張成瑞,羅 果,吳熙明
(1.廣西有色金屬集團(tuán)資源勘查有限公司,廣西 南寧 530023;2.廣西壯族自治區(qū)國(guó)土資源規(guī)劃院,廣西 南寧 530000)
廣西鳳山縣福家坡礦區(qū)位于右江裂陷盆地凌云孤立碳酸鹽臺(tái)地東部。臺(tái)地內(nèi)出露的地層為碳酸鹽相的泥盆系融縣組,石炭系堯云嶺組、都安組、大埔組、黃龍組,二疊系的馬平組、棲霞組、茅口組、合山組以及二疊紀(jì)海綿礁灰?guī)r。盆地內(nèi)為淺海陸棚—碎屑巖相沉積的三疊系邏樓組、板納組,深水濁積巖相的三疊系百逢組、蘭木組。
礦區(qū)位于右江裂陷盆地凌云碳酸鹽臺(tái)地東部,區(qū)域性大背斜——巴合背斜東北翼的次一級(jí)褶皺——社坡復(fù)式向斜中。出露的地層有:臺(tái)地相碳酸鹽沉積的二疊系馬平組、棲霞組、茅口組;局限臺(tái)地沼澤相沉積的合山組及盆地相碎屑巖沉積的三疊系邏樓組、板納組、蘭木組。
礦層賦存層位有二:①主要賦存于上二疊統(tǒng)合山組第二段(P3h2),上二疊統(tǒng)合山組第一段(P3h1)硫鐵礦層與上二疊統(tǒng)合山組第三段(P3h3)的含燧石結(jié)核灰?guī)r之間。②少量賦存于上二疊統(tǒng)合山組第一段(P3h1)的頂部,直接產(chǎn)于硫鐵礦層頂部。礦層分布較穩(wěn)定,上二疊統(tǒng)合山組第二段出露的地方基本上都含礦層,只是地質(zhì)及規(guī)模存在很大的差異。區(qū)內(nèi)目前發(fā)現(xiàn)的礦層主要在分布在福家坡一帶,共有5層礦層,圈出礦體15個(gè),均為小型礦床,地質(zhì)較差,多為劣質(zhì)矸石礦。
礦區(qū)內(nèi)礦可分為5層,由下往上編號(hào)為①、②、③、④、⑤。5礦層的礦體形態(tài)、產(chǎn)狀、構(gòu)造、礦石類型基本相同,礦體形狀簡(jiǎn)單,呈透鏡狀;礦體構(gòu)造簡(jiǎn)單,呈緩傾斜的單斜,產(chǎn)狀基本一致,大致傾向東北,傾角5°-40°不等;未見斷層破壞礦層現(xiàn)象。各個(gè)礦層的地質(zhì)特征分別闡述如下:①層礦位于先鋒—愛屯一帶,圈出4個(gè)礦體,為發(fā)熱量(Qnet.v.ar)≥8.4MJ/Kg(其中3個(gè)≥12.5MJ/Kg)。品位變化不大,屬基低位發(fā)熱量(Qnet.v.ar)為5.78~17.02 MJ/Kg,干燥基灰分為39.20%~68.65%,干燥基全硫3.10%~8.17%;厚度變化較大,厚度0.90~1.90m。②層礦位于先鋒—愛屯一帶,圈出2個(gè)礦體,發(fā)熱量(Qnet.v.ar)均≥8.4MJ/Kg(其中1個(gè)≥12.5MJ/Kg)。品位變化不大,屬基低位發(fā)熱量(Qnet.v.ar)為9.94~15.86MJ/Kg,干燥基灰分為44.28%~55.39%,干燥基全硫3.53%~5.68%;厚度變化較大,厚度0.80~1.55m。③層礦位于先鋒—愛屯一帶,3個(gè)鉆孔控制,有2個(gè)鉆孔礦達(dá)工業(yè)品位,共圈出2個(gè)礦體。發(fā)熱量(Qnet.v.ar)≥8.4MJ/Kg(其中1個(gè)≥12.5MJ/Kg)。