龍巖田尾礦區水泥用灰巖礦地質特征及成因

黃定文

(中國建筑材料地質勘查中心福建總隊，福建 福州 350001)

龍巖田尾礦區水泥用灰巖礦地質特征及成因

黃定文

(中國建筑材料地質勘查中心福建總隊，福建 福州 350001)

本文綜述了田尾礦區水泥用灰巖礦的賦存層位、礦體形態、產狀及規模、礦石的物質組成、結構、構造、自然類型等特征，并分析了礦床成因及找礦標志。

石灰巖；地質特征；成因；龍巖田尾

田尾礦區水泥用灰巖礦位于福建省龍巖市新羅區，該區交通條件便利，礦體規模大，礦石質量好。

1 礦區地質概況

礦區位于閩西南坳陷帶南西部的廣平—龍巖坳陷內，龍(巖)—漳(平)復式向斜的近核部，政和—大浦深大斷裂的西側。

1.1 地層

礦區出露地層有下石炭統林地組、上石炭統船山組、下二疊統棲霞組、文筆山組及第四系(見下圖)。

田尾礦區水泥用灰巖礦地質圖

下石炭統林地組(C1l)：出露于礦區東、南部。主要為淺灰、紫灰色中、厚層狀細粒石英砂巖，與粉砂巖、泥巖互層夾石英礫巖、粗粒石英砂巖。

上石炭統船山組(C3c)：出露于礦區中東部。主要為淺灰—灰白色厚層—巨厚層狀細晶灰巖，上部夾白云質灰巖，是水泥用灰巖礦主要賦存層位。與下伏林地組呈斷層接觸。

下二疊統棲霞組(P1q)：出露于礦區北部、中部及南部。根據巖性組合特征，棲霞組地層可分為五個巖性段。

第一巖性段(P1q1)：為灰—深灰色薄層—中厚層狀燧石結核灰巖，燧石條帶灰巖和白云質灰巖。

第二巖性段(P1q2)：為淺灰、灰—深灰色，中厚層狀生物碎屑灰巖、微晶灰巖、細晶灰巖、含燧石灰巖。本段是水泥用灰巖主要含礦層位之一。

第三巖性段(P1q3)：巖性為灰—深灰色燧石灰巖、燧石條帶灰巖和泥灰巖互層。

第四巖性段(P1q4)：為灰—深灰色中—厚層狀含燧石灰巖，本段是水泥用灰巖含礦層位。

第五巖性段(P1q5)：為深灰—灰黑色中—厚層狀硅質灰巖、含灰巖角礫硅質巖，間夾薄—中厚層泥質條帶灰巖、含白云質灰巖和鈣質泥巖。棲霞組地層與下伏船山組地層呈整合接觸。

下二疊統文筆山組(P1w)： 出露于礦區中部、北西部和南西部。為淺灰、紫紅色中薄層狀泥巖與粉砂巖互層。與下伏棲霞組地層呈斷層接觸。

第四系(Q4)：主要為殘、坡積物。

1.2 構造

區內構造以斷裂為主，有5條斷裂，依次編號為F1～F5。

F1斷裂：位于礦區東南部，走向北東，傾向北西，傾角55°左右，長度約3km。為一正斷層，斷層上盤為上石炭統船山組，下盤為下石炭統林地組。

F2斷裂：位于礦區中部，走向北東，傾向北西，傾角75°左右，長度約3km。為正斷層，斷層上盤為下二疊統文筆山組，下盤為下二疊統棲霞組。

F3斷裂：位于礦區中部，走向北西，傾向北東，傾角80°左右，長度約1.8km。為正斷層，斷層兩側地層產生位移，沿走向上不連續。

F4斷裂：位于礦區中部，走向北西，傾向南西，傾角55°左右，長度約1.5km。為逆斷層，斷層兩側地層產生位移，斷層上盤為下石炭統林地組，下盤為上石炭統船山組、下二疊統棲霞組。

F5斷裂：位于礦區北部，走向北西，傾向北東，傾角80°左右，長度約0.8km。為正斷層，斷層兩側地層產生位移，沿走向上不連續。

1.3 侵入巖

礦區的侵入巖主要為花崗斑巖和輝綠巖。

花崗斑巖：分布于礦區北東部，呈脈狀侵入于上石炭統船山組(C3c)和下二疊統棲霞組(P1q)地層中。共見兩條，一條在平面上呈近南北向似長條形展布，產狀：走向近南北，傾向270°，傾角60°左右，長度約700m，最大寬度90m，破壞了礦體沿東部傾向上的連續性。另一條在平面上呈近東西向似長條形展布，產狀：走向近東西，傾向北北西，傾角70°左右，長度約240m，最大寬度約80m，破壞了礦體沿走向上的連續性。

