石灰岩，以加鹽酸起泡微弱區別於石灰岩。主要成分為鈣、鎂、硅三種元素。
常見類別
①泥晶白雲岩：由小於0.005 毫米的泥晶白雲石組成，結構均勻，具顯微層理，生物殘體很少，有時可見介形類化石，多為原生白雲岩。
②微- 細晶白雲岩：晶體大小不一，晶形頗佳，外貌頗似砂糖，野外可用砂糖狀白雲岩稱之，往往由其他類型的白雲岩重結晶而成。
③藻白雲岩：與藻灰岩相似，即由藻類化石組成的白雲岩，我國元古代和震旦紀地層中的白雲岩大多屬於此類，可能是原生白雲岩類型。
④生物白雲岩及生物碎屑白雲岩：可見其中的化石殘體，多由生物碎屑灰岩經白雲岩化交代作用而成。
⑤內碎屑白雲岩：根據其中的碎屬大小又可分為礫屑、砂屑、粉屑白雲岩。它們常以夾層的形態見於一般白雲岩層中。形成於淺海上部或潮間帶以上的環境中，其碎屑即由波浪或水流沖擊而成。
⑥鮞狀白雲岩：這是一類次生的白雲岩，即由鮞粒石灰岩經白雲岩化作用而成。
由於其孔隙度較大，常為石油或地下水的理想儲藏層。
成因
就白雲岩的成因而言。從其形成條件而言，可將白雲岩分為三類：
原生白雲岩：原地沉積的白雲岩，是在乾燥炎熱的氣候（28℃～35℃）下蒸發作用而成。鹽度高，水淺（0 ～3 米深的潮汐帶上），PH值高於8.3 的咸化潟湖或海灣中形成，也可在陸上鹹湖中形成，並常伴生有膏鹽層。
成岩白雲岩：在碳酸鈣沉澱過程中，被白雲石交代而成，通常分布不連續，在石灰岩層中呈透鏡體狀或斑塊狀，有時也成層狀分布，延伸一定距離。
次生白雲岩：或稱後生白雲岩，分布局限，常見於斷裂構造帶。

6. 白雲岩夾層（或包體）鈉閃石岩產出地質概況和樣品主元素、微量元素組成

鈉閃石岩是稀土礦石的一種類型，呈夾層或包體產於厚層白雲岩中。樣品B9435為鈉閃石岩，采自主礦北白雲岩與H₄石英砂岩接觸帶白雲岩一側。呈包體產出。H₄石英砂岩為白色，深灰色，幾乎由純石英組成。白雲岩淺黃色，層狀，與H₄石英砂岩接觸處呈互層狀分布。鈉閃石岩為淺綠色，纖維變晶結構，塊狀構造，礦物顆粒細小，主要由鈉閃石組成，次要礦物為白雲石，微量礦物有磷灰石、褐鈰釔礦、獨居石等。長柱狀鈉閃石礦物定向排列，其間分布粒狀白雲石，或由粒狀白雲岩鑲嵌成的豆莢狀集合體，稀土礦物不均勻分布於其間。

樣品主元素、微量元素組成見表5-7。與白雲岩相比，主元素SiO₂、P₂O₅、Na₂O、K₂O偏高，MgO、CaO偏低，Na₂O>K₂O>O。主元素SiO₂、Al₂O₃、CaO、Na₂O、K₂O（Fe₂O₃+FeO）-MgO關系表明（圖5-10），鈉閃石岩、白雲岩、石英砂岩關系密切，鈉閃石岩可能為類似白雲岩組成流體交代石英砂岩產物。樣品稀土分布模式與白雲岩相似（圖5-11），La為球粒隕石8571倍，Yb為38倍，（La/Yb）_N為226。原始地幔標准化微量元素分布模式與白雲岩樣品差不多完全相同，Rb、K、Sr、Zr、Ti相對於Ba、Th、Nb、REE強烈虧損，形成大的負異常。Ti、Zr含量甚至比原始地幔值還低（圖5-12）。

