臥牛坪飛來峰石灰巖礦地質特征及勘查

高瑞祥

（中國建筑材料工業地質勘查中心四川總隊，成都 610017）

臥牛坪飛來峰石灰巖礦地質特征及勘查

高瑞祥

（中國建筑材料工業地質勘查中心四川總隊，成都 610017）

四川彭州市臥牛坪石灰巖礦位于龍門山飛來峰構造帶，含礦層賦存于二疊系陽新組，原碳酸鹽巖經過構造作用的搬運、擠壓、破碎，重結晶而形成本飛來峰含礦巖體。對該石灰巖礦床的勘查采用了方格網狀布置工程的勘探方法控制礦體質量、內部結構構造及礦體形態。

石灰巖礦；地質特征；飛來峰；勘查；臥牛坪

該礦床位于四川省彭州市。礦床據地區位于楊子準地臺龍門山華夏系及新華夏系的一段, 喜馬拉雅運動是形成該區現今構造景觀的主要構造運動，使上三疊統～白堊系地層發生褶皺、斷裂，形成了壓性結構呈北東10°～30°走向，成為多字形斜列的青城～青霞新華夏構造體系，并使九頂山華夏構造的斷層復活及該區飛來峰群的形成。

外來巖塊構成的飛來峰構造帶星散狀分布于區內的尖峰頂、天臺山、塘壩子、白鹿頂、臥牛坪、大魚洞及小魚洞等地，形態各異、規模大小不等，面積1～24km2。飛來峰主要由泥盆系至下二疊統的地層組成，主要巖石類型為碳酸鹽巖（石灰巖、燧石灰巖、白云巖、白云質灰巖等）。飛來峰體的基座主要為三疊系須家河組砂、泥巖等地層，個別為侏羅系泥、頁巖及粉砂巖等地層。

1 礦區地質

臥牛坪飛來峰體由二疊系下統陽新組（P1y）碳酸鹽地層構成，基座由三疊系上統須家河組中段（T3xj2）地層構成，在地表洼地和緩坡地帶有第四系（）殘破積物分布。

陽新組為淺海～濱海碳酸鹽巖建造，下部為灰～深灰色厚層含泥質灰巖夾厚層灰巖，含少量燧石結核，中部為深灰色含生物碎屑灰巖、灰白色中厚～塊狀生物灰巖、白云質灰巖夾泥質灰巖條帶及黑色炭質泥巖，上部為灰色中厚～塊狀生物碎屑灰巖、眼球狀灰巖，厚＞305m。由于區域構造作用，經推覆擠壓、碎裂、部分重結晶后，中下部（近F1斷層）以灰～淺灰色角礫狀灰巖為主，間夾少量碎裂角礫狀白云質灰巖、白云巖及硅質灰巖，中上部以灰色、少量深灰色或雞血色碎裂角礫狀灰巖為主，夾少量角礫狀白云質灰巖及似層狀～透鏡狀炭質泥巖。陽新組與下部作為飛來峰基座的須家河組中段地層以逆掩斷層接觸，礦區控制石灰巖礦體最大垂深309.66m，內部巖溶及裂隙發育。

須家河組地層厚＞1 500m，其中段下部以灰、深灰色中～厚層石英砂巖、巖屑石英砂巖為主，間夾粉砂巖、頁巖及煤線；中部為黃灰色厚層～塊狀細～中粒長石石英砂巖、巖屑砂巖與黃灰色粉砂巖、粉砂質泥巖、頁巖夾煤線及薄煤層；上部以灰色、深灰色粉砂質泥巖、泥巖為主，間夾褐灰色中厚～厚層細～中粒巖屑砂巖，含煤線；近斷層附近部分段泥巖和粉砂質泥巖含灰巖碎裂或方解石粉末。

工作區位處龍門山飛來峰構造帶，基座處于彭灌推覆構造帶的思文場背斜北西翼，礦區范圍內三疊系上統須家河組中段地層呈單斜層狀產出，個別地段有小柔皺，總體傾向北西，傾角25°～40°，少數達60°。

