■甄俊偉
(廣東省地質局第七地質大隊廣東惠州516000)
廣東省龍門縣上窩礦區水泥用石灰巖礦地質特征
■甄俊偉
(廣東省地質局第七地質大隊廣東惠州516000)
通過上窩礦區水泥用石灰巖礦勘查工作,基本查明成礦地質條件;基本控制礦體的礦體特征、空間分布;基本查明礦石物質成分、礦石質量。根據水泥用石灰質原料地質勘查一般工業指標(DZ/T0213-2002)圈定礦體,采用平行斷面法及不平行斷面法進行估算資源儲量。截止2015年4月1日,礦區范圍內水泥用石灰巖礦保有資源儲量(122b+333)26646.4萬t,已采耗資源儲量2628.34萬t,累計查明資源儲量29274.74萬t。礦床規模為大型。
龍門縣 上窩礦區 水泥 石灰巖
在2005~2016年內,上窩礦區范圍內主要進行過3個階段的地質勘查工作,第一階段為高朗頂礦段+40m標高以上勘查工作;第二階段為羅洞礦段-10m標高以上的勘查工作;第三階段為上窩礦區-30m以上勘查工作。作者于2014年12月至2015年3月參與了第三階段上窩礦區補充詳查工作,通過地表調查,鉆探揭露,取樣分析,基本查明礦區內水泥用石灰巖礦資源儲量,并對其進行評價。
1.1 地層
礦區出露地層主要為上泥盆統大烏石組(D3d),下石炭統龍江組(C1yln)、劉家塘組(C1ylj)、石磴子組(C1ds)、測水組(C1dc),上石炭統黃龍組(C2h)和第四系(Q)等。
上泥盆統大烏石組(D3d):僅出露上亞組第三段(D3d23),主要分布于礦區東側,東北部有少量出露。中上部以粉砂質千枚狀頁巖為主與細粒石英砂巖、粉砂巖呈不等厚的互層或夾層,上部局部夾一層泥質條帶砂質灰巖透鏡體。下部以細砂質粉砂巖為主,少量細粒石英砂巖。傾向240°~330°,受區域構造影響傾角變化較大,一般為6°~60°,厚度大于120m。下石炭統龍江組(C1yln):分布于礦區東部,中上部為粉砂質千枚狀頁巖與細粒石英砂巖、粉砂巖呈不等厚的互層或夾層,下部為細粒石英砂巖。與下伏泥盆系大烏石組(D3d23)為整合接觸關系。傾向220°~330°,受區域構造影響傾角變化較大,一般為7°~56°,厚度大于140m。下石炭統劉家塘組(C1ylj):分布于礦區中東部,中、上部碳質生物泥晶灰巖。下部薄層、中厚層狀細粒石英砂巖,含鈣粉砂巖或粉砂質頁巖,間夾數層生物泥晶灰巖或白云巖透鏡體。與下伏龍江組為平行整合接觸關系。傾向約265°~285°,傾角大致15°~25°,厚度約120m。下石炭統石磴子組(C1ds):分布于礦區中部。為石灰巖(生物碎屑灰巖、泥晶灰巖)、泥質灰巖、炭質灰巖、白云質灰巖。常見微斜層理、水平層理、透鏡狀層理,偶見泥裂現象和垂直層面的蟲孔。鉆孔巖芯可見溶蝕現象。總體傾向為269°~290°,總體傾角為20°~30°,礦區出露厚度約276m。本層為含礦層,采場中可見層間褶皺。下石炭統測水組(C1dc):分布于高朗頂山體的中西部,上部砂質頁巖、砂巖、炭質頁巖夾透鏡狀薄煤層(線),中部細粒石英砂巖、粉砂巖、炭質頁巖夾白云質灰巖,下部砂巖、粉砂巖、頁巖互層夾白云質泥質灰巖。與下伏石磴子組(C1ds)呈整合接觸關系。傾向總體為265°~288°,總體傾角為20°~30°,厚度大于220m。上石炭統黃龍組(C2h):分布于高朗頂山體西部,上部為厚層狀粉晶白云巖,局部夾白云質石灰巖,下部厚層狀粉晶灰巖夾白云巖,與下伏測水組地層接觸關系為平行不整合。傾向為265°~275°,傾角大致35°,厚度為40~60m。第四系全新統(Q):分布于山腳四周平緩地帶。
1.2 構造
礦區位于龍門盆地復式背斜的西翼,地層主要為單斜構造,構造較為簡單,節理裂隙發育,小揉皺發育。礦區內節理裂隙較發育,可見一組共軛節理。其產狀分別為350°~10°∠30°~50°和75°~95°∠60°~80°。東西向節理長40~100cm,寬0.1cm~15cm;南北向節理長30~40cm,寬0.1cm~10cm。小揉皺主要分布于礦區中部,為連續性層間褶皺,屬直立傾伏褶皺,核部和兩翼地層均為石磴子組灰巖,兩翼產狀分別為0°~30°∠30°~50°,180°~210°∠30°~50°,北西向傾伏,傾角15°~20°,轉折端為圓弧狀。此外,南部地層受構造應力的影響較小,巖層未出現褶皺變形,較好的保留了地層總體產狀。
