陳　科，杜成玉（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心青?？傟?duì)，青海 西寧　810008）

格爾木石灰窯地區(qū)大理巖飾面石材礦床地質(zhì)特征及綜合利用

陳科，杜成玉
（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心青?？傟?duì)，青海 西寧810008）

格爾木石灰窯地區(qū)大理巖飾面石材礦賦存于上奧陶統(tǒng)納赤臺(tái)群石灰廠組(O3ncb)地層中，該套地層是經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用形成的，巖性以灰白色大理巖為主，大理巖礦體呈層狀分布，其礦石質(zhì)量、裝飾性能及加工技術(shù)性能較好，各項(xiàng)物理—力學(xué)性能指標(biāo)滿足規(guī)范要求，是優(yōu)質(zhì)的飾面石材材料，同時(shí)該大理巖礦石可在電石、制堿及水泥用石灰質(zhì)原料等方面進(jìn)行綜合利用。

大理巖；飾面石材；礦床地質(zhì)特征；綜合利用

格爾木是青海省西部地區(qū)最大的工業(yè)基地，也是柴達(dá)木循環(huán)經(jīng)濟(jì)區(qū)的主要工業(yè)區(qū)之一。近年來(lái)隨著國(guó)內(nèi)外建筑裝飾業(yè)的快速發(fā)展，建筑用石材產(chǎn)品市場(chǎng)前景看好，而格爾木石灰窯地區(qū)有著豐富的大理巖礦石儲(chǔ)量，可用作飾面石材。

格爾木石灰窯地區(qū)大理巖飾面石材礦床位于格爾木市小干溝水電站南側(cè)格爾木河以西，南距109國(guó)道約8km，南西距納赤臺(tái)約15km，北東距格爾木市南出口約70km。

1　地質(zhì)背景

該地區(qū)地層由老到新主要為上元古界萬(wàn)保溝群碳酸鹽組、上碎屑巖組，上奧陶統(tǒng)納赤臺(tái)群水泥廠組、石灰廠組和哈拉巴依溝組。其中上奧陶統(tǒng)納赤臺(tái)群石灰廠組為大理巖飾面石材礦的賦礦層位，巖性以灰白色大理巖、灰黑色灰?guī)r為主夾少量砂礫巖及板巖。

區(qū)域大地構(gòu)造單元屬柴達(dá)木準(zhǔn)地臺(tái)南緣臺(tái)褶帶中段，區(qū)域內(nèi)構(gòu)造線方向均為東西向或近東西向，以壓性構(gòu)造為主，兼扭性構(gòu)造性質(zhì)。褶皺以線型緊閉褶皺為主，斷層主要為逆斷層。

2　礦體、礦石地質(zhì)特征

2.1礦體形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀

礦體形態(tài)為層狀，礦體賦存于上奧陶統(tǒng)納赤臺(tái)群石灰廠組中，走向?yàn)楸蔽鳌蠔|向，在礦區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)約4 500m，厚度57.62～552.01m，礦體厚度由東向西逐漸變薄并逐漸尖滅，產(chǎn)狀0～31°∠62～78°。

2.2礦石質(zhì)量

大理巖飾面石材礦以灰白色為主，局部呈淺灰色，色線、色斑少，無(wú)色線、色斑密集區(qū)，其主要化學(xué)組分為：CaO平均54.71%，MgO平均0.36%，SiO2平均0.61%，Al2O3平均0.143%，F(xiàn)e2O3平均0.081%，K2O+Na2O平均0.065%，SO3平均0.020%，P2O5平均0.014%，Cl-平均0.0071%，酸不溶物平均0.75%，燒失量平均43.34%。礦石雜質(zhì)較少，質(zhì)地較純凈，礦石質(zhì)量在走向及傾向上無(wú)明顯變化。

石灰窯地區(qū)大理巖飾面石材礦區(qū)域地質(zhì)圖

大理巖風(fēng)化帶較薄，主要分布在第四系覆蓋處，基巖裸露處一般無(wú)風(fēng)化層，通過山地工程發(fā)現(xiàn)風(fēng)化層厚度＜0.5m。

通過對(duì)礦體的體圖解荒料率測(cè)定，礦體的理論荒料率為20.99%～37.57%，平均理論荒料率為28.60%；試采荒料率為36.09%；經(jīng)K值折算后的平均荒料率為31.42%，高于中檔飾面石材荒料率20%的要求。

2.3礦體層理、節(jié)理裂隙發(fā)育特征

礦區(qū)內(nèi)礦體層理不發(fā)育，呈厚層—塊狀構(gòu)造，層面產(chǎn)狀為0～31°∠62～78°。

礦體地表主要發(fā)育有兩組節(jié)理，分別為①組：279～305°∠35～53°，節(jié)理間距2.1～3.2m；②組：201～215°∠42～56°，節(jié)理間距2.4～3.5m。這兩組節(jié)理的貫通性均較差，且節(jié)理面較平直、縫隙緊閉，通過深部鉆孔發(fā)現(xiàn)礦體較為完整，鉆孔R(shí)QD值69%～78%，平均RQD值為75.7%。