飛來峰體分布面積約 2.8km2。由物探深部電法勘測成果解釋，并經鉆孔驗證表明，與基座分開的逆掩斷層面起伏不平，北西低、中部凸起，向南東緩傾降低。從西向東看，斷層面的斷面好似一個平放的“S”形，總體傾向南東，北西部傾角20°～60°，南東部傾角10°～30°。

2 礦體地質

2.1 形態特征

礦體為陽新灰巖，受構造作用影響，巖體內部層理已不明顯，為一個碎裂角礫狀的均勻塊體，分布范圍及深度受飛來峰的形態和底座推覆斷層控制。礦體北東～南西長大于3 000m，北西～南東出露寬度450～1 600m，勘查控制礦體北側最大垂深309.66m，中部72.77m～143.83m，南側59.15m～101.74m。含礦巖體地表北高南低，深部起伏不平，平面形態近園形、橢圓形；斷面形態呈蘑菇云形狀；空間上形態不規則。

2.2 結構構造特征

礦體外觀為角礫狀，由鈣質、少量泥質膠結而成，后生裂隙發育，嵌布的碎塊、角礫主要為石灰巖，少量白云質灰巖。碎塊直徑大于0.5m，少數甚至大于2 m ；一般為1×1×0.5cm3～10×20×30cm3。角礫棱角分明，并由原巖灰巖粉末重新膠結，膠結物為鈣質、鈣泥質和泥質。鈣質膠結者，巖體完整，肉眼可見灰色～深灰色角礫和灰白～淺灰色膠結物相嵌成巖，地表明顯可見灰巖角礫堅硬突起，膠結物微風化、溶孔發育，呈下凹的孔隙，遠看角礫似星散狀分布（見圖2、3）。泥質膠結者，巖體松散，灰巖角礫和泥質膠結物易于自然分離，泥質隨著雨水易沿著裂隙流失，或者充填成夾縫土及巖溶土。受后期構造作用，礦體內部巖石破碎，裂隙發育。

2.3 礦石質量特征

圖2 星散狀碎裂角礫狀灰巖礦石

圖3 鈣質膠結的角礫狀灰巖礦石

礦石自然類型僅一種，為角礫狀灰巖礦石 (圖3)，礦物成分以方解石為主，占95%～99%，方解石多呈0.004～0.06mm的粉晶狀，少量泥晶（<0.004mm）和細晶（0.06～0.25mm），由于重結晶作用明顯，還有部分達到中晶甚至粗晶，結晶組分中生物屑占 10%～25%，生物屑呈星散狀較均勻分布于泥粉晶方解石中，生物屑礦物成分主要也是方解石，少量被硅質交代，生物屑種類有棘屑、藻類、鈣球、腕足、介形蟲、苔蘚蟲、有孔蟲等，大部分生物屑因重結晶使內部結構遭破壞，僅可辨其外形；黑色鐵質呈浸染狀及少量星散狀分布于礦石中；少量白云呈較規則的四邊形、菱形，粒徑多大于方解石，且自形程度略高于方解石，白云質灰巖中分布不均，有團塊、角礫聚集現象（富含者即為白云質灰巖或灰質白云巖夾石）。礦石具含生物屑泥粉晶～細晶結構，結構組份中泥粉晶方解石占65%～75%，細～中晶占10%～15%，生物屑占15%～25%。礦石礦物成分和結構組分均較單一穩定。

礦石主要化學成分為CaO 54.79%，MgO 0.47%，SiO20.74%，Al2O30.19%，TFe2O30.21%，K2O 0.035%、Na2O 0.0073%，SO30.033%，Cl 0.0079%，LOI 43.19%，礦石質量良好且穩定，是優質的水泥用石灰質原料。

3 礦床成因

根據礦體的巖性組合（淺灰～灰色碎裂塊狀、角礫狀灰巖，淺灰色角礫狀白云質灰巖，極少量含燧石結核灰巖）特征和生物化石組合（蜓類、珊瑚、腕足類、藻類、牙形刺、介形蟲、苔蘚蟲、有孔蟲等）特征分析，其含礦層原巖屬于濱海～淺海相生物化學沉積型碳酸鹽巖成因，原碳酸鹽巖含礦層經過構造作用（巨大的推覆構造或者冰川運動），搬運、擠壓、破碎，重結晶而形成本飛來峰含礦巖體，構成本石灰巖礦床現狀形態。

