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摘要:
研究目的 白云岩不仅可以作为良好的油气储层，同时也是一种非常重要的非金属矿产。白云岩矿是冶炼金属镁的重要原材料。中国是全球最大的镁资源储量国，也是全球第一的镁产量国，因此，镁资源也是重要的关键矿产资源。研究白云岩矿的特征、成因、分布及开发利用价值，有利于保障国家关键矿产安全。
研究方法 通过搜集国内外相关文献，系统总结了白云岩矿的特征、成因、分布以及开发利用价值。
研究结果 白云岩主要由白云石组成，三方晶系，常呈菱面体晶形。按照其成因类型，白云岩可分为原生白云岩、成岩白云岩和后生白云岩。一般认为，白云岩主要为交代成因，并对原始灰岩结构有不同程度的保留，并在不同期次的白云石化进程或胶结过程中遭到破坏。
结论 我国白云岩几乎在各个地质时代都有分布，但绝大多数位于地下深处，仅有部分出露地表，满足矿山开采需求。白云岩在元古界和古生界分布最为广泛，中生界和新生界仅在局部地区发育。白云岩可用作冶金溶剂（MgO≥15%）及耐火材料（MgO≥18%）、提炼金属镁（MgO≥19%）、制造水泥（MgO>18%）和建筑材料、医药生产泻利盐、农用化肥（MgO>20%）和饲料等，是一种用途非常广泛的非金属矿产。中国白云岩矿资源丰富，冶金用白云岩矿产资源储量为18.75亿t，而白云岩矿也是冶炼金属镁的重要原材料。中国是全球最大的镁资源储量国，占全球总储量的20%以上，也是全球第一的镁产量国，2022年全国原镁产量为89.36万t，出口量突破50万t，因此，镁资源也是重要的关键矿产资源。镁产业的快速发展也会增大对白云岩矿产资源的需求。
Abstract:This paper is the result of mineral exploration engineering.
Objective Dolomite not only serves as an excellent oil and gas reservoir but also represents a critical non−metallic mineral resource. Dolomite ore is a vital raw material for producing metallic magnesium. China is the world's largest holder of magnesium resource reserves and the top producer of magnesium globally. Consequently, magnesium resources are considered a key strategic mineral. Investigating the characteristics, genesis, distribution, and development value of dolomite deposits is essential for safeguarding national mineral resource security.
Methods By compiling relevant domestic and international literature, this study systematically summarizes the characteristics, genetic mechanisms, distribution patterns, and utilization value of dolomite deposits.
Results Dolomite is primarily composed of the mineral dolomite, which crystallizes in the trigonal system and often exhibits rhombohedral crystal forms. Based on genetic classification, dolomite can be categorized into primary dolomite, diagenetic dolomite, and epigenetic dolomite. It is widely accepted that dolomite forms predominantly through metasomatic processes, retaining varying degrees of the original limestone structure, which may be disrupted during multiple phases of dolomitization or cementation.
Conclusions In China, dolomite deposits are distributed across nearly all geological eras, though the majority are located at significant depths, with only a fraction exposed at the surface, meeting mining requirements. Dolomite is most extensively developed in the Proterozoic and Paleozoic strata, while occurrences in the Mesozoic and Cenozoic are restricted to localized regions. Dolomite has diverse industrial applications, including use as a metallurgical flux (MgO≥15%), refractory material (MgO≥18%), raw material for magnesium extraction (MgO≥19%), cement production (MgO>18%), construction materials, pharmaceutical production of Epsom salts, agricultural fertilizers (MgO>20%), and animal feed additives. As a multifunctional non−metallic resource, China boasts abundant dolomite reserves, with metallurgical−grade dolomite resources totaling 1.875 billion tons. As the world's largest magnesium reserve holder (accounting for over 20% of global reserves) and top producer, China produced 893600 tons of primary raw magnesium in 2022, with exports exceeding 500000 tons. Magnesium resources thus hold strategic importance, and the rapid growth of the magnesium industry is expected to drive increased demand for dolomite mineral resources.
