程良宇
(中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心江西總隊(duì),江西 上饒 334000)
礦區(qū)在區(qū)域構(gòu)造位置上位于蓮花~吉水復(fù)式向斜的永新~花橋(吉水)復(fù)向斜安??h楓田一帶。
在安??h楓田鎮(zhèn)一帶出露地層有二疊系和第四系,其巖性簡(jiǎn)述如下。
(1)二疊系(P):該地區(qū)出露了二疊系下統(tǒng)茅口組和二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M及長(zhǎng)興組地層。
①二疊系茅口組(P1m):主要有茅口組下段(P1m1)與茅口組中上段(P1m2+3)巖層。茅口組下段(P1m1):巖性為一套灰黑色含炭鈣質(zhì)頁(yè)巖夾透鏡狀石灰石或泥質(zhì)石灰石、時(shí)夾硅質(zhì)頁(yè)巖,頁(yè)巖較柔軟,小褶曲異常發(fā)育,產(chǎn)大量腕足類及較多蜒類化石。茅口組中上段(P1m2+3):巖性為一套灰~深灰色夾灰黑色厚層~巨厚層狀燧石結(jié)核灰?guī)r。②二疊系龍?zhí)督M(P2l):巖性以砂巖、頁(yè)巖為主夾炭質(zhì)頁(yè)巖及煤層,韻律清楚,為海陸交替相沉積。按照巖性及含煤情況,龍?zhí)督M自下而上又可分為:官山段、老山段、獅子山段及王潘里段。二疊系長(zhǎng)興組(P2c):巖性以深灰色含白云質(zhì)灰?guī)r為主夾鈣質(zhì)頁(yè)巖,產(chǎn)大量蜒類、珊瑚腕足類、苔蘚化石,屬淺海相沉積。
(2)第四系(Q):巖性為殘坡積及沖積砂礫石土、粘土及亞粘土。
(1)褶皺構(gòu)造:為永新~花橋復(fù)向斜中安??h王家坑~瓜畬向斜的南翼地帶,該向斜核部為二疊系龍?zhí)督M及長(zhǎng)興組,兩翼依次為二疊系茅口組及石炭系,向斜軸呈東西走向,向斜形態(tài)由西向東逐漸開闊。
(2)斷裂構(gòu)造;主要有正東西向及北東東向斷裂構(gòu)造,次為北西及北西西向斷裂。
礦區(qū)內(nèi)只出露了二疊系下統(tǒng)茅口組中上段及第四系。茅口組呈北西向展布,總體為一單斜,第四系沿溝谷低洼處分布。其巖性特征由老至新描述如下:
(1)二疊系茅口組中上段(P1m2+3),按巖性特征可分為上、中、下三個(gè)亞段,由下自上巖性情況分別為:
第一亞段(P1m12+3):巖性為燧石結(jié)核灰?guī)r,灰~深灰色厚層狀、灰黑色~深灰色,含少量薄層狀炭質(zhì)頁(yè)巖,炭質(zhì)頁(yè)巖厚度不大于4cm。其燧石多以結(jié)核狀分布于灰?guī)r中,燧石結(jié)核含量小于5%。分布于礦區(qū)石屋洞西側(cè),由CK201、ZK201、CK001、CK002、ZK501、ZK502、ZK301、ZK801鉆孔控制,揭露厚度約100m~150m。
第二亞段(P1m22+3):巖性為微晶灰?guī)r,灰~深灰色偶夾灰黑色,厚~巨厚層狀。鉆孔揭露該段中灰?guī)r質(zhì)純,局部含少量燧石條帶夾層,共有11條分布,夾石主要分布于灰?guī)r礦礦層頂?shù)装甯浇?,呈條帶狀、似層狀及透鏡狀分布。該段巖性有多個(gè)鉆孔控制了頂?shù)装暹吔缇€,且已控制到-50米標(biāo)高。該段主要分布于礦區(qū)東陽(yáng)峰與石屋洞之間。為灰?guī)r礦礦層,礦區(qū)內(nèi)控制最大厚度約140m(CK501鉆孔)。
第三亞段(P1m32+3):巖性為含燧石條帶灰?guī)r,灰~深灰色中~厚層狀,含少量薄層狀炭質(zhì)灰?guī)r,炭質(zhì)灰?guī)r厚度不大于4cm。上部夾1m~2m灰色~淺灰色灰?guī)r。燧石呈條帶及團(tuán)塊狀,大者達(dá)20×40cm,小者4×6cm,燧石條帶含量大于25%。分布于礦區(qū)東陽(yáng)峰東側(cè)地形高處。本次鉆探已由多個(gè)鉆孔控制該段巖性,其fSiO2大大超過(guò)了灰?guī)r的指標(biāo)。