1.3 巖漿巖
礦區內僅揭露一條輝綠玢巖巖脈。位于礦區南部采石場內,礦坑內可見寬度約6m,長約400m,連續出露,產狀為262°∠81°。
2.1 礦體特征
上窩礦區水泥用石灰巖礦層賦存于下石炭統石磴子組(C1ds)中,為厚度穩定、總體呈北西西傾向的單一層狀礦體;中間夾有4條Ⅱ級品礦體和10條夾層。其頂板為西部測水組地層,底板為東部劉家塘組地層。工程控制長度1590~1849m,地表控制寬度460~880m,工程揭露厚度約210m,地表出露面積約1.02km2。
受區域褶皺影響,礦體發育復式層間平緩褶皺,產狀為260°∠32°和80°∠30°。礦體總體傾向260°~290°,傾角范圍30°~50°。

圖1 礦區地質圖
2.2 礦石質量
礦區水泥用石灰巖礦的化學成份以CaO含量高、MgO含量低為主要特征。經統計(1852樣),全礦區CaO質量分數為52.19%,MgO質量分數為0.74,全礦區CaO變異系數為0.040,MgO變異系數為0.66,質量分數變化幅度都較小,礦石質量穩定。
礦體沿走向變化情況:CaO質量分數沿走向由南向北(3~14線)總體呈增高的趨勢,3線CaO質量分數最小,為48.41%;8線CaO質量分數最大,為53.16%;10線、12線、14線略有下降趨勢。MgO質量分數沿走向由南向北(3~14線)總體呈減小的趨勢,3線MgO質量分數最大,為1.22%;14線MgO最小,為0.52%。據此可以判斷,礦石品質由南向北越來越好。
礦體沿傾向變化情況:由于10號勘探線礦體產狀清晰、控礦鉆孔相對較多,沿傾向對礦體控制情況最好,故選取10線作為代表對礦體沿傾向變化情況進行說明。通過對同一層位礦體沿傾向CaO、MgO質量分數變化情況進行分析,可知CaO質量分數的變化趨勢為由西向東逐漸降低;MgO質量分數隨標高升高而升高。
礦體沿厚度方向變化情況:110m以上標高范圍CaO質量分數為47.32%,MgO質量分數為2.0%;-10~-30m標高范圍CaO質量分數為52.08%,MgO質量分數為0.6%。由地表向下至開采標高底界-30m,CaO質量分數越來越大;MgO質量分數越來越小。
區內水泥用石灰巖礦床屬海相沉積型,礦體厚度大,分布連續、產狀平緩穩定,質量穩定,礦體頂底板大部分處在采礦許可證范圍外,證內礦體呈巨塊狀產出,因此總體采用平行斷面法對資源儲量進行計算。其中3、1、0、2、4、6線的剖面方向為80°,8、10、12、14線的剖面方向為78.5°,剖面間距為200m,因此在6線與8線之間的Ⅶ塊段采用不平行斷面法估算資源儲量。其中為準確估算采耗量,在2線南、北分別增加2-0、2-4等2條輔助剖面。9條勘探線控制的資源量為控制的經濟基礎儲量(122b),勘探線外推及線上鉆孔外推的資源量為推斷的內蘊經濟資源儲量(333)。
通過本次地質詳查工作,截止2015年4月1日全區(標高+231.4m~-30m)累計查明水泥用石灰巖礦資源儲量29274.74萬t,其中保有資源儲量(122b+333)26646.4萬 t(其中 122b儲量18774.37萬t,333資源量7872.03萬t),已采耗資源儲量2628.34萬t。其中Ⅰ級品資源儲量(122b+333)為26595.02萬t,占礦床儲量99.8%,Ⅱ級品(333)為51.38萬t,占礦床儲量0.2%。
上窩礦區的采礦權人為惠州市光大水泥企業有限公司的配套礦山,惠州市光大水泥企業有限公司利用先進、成熟的生產技術進行石灰石礦山開發利用建設,而本礦區資源量大、礦石質量優良、開采條件好、運輸方便,是水泥廠理想的石灰質原料基地。本次詳查工作可以使公司所需要的主要原料——石灰石資源得到保障,從而保證公司的可持續發展。
[1]廣東省地質礦產局,1996年,廣東省巖石地層
[2]廣東省地質礦產局756地質大隊,1985年,1:5萬平陵幅區域地質調查報告
P62[文獻碼]B
1000-405X(2016)-5-33-2