薛小文

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000）

1 區(qū)域地質(zhì)特征

礦區(qū)區(qū)域位于秦祁昆造山系、中-南祁連弧盆系、南祁連巖漿弧。成礦區(qū)帶處在秦祁昆成礦域、阿爾金-祁連（造山帶）成礦省、南祁連Pb-Zn-Au-Cu-Ni-Cr成礦帶、當(dāng)金山加里東鉛鋅、石棉、藍晶石、蛇紋巖成礦亞帶上。礦區(qū)出露地層有古元古代北大河巖群（Pt1B）、長城紀熬油溝組（Cha）、樺樹溝組（Chhs?）、奧陶紀吾力溝群（OWL）、志留紀巴龍貢噶爾組（Sbl）、古近紀白楊河組（Eb）及第四紀地層。礦區(qū)位于阿爾金走滑斷裂帶南側(cè)，北東東向及北西向的構(gòu)造均較發(fā)育，褶皺、斷裂比較緊密延伸較長，構(gòu)造線與山脈的走向基本一致。由于阿爾金走滑大斷裂具多期次活動的特征，其巖石的片理方向與主構(gòu)造的方向基本一致。當(dāng)金山口一帶巖漿侵入活動強烈，以酸性-中酸性巖為主，呈巖株狀產(chǎn)出。巖漿侵入活動具多期次性，以加里東晚期為主。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)地處阿爾金走滑斷裂帶南側(cè)，區(qū)內(nèi)地層、構(gòu)造、侵入巖呈北東東向展布，與區(qū)域性構(gòu)造線方向一致。巖漿活動、斷裂構(gòu)造發(fā)育，褶皺不發(fā)育。地層簡單，主要有太古宙—古元古代敦煌巖群c巖組（ArPtDc）、奧陶紀吾力溝群（OWL）及第四紀地層。

礦體主要分布于吾力溝群含礦層位，局部有石英砂巖夾層，厚度不大。呈層狀分布（圖1），厚度48m～120m，巖層傾向在180°～220°，地表傾角在40°～50°，深部逐漸變緩，在30°～35°之間。

灰白色、青灰色，細晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成份為方解石（85%～98%），其次為白云石（≤12%）和石英（≤5%），另外還有少量粘土和鐵質(zhì)。方解石呈細晶狀，顆粒大小0.05mm～0.25mm，顆粒間呈緊密鑲嵌狀排列；白云石自形程度較高，粒徑0.05mm～0.10mm，常混雜于方解石中，偶爾呈團粒集合體混雜于方解石中。石英呈粒狀，粒徑0.03mm～0.06mm，多零散分布于巖石中，偶有呈集合集狀分布的。粘土、鐵質(zhì)呈粉末狀混雜于巖石中。

礦區(qū)地表未見規(guī)模較大的褶皺，僅見次生構(gòu)造作用形成的撓曲和揉皺，規(guī)模甚小，形態(tài)復(fù)雜?；?guī)r層中的層間褶皺比較明顯（圖2），千枚巖中通常見有小型的層間舒緩褶曲、撓曲（圖3、圖4）。

礦區(qū)內(nèi)僅有一條北東東向斷裂，為正斷層，控制著礦層的底盤邊界，貫穿整個礦區(qū)，，其南東盤上升，北西盤下降，斷層破碎帶最寬20余米，斷層角礫含量占70%±，由石英砂巖及灰?guī)r碎塊等組成，角礫呈棱角狀，大小在0.5cm～3.0cm之間，局部定向排列；基質(zhì)含量30%±，呈粉末狀—泥狀，滴稀鹽酸（HCl濃度小于5%）迅速起泡，判定原巖為灰?guī)r，具粘土化及碳酸鹽化。劈理構(gòu)造較為發(fā)育，常見有板劈理、破劈理。板劈理發(fā)育的巖石被劈成平整的薄片狀，劈理面發(fā)育絹云母，產(chǎn)狀與地層層理基本一致。破劈理在礦區(qū)呈密集的破裂面分布，裂隙面間隔一般為0.1cm～1cm，產(chǎn)狀一般與層理一致，局部切穿層理。

圖1 中厚層狀細晶灰?guī)r

圖2 灰?guī)r中的層間褶皺

圖3 層間舒緩褶皺

圖4 千枚巖中的撓曲

礦區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖的分布多呈北東走向，與阿爾金走滑大斷裂巖系相吻合。變質(zhì)作用和構(gòu)造變形作用密不可分，表明變質(zhì)作用類型主要為區(qū)域低溫動力變質(zhì)作用，主要表現(xiàn)為與區(qū)域變質(zhì)作用相伴的熱（進化）變質(zhì)疊加后，再與強變形有關(guān)的動力變質(zhì)疊加。變質(zhì)程度以低綠片巖相為主，不同地段略有差異。形成的主要變質(zhì)巖為綠泥千枚巖等，個別地段礦體具重結(jié)晶現(xiàn)象。