(2)第四系(Q):巖性為棕黃色~棕紅色殘坡積粘土、亞粘土、含礫砂土及砂礫石土。鉆孔揭露最淺0米(ZK202-2、CK603孔等),最厚可達(dá)30m(ZK104-1孔),平均厚度10.21m。主要分布于礦區(qū)東部東陽(yáng)峰山頂、山脊、緩坡以及西部山坡、低洼處。
礦區(qū)巖層呈單斜構(gòu)造產(chǎn)出,地層產(chǎn)狀為100°~115°∠30°~45°,淺部平均產(chǎn)狀100°∠40°。通過(guò)以往勘查發(fā)現(xiàn)兩條斷層,即F1、F2,其特征簡(jiǎn)述如下:F1斷層:位于礦區(qū)石屋洞山頂西側(cè),為北東走向的逆斷層,往北可能延伸到第四系覆蓋層之下,傾角50°~65°,傾向東南,傾向呈上緩下陡的弧形斷裂面形態(tài),斷裂構(gòu)造破碎帶較薄,旁側(cè)巖石較破碎。發(fā)育長(zhǎng)280米,推測(cè)發(fā)育長(zhǎng)約600米左右。F2斷層:位于礦區(qū)東陽(yáng)峰山頂北側(cè),為近東西走向的平推斷層,推測(cè)發(fā)育長(zhǎng)度280m,傾向北,傾角70°,上、下盤垂直斷距約5m~10m。礦區(qū)內(nèi)出露的兩條斷裂構(gòu)造對(duì)礦石質(zhì)量和礦體的完整性沒(méi)有影響。
在礦區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)巖漿巖體。
根據(jù)本次工作對(duì)礦山采坑、鉆孔所見(jiàn)巖溶裂隙的統(tǒng)計(jì),巖溶裂隙率平均小于1.8%,下部采坑幾乎很少見(jiàn)到巖溶溶洞,巖溶裂隙率小于0.5,幾個(gè)揭穿礦層的深孔(如CK501、CK801等)巖芯采取率達(dá)95%以上,未見(jiàn)巖溶溶洞等現(xiàn)象,巖溶率更低,小于0.2%。本次鉆探施工的5個(gè)鉆孔(ZK301、ZK302、ZK501、ZK502、ZK801)未見(jiàn)巖溶溶洞等現(xiàn)象,可見(jiàn)礦山剝離了第四系表土層之后以下3m~6m范圍內(nèi)淺部巖溶發(fā)育外,到了中風(fēng)化層以下,巖溶不發(fā)育,在斷裂帶及其附近巖溶裂隙率稍有提高,但礦區(qū)斷裂發(fā)育較少,對(duì)礦層影響很小。故礦區(qū)巖溶裂隙率平均不到2%。
灰?guī)r礦礦層賦存于二疊系下段茅口組中上段第二亞段之中。主要礦層為一層,層位較穩(wěn)定。
灰?guī)r礦:礦層分布范圍北起Ⅳ線石屋洞北,東陽(yáng)峰南,南至Ⅷ線,礦區(qū)范圍內(nèi)控制走向長(zhǎng)435m,最寬約550m,面積約0.246km2,礦層出露標(biāo)高+176.49m(現(xiàn)已采完),最低標(biāo)高-50m(CK801鉆孔,水泥用灰?guī)r礦礦層控制垂深130米,鉆孔深207.21m)。
根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造及礦物成份,礦區(qū)僅有一種礦石自然類型,即微晶灰?guī)r。微晶灰?guī)r:巨厚層狀,為深灰、灰黑等色,微晶結(jié)構(gòu)。主要的礦物成份為微晶方解石,少量生物遺體、炭質(zhì)灰?guī)r。主要分布于礦區(qū)的北起Ⅳ線石屋洞北,東陽(yáng)峰南,南至Ⅷ線。方解石為極細(xì)小的等軸粒狀、棱形狀和不規(guī)則的顆粒狀,粒度大小在0.05mm±,含量85%以上。生物遺體眼球形、彎目形和圓形,生物遺體大小不均,體內(nèi)由微晶方解石組成,生物大小在0.1mm~3.5mm不等,生物種類是蜓類,少量的藻類、輪孔蟲等。含量在12%左右。炭質(zhì)為黑色細(xì)小的質(zhì)點(diǎn)狀和霧狀集合體,大小0.005mm~0.1mm,含量2%~3%。
灰?guī)r礦礦石Ⅱ級(jí)品:為灰、深灰等色的微晶灰?guī)r,泥晶、微晶結(jié)構(gòu),中厚層-巨厚層狀構(gòu)造。巖石主要礦物成份為泥晶、微晶方解石,含量一般78%~92%。Ⅱ級(jí)品礦石主要分布于二疊系下段茅口組中上段第二亞段之中,在各勘探線的分布對(duì)應(yīng)性較好。
