繆林坤

(貴州遵義一〇六地質(zhì)礦業(yè)有限責(zé)任公司，貴州 遵義 563000)

為了充分響應(yīng)貴州十四五發(fā)展工作規(guī)劃，將貴州省的石材產(chǎn)業(yè)打造成該省市的重要支柱性產(chǎn)業(yè)，全面帶動省市經(jīng)濟(jì)的快速向前發(fā)展，推動鄉(xiāng)村振興發(fā)展并且逐漸落實，全面奔小康的重大工作目標(biāo)和任務(wù)，準(zhǔn)備在該轄區(qū)范圍內(nèi)設(shè)立起石關(guān)門飾面用灰?guī)r礦采礦權(quán)，對此該地區(qū)自然資源局委托當(dāng)?shù)貐^(qū)域的地質(zhì)礦產(chǎn)勘察工作單位組建，起多支地質(zhì)勘查工作隊伍，并且建立起科學(xué)有效的地質(zhì)勘查工作方案，對石關(guān)門飾面用灰?guī)r礦展開全面地質(zhì)勘查和分析工作，有效評估該地區(qū)的灰?guī)r礦資源儲備量情況，經(jīng)過詳細(xì)的礦產(chǎn)資源勘查工作之后，提交相應(yīng)的勘察工作報告，為該轄區(qū)范圍內(nèi)灰?guī)r礦的采礦權(quán)出讓，以及后續(xù)的開發(fā)和利用工作提供出關(guān)鍵性的地質(zhì)條件基礎(chǔ)。

1 概述

在本次項目工作開展過程中，主要是對擬設(shè)礦區(qū)開采權(quán)，通過前面的地質(zhì)測量鉆探工作，剝土工作以及采樣測試等相關(guān)勘察工作方法，有效查明礦床所處區(qū)域的地質(zhì)條件特點，并且全面評價礦產(chǎn)資源的開發(fā)工作價值，提交該地區(qū)飾面用灰?guī)r礦的詳細(xì)勘察工作報告，為后續(xù)的礦山開發(fā)礦山建設(shè)規(guī)劃、礦山開采設(shè)計以及開采技術(shù)條件等提供出各種詳細(xì)的重要地質(zhì)資料[1]。

在本次工作過程中的主要任務(wù)，是查明該地區(qū)范圍內(nèi)的地層條件特點，并且對含礦巖系的曾為巖體特征、巖體分布厚度以及具體的分布規(guī)律等進(jìn)行掌握，有效查明礦區(qū)內(nèi)部的相關(guān)地質(zhì)構(gòu)造特點以及礦區(qū)整體的分布條件情況，查明礦區(qū)內(nèi)部巖溶的發(fā)展形態(tài)發(fā)展規(guī)模、具體的分布范圍以及變化發(fā)展規(guī)律等。有效查明礦體覆蓋區(qū)域和風(fēng)化層的分布發(fā)展規(guī)律，對礦體的儲存厚度變化形式以及礦體類別進(jìn)行識別，有效查明礦體當(dāng)中的各種構(gòu)造節(jié)、理發(fā)育程度以及具體的礦體延伸狀態(tài)，探查出礦體的整體分布發(fā)展規(guī)律、礦體儲備數(shù)量、礦體儲存規(guī)模產(chǎn)狀形式、厚度大小以及形態(tài)特征等，查明礦體的巖性條件、礦物質(zhì)構(gòu)成情況以及礦石類型和復(fù)存發(fā)展規(guī)律等，要全面查明礦體當(dāng)中的各種夾石頂?shù)装鍑鷰r的巖性條件、巖層厚度分布范圍等。查明礦體當(dāng)中節(jié)理裂隙的基本性質(zhì)產(chǎn)狀以及整體分布條件，對不同區(qū)域框體結(jié)構(gòu)的節(jié)理裂隙、間距大小、節(jié)理裂隙率以及對荒料跨度材料的基本影響，查明破碎帶的整體發(fā)展規(guī)模以及分布工作范圍，同時通過圖解采樣處理工作方法，準(zhǔn)確計算荒料的寬度和坡度大小。