輝綠巖：在礦區內呈北東向分布， 呈脈狀產出，與地層傾向相同，規模較小。

花崗斑巖和輝綠巖對礦石質量影響不大。

2 礦床地質特征

2.1 礦體形態、產狀及規模

全區共圈定水泥用灰巖礦礦體3個，編號為KT1、KT2、KT3。

KT1礦體：賦存于上石炭統船山組(C3c)地層，分布于礦區中東部，沿走向北東長約1 050m，東西寬10～500m，出露最高標高670m，最低標高580m。其產狀與地層產狀基本一致，傾向300～320°，傾角20～40°，近北東向展布，呈一單斜構造形態，層狀產出。其中夾有十一層含泥炭質燧石灰巖、燧石灰巖、含白云質灰巖夾石層。礦石主要化學成分CaO 48%～55.60%(平均53.31%)、MgO 0.04%～2.98%(平均0.77%)。

KT2礦體：賦存于下二疊統棲霞組第二巖性段(P1q2)中，分布于礦區中部，沿走向北東長約1 900m，東西寬25～210m，出露最高標高735m，最低標高565m。產狀與地層產狀基本一致，傾向300～320°，傾角20～40°，近北東向展布，呈一單斜構造形態，層狀產出。其中夾有兩層含泥炭質燧石灰巖、含白云質灰巖夾石層。礦石主要化學成分CaO 48%～55.58%(平均52.42%)、MgO 0.12%～2.98%(平均1.04%)。

KT3礦體：賦存于下二疊統棲霞組第四巖性段(P1q4)中，分布于礦區的北東部、南西部。

北東部礦體沿走向北東長約830m，東西寬15～90m，出露最高標高765m，最低標高680m。

南西部礦體沿走向北東長約710m，東西寬40～80m，出露最高標高620m，最低標高570m。

礦體產狀與地層產狀基本一致，傾向300～320°，傾角20～40°，近北東向展布，呈一單斜構造形態，層狀產出。其中夾有兩層含泥炭質燧石灰巖夾石層。礦石主要化學成分CaO 48.27%～54.92%(平均51.04%)、MgO 0.41%～1.9%(平均1.02%)。

2.2 礦石特征

2.2.1 礦石礦物成分

礦石的礦物成分以方解石為主，含量90%～95%，次為石英、白云石、燧石、泥碳質物和生物碎屑等。

方解石：呈它形粒狀，粒徑在0.001～0.02mm間，顆粒之間緊密鑲嵌，常見后期方解石脈充填，后期方解石脈晶粒較大。

石英：呈它形微粒狀，稀疏嵌布在方解石間或呈細小集合富集。

白云石：呈它形粒狀均勻或不均勻散布于方解石粒間。

燧石：呈結核或團塊狀沿層面斷續分布，大小在1～5cm之間。根據巖礦鑒定報告燧石成分為石英質，fSiO2主要為微晶石英。

泥碳質物：呈零星狀不均勻散布在方解石顆粒間或富集沿縫合線分布。

生物碎屑：呈碎片狀被方解石集合體所膠結，大多已方解石化。見有海百合莖、有孔蟲等。

2.2.2 礦石結構構造與類型

礦石結構：主要為隱晶—微晶結構，微晶—細晶結構兩種。

礦石構造：主要為中、厚層狀至塊狀構造，縫合線構造，團塊狀構造。

礦石類型：根據礦石的礦物組合特征，礦石自然類型可分為隱晶—微晶灰巖、微晶—細晶灰巖、含燧石灰巖三種。

3 礦床成因

本區在晚石炭世末期至早二疊世，經歷了二次海侵海退旋回。在晚石炭世末期，本區開始下降，接受第一次海侵，形成較大范圍的淺海沉積盆地，沉積了一套厚度較大巖性較均一的船山組碳酸鹽巖建造。進入早二疊世，有一次短暫的海退時期，沉積環境由淺海相變為亞淺海相，陸源物質增多，形成一套硅質含量較高的棲霞組第一巖性段灰巖建造；之后第二次海侵到來，沉積環境由亞淺海相恢復至淺海相，但時間較短，形成棲霞組第二巖性段灰巖建造，又一次短暫的海退時期，沉積環境由淺海相變為亞淺海相，陸源物質增多，形成一套硅質含量較高的棲霞組第三巖性段灰巖建造；之后第三次海侵到來，沉積環境由亞淺海相恢復至淺海相，但時間較短，形成棲霞組第四巖性段灰巖建造；再一次短暫的海退時期，沉積環境由淺海相變為亞淺海相，陸源物質增多，形成一套硅質含量較高的棲霞組第五巖性段灰巖建造；最后第四次海退開始，沉積盆地逐漸縮小，沉積環境由淺海相變為亞淺海相、濱海相，海相沉積物減少，陸源物質增多，沉積文筆山組泥巖—粉砂巖建造。故本區礦床應屬淺海相沉積碳酸鹽巖礦床。

4 找礦標志

本礦床屬淺海相沉積碳酸鹽巖礦床，賦存于上石炭統船山組—下二疊統棲霞組地層中，其上覆地層和下伏地層分別為下二疊統文筆山組和下石炭統林地組，故直接找礦標志為船山組—棲霞組地層，間接找礦標志為文筆山組和林地組地層。

P619.225

A

1007-9386(2011)06-0048-03

2011-10-08