蓝宝石砂矿概况

砂矿产于第四纪矿床中，昌乐县各种成因类型的第四纪矿床均为含矿层，但主要是冲积层中的砾石层、冲积层中的瘤状粘土层和粘土质结核层。目前昌乐县发现的蓝宝石砂矿主要有五个矿区——郑母、北岩、北站、大刘庄、崔家庄、上林。纵观这些矿区，有以下赋存特征:①矿体呈层状，埋藏浅，易开采。县内蓝宝石砂矿多见于冲积洪积和残积矿床中，而冲积洪积砂矿多分布于新老河床中，一般有2 ~ 4个含矿层，每个含矿层厚0.5 ~ 1.0m，最大埋深超过10m。含矿层的数量、厚度和埋深取决于河流的规模。例如，位于白浪河干流上的大刘庄矿区，矿层埋深可达7 ~ 10m，有2 ~ 4个矿体，而在支流上的矿区，矿层埋深只有3 ~ 5m，而且很薄。残积砂矿赋存于原生矿附近的残积矿床中，厚1 ~ 8m，由有棱角的含矿母岩(玄武岩)及其风化物组成，有时夹有风化石灰岩残体。含矿岩石棱角分明，易于选矿，无需搬运和胶结，开采时可直接用手工挑选。②属于近源砂矿，矿区距离矿源几公里到十几公里。富矿床通常形成于原生矿附近的河流上游。如房山原生矿附近的白浪河、丹河上游沉积了乌图、大刘庄、北站、北岩矿床。③矿体严格受地形控制，冲洪积矿床平面形态与冲沟洼地轮廓基本一致，呈窄条状、树枝状、近水平产状或向冲沟下游倾斜。残积物的平面形状与山形分布轮廓一致，矿层厚度在山脊和山顶处较薄，在山腰和靠近山脚处较厚。④宝石矿中有一些伴生矿物。昌乐蓝宝石矿的主要伴生矿物有镁铁尖晶石、锆石、石榴石、辉石、斜长石等。，可以作为寻找蓝宝石的标志。

昌乐县三大水系(大围河、丹河、白浪河)的蓝宝石砂矿含量较好。大围河水系乌图-王新段和店子-曹家庙子段是含矿条件最好的一段，在两段交界处已开发出最大的蓝宝石砂矿。值得注意的是，属于大许河水系的大界召-西更安段的含矿情况并不好。考虑到该段与上述两段物源相同，其成藏条件难以看出明显差异，有必要在该段进一步开展矿产勘查。

大型砂矿的主要含矿层是含钙质结核的粘土层，最大埋深可达5米以上。该矿已见到以下剖面:

土层0.3m

灰色粘土层夹黄色粉质粘土层2.0m

黄色粉质粘土层2.0m

含蓝宝石钙质结核的粘土层1.5m

红色粉质粘土层

灰色粘土层是该区更新世与全新世的分界标志，因此判断含蓝宝石钙质结核粘土层的形成时代为更新世。含蓝宝石的冲击砾石层受现代河流严格限制，为河床和河漫滩沉积，形成时代应为全新世。

含蓝宝石的钙质结核粘土地层是由山麓的冲积扇堆积而成的。冲积层可连成扇裙状，矿层呈平面状，平面上延展性大，品位变化平缓，可形成大型蓝宝石砂矿。矿层平均厚度为1.1m，纵横比为0.6。主含矿层之上还有较小的含矿层。主要含矿地层平均埋深大于3m，底板为乌图组砂岩、粘土岩、灰岩，但局部地段仍有红色粉质粘土层(可能为更新世堆积)，顶板为粉质粘土层。

含蓝宝石砾石层是现代河床和河漫滩堆积。大规模砾石层大多与河流的弯曲部分一致。一般来说，矿体呈条带状，纵横比约为0.1，长度几十米至几公里，宽度几十米至几百米，厚度小于1m。煤层平均埋深1m，顶板为砾质粘土质粉砂。勘探证明，这类砂矿的规模比冲积扇砂矿小得多。

含蓝宝石钙质结核的粘土层主要由粘土钙质结核组成。大于2mm的碎块80%以上为钙质结核，其余为锰铁球、岩屑和应时、尖晶石、刚玉、蓝宝石等矿物。一些蓝宝石部分或全部被钙质结核包裹。钙质结核在玄武岩风化壳中形成，在冲积扇形成过程中再沉积。一般来说，含蓝宝石的砾石层中砾石多于砂，砾石主要为玄武岩、石灰岩和砂岩，其次为钙质结核、蓝宝石、刚玉、尖晶石、辉石等矿物，含量不到3%。尖晶石常见于砂屑中，可作为寻找蓝宝石的指示矿物。河床和河漫滩接缝的平均坡度为2ct/m3。