品位變化不大,屬基低位發(fā)熱量(Qnet.v.ar)為6.59~15.68 MJ/Kg,干燥基灰分為42.61%~69.27%,干燥基全硫4.14%~6.38%;厚度變化較大,厚度0.55~1.56m。④層礦位于先鋒—愛一帶,共圈出3個(gè)礦體,發(fā)熱量(Qnet.v.ar)≥8.4MJ/Kg。品位變化不大,屬基低位發(fā)熱量(Qnet.v.ar)為5.10~10.83 MJ/Kg,干燥基灰分為56.94%~76.85%,干燥基全硫3.41%~5.66%;厚度變化不大,厚度0.72~1.44m。本礦層的品位及厚度較均勻。⑤層礦位于先鋒—愛一帶,17個(gè)探礦工程控制(其中鉆孔14個(gè),坑道4個(gè)),有10個(gè)工程礦達(dá)工業(yè)品位,共圈出4個(gè)礦體。共送34個(gè)化學(xué)樣,有12個(gè)樣品的收到基低位發(fā)熱量(Qnet.v.ar)≥8.4MJ/Kg(其中4個(gè)≥12.5MJ/Kg)。品位變化大,收到基低位發(fā)熱量(Qnet.v.ar)為1.91~15.22MJ/Kg,干燥基灰分為42.81%~84.92%,干燥基全硫0.33%~5.86%;厚度變化大,厚度0.45~4.02m,一般厚度0.79~2.34m。
礦石為輕變質(zhì)的含炭的炭質(zhì)泥巖(頁(yè)巖)。地表氧化后巖石顏色變淺,常形成灰白—灰黃—灰黑色的泥巖、炭質(zhì)泥巖。氧化泥巖、炭質(zhì)泥巖與礦石呈漸變關(guān)系,分界線不明顯。
泥巖(頁(yè)巖):黑~亮黑色,泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,中薄層狀,質(zhì)地較軟~較堅(jiān)硬。巖石由微?;蛐屈c(diǎn)狀、粘土礦物混合組成。
其內(nèi)不均勻的有細(xì)長(zhǎng)條碎片狀生物屑(內(nèi)部具石英化)參雜分布,生物大小直徑為0.15~0.8mm。由于應(yīng)力作用,巖石中有一組近水平微裂隙內(nèi),由微粒石英、絹云母等集合體充填,云母片稍大的可見彎曲變形并顯波狀消光。
礦產(chǎn)主要賦存于上二疊統(tǒng)合山組第一段,即硫鐵礦層與上二疊統(tǒng)合山組第三段的含燧石結(jié)核灰?guī)r之間。分布很廣,延伸比較穩(wěn)定,但是礦層及厚度、品位存在很大的差異。區(qū)內(nèi)目前已發(fā)現(xiàn)邏樓弄風(fēng)、杭東、謀愛、蘭包等礦床,均為小型礦床,礦體質(zhì)量差。
形成水鋁硫鐵礦之后,伴隨著有機(jī)粘土質(zhì)軟泥的形成,物質(zhì)重新分配,失水逐漸硬化的同時(shí),形成泥碳沼澤。
靠近海盆邊緣或淺部軟泥中大量的植物,因海盆下降至海水覆沒的時(shí)間較短,而形成了緊接著硫鐵礦層之上的薄層狀礦產(chǎn)(本區(qū)的第①層)。
再后來(lái),由于地殼運(yùn)動(dòng)較頻繁,地殼不斷的上升與下降導(dǎo)致海退—海進(jìn)相交替,在地殼上升的一段時(shí)期內(nèi),礦區(qū)內(nèi)當(dāng)時(shí)的地理環(huán)境為沼澤環(huán)境,氣候適宜,動(dòng)、植物繁茂。
當(dāng)?shù)貧ね蝗谎杆傧陆?,盆地下降至海水覆沒的時(shí)間較短,而形成了礦層。如此循環(huán)交替形成了本區(qū)的第②~⑤層礦。