礦石為灰~深灰~灰黑色灰?guī)r,呈隱晶~微晶質(zhì)結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,偶含炭質(zhì)而呈灰黑色。礦石主要礦物成份為方解石,少量硅質(zhì)和鎂質(zhì)。
經(jīng)以往及本次勘探取樣300件測(cè)試,礦石化學(xué)成份為:礦石有益組份CaO單樣含量為45.23%~55.68%,平均52.55%。其中含量在<48的占總樣數(shù)的2%(6件);含量在48%~52%的占總樣數(shù)的28%(84件);含量52%~55%的占總樣數(shù)的64%(192件);含量≥55%占總樣數(shù)的6%(18件)。CaO含量在傾向上的變化系4.93%,CaO含量穩(wěn)定。
礦石次要化學(xué)組份SiO2單樣含量為0.12%~11.74%,平均2.72%,SiO2含量在傾向上的變化系數(shù)為118.70%,根據(jù)“基礎(chǔ)報(bào)告”Al2O3單樣含量為0.14%~0.89%,平均0.32%;Fe2O3單樣含量為0.064%~0.530%,平均0.157%;K2O單樣含量為0.008%~0.320%,平均0.078%;Na2O單樣含量為0.003%~0.048%,平均0.008%;SO3單樣含量為0.006%~0.220%,平均0.021%;Cl-單樣含量為0.001%~0.008%,平均0.004%;燒失量單樣含量為39.63%~43.64%,平均43.22%。
綜上所述,礦體礦石有益組份CaO含量高且變化穩(wěn)定,有害組份MgO含量較低的,是優(yōu)質(zhì)的石灰質(zhì)。
圍巖巖性為燧石結(jié)核灰?guī)r、含燧石條帶灰?guī)r,主要分布于礦體的頂、底部。厚度達(dá)60m~200m。
礦體底板巖性主要為灰色~深灰色含燧石條帶灰?guī)r,及深灰色~灰黑色隱晶質(zhì)燧石結(jié)核灰?guī)r(SiO2含量達(dá)15%~50%),鉆孔揭露假厚度達(dá)80m~120m。
礦體頂板巖性主要為淺灰、深灰色含燧石結(jié)核灰?guī)r,夾灰色隱晶質(zhì)灰?guī)r,灰?guī)r呈1m~3m厚度的互層狀態(tài)產(chǎn)出,鉆孔揭露假厚度達(dá)100m~200m?;?guī)r礦體圍巖可做建筑石料用。
灰?guī)r礦礦體夾石在礦體中呈條帶狀或透鏡狀分布的燧石條帶灰?guī)r,在勘探控制范圍內(nèi)共發(fā)現(xiàn)了11條,夾石長(zhǎng)短不一,厚薄不一。夾石的主要特點(diǎn)是SiO2含量大于6%,CaO含量一般小于48%,夾石一般在走向上不連續(xù),呈長(zhǎng)透鏡條帶狀產(chǎn)出?;?guī)r礦體夾石可做建筑石料用。
礦區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)條件,主要影響為水文地質(zhì)條件和環(huán)境地質(zhì)條件,礦床開采技術(shù)條件屬于水文、工程地質(zhì)條件中等的礦床(Ⅱ-4),礦床環(huán)境地質(zhì)條件所屬類型為:質(zhì)量良。
礦區(qū)灰?guī)r礦礦體為二疊系茅口組中上段(P1m22+3)第二亞階中的微晶灰?guī)r,灰~深灰色偶夾灰黑色,厚~巨厚層狀。鉆孔揭露該段中灰?guī)r質(zhì)純,含少量燧石條帶夾層,共有11條分布,夾石主要分布于灰?guī)r礦礦層頂?shù)装甯浇蕳l帶狀、似層狀及透鏡狀分布。礦體呈單斜產(chǎn)出,產(chǎn)狀為100°~115°∠30°~45°,平均產(chǎn)狀約為100°∠40°。礦體呈巨厚層狀,總厚度約200m~300m,礦層厚度變化穩(wěn)定,連續(xù)性較好,厚度變化系數(shù)小于40%。
綜上所述,該礦區(qū)具備良好的工業(yè)開采價(jià)值。