2 某地飾面用灰?guī)r礦區(qū)的地質(zhì)條件分析

2.1 區(qū)域構(gòu)造

區(qū)域內(nèi)以北東、北北東向構(gòu)造為主，南部發(fā)育有近東西向斷裂構(gòu)造，北西向斷層構(gòu)造規(guī)模較小。北北東向構(gòu)造行跡為北東向、北西向斷裂構(gòu)造切割破壞，且受近東西向斷裂構(gòu)造限制。區(qū)域內(nèi)發(fā)育的褶皺構(gòu)造主要有琊川復(fù)向斜、永興復(fù)向斜、班溪坳向斜、河壩向斜、天文向斜；主要斷裂構(gòu)造主要有隨陽山斷裂、黃連壩斷裂、后壩斷裂、關(guān)塘斷裂、涼風(fēng)哨斷裂、小腮斷裂。其中與本次勘查相關(guān)的褶皺構(gòu)造為天文向斜。區(qū)域內(nèi)已知礦產(chǎn)有陶土礦、重晶石、熔劑灰?guī)r和飾面灰?guī)r等，資源豐富，工業(yè)利用價值較大，其余礦種規(guī)模小[2]。

2.2 地層條件

礦區(qū)出露地層有：二疊系陽新統(tǒng)茅口組一段(P2m1)、二段(P2m2)、三段(P2m3)，二疊系樂平統(tǒng)吳家坪組(P3w)，局部為第四系(Q)覆蓋。二疊系陽新統(tǒng)茅口組一段(P2m1)、三段(P2m3)為本礦區(qū)的含礦層?，F(xiàn)由老至新分述如下。

2.2.1 二疊系陽新統(tǒng)茅口組一段(P2m1)

分布在礦區(qū)南面，巖性為灰至深灰色厚層至塊狀灰?guī)r，頂部為灰色中厚層狀含燧石結(jié)核灰?guī)r，局部夾泥質(zhì)灰?guī)r。方解石脈發(fā)育，局部見生物化石，未見底。鉆探工程揭露厚度103.59～115.90 m。

2.2.2 二疊系陽新統(tǒng)茅口組二段(P2m2)

分布在礦區(qū)南面中部，巖性為灰至深灰色中厚層狀含燧石結(jié)核灰?guī)r，局部為硅質(zhì)灰?guī)r、硅質(zhì)巖，方解石脈、節(jié)理發(fā)育。鉆探工程揭露厚度14.50～19.90 m。

2.2.3 二疊系陽新統(tǒng)茅口組三段(P2m3)

分布在礦區(qū)北、北西、北東面，巖性為灰白、淺灰色厚層至塊狀灰?guī)r，常見生物化石和鐵質(zhì)侵染，局部見方解石團(tuán)塊及少量縫合線構(gòu)造，底部夾硅質(zhì)灰?guī)r團(tuán)塊。鉆探工程揭露厚度35.90～165.30 m。

2.2.4 二疊系樂平統(tǒng)吳家坪組(P3w)

分布在礦區(qū)外西面。底部為灰、灰白色鋁土質(zhì)粘土巖、黑色炭質(zhì)粘土巖夾煤層(線)。中上部為深灰、灰黑色中至厚層狀細(xì)晶灰?guī)r、含泥質(zhì)灰?guī)r，含燧石團(tuán)塊及條帶灰?guī)r；局部層間夾黑色有機質(zhì)、泥質(zhì)灰?guī)r條帶。

2.2.5 第四系(Q)

主要分布于礦區(qū)中部，殘坡積堆積物為主，由殘積黃壤及坡積的粘土、植物腐植土、砂及碎石組成，含灰?guī)r、燧石碎塊。與下伏地層均呈不整合接觸，厚大于2 m。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