3 礦層地質(zhì)特征

礦區(qū)范圍內(nèi)共圈出礦層2條（表1），均為工業(yè)用灰?guī)rⅠ級品，其中②礦層為主要礦層。礦層賦存于奧陶系吾力溝群的綠泥千枚巖和石英砂巖之間，總體走向45°左右，傾角一般在29°～48°之間，礦層長610m～2680m，單工程厚度8.03m～126.30m，CaO平均品位50.31%～54.76%，MgO平均品位0.23%～1.26%。礦層頂板為綠泥千枚巖，呈整合接觸，底板為石英砂巖，呈斷層接觸，斷層間分布有構(gòu)造角礫巖，構(gòu)造角礫巖10m～30m，層位相對穩(wěn)定。

表1 礦層特征簡表

根據(jù)勘探線剖面及數(shù)據(jù)分析，②礦層沿傾向厚度、品位及產(chǎn)狀較為穩(wěn)定，基本與地表一致。

4 礦石質(zhì)量

礦石中主要礦物成份為方解石，白云石和石英，及少量粘土礦物和鐵質(zhì)。主要礦物特征分述如下：

方解石：是礦石中的主要有益組份，呈它形、半自形晶粒狀，局部為重結(jié)晶體。粒徑0.005mm～0.04mm，以0.008mm～0.02mm居多，多屬細晶級，部分微晶級，彼此緊密鑲嵌。白云石：礦石中的有害組份，不均勻分布，含量甚微，一般低于1%。白云石呈自形—半自形菱面體不均勻常混雜于方解石中，偶爾呈團粒集合體混雜于方解石中，晶粒狀，粒徑一般在粒徑0.05mm～0.10mm。石英：呈粒狀，粒徑0.03mm～0.06mm，多零散分布于巖石中，偶呈集合集狀分布的。粘土、鐵質(zhì)：呈粉末狀混雜于巖石中。

5 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)較簡單，為細晶結(jié)構(gòu)（圖5），主要由粒徑為0.05mm～0.25mm的方解石組成，方解石呈細粒狀，顆粒間緊密鑲嵌狀排列，及少量粒徑為0.05mm～0.1mm的白云石和0.03mm～0.06mm的石英雜亂分布于方解石中。

圖5 鏡下細晶結(jié)構(gòu)

礦石構(gòu)造有：厚層狀構(gòu)造（圖6）、中厚層狀構(gòu)造(圖7）、薄層狀構(gòu)造(圖8）、條帶狀構(gòu)造（圖9）四種。

圖6 厚層狀細晶石灰?guī)r礦石

圖7 中厚層狀細晶石灰?guī)r

圖8 薄厚層狀細晶石灰?guī)r

圖9 條帶狀細晶石灰?guī)r礦石

（1）厚層狀構(gòu)造：巖層層理厚度在0.50m～2.00m，顏色多為灰—淺灰色，主要礦物成份方解石在98%以上。

（2）中厚層狀構(gòu)造：巖層層理0.10m～0.50m，顏色為深灰—灰色，主要礦物成份方解石大于95%。

（3）薄層狀構(gòu)造：巖層層理厚度＜0.10m，層間多夾有炭質(zhì)薄膜，顏色為深灰色，主要礦物成份方解石含量85%～95%。

（4）條帶狀構(gòu)造：由黑白相間的兩種細晶灰?guī)r組成條紋或條帶，灰?guī)r的結(jié)構(gòu)和成分基本相同。

6 礦石化學(xué)組份

（1）根據(jù)基本分析結(jié)果，CaO含量小于45%的占1.34%，45%～48%的占0.22%，48%～55%的占84.96%，大于55%的占13.48%。

（2）CaO、MgO、SiO2變化特征

工業(yè)原料用礦石CaO變化于46.59%～56.05%，平均54.07%，變化系數(shù)16.88%，分布均勻；MgO變化于0.49%～4.74%之間，平均0.68%，變化系數(shù)33.26%，分布均勻；SiO2變化于1.48%～5.69%之間，平均2.64%，變化系數(shù)41.91%，分布均勻。

（3）SO3、P2O5、K2O+Na2O和Cl變化特征

工業(yè)用礦石SO3變化于0.053%～0.21%之間，平均0.108%，變化系數(shù)51.86%，分布較均勻；K2O+Na2O變化于0.072%～0.371%之間，平均0.172%，變化系數(shù)53.71%，分布較均勻；Cl變化于0.005%～0.06%之間，平均0.022%，變化系數(shù)99.53%，分布不均勻。

數(shù)據(jù)得論，有益組分的分布較均勻，且有害組分要小于工業(yè)指標(biāo)。

7 礦石類型和品級

根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及礦物成分等特征，礦石劃分為四種礦石類型。

（1）厚層狀礦石：礦石呈厚層狀構(gòu)造，細晶結(jié)構(gòu)，灰—淺灰色，礦物成份方解石在98%以上，另外含少量粘土、鐵質(zhì)，含量小于2%。

（2）中厚層狀礦石：礦石呈中厚層狀構(gòu)造、細晶結(jié)構(gòu)，顏色為深灰—灰色，礦物成份方解石大于95%，白云石和石英一般3%，鐵質(zhì)和粘土小于2%。

