唐漢林

（中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心廣西總隊，廣西 桂林 541002）

1.區(qū)域地質概況

礦區(qū)所屬區(qū)域大地構造位置為羌塘-揚子-華南板塊揚子克拉通（Ⅳ-4）湘桂被動陸緣（Pt3-Pz1）（Ⅳ-4-2）大瑤山陸緣沉降帶（Pt3-Pz1）（Ⅳ-4-2-4）。區(qū)域內出露的主要地層有泥盆系中上統、石炭系下統和第四系。區(qū)域構造較復雜，褶皺構造主要有蓮山向斜，斷裂構造主要有福利—蓮山—木江正斷裂、下路—蜈蚣嶺—白沙正斷裂和古城—青草洞斷裂。區(qū)域主構造線方向以北北東向和近東西向為主。區(qū)域內在西南、南部出露有燕山晚期侵入的巖漿巖，屬中侏羅紀晚期花山巖體（J3ξγ2），巖性主要為灰色～淺紅色中粒斑狀黑云正長花崗巖。區(qū)域內變質巖少見，僅在局部地層內見有輕微蝕變現象。

2.礦區(qū)地質概況

2.1 地層

礦區(qū)出露地層主要為泥盆系中統信都組（D2x）和唐家灣組（D2t）。

信都組（D2x）：地層傾向北西，傾角約16°～32°，在礦區(qū)內分為上、下兩段：上段（D2x2）為粉砂巖、細砂巖、含泥質粉砂巖，局部夾鐵質粉砂巖、鐵泥質粉砂巖，厚度140～250m，分布于礦區(qū)中部大部分范圍，為礦區(qū)的含礦層位；下段（D2x1）為深灰、墨綠色泥質粉砂巖、鈣鎂泥質粉砂巖夾細砂巖和鐵泥質粉砂巖，厚度大于100m，分布于礦區(qū)東部和南部，為礦層底板。相比于上段，下段巖石的顏色總體較深，硅質成分較低，含泥質和鈣鎂泥質成分較高，碎屑粒度較細。

家灣組（D2t）：巖性為白云巖、白云質灰?guī)r夾隱晶灰?guī)r，呈灰黑～深灰色，中厚層狀，控制地層厚度大于50m，地層傾向北西，與信都組（D2x）地層呈整合接觸，分布于礦區(qū)外圍北西和西南部。

2.2 構造

礦區(qū)地層主體為一單斜構造，斷層構造主要為兩條小型平移斷層，分別位于南蛇塘村東面山溝和礦區(qū)南部由大田灣往東的山溝處。南蛇塘村東面斷層走向呈南北向，沿山溝分布延伸長1km以上，斷裂帶內見地下水露頭和錫礦化、硫鐵礦化等現象；礦區(qū)南部斷層走向呈東西向，沿山溝分布延伸長600m以上，斷層北盤為信都組（D2x）粉砂巖、細砂巖或泥質粉砂巖，南盤為家灣組（D2t）白云巖、白云質灰?guī)r和信都組（D2x）粉砂巖、泥質粉砂巖互層。斷層分布于礦體外圍，對礦體基本沒有影響。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內未見巖漿巖出露，僅在礦區(qū)西部外圍的Ⅳ號勘探線ZK404鉆孔深部見有隱伏的黑云正長花崗巖脈侵入泥盆系中統信都組（D2x）地層內，該巖脈深部可能與區(qū)域內西部的花山巖體相連接，其主要化學組分含量（%）：SiO271.06～79.60，Al2O310.04～15.48，Fe2O31.73～3.18，K2O 4.66～6.39，Na2O 0.23～0.30，CaO 0.23～1.31，MgO 0.21～0.48，SO30.016～0.069。接觸帶的花崗巖石被強烈風化成砂土、含礫砂土。該巖脈的侵入構成了礦體的底板圍巖，對礦體局部產生影響。