表5-7白雲鄂博礦床主礦北白雲岩包體鈉閃石岩樣品（B9435）主元素、微量元素的組成（w_B）

圖5-10白雲鄂博礦床主礦北白雲岩包體鈉閃石岩樣品SiO₂、Al₂O₃、（Fe₂O₃+FeO）、CaO、K₂O、Na₂O-MgO關系圖（據表5-1，表5-7，表7-1數據繪制）

●—主礦、東礦，菠蘿頭白雲岩樣品；O—主礦北白雲岩包體鈉閃石岩樣品 B9435；□—H₄石英砂岩樣品B9134

Fig.5-10SiO₂,Al₂O₃,（Fe₂O₃+FeO）,CaO,K₂O and Na₂O vs Mg diagrams of the riebeckite rock B9435 （○）fordolomite enclaves from the north Main orebody in the Bayan Oho ore deposit

Dolomites（●）from the Main orebody,East orebody and Boluotou and quartz sandstone B9134（□）from the H₄formation in the Bayan Obo Group are also shown for comparison（Data from Table 5-1,Table 5-7 and Table 7-1）

圖5-11白雲鄂博礦床主礦北白雲岩包體鈉閃石岩樣品稀土分布模式

Fig.5-11Chondrite-normalized REE distribution patterns of riebeckite rock B9435 for dolomite enclaves from the north Main orebody in the Bayan Obo ore deposit

圖5-12白雲鄂博礦床主礦北白雲岩包體鈉閃石岩樣品原始地幔標准化微量元素分布模式

B9113為主礦、東礦鈮－稀土鐵礦石樣品；B9131為主礦、東礦白雲岩樣品；B9435主礦北白雲岩包體鈉閃石岩樣品

Fig.5-12Primitive mantle-normalized spidergrams of the riebeckite rock B9435 for dolomite enclaves from the north Mainorebody in the Bayan Obo ore deposit

B9113 of Nb-REE-Fere sample and B9131 of dolomite sample from the Main orebody and East orebody are also shown for comparison

7. 　白雲鄂博礦田賦礦白雲岩的地質特徵

一、賦礦白雲岩的分布及形態特徵

在白雲鄂博礦區，主賦礦層為灰褐、黃褐色中厚層狀至塊狀白雲岩、含鐵白雲岩，富含稀有、稀土元素，以前認為與寬溝北H₈相當，較新資料認為應與H₅對比（王輯等，1987；王輯等，1989；張鵬遠等，1993），張鵬遠等（1993）劃為

。下伏（

）灰黑色磷質白雲母片岩、硅質板岩、含磷黑雲母板岩、泥板岩夾灰綠色綠簾綠泥板岩和少量白雲岩，厚385.lm。上覆（

）灰黑色鈉閃斜長片岩、硅質岩、淡綠色條帶狀硅質岩、暗綠色富鉀板岩、富鉀粗玄岩，厚度大於27.1m。賦礦白雲岩東西長達18km，南北寬約2km，礦區白雲岩中部厚500～700m，向四周漸薄，東端僅厚50m，西端厚100m，南端厚100～200m（王輯等，1989）。在寬溝背斜北翼，H₁～H₄各層均可與白雲鄂博礦區（在寬溝背斜南翼）逐一對比，而賦礦地層H₅在北翼為中、薄層灰岩和白雲質灰岩（張鵬遠等，1993）。

賦礦白雲岩中見不到層理構造，在地貌上表現得與具有層理的沉積岩明顯不同，它沒有稜角，山頭呈饅頭狀（圖版9-Ⅰ-2,3,4），其頂底為板岩層，且常為斷層所在位置，而賦礦白雲岩的抗風化能力較強，故均為正地形，現在尚可見的是東接觸帶一帶（圖版9-Ⅰ-3,4）和東介勒格勒（圖版9-Ⅰ-2）等地；前幾年西礦開采前，是幾段連續的山丘。據記載，主礦所在的白雲鄂博山頂是原來這一帶的最高山峰（圖版9-Ⅰ-1）。