（3）薄層狀礦石：礦石呈薄層構(gòu)造，層理發(fā)育，層間多夾有炭質(zhì)薄膜，顏色為深灰—灰黑色，礦物成份方解石含量83%～90%，白云石10%～15%、鐵質(zhì)和粘土占2%。

（4）條帶狀礦石：礦石呈細晶結(jié)構(gòu)，條紋狀構(gòu)造，顏色灰—淺灰色，礦物成份方解石在90%以上，粘土和鐵質(zhì)小于2%。

根據(jù)化學(xué)樣分析結(jié)果對礦石進行品級劃分，將CaO含量≥48%、MgO≤3%的樣品劃分為工業(yè)原料用石灰質(zhì)原料礦石Ⅰ級品，48%＞CaO≥45%、3.5%≥CaO＞3%的劃分為工業(yè)原料用石灰質(zhì)原料礦石Ⅱ級品，其中①、②號礦層中CaO平均含量均大于48%、MgO小于3%，按照工業(yè)指標(biāo)與劃分原則，礦區(qū)內(nèi)礦石品級均為工業(yè)用石灰質(zhì)原料礦石Ⅰ級品。

8 礦床開采技術(shù)條件

甘肅省當(dāng)金山礦位于阿爾金山與祁連山銜接部位，海拔3500m～3600m，最高海拔3682m，屬構(gòu)造剝蝕高山地貌，相對高差40m～100m。山坡較為陡峻，地形切割較淺，“V”字型沖溝發(fā)育，礦區(qū)內(nèi)無地表水體，礦床充水方式為直接充水，屬裂隙充水礦床，主要充水水源為基巖裂隙水及大氣降水。礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡單。

礦體圍巖主要為綠泥千枚巖和構(gòu)造角礫巖、局部為石英砂巖，巖體完整性破碎-完整，以散體結(jié)構(gòu)為主。巖石中斷裂、裂隙發(fā)育，整體力學(xué)強度不高，多屬軟巖，局部屬較軟巖，開采井巷可能產(chǎn)生坍塌、冒頂、滑落、底鼓等工程地質(zhì)問題，需進行局部支護或噴射混凝土支護。巖石中局部見有軟弱夾層及層間斷裂發(fā)育，寬度不一，力學(xué)性能較差。裂隙水微弱，沿裂隙面出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，圍巖軟化性較強，軟化系數(shù)0.24～0.55，屬軟化巖石，另外礦區(qū)山勢陡峻，巖石風(fēng)化強烈，崩塌（倒石堆）較為發(fā)育，應(yīng)在今后的工作中加以重視。

綜上所述，礦區(qū)地層巖性復(fù)雜，地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，巖石強度不高，穩(wěn)定性較差。礦區(qū)工程地質(zhì)條件中等。

9 經(jīng)濟概況

勘查區(qū)位于當(dāng)金山腹地，遠離城鎮(zhèn)，無農(nóng)業(yè)，生產(chǎn)力水平低，經(jīng)濟落后，人煙稀少，偶有牧民放牧。礦山開發(fā)所需的燃料、材料、生產(chǎn)、生活物資均需從阿克塞拉運；部分物資亦靠敦煌、酒泉等地供給。

礦產(chǎn)開發(fā)在取得經(jīng)濟效益的同時,也將取得較好的社會效益。礦山企業(yè)可以帶動地方能源、餐飲、住宿、運輸?shù)戎T多方面的發(fā)展，同時，可創(chuàng)造就業(yè)機會，解決地方人員的就業(yè)問題。礦區(qū)所處位置，地方經(jīng)濟比較落后，礦山的開發(fā)將有力地拉動地方經(jīng)濟的發(fā)展，增加地方財政收入。

10 結(jié)論

（1）甘肅省當(dāng)金山工業(yè)原料用礦屬大型礦床。本次工作的重點是對②礦層及礦層兩側(cè)的控礦因素進行地表和深部控制。本礦床①、②礦層邊界明顯，內(nèi)部構(gòu)造簡單；礦層形態(tài)較完整，厚度變化不大；礦石質(zhì)量亦較穩(wěn)定；開采技術(shù)條件簡單；故其勘查類型確定為第Ⅰ勘探類型的依據(jù)充分而可靠。

（2）賦礦層位穩(wěn)定。礦體主要賦存在奧陶系吾力溝群，為一套淺海相復(fù)理石建造，礦石質(zhì)量較穩(wěn)定。

（3）甘肅省當(dāng)金山礦山建設(shè)：一是符合國家“總量控制，結(jié)構(gòu)調(diào)整”的產(chǎn)業(yè)政策；二是節(jié)約能源、環(huán)境保護的要求；三是有著巨大的市場潛力，將取得良好的經(jīng)濟效益；四是可以帶動地方經(jīng)濟發(fā)展，增加就業(yè)，增加地方財政稅收，具有良好的社會經(jīng)濟效益。