寧夏中衛市油井山大泉子溝陶瓷粘土礦床地質特征及開發前景分析

呂純青 / 寧夏回族自治區國土資源調查監測院

寧夏中衛市油井山大泉子溝陶瓷粘土礦床地質特征及開發前景分析

呂純青 / 寧夏回族自治區國土資源調查監測院

通過對礦區地層、構造、礦層規模、形態、礦石質量、礦石加工技術性能、礦石可利用性及開發條件研究分析。認為：該礦床陶瓷粘土礦體形態規則，呈層狀、似層狀，礦層厚度較穩定；礦石質量較好；內外部開發條件良好，可建設中型規模露天礦山，具有良好的開發前景。

大泉子溝；陶瓷粘土礦；開發前景分析

寧夏中衛市油井山大泉子溝陶瓷粘土礦床位于寧夏中衛市南部，行政區劃屬中衛市管轄。為發展中衛市地方經濟，解決企業陶瓷粘土資源短缺，2013-2014年寧夏國土資源調查監測院對中衛市油井山大泉子溝陶瓷粘土礦床開展了詳查工作，求得陶瓷用粘土礦資源量為中型規模。筆者通過對油井山大泉子溝陶瓷粘土礦床的礦層特征、開采技術條件等初步分析，認為油井山大泉子溝陶瓷粘土礦床礦石質量好，具一定規模，內外部開發條件良好，具有良好的開發前景。

1.礦區地質

1.1 地層

礦區位于香山弧后盆地北側，早古生代為強烈沉陷區，沉積了巨厚的寒武奧陶系，加里東運動使得早古生代地層褶皺。華力西早期復又沉降，沉積了上泥盆統、石炭系、二疊系和三疊系，晚期華力西、印支和燕山運動使區內再度隆起，中斷沉積。喜馬拉雅期區內仍為隆起區，除在山間盆地有少量沉積外，大部分地區遭受剝蝕，未接受沉積。

礦區內出露地層有奧陶系香山群狼嘴子組黃河井段、磨盤井組；石炭-二疊系太原組；二疊系大黃溝組、紅泉組；古近系寺口子組和清水營組；第四系上更新統馬蘭組、洪積層和全新統沖積層。

1.2 構造

礦區位于油井子溝向斜西翼，構造較簡單，除礦區中部小型褶皺外，出露巖層多呈單斜層狀產出。總體走向為北東-南西向，傾向南東，傾角25-58°。礦區中部發育有小型向斜及背斜褶皺構造，規模較小。斷裂構造較發育，主要斷裂方向與地層走向基本一致，為北東向的正斷層和逆斷層，傾角30-65°，斷層對含礦地層有破壞作用。

1.3 巖漿巖

礦區內未見巖漿巖出露。

2.礦床地質

2.1 礦層特征

礦層賦存于石炭-二疊系太原組（C2P1t）中細粒砂巖夾泥巖、粉砂巖泥巖中，礦區內共有一層陶瓷粘土礦，為灰白、灰綠、青灰色為主的粘土巖，礦層底板為中細粒砂巖夾泥巖、粉砂巖泥巖，礦層頂板為石炭-二疊系太原組（C2P1t）灰、灰白色石英砂巖。礦體呈層狀產出，除中部小褶曲外，產狀變化不大，傾向南東，傾角25-58°。礦層不含夾層、無蝕變現象、礦石成分單一、顏色相近、結構構造相同、較穩定，礦層走向長約3.53km平均厚度1.77m。

2.2 礦石質量

2.2.1 礦石礦物組成及結構構造

礦石主要為灰白、灰綠、青灰色軟質粘土巖，斑點狀泥質結構、塊狀構造，含鐵質鮞粒者為含球粒泥質結構。局部礦石中見有不均勻呈星點狀分布的小孔，孔徑一般在0.05mm以下，手摸具滑感，手能掰碎。

2.2.2 礦石的化學成分

礦區陶瓷粘土礦Al2O3含量約30.11%，TFe2O3含量≤3.5%，SiO2含量約60.00%，K2O含量穩定在1～3%，符合陶瓷粘土礦工業指標。礦石的組合樣品分析結果表明，礦石中有害雜質含量均很小。根據物性試驗樣分析礦石干燥收縮率-0.3%，耐火度1760℃～1780℃，自然白度25.7～28.3，煅燒白度在950℃時為74.3，在1000℃時為75.7。

2.3 礦石自然類型

礦區的的陶瓷粘土礦石為灰白、灰綠、青灰色軟質粘土巖，呈層狀產出，斑點泥質結構，塊狀構造。礦石中礦物成分主要為高嶺石，含少量石英，易掰碎，礦石質軟，可塑性較強。礦石中的礦物成分單一，礦物組成差異較小，結構構造、顏色相近，因此，礦石的自然類型為粘土巖。