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图 2 地史早期不同类型的非陆源碎屑岩在沉积岩中的相对含量随时间的粗略分布图，显示元古宙白云岩相对于灰岩在体积上的优势（Eriksson et al., 2013）
Figure 2.
图 3 显生宙海相碳酸盐岩中白云岩丰度随时间的演化趋势（Mckenzie and Vasconcelos, 2009）
Figure 3.
表 1 白云岩结构类型划分方案（Bissell and Chilingar，1967；黄思静，2010；刘丽红等，2023）
Table 1. Dolomite classification according to structure types (Bissell and Chilingar, 1967; Huang Sijing et al., 2010;Liu Lihong et al., 2023)
结构类型 二级类型 三级类型 原始结构保存的白云岩 异化粒白云岩
（粒屑白云岩）内碎屑白云岩 球粒白云岩 包粒白云岩 团块白云岩 鲕粒白云岩 碎屑白云岩 砾状白云岩 角砾状白云岩 砂状白云岩 粉砂状白云岩 生物礁白云岩 凝块石白云岩 泡沫绵石白云岩 叠层石白云岩 核形石白云岩 原始结构不保存的白云岩 >4 mm 4~1 mm 1~5 mm 0.5~0.25 mm 巨晶 极粗晶 粗晶 中晶 0.25~0.05 mm 0.05~0.01 mm 0.01~0.001 mm ＜0.001 mm 细晶 粉晶 微晶 泥晶 
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表 2 中国典型露天白云岩矿的分布层位及地区
Table 2. Typical outcrop dolomite distribution formations and regions in China
地层 白云岩类型 分布地区 新生界 新近系 盐水坑组 冷泉白云岩 台湾高雄甲仙乡 古近系 潜江组 微生物白云岩 江汉盆地（未出露） 中生界 白垩系 库克拜组 微晶白云岩 塔里木盆地西北缘乌恰
库孜贡苏剖面侏罗系 布曲组 原始结构保存的白云岩、结晶白云岩 姜塘盆地南坳陷 三叠系 雷口坡组 藻白云岩 川东北立溪崖、上寺等剖面 嘉陵江组 泥晶白云岩、粒屑白云岩 湖北当阳三桥大沟 飞仙关组 结晶白云岩、鲕粒白云岩 川东北、川北地区 上古生界 二叠系 展金组 粉−细晶白云岩 角木茶卡地区 长兴组 中晶白云岩、礁白云岩 盘龙洞、开县红花及见天坝 茅口组 结晶白云岩 川东华蓥山地区二崖剖面、丰都地区回龙场剖面和狗子水剖面 栖霞组 结晶白云岩、鞍形白云岩 川西北、川西南广元上寺剖面、长江沟剖面、峨眉山张村剖面 凤城组 结晶白云岩 新疆准噶尔盆地乌尔禾−风城地区 石炭系 大埔组 中晶白云岩 广西武宣县龟山 青山峡组 结晶白云岩 海南省昌江县花梨山 黄龙组 微晶白云岩、细晶白云岩 福建省武平县 泥盆系 黄京山组 层状白云岩 广西北流县雁塘坡 下古生界 志留系 泉脑组 结晶白云岩 酒西盆地鸭儿峡 奥陶系 马家沟组 细晶—粗晶白云岩 山西省隰县黄土镇 仓山组 细—中晶白云岩 安徽省青阳县老屋山 亮甲店组 细晶白云岩 朔州市青羊沟 冶里组 细晶白云岩 朔州市青羊沟 鹰山组 结晶白云岩、砂屑幻影白云岩 巴楚大板塔格剖面和阿克苏蓬莱坝剖面 蓬莱坝组 结晶白云岩 柯坪、巴楚露头区 寒武系 三山子组 粉—细晶白云岩 山东省沂南县独角山 三山子组 砾屑白云岩、细晶白云岩 山东蒙阴北峪 三山子组 细晶白云岩 内蒙古自治区清水河县北堡乡暖果淘矿区 凤山组 中—粗晶白云岩 山西省盂县上卜头、昔阳县 嵩山组 结晶白云岩 河南郏县北部茨坝乡；安徽省霍郅县秘痿镇 张夏组 鲕粒白云岩 河南鹤壁柳林 土坝组 细晶白云岩 安徽省霍邱县四平山 龙哈组 粉晶白云岩、生物碎屑白云岩 云南省蒙自县白牛厂矿区 中岩组 