二、賦礦白雲岩與下伏砂岩及上覆板岩的關系

筆者等在白雲岩分布的最東端（三號鈮礦體南西山上）見到在白雲岩的中、下部和底部夾有多層砂岩夾層（圖9-1、圖9-2、圖版9-Ⅱ-6，圖版9-Ⅲ-2,3），而在白雲岩的上部夾有黑色板岩夾層（圖9-1，圖版9-Ⅲ-4）。在上覆的板岩層中也可見白雲岩夾層。在白雲岩分布的最西端（阿布達日附近）向斜南翼的探槽（圖版9-Ⅱ-1）中，見白雲岩中夾有多層板岩和少量砂岩（圖9-3，圖版9-Ⅱ-2,3，圖版9-Ⅲ-1）。在主礦北西約2krm處，在近東西向H₄砂岩山脊與南側賦礦白雲岩結合的鞍部探槽，可見到從北向南，由砂岩→板岩與白雲岩互層→厚層塊狀白雲岩的漸變關系（圖9-4，圖版9-Ⅱ-4）。在東介勒格勒白雲岩的南側也可見由板岩變為白雲岩（圖版9-Ⅱ-5）。

但是，賦礦白雲岩與板岩的結合部位是一個軟弱部位，常是斷層所在，或者本身就是一個斷層帶。如圖9-3中，就尚可辨別出一些斷層面。因此，在白雲岩的上、下，尚可見有白雲岩成岩牆（枝狀）「侵入」於下伏砂岩或板岩中，有人認為這是與層狀白雲岩一起侵入的岩枝或岩牆，作為白雲岩岩漿成因的重要證據。但，這事實上是斷層帶中的馬石。它以不具有蝕變（霓長岩化）而明顯不同於產於下伏變質岩或砂岩中的碳酸鹽脈（詳見第三章和第十章）。

圖9-1白雲鄂博東接觸帶，三號鈮礦體南西，探槽剖面示意圖

圖9-2白雲鄂博白雲鄂博東接觸帶，三號鈮礦體南西，探槽內白雲岩與砂岩互層素描圖

（a）近底部；（b）中部

圖9-3白雲鄂博西礦西端阿布達日附近向斜南翼，探槽剖面示意圖（白雲岩中夾砂岩和板岩；白雲岩具粒序層理，示地層倒轉）

在主礦和東礦采場也可見到多層板岩夾層夾於白雲岩甚至鐵礦體中。

這些特徵表明，白雲岩與下伏砂岩及上覆板岩是漸變過渡的。

賦礦白雲岩被海西期花崗岩侵入，在海西期花崗岩與賦礦白雲岩的接觸帶可見花崗岩有冷凝邊（圖9-5），表明白雲岩形成於花崗岩侵入之前。

三、賦礦白雲岩內部特徵

賦礦白雲岩總體上呈塊狀（圖版9-Ⅰ-7）、巨厚層狀，地貌上與各向同性岩石的地貌特徵相同（圖版9-Ⅰ-2,3,4）。見不到層理和一般沉積結構構造，正是這種特徵導致有人認為它不是沉積岩。

然而，在風化表面，常可見到清晰的紋層狀構造（圖版9-Ⅰ-5，圖版9-Ⅲ-5）。在顯微鏡下可見：①白雲岩具粒狀結構，晶粒間的接觸界線大多數為彎曲狀，很少是平直的（圖9-6（a）；②白雲岩晶粒有粗有細，大小不等；③白雲岩晶粒有泥質、鐵質浸染；④紋層構造表現為白雲石晶粒的層狀排列，晶粒並無波狀消光現象（圖9-6（a）。還見紋層呈彎曲狀，在東礦以東的露頭上可見板岩呈礫塊狀、透鏡狀散布於白雲岩中。這些均與北京西山及腮林忽洞微晶丘宏觀特徵相似。

有趣的是，礦石也有塊狀礦石和紋層狀礦石兩類，紋層狀礦石中表現為不同的礦物成帶狀聚集（圖版9-Ⅰ-6，圖版9-Ⅲ-5、6、7、8；圖9-6（b）、（c）、（d）、（e）。本項目組曾經認為這種紋層狀礦石是由交代作用繼承原生紋層構造形成（章雨旭等，1998b），現在看來，這就是熱水沉積形成的原生紋層。

圖9-5白雲鄂博東接觸帶賦礦白雲岩與海西期花崗岩侵入接觸關素描圖

燧石（或玉髓、碧玉岩）是熱水沉積的典型產物之一。筆者等先後在西礦采坑（圖版6-Ⅰ-5）和東礦（圖版9-Ⅱ-8）等位置見到燧石，並見到氣、水的噴口（圖版9-Ⅱ-7、8）。