2.4 礦石的裝飾性能

智學(xué)網(wǎng)閱卷系統(tǒng)提供三種打分方式：打分板打分、快捷打分、點(diǎn)擊打分。三種方式各有優(yōu)劣。其中，打分版打分一般更受年長(zhǎng)教師的青睞，而快捷打分則深受年輕教師喜愛。 數(shù)學(xué)試卷有許多主觀題，尤其是后面的綜合性大題，往往分為2～3小題。為了便于教師打分，同時(shí)為了方便學(xué)生后續(xù)了解自己每小題得分，智學(xué)網(wǎng)系統(tǒng)也可設(shè)置分步打分，方便教師操作。打分板同時(shí)也支持鍵盤輸入，快捷方便是其最大的特色。為了防止老師手誤點(diǎn)錯(cuò)，智學(xué)網(wǎng)還分別用紅色和綠色來(lái)設(shè)置零分鍵與滿分鍵，最大限度的提高教師評(píng)卷工作效率。

通過對(duì)基本樣、標(biāo)準(zhǔn)樣的切磨及拋光，礦石類型及色調(diào)單一，為細(xì)粒大理巖。以灰白色為主，局部呈淺灰色，灰白色與淺灰色界線不清，在空間上分布不連續(xù)、無(wú)定向，很難分別圈出；其次礦石中色線、色斑較少，拼接性較好，礦石中礦物顆粒細(xì)且勻稱，局部有細(xì)小裂紋，總體外形較美觀，裝飾性能較好。

在地表局部地段，由于礦石中所含鐵礦物氧化，使礦石沿裂隙面見淺褐紅色鐵染現(xiàn)象，從而在一定程度上影響了礦石的均一性、美觀性和拼接性。

2.5 礦石的物理—力學(xué)性能

采取抗壓、抗折、抗剪強(qiáng)度及耐磨性測(cè)試，其抗壓強(qiáng)度樣平均值為45.91～74.76MPa，抗折強(qiáng)度樣平均值為4.2～21.1MPa，抗剪強(qiáng)度樣平均值為4.94～10.69MPa，耐磨性平均值4.14～7.58g/ cm2(見下表)。

大理巖礦石物理—力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果

測(cè)試結(jié)果表明，礦石的物理性能指標(biāo)符合DZ/T 0291-2015《飾面石材礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》對(duì)飾面石材的規(guī)定要求，適宜作建筑飾面材料。

2.6 礦石的放射性強(qiáng)度

在礦區(qū)選擇一條剖面采用FD-71A型晶體管小型閃爍輻射儀進(jìn)行地表逐層系統(tǒng)測(cè)量，測(cè)點(diǎn)101個(gè)，測(cè)點(diǎn)間距3.9～5.5m，根據(jù)放射性剖面測(cè)量結(jié)果，其大理巖礦石的放射性強(qiáng)度一般為5.0～8.9γ，無(wú)異常，完全符合我國(guó)GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》之A類裝飾裝修材料要求，該類裝飾裝修材料的產(chǎn)銷與使用范圍不受任何限制。

2.7 礦床成因

礦床賦存于上奧陶統(tǒng)納赤臺(tái)群石灰廠組中，屬淺海相沉積，經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用形成了大理巖礦床。

2.8 礦石加工技術(shù)性能

(1) 鋸切。

采用金剛砂排鋸對(duì)荒料進(jìn)行切割，加工成200mm厚的毛板，在鋸切過程中，該石材穩(wěn)定性良好，無(wú)異常。

(2) 磨平、拋光。

鋸好的毛板采用二十頭大理石自動(dòng)連續(xù)磨光機(jī)進(jìn)行粗磨校平、半細(xì)磨、細(xì)磨、精磨，分別使用1#、2#、3#、4#、5#模塊進(jìn)行研磨，該大理石石材平整度良好；采用毛氈加蠟及金剛砂細(xì)粉對(duì)大理石板材進(jìn)行拋光，對(duì)加工好的大理石材標(biāo)準(zhǔn)板進(jìn)行光澤度測(cè)試，光澤度達(dá)到85～90度，符合大理石板材的要求。

(3) 切割。

采用數(shù)控石材切割機(jī)，將大理石大板裁切成800mm×800mm、600mm×600mm或500mm× 500mm的標(biāo)準(zhǔn)板，切割效果很好，切割質(zhì)量滿足石材要求。

(4) 板材率。

通過對(duì)礦區(qū)內(nèi)6塊大理石荒料進(jìn)行加工測(cè)試，每立方荒料可生產(chǎn)約25.05m2大板成品，板材率為25.05m2/m3。

3　綜合利用

該礦床估算的礦石資源量為4 988.73萬(wàn)m3，荒料率為31.42%，不能作為飾面石材礦的廢石量為3 421.27萬(wàn)m3，因此礦床開采的同時(shí)可考慮從以下幾方面進(jìn)行綜合利用：①該礦床礦石中CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)54.71%，其余有害成分含量亦較低，是優(yōu)質(zhì)的水泥用石灰質(zhì)原料礦；②還可作為電石、制堿用石灰質(zhì)原料；③塊度較大的廢石可以用作房屋建筑的料石，較小塊度的可用于筑路石料。

4　結(jié)論

礦區(qū)內(nèi)礦體規(guī)模屬大型，形態(tài)規(guī)則，礦石類型單一，質(zhì)量滿足飾面石材礦一般工業(yè)指標(biāo)要求。適宜作飾面材料，也可作為水泥用原料，電石、制堿用原料，根據(jù)廢石塊度大小作為建筑及筑路石料，使礦床礦石均可得到合理的綜合利用，不造成資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

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1007-9386(2016)03-0038-02

2015-11-06