中晶白云岩 甘肃省嘉峪关市 娄山关组 不等晶白云岩 湖北成宁桂花 下丘里塔格群 热液白云岩 柯坪水泥厂剖面 肖尔布拉克组 微生物白云岩 新疆柯坪地区什艾日克剖面、苏盖特布拉克剖面、肖尔布拉克剖面 元古界 震旦系 奇格布拉克组 微生物白云岩 新疆乌什地区 灯影组 微生物白云岩 川西北地区羊木剖面、胡家坝剖面、杨坝剖面 灯影组 泥−粉晶白云岩 昆盖阔坦剖面 石旺庄组 泥微晶白云岩 山东省枣庄市台儿庄区张山子镇 张渠组 结晶白云岩 江苏徐州贾汪大京山 第二岩组 白云石大理岩 甘肃省穿山驯南白云岩矿区 南华系 南沱组 砂岩夹白云岩 神农架高桥河剖面 青山口系 上岩组 细晶白云岩 中祁连山东段老爷山至南门峡一带 蓟县系 雾迷山组 条带白云岩 山西省灵丘县史庄乡 龙家园组 隐晶质白云岩 陕西省洛南县 龙家园组 粉—细晶白云岩 河南省卢氏县蔡家园 王全口组 粉细晶白云岩 宁夏回族自治区吴忠市青龙山 卡瓦布拉克岩组 细粒变晶结构 新疆哈密市尾亚一天湖一带 长城系 高于庄组 泥粉晶白云岩 山西省灵丘县史庄乡 高于庄组 粉晶白云岩 承德县二道河
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表 3 白云岩矿的应用领域、用途及性能
Table 3. Application industry, utility and performance of dolomite ore
应用领域 产品 用途 性能 建材 含镁水泥原料 地板块、快速凝固路面铺砌和路面裂纹裂缝的修补 较高的抗压和抗挠曲强度，防火、防虫蛀、防水 外墙涂料 黏着力强、凝固性好以及良好的耐火、隔热性能 铸石配料 灰砂浆、混凝土、类似木料的菱镁制品（锯木板、刨花板、隔音板、绝热板）以及人造大理石 弹性、韧性和保温性能，且能防火防蛀、抗水性好、不开裂 玻璃 制作玻璃 减少玻璃老化、阻止大气或水分产生化学侵蚀、改善彩色玻璃的可塑性、提高玻璃的强度 化工、
轻工碱性碳酸镁、制轻质氯化镁 可烧制高纯镁砂 橡胶的填充剂 具有较强的扯断强度、撕裂强度和冲击弹性 药品 用于生产泻利盐 冶金 溶剂 具有较好的透气性和炉料的均衡性，中和酸性炉渣 炼钢 形成炉渣 使炉渣易于流动，易与钢水分离 铝合金 提炼金属镁制造铝合金 提高铝的机械强度，改善机械加工及耐碱腐蚀性能 农牧业 矿物微肥、酸性土壤改良中和剂 制取钙镁磷(钾)肥 中和因使用尿素等肥料而造成的酸性、促进植物叶绿素的形成和有利于磷的吸收 家禽砂质矿物饲料 畜、禽饲料中添加适量的白云岩粉 促进动物的生长发育、减少疾病 环保 白云岩粉 改善煤矿井下的尘埃的飞扬 过滤材料 过滤饮用水以及工业用水中的铁、镁、硅酸盐等
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表 4 云南昆明万佛山白云岩矿床（玻璃用白云岩）工业指标
Table 4. Industrial specifications of dolomite ore (used in glass) in Wanfo Mountain, Kunming, Yunnan Province
单样平均品位 MgO>18.5% Fe2O3＜0.2% 块段平均品位 MgO>18.5% Fe2O3＜0.2% 开采技术条件 最小开采厚度2 m，最小夹石剔除厚度1 m，剥采比＜0.25∶1，边坡角55°，最终底盘宽度20 m
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表 5 水泥、玻璃、陶瓷和提炼金属镁用的白云岩一般工业指标
Table 5. General industrial specifications of dolomite used in cement, glass, ceramics and in the extraction of magnesium
