溶剂用灰岩作为钢铁冶炼中关键熔剂,其地质特征与成因研究对资源评价及工业应用至关重要。前人研究多聚焦于碳酸盐岩领域,而针对溶剂用灰岩的系统研究仍较缺乏。本文以混家沟地区上二叠统吴家坪组(P₃w)为研究对象,通过实测茅草梁-李家沟地质剖面,结合钻孔编录和槽探采样,建立了上二叠统吴家坪组的地层格架;运用薄片鉴定、XRF和ICP-MS等测试手段,精确分析了岩矿成分,并依据Ca O≥50%、MgO≤3%、SiO₂≤4%的工业指标圈定了3个达标矿体;基于岩性组合、沉积构造和元素地球化学特征,划分了开阔台地相及其微相类型,重建了浅海弱氧化-还原环境的沉积模式,系统探讨了溶剂用灰岩的地层、岩性、沉积相及古地理特征,并揭示其成因机制。主要成果如下: (1)研究区主要岩性为细晶灰岩、微晶灰岩、含燧石结核灰岩及生屑灰岩,据此建立茅草梁-李家沟典型地质剖面,将吴家坪组划分为3段,并明确溶剂用灰岩赋存层位;基于地球化学指标(Ca O≥50%、Mg O≤3%、Si O₂≤4%),圈定K₁、K₂、K₃矿体,排除含燧石结核灰岩(Si O₂>4%)与生屑灰岩(Mg O>3%)等非达标岩层; (2)沉积相及古地理环境分析表明,研究区属浅海碳酸盐岩台地相-开阔台地亚相,以浅滩与滩间微相为主,建立相应沉积模式;通过元素比值(如Mg O/Ca O、Sr/Cu、V/Cr)揭示古地理环境为温暖浅海,具弱氧化-还原过渡特征; (3)综合地层、岩性及沉积环境特征,提出溶剂用灰岩矿床成因受控于稳定台地沉积与后期成岩分异作用。主要有三种类型:化学沉淀作用形成微晶灰岩和细晶灰岩、火山-沉积作用形成含燧石灰岩、生物作用形成生屑灰岩。 本研究为混家沟地区溶剂用灰岩资源开发提供了关键地质依据,并为类似矿床研究提供方法参考。