孟慶潤（1982）在賦礦白雲岩中已發現有藍綠藻的藻灰結核、菌藻類、孢子和擬串藻絲狀體，化學分析還表明細晶白雲岩中的有機碳可高達0.20%，甚至已經超過了碳酸鹽岩生油岩的標准（0.10%）；侯宗林（1989）報道在白雲質大理岩和暗色板岩萃取物中發現有12種氨基酸。

四、上覆板岩特徵

據袁忠信等（1995）研究，上覆板岩為火山沉積岩變質而成。筆者也在板岩薄片的顯微鏡觀察中發現具有玻屑結構。可見1～2mm大小的隱晶質橢球體具同心環狀構造，有可能是微小的枕狀構造（圖9-6（f）。還可見一些褐色彎曲條狀玻屑。

元素定量分析表明，即使在主礦的礦體中心，板岩的礦化也很弱，僅Ba、Pb、Mo、Ce等有富集（表9-1）。而全岩化學分析表明，主要氧化物K₂O、Na₂O、CaO、MgO、SiO₂等的變化范圍卻很大（表9-2），特別是K₂O，高者達15.25%和13.14%，而低的僅有2.16%。

表9-1白雲鄂博礦區板岩微量元素（10^-6）等離子光譜定量分析

註：由國家地質實驗測試中心測試。

圖9-6白雲鄂博賦礦白雲岩紋層狀構造、條帶狀構造顯微素描圖

表9-2白雲鄂博礦床板岩全岩化學分析（%）

註：前4件樣品由國家地質實驗測試中心測試。後8件樣品在中國科學院開放實驗室——中國科學技術大學理化科學實驗中心用XRF方法測量。

五、討論和結論

（1）賦礦白雲岩中間厚四周薄，呈一長透鏡狀，具備微晶丘的形態；它近東西向延長，平行於古海岸線，與台地邊緣微晶丘的特點相符；塊狀白雲岩僅分布於寬溝背斜南翼，這反映了微晶丘嚴格受環境控制的特點。

（2）賦礦白雲岩與砂岩、板岩互層及其中的粒序層理確證了其沉積成因，而其中富含有機質、含有藻類化石、氨基酸及其中的藻紋層構造則表明了其形成與生物作用有關。其巨厚層塊狀構造則表明它與一般沉積成因的白雲岩不同。

（3）與白雲岩互層及上覆的板岩的礦化很弱，而其K₂O、Na₂O、SiO₂等造岩元素的變化卻很大，可能表明其沉積物是多來源的，可能是鹼性火山作用的凝灰質和陸緣細碎屑混合而成。同期的火山作用對微晶丘的發生、發展和死亡有強烈的控製作用：微晶丘內部板岩夾層代表由於火山灰覆蓋而導致微晶丘生長暫停；微晶丘頂部板岩蓋層則代表由於火山灰覆蓋而導致整個微晶丘死亡。

8. 石灰岩、白雲岩分別代表什麼沉積環境

石灰岩
按其沉積地區,石灰岩右分為海相沉積和陸相沉積,以前者居多;按其成因,石灰岩可分為生專物沉積、屬化學沉積和次生三種類型;...白雲岩沉積環境屬碳酸鹽岩台地潮緣,測井資料和地震剖面均顯示出潛山內幕具兩個明顯的旋迴層序.根據鑽井岩心資料推斷,這些旋迴的岩性組合是：泥晶白雲岩、層狀疊層石白雲岩、錐狀疊層石白雲岩或凝塊石白雲岩,它們分別形成於不同的水動力條件,因此其岩石結構、構造及孔隙發育程度都不盡相同.錐狀、凝塊石白雲岩等屬於中高能帶的產物,結構粗,原生孔隙發育,後期多充填,在此基礎上經溶蝕形成較發育的溶蝕孔洞；而其餘岩類均為低能帶產物,孔隙、裂縫不甚發育.這種岩性的旋迴性變化與潛山各部位風化溶蝕程度的差異,直接影響各油井的產能.