矿石用途与品级 化学成分/% 用途 品级 MgO CaO SiO2 Fe2O3 Al2O3 Mn3O4 K2O+Na2O 冶镁用 边界品位 ≥19 ≤4.0 ≤0.32 最低工业品位 ≥20 ≤3.0 ≤0.30 水泥用 >18 ≤0.5 ≤0.5 ≤4.00 陶瓷用 >19 >19 ＜0.3 玻璃用 一级品 >20 >30 ≤0.1 ≤1.0 二级品 >19 >26 ≤0.2 ≤1.0
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表 6 南京幕府山熔剂用白云岩矿床采用的工业指标
Table 6. Industrial index of dolomite deposits used in fluxes in Mufu Mountain, Nanjing
品级 化学成分/% 最小可开采厚度/m 最小夹石剔除厚度/m MgO 酸不溶物 SiO2 P 特级品 >20 ＜4 ＜2 ＜0.1 2 2 一级品 >19 ＜7 ＜3 — 二级品 >17 ＜10 ＜6 —
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表 7 宁夏同心青龙山冶镁用白云岩矿床采用的工业指标
Table 7. Industrial index of dolomite deposits used in metallurgical magnesium in Qinglong Montain, Tongxin, Ningxia Province
项目 品位 化学成分/% MgO CaO/MgO SiO2 Al2O3+Fe2O3 K2O+Na2O 化学成分指标 边界品位 19.0 1．06 1.3 1.00 0.13 块段平均品位 20.0 1.03 1.3 0.50 0.10 开采技术条件 最小可采厚度≥1.2 m，最小夹石剔除厚度≥1 m，剥采比≤2∶1
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表 8 冶金耐火材料炉衬用和熔剂用白云岩化学成分
Table 8. Chemical composition of dolomite used in metallurgical furnace lining and flux for metallurgical refractory materials
矿石用途 品位 化学成分/% MgO Al2O3+Fe2O3+Mn3O4+SiO2 K2O+Na2O S P 耐火炉衬用白云岩 边界品位 ≥18 ≤3.0[其中，ω(SiO2)≤1.5] 最低工业品位 ≥20 ≤3.0[其中，ω(SiO2)≤1.5] 熔剂用白云岩 边界品位 ≥15 ≤10.0[其中，ω(SiO2)≤4.0] 最低工业品位 ≥16 ≤10.0[其中，ω(SiO2)≤4.0] ≤0.30 ≤0.15 ≤0.03
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表 9 白云岩矿露天开采技术条件
Table 9. Technical conditions for open pit mining of dolomite ore
矿山规模 最小可采
厚度/m最小岩石剔除厚度/m 边坡角/° 最小底盘宽度/m 剥采比 爆破安全距离/m 岩石状 松软状 坚硬岩石 松软岩土 岩石状 松软状 大中型矿 8 2 1 50~60 45 ≥60 ≥40 0.5∶1 300 小型矿 4 2 1 50~60 45 ≥40 ≥20 0.5∶1 300 注：①剥采比为开采废石、废土与矿石的体积比。②边坡角仅供露天开采矿床确定资源储量估算境界时参考。
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图(7)
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