礦體為飛來峰構造作用形成，由于基座上的逆掩斷層，使二疊系下統陽新灰巖經搬運、推覆于三疊系須家河組地層之上，并使灰巖碎裂，原生層理遭到破壞，形成了目前的形態和內部結構構造特征。其次，飛來峰構造作用過程中，同時伴有化學作用，巖石發生動力變質、碎裂變質、低溫度熱液蝕變、交代等作用，使巖體化學成分發生部分重結晶和交代現象，使碳酸鹽巖原巖部分化學成分發生變化。從鉆孔資料揭示結果來看，陽新灰巖在逆掩斷層面附近有極少量陸源碎屑石英，同時，底板須家河組中段地層中CaO含量偏高，有碎屑方解石存在，遠離該斷層的礦石 CaO含量較高，MgO、K2O、Na2O含量很低，在近斷層附近，部分段 SiO2含量較高。由于逆掩斷層對含礦巖體的影響以物理機械摩擦、擠壓、不同巖性相互機械混入為主，化學作用主要表現為交代和重結晶現象，使巖礦石礦物成分有分異、富集等現象，因此認為該斷層對礦區礦石質量有一定影響，其中主要為機械破壞，化學影響是局部的。

4 勘探方法

按照《冶金、化工石灰巖及白云巖、水泥原料礦產地質勘查規范》（DZ/T0123—2002）要求和礦體地質特征，勘探工作將礦體作為一個較均勻塊體，按150°方向布置了7條勘探線，用方格網狀200×200m網度布置鉆探工程，探求探明的經濟基礎儲量（111b），其外圍按300～400×300～400m網度探求控制的經濟基礎儲量（122b），單工程控制的外推部分，探求推斷的內蘊經濟資源量（333），在地表用淺鉆按照50×100的網度查明表土厚度。

同時，在礦區中部布置物探（電法）工作，以查明基底的起伏形態，利用鉆探工程驗證，對中部含礦巖體的基底斷層形態進行了控制。

本勘探方法的特點是：不考慮層理的概念，地表按方格網狀用淺鉆控制表土厚度，深部按方格網狀用鉆孔以標高控制礦體質量和形態。并用物探方法，基本查明了基底的起伏形態。

目前，礦山已經開采多年，開采現狀與勘探資料基本相符，說明利用方格網法施工鉆孔，輔以淺鉆、槽探、物探手段，對礦體的形態、礦石質量及夾層位置、形態、化學成份等都得到了有效控制和查明，對飛來峰底座斷層的形態、產狀、位置、性質右也基本調查清楚，控制完整，勘探所選用的勘探方法和手段符合礦床實際。

［1］四川省地質局第二區域地質測量隊，灌縣幅1:20萬區域地質測量報告[R]. 1965．

［2］高瑞祥，四川省彭州市臥牛坪礦區石灰巖礦勘探報告[R]. 2005．

［3］中華人民共和國國土資源部，冶金、化工石灰巖及白云巖、水泥原料礦產地質勘查規范[S]. 北京: 中國標準出版社，2002．

Geological Feature and Exp loration for the Woniuping Limestone Deposit in Pengzhou, Sichuan

GAO Rui-xiang
(Sichuan Division, Geological Exploration Center for the China Building Material Industry, Chengdu, Sichuan 610017)

The Woniuping limestone deposit in Pengzhou, Sichuan lies in the Longmenshan nappe structure zone and confined to the Perm ian Yangxin Formaition. This paper deals w ith its geological features and exploration method.

limestone deposit; geological feature; nappe outlier; exploration; Woniuping

P618.130.2

A

1006-0995（2014）01-0084-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2014.01.019

2013-05-16

高瑞祥（1965-），男，四川人，高級工程師，長期從事野外地質勘查和技術管理工作