第一，褶皺。礦區(qū)位于天文向斜軸部轉(zhuǎn)折端。北西翼巖層傾向135°～170°，傾角21°～28°，南東翼巖層傾向290°～320°，傾角37°～67°。第二，斷層。礦區(qū)內(nèi)未見斷裂構(gòu)造發(fā)育。 第三，節(jié)理。礦區(qū)范圍內(nèi)節(jié)理不發(fā)育，局部見一至兩組節(jié)理，走向分別為(1)：210°～265°，(2)：35°～65°，其中(1)組節(jié)理相對較發(fā)育，發(fā)育程度一般為0～1條/m，在礦區(qū)南北兩翼均有分布，基本覆蓋整個礦區(qū)，地表可見裸露、沿節(jié)理走向形成寬1～2 m的溶槽(溝)，延伸不超過8 m，全區(qū)相對具有代表性。綜上所述，礦區(qū)構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等類型[3]。

礦區(qū)飾面用灰?guī)r礦體產(chǎn)于二疊系陽新統(tǒng)茅口組三段(Ⅰ號礦體)和一段(Ⅱ號礦體)，共2個礦體，拋光后有2個花色品種。Ⅰ號礦體巖性為灰白、淺灰色厚層至塊狀亮晶生物碎屑灰?guī)r，底部夾硅質(zhì)巖，硅質(zhì)灰?guī)r團(tuán)塊，拋光后以灰白、淺灰色為主，俗稱“新云多拉灰”；生物碎屑呈不規(guī)則橢圓形，分布無規(guī)律，大小一般0～2 mm；常見鐵質(zhì)侵染，局部見方解石團(tuán)塊，大小3×2～6×5 cm，見少量方解石脈，脈寬1～3 mm，局部脈寬5～10 cm；偶見縫合線構(gòu)造。Ⅱ號礦體巖性灰色厚層至塊狀泥-微晶生物碎屑灰?guī)r，頂部為灰色中厚層含燧石灰?guī)r，拋光后以深咖啡色為主，俗稱“新金鑲玉”。

2.4 礦體規(guī)模

Ⅰ號礦體：位于礦區(qū)中部向北延伸出礦界，向斜兩翼均有產(chǎn)出，是礦區(qū)主礦體，由鉆探工程ZK101、ZK102、ZK103、ZK201、ZK202、ZK203、ZK301和地表工程BT01、BT02、BT03、BT04、BT05控制；礦區(qū)內(nèi)礦體出露長約450 m，寬約470 m，呈層狀產(chǎn)出，礦體連續(xù)，厚度穩(wěn)定，礦體內(nèi)部構(gòu)造不發(fā)育，總體呈向北西傾斜的單斜構(gòu)造，傾向290°～320°，傾角37°～67°，平均傾角43°。

3 礦石加工技術(shù)性能分析

3.1 試驗研究目的

為了查明飾面用灰?guī)r礦是否具有易于加工的性能，故對試采荒料進(jìn)行鋸、切、磨、拋石材加工工藝進(jìn)行測試。

3.2 采樣種類、方法

本次試驗荒料樣品的試采點是在相鄰?fù)惖V山高寨飾面石材廠進(jìn)行的，樣品編號分別為1號樣、2號樣、3號樣。樣品采集采用金剛石繩鋸及鋸石機分割后，采用氣袋分離獲得荒料。

3.3 工藝礦物學(xué)研究

3.3.1 礦石主要化學(xué)成分分析

礦石的主要化學(xué)成分為CaO 、MgO。次要化學(xué)成分有Fe2O3、Na2O、K2O等。礦石化學(xué)成分見表1。

表1 原礦主要化學(xué)成份分析結(jié)果表

表2 物理性能樣品試驗數(shù)據(jù)一覽表

3.3.2 主要礦物成分及嵌布特征

礦石中主要礦物為方解石，少量白云石、硅質(zhì)、炭泥質(zhì)。其中方解石含量高達(dá)95%，呈泥微晶狀或單晶粒狀或纖維狀，粒經(jīng)一般在0.01～2 mm不等。顆粒之間緊密膠結(jié)。

3.3.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要為生物碎屑結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造。

3.4 礦石物理性能

各項測試結(jié)果表明，礦石的物理性能指標(biāo)符合飾面用石灰?guī)r礦石物理性能指標(biāo)，達(dá)到了國家頒布的石材工業(yè)和企業(yè)要求的標(biāo)準(zhǔn)。