3.礦床特征

3.1 礦體特征

礦床產于泥盆系中統信都組上段（D2x2），由灰～深灰、墨綠色粉砂巖、含泥質粉砂巖和細砂巖組成，局部夾含鐵泥質粉砂巖，呈致密塊狀構造，細中粒粉砂質結構，層理清楚，見有小型波狀交錯層理和水平層理，呈單斜層狀產出，產狀為280°～330°∠16°～32°。巖石風化后呈土黃、灰紫、灰褐色，地表基本風化后形成風化殘坡積，由粉砂質粘土、含礫粉砂質粘土構成。礦體節(jié)理裂隙較發(fā)育，沿裂隙面多見鐵銹色，局部裂隙為石英細脈穿插。礦體分布標高+190.0m～+312.50m，SN出露長度大于600m，EW寬度300～450m，礦體平均鉛直厚度約52m。礦體厚度較穩(wěn)定，沿傾向走向變化不大。

3.2 礦石質量特征

區(qū)內礦石為灰～深灰、墨綠色粉砂巖、含泥質粉砂巖和細砂巖組成，呈致密塊狀，細中粒粉砂質結構。礦物成分以石英（65%～74%）為主，泥質（20%～31%）次之，含少量鐵質（2%～4%）、白云母（2%～4%）以及黃鐵礦（0～4%）。礦石結構成分由碎屑物（67%～76%）和膠結物（24%～31%）組成。碎屑物主要為石英和白云母，石英呈次棱角狀，無色透明，粒徑0.06～0.44mm，呈低正突起，具Ⅰ級灰白干涉色；白云母呈片狀，徑寬0.09mm上下。膠結物為泥質、鐵質構成，鐵質不均勻充填于碎屑空隙內。

根據區(qū)內礦石樣品化學分析結果，主要化學組分含量（%）：SiO260.54～95.35， 平 均 值 78.23；Al2O31.60～19.21， 平 均 值10.40；Fe2O31.47～20.59，平均值 4.59；K2O 0.22～3.93，平均值2.26；Na2O 0.05～1.30，平均值0.17；CaO 0.0～5.22，平均值0.56；MgO 0.17～2.68，平均值 0.95；SO30.015～1.84，平均值 0.215；Cl-0.007～0.026，平均值 0.012；平均硅酸率（SM）5.22，鋁氧率（AM）2.27。

礦石化學組分總體基本穩(wěn)定，局部變化差異較大，主要表現為以下規(guī)律：

沿傾向上各工程控制礦體SiO2平均含量在70.48%～84.84%之間、K2O+Na2O平均含量在2.05%～3.07%之間，沿走向上各工程控制礦體SiO2平均含量在75.24%～79.64%之間、K2O+Na2O平均含量在2.26%～2.87%之間，其它有益、有害組分含量沿傾向及走向上基本亦較穩(wěn)定，變化基本不大，礦石基本符合水泥用粘土質原料礦的相關工業(yè)指標要求。

雖然礦石化學組分總體上變化不大，但局部仍然存在一定的差異性，主要表現為同一礦層內個別樣品的SiO2含量較低，而其K2O+Na2O含量則相對較高；或SiO2含量較高，則其K2O+Na2O含量較低。另外，礦體內局部裂隙破碎帶內硫化礦物發(fā)育，導致局部SO3含量增高，最高可達1.84%，但按規(guī)范要求經上下樣段8m加權平均后，仍然符合相關工業(yè)指標要求，對礦床開采影響不大。

一般礦體中部和北西部的礦石質量較好，往東以及南西SiO2含量逐漸降低、K2O+Na2O含量逐漸增高；往深部SiO2含量先逐漸增高而后再逐漸降低，Al2O3含量隨SiO2含量增高而降低、隨SiO2含量降低而增高，具有一定的趨勢規(guī)律性。

總體而言，礦石有益、有害化學組分均達到了中華人民共和國地質礦產行業(yè)標準DZ/T 0213-2020《礦產地質勘查規(guī)范石灰?guī)r、水泥用粘土質和硅質原料》中水泥用粘土質原料礦石化學成分一般要求，礦石質量達到了一類，工業(yè)類型屬水泥配料用粘土質原料礦。

3.3 礦體圍巖和夾石

礦體基本裸露地表，無頂板圍巖。礦體底板圍巖有三種：一是化學成分含量不符合本礦床確定的工業(yè)指標要求的中泥盆統信都組（D2x1）下部巖層；二是最低開采標高190m以下的巖層；三是最終開采邊坡以外的巖層。