2.4 礦石加工技術性能

礦石類型為陶瓷粘土礦，礦石質量穩定，礦石具有較高的粘結力、可塑性和良好的燒結性能，在1360℃時能燒成白色的坯，燒結溫度和耐火度間隔大，焙燒后無疤痕和斑點。可制造各種工業技術陶瓷、建筑衛生陶瓷和日用陶瓷的主要原料。符合陶瓷粘土礦工業要求，質量較優。

2.5 礦石可利用性

礦石主要組分為高嶺石，礦石的抗壓強度屬軟弱型，易形成碎塊和粉未，礦石具有較高的粘結力、可塑性和良好的燒結性能，可塑性較強。在1360℃時能燒成白色的坯，燒結溫度和耐火度間隔大，焙燒后無疤痕和斑點，試制陶瓷產品具白度高，透光性好，瓷質細膩，成瓷范圍寬等特點，是理想的陶瓷原料。它是制造各種工業技術陶瓷、建筑衛生陶瓷和日用陶瓷的主要原料。礦區內礦石有害元素TFe、Ti含量在適宜范圍內，總體上符合陶瓷粘土礦石質量標準。礦石通過制陶工業試驗，生產陶瓷制品質量良好，制陶成品率較高。

3.礦床開發前景分析

3.1 資源形勢分析

3.1.1 自然地理、經濟和建設條件

礦區交通方便，有簡易公路與G109國道，S202省道相接，可達中衛市、同心縣、海原縣等地，距中衛火車站52km，區內資源由鐵路、公路運往全國各地。礦區電力由寧夏電網供給，電力充足，區內飲用水及工業用水由興仁鎮拉運，成本較低。礦區所在地鄰近中衛市興仁鎮，當地勞動力富余。礦山基礎設施建設所需建筑材料：水泥、塊石、砂、白灰等可就近在中衛市興仁鎮等地解決，投入不大。礦山生產企業現開發多處礦山，積累有多年的生產經營經驗，礦山開發生產所需的機械設備（挖掘機、運輸車輛等）齊全。礦山開發條件理想。

3.1.2 礦產資源經濟形勢分析

陶瓷粘土適于作陶瓷原料，主要礦物為高嶺土。具有高的粘結力和可塑性，良好的燒結性能，在1360℃時能形成白色的坯，燒結溫度和耐火度間隔大，焙燒后無疤痕和斑點，化學成分中Fe2O3、TiO2等有害雜質含量甚微。陶瓷粘土是制備各種工業技術陶瓷，建筑衛生陶瓷和日用陶瓷的主要原料。中衛泰合耐火材料有限公司擬使用該原料生產集實用性、裝飾性和節能保溫性于一體的陶瓷器具，使用前景光明。目前中衛市興仁鎮油井山地區，寧夏益泰礦山開采有限公司開采油井山陶瓷粘土礦供應外省區陶瓷加工廠，隨著經濟發展，需求量還將增加。

3.1.3 資源量

礦區求得陶瓷用粘土礦資源量為中型陶瓷粘土礦床，可滿足礦山所需。

3.2 礦山開發的可行性

本礦床礦層及厚度均較穩定，與圍巖平行展布。礦層底板為中細粒砂巖夾泥巖、粉砂巖泥巖，頂板為細粒石英砂巖，巖石完整性好，傾角25～58°，小于采場最終邊坡角（55°）的一般要求；礦層最低開采標高1800m；剝采比不大于21:1，符合露天開采技術條件一般要求；遠離公路、鐵路、高壓線、居民區和其它建筑物，完全符合爆破安全距離（一般不小于300m）的技術要求。

礦層主體位于當地侵蝕基準面之上，水文地質條件屬簡單類型。礦層底板為礦層底板為中細粒砂巖夾泥巖、粉砂巖泥巖；礦層頂板為石英砂巖，抗風化強，屬于較高強度的硬質巖石。

礦區水文地質條件簡單，工程地質條件簡單，開采對周邊環境影響不大。礦床開采方式為露天開采，開采方法選用自上而下水平分段采礦法，臺段高度應不大于10m。用潛鉆鑿巖爆破，然后原礦石經水沖洗選，裝車運輸至廠。總體來講，油井山大泉子溝陶瓷粘土礦礦石為較優質的陶瓷粘土原料。因此，礦山開采條件良好。

4.結論

寧夏中衛市油井山大泉子溝陶瓷粘土礦床陶瓷粘土礦層形態規則，呈層狀、似層狀，礦層厚度較穩定；礦石質量較好；內外部開發條件良好；礦區探明的資源儲量可滿足建設中型規模露天礦；礦區具有良好的開發前景。