4 試驗研究方法及結(jié)果

4.1 標(biāo)準(zhǔn)板材加工工藝流程

通過使用吊車設(shè)備，將材料直接裝在切割機配套的荒料車當(dāng)中，然后將其運輸?shù)浇饎偸懈钤O(shè)備或者是大直徑圓盤切割設(shè)備的工作位置上，然后對設(shè)備進(jìn)行充分加固處理，然后將其切割成錨板然后再逐步進(jìn)行切斷，研磨以及進(jìn)行拋光和加工處理，最后經(jīng)過檢查工作之后將其直接包裝，從最終的成品進(jìn)行運輸。加工工藝流程可分兩種：(1)先切后磨加工工藝流程，主要包含荒料吊裝—鋸割—切斷—粗磨—細(xì)磨—精磨—拋光修補—檢驗包裝，(2)先磨后加工工藝流程荒料吊裝—粗磨—細(xì)磨—精磨—拋光—切斷修補—檢驗包裝[5]。

4.2 大理石薄板加工工藝流程

大理石薄板加工工藝流程，主要包含荒料吊裝—鋸割—截頭—研磨拋光—切斷—磨邊倒角修補、清潔、干燥—檢驗包裝石關(guān)門飾面石材礦區(qū)的灰?guī)r礦物成分單一，粒度中—細(xì)粒，偶含有堅硬的燧石條帶及團(tuán)塊，無軟弱的泥質(zhì)團(tuán)塊和條帶，硬度適中，易于切鋸和磨平、拋光。根據(jù)試采，獲得荒料率為23.74%，荒料塊度一般為2.5 m×2.3 m×1.6 m～2 m×2 m×1.6 m，達(dá)國家Ⅰ～Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)。具有塊度大、易采鋸的加工性能，屬于易加工品種。荒料運輸至加工廠房后，加工為大板半成品，大板半成品一般厚1.8cm，根據(jù)市場需要加工為各種規(guī)格成品石材。根據(jù)礦山統(tǒng)計數(shù)據(jù)：板材率35～45 m2/m3，平均40 m2/m3。

4.3 礦石加工技術(shù)性能評價

石關(guān)門飾面所使用的灰?guī)r礦，可以將其加工成為規(guī)格與荒料塊度與類型相匹配的材料和不同類型的產(chǎn)品。在材料的切割和切邊工作過程中，不會產(chǎn)生明顯的崩邊、斷腳以及裂紋等缺陷問題，同時板材的材料厚度相對比較穩(wěn)定。在對材料進(jìn)行磨光、拋光處理過程中，不會出現(xiàn)明顯的斷裂和裂紋情況，在經(jīng)過徹底的拋磨處理工作之后，可以保證材料的顏色與表面的花紋相一致，材料整體的拼接性能否穩(wěn)定，同時表現(xiàn)具有良好的光澤性?；牧系谋砻娌牧系纳珴苫旧媳３窒嗤砻娌牧系牡V物質(zhì)顆粒整體分布相對比較均勻，材料表面沒有裂紋，但是一部分材料會存在一些少許色斑等缺陷情況。礦石的加工技術(shù)使用效果非常明顯，該飾面板材的顏色、表面花紋、光澤性、物理成分以及材料的裝飾效果表現(xiàn)非常明顯，比照目前同類飾面石材市場行情，該飾面石材屬于中高檔石灰?guī)r類飾面石材[6]。

5 結(jié)語

綜上，在本次工作按相關(guān)規(guī)范和《實施方案》執(zhí)行，工程控制程度已達(dá)到《實施方案》和有關(guān)規(guī)范的要求，通過本次地質(zhì)工作，達(dá)到了飾面用灰?guī)r礦詳查的工作程度。通過對飾面用灰?guī)r礦礦石的系統(tǒng)取樣和基本項目的分析測試，對區(qū)內(nèi)飾面用灰?guī)r礦石的化學(xué)成分、物理性能、加工性能有了基本了解。