礦體內需剔除的夾石有5個，呈透鏡體狀或薄層狀產出，產狀與礦體產狀基本一致，沿傾向延伸長度和走向寬度差別較大，基本不連續(xù)，多含鈣鎂及泥質成分，按層位由下至上編號依次為j1、j2、j3、j4、j5，其特征敘述如下：

j1：僅見于Ⅳ號勘探線ZK402鉆孔深部162.0～170.0m處，呈透鏡狀產出，不連續(xù)；沿走向延伸長150m，沿傾向延伸60m，厚度0～8.0m，規(guī)模較小。巖性為含堿泥質粉砂巖。

j2：僅見于Ⅲ號勘探線ZK303鉆孔深部73.0～77.0m處，呈透鏡狀產出，不連續(xù)；沿走向延伸長大于75m，沿傾向延伸100m,厚度0～4.0m，規(guī)模較小。巖性為含堿泥質粉砂巖。

j3：僅見于Ⅲ號勘探線ZK303鉆孔深部63.0～65.0m處，呈透鏡狀產出，不連續(xù)；沿走向延伸長大于75m，沿傾向延伸100m,厚度0～2.0m，規(guī)模較小。巖性為含堿泥質粉砂巖。

j4：見于Ⅲ～Ⅶ號勘探線除ZK502、ZK503鉆孔外其他鉆孔的深部160.0～315.0m處，在Ⅴ～Ⅶ號勘探線構成礦層的底板巖層。呈薄層狀產出，基本連續(xù)；沿走向延伸長大于600m，沿傾向延伸大于300m,厚度2～18.0m，規(guī)模較大。巖性為含堿泥質粉砂巖。

j5：見于Ⅳ號勘探線ZK403鉆孔深部17.80～21.80m處，Ⅴ號勘探線ZK503鉆孔深部68.00～78.00m處，Ⅶ號勘探線ZK702鉆孔深部26.00～32.20m處。呈薄層條狀產出，基本連續(xù)；沿走向延伸長大于525m，沿傾向延伸大于300m，厚度6.2～12.0m，規(guī)模較大。巖性為含堿泥質粉砂巖。

夾石主要化學組分見下表。

夾石主要化學組分（單位：%）

3.4 礦床成因

本區(qū)位于大瑤山陸緣沉降帶內，下古生界地層主要出露寒武系，僅在花山北部有少量奧陶系地層出露，巖性以碎屑巖為主，雜砂巖和含礫砂巖較多，復理石韻律發(fā)育。經郁南運動、北流運動，本區(qū)抬升暴露，缺失志留系沉積；經廣西運動，新元古代—奧陶紀地層褶皺隆起，構成褶皺基底[1]。由于早泥盆世中期（布拉格期）自西南、南往北東、北向海侵抵達，區(qū)內開始接受晚古生代蓋層沉積；至中泥盆世艾菲爾期，位于隆起邊緣的本區(qū)開始接受源自褶皺基底風化的碎屑物進行沉積，形成了本區(qū)的濱岸碎屑巖相建造，本區(qū)粉砂巖、細砂巖、含泥質粉砂巖層即是在這一時期形成的，屬濱岸碎屑巖相沉積型礦床。

4.結語

本區(qū)水泥生產企業(yè)生產的產品主要是普通硅酸鹽水泥及熟料，是用石灰石、黏土質、鐵質等原料按一定配比燒結、磨制成水泥。水泥配料用粘土質原料一般占配比的10%左右，主要提供水泥（熟料）中的SiO2、Al2O3和少量Fe2O3，要求二氧化硅的平均化學成分在65%～80%之間。南蛇塘水泥配料用粘土質砂巖礦的礦石平均品位（%）：SiO278.23，Al2O310.40，Fe2O34.59，K2O 2.26，Na2O 0.17，CaO 0.56，MgO 0.95，SO30.215；硅酸率（SM）5.22，鋁氧率（AM）2.27；礦石質量符合新型干法旋窯生產水泥的黏土質原料工業(yè)指標要求。

本礦山的開發(fā)基本能夠滿足水泥生產企業(yè)1×4500t/d熟料水泥生產線黏土質原料的供應，能夠進一步帶動和促進當地與周邊地區(qū)的經濟發(fā)展，亦有利于廣西水泥工業(yè)產品結構的調整，具有較好的經濟效益和社會效益。