遼寧省大四平石灰石礦地質條件及其開發利用

崔黎

摘 要：大四平礦區在中奧陶世接受了一套以鈣、鎂質灰巖為主的地層沉積，形成了一層厚度大、層狀穩定的石灰巖。該石灰巖具有含鈣量高，雜質含量低等諸多優點，成為生產水泥的優良原材料。石炭系沉積的鐵質層夾鋁土頁巖也為生產水泥熟料主要的原材料之一。因此大四平地區石灰巖有著良好的開發利用前景。

關鍵詞：大四平;石灰石礦;開發利用

1 概況

遼寧省大四平鎮隸屬于新賓滿族自治縣，地處新賓縣西南部。地理位置屬于兩市四縣交界（撫順市、本溪市;新賓縣、撫順縣、桓仁縣、本溪縣）。

大四平鎮礦茂資源豐富，境內蘊藏著大量的煤炭、石灰石、硅石、粘土、鐵礦石等。其中煤炭資源儲量9000萬噸;石灰石儲量約40億噸;硅石儲量約1億噸;粘土儲量為1500萬噸;鐵礦石儲量約1000萬噸。該鎮工業經濟占全鎮國民經濟的80%以上，是典型的工業重鎮。目前該鎮石灰石資源并沒有得到有效利用，目前僅有兩家水泥廠生產水泥，但年生產量只有15萬噸左右。由于本區內石灰石儲量大，含鈣高等特點，故應加大投入，使其得到更好的開發利用。

2 區域地質背景

該區位于中朝準地臺、膠遼臺隆、臺太子河～渾江臺陷遼陽～本溪凹陷北部。

2.1 地層特征

區內出露的地層較豐富，從元古界到新生界均見出露。

元古界：出露地層主要有青白口系、震旦系。主要巖性為石英砂巖、頁巖、泥灰巖、砂質泥質巖、細粒石英砂巖等。

古生界：出露地層有寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系。本地區在寒武紀、奧陶紀這兩個時期接受了一套以鈣、鎂質灰巖為主的地層沉積，與石灰石成礦有密切關系。石炭紀、二疊紀接受了一套以砂巖、礫巖、頁巖為主的地層沉積。

中生界：出露地層主要為侏羅系。該時期沉積了一套以砂巖、礫巖、頁巖夾煤層為主的地層。在該層內發現多處具工業價值的煤礦。

新生界：主要出露地層為第四系全新統。主要由沖充物、砂、亞砂土組成。

2.2 巖漿巖特征

本區域內巖漿巖不發育，僅在東南部出露有侏羅紀第二期花崗巖體及零星出露有前震旦紀閃長玢巖及侏羅紀第一期閃長巖等小巖體。

2.3 構造特征

區域內以東西向構造展布為主。由東西向的褶皺及壓性斷層結構面組成，并伴生有北東向，北西向的扭性斷裂。

3 礦區地質特征

3.1 含礦層位及上覆和下伏巖層特征

1、含礦層位下伏巖層：下馬家溝組

形成于中奧陶世，巖性主要深灰、灰色中厚層夾薄層灰巖、花紋狀灰巖，夾含燧石結核灰巖。底部以一層角礫狀灰巖或黃灰色薄層白云質灰巖與亮甲山組分界。

2、含礦層位：上馬家溝組

形成于中奧陶世，整合接觸于下馬家溝組之上。主要巖性：下部為深灰色中厚層泥晶灰巖，花紋狀灰巖;上部為深灰、灰色中厚層、厚層灰巖或白云灰巖，本組巖性穩定。該層泥晶灰巖、花紋灰巖含鈣量高，雜質含量低等優點，為制做水泥、冶金熔劑的優質原材料。

3、 含礦層位上覆巖層：本溪組

形成于下石炭世，平行不整合于上馬家溝組之上。底部不整合面上的風化殼為鐵質、泥質物和灰巖礫石，局部地方形成山西式鐵礦。本組巖性下部為黃綠、黃、紫色頁巖與砂巖夾G、F兩層鋁土頁巖、薄煤層;上部為青、黃綠、黃色頁巖、砂巖、灰巖透鏡體和E層鋁土頁巖，局部夾薄煤層。本層中鋁土頁巖具有一定規模，且埋藏淺，利于開采等優點，可作為生產水泥熟料的主要原材料之一。

3.2 礦區構造特征

1、斷裂構造特征

斷裂構造主要由北西向、北東向壓扭性斷裂切割了古生界地層，導致局部含礦巖層沿走向突然中斷，對局部礦體起破壞作用。

2、褶皺構造特征

區內地層主要分布在近東西向分布的向斜構造北翼上，呈向南傾斜的單斜地層分布，傾向180°—210°;傾角20°—30°。

3.3 礦石質量

本區內石灰石礦石賦存于上馬家溝組中，以泥晶灰巖和含白云質花紋灰巖為主，巖石呈深灰色，泥晶結構，中厚層—巨厚層構造。主要礦物成分為方解石，均為粒徑小于0.01mm的泥晶，含量高達90%以上，白云石及少量泥質，二者含量之和小于10%。

3.4 找礦標志

大四平石灰巖礦屬于層狀沉積礦床，嚴格受地層控制。地貌上礦體多形成陡立懸崖。礦體以上馬家溝組底部紫紅色和黃綠色白云質灰巖為標志界線。

4開發利前景

4.1礦床開采技術條件

礦體位于當地侵蝕基準面以上，地形有利于自然排水，且附近無地表水體;礦體圍巖力學強度高，結構面不發育，穩定性好，但局部地段見有溶洞，但多被泥沙質充填，對礦床的開采影響較小;當地無原生環境地質問題，礦石及廢棄物不易分解出有害組分，采礦活動不形成對附近環境和水體的污染。只要在礦床開采過程中針對可能發生的地質災害做好相應的治理措施，便可將災害發生的概率降到最低。

綜上所述，該區礦床開采技術條件為簡單型礦床，為礦石的開采提供十分便利的條件。

4.2 交通條件和電力、人力資源

大四平鎮位于新賓縣與本溪縣交界，現有煤礦、粘土礦等多個礦業公司，被喻為是新賓縣的工業重鎮，交通四通八達;高壓輸電線路多，覆蓋面廣，可提供足夠的電能來滿足大、中型企業生產。

區內剩余勞動力多，人力資源豐富。

4.3生產水泥的物理性能

參照本區內以有的水泥廠興京水泥廠，其生產水泥已有十余年，其生產技術條件成熟。其生產的水泥物理性能見表1：

表1 興京水泥石生產水泥的物理性能

以上指標均符合國家的相關規定要求。

生產實踐證明：區內的石灰石完全可以用做生產硅酸鹽水泥原料開采利用。

5找礦遠景

石灰巖：寒武系可作水泥原料的共有三個層位：堿廠組石灰巖厚度薄，一般具小型礦床規模;饅頭組上部灰巖含鈣較高，規模

可達小—中型礦床;張夏組中上部的石灰巖是重要的礦層，可達中型礦床規模。

白云巖：主要形成于下奧陶世，白云可做熔劑，耐火材料。

鋁土礦：石炭系中統本溪組和上統太原組，都賦存有多層鋁土礦，當含鋁較高時，可構成鋁土礦。

由上述分析得出：本區內石灰石儲量大，含鈣高等特點，故應加大投入，使其得到更好的開發利用。礦區成礦地質條件優越，礦區西北部位因勘查程度較高，礦體規模較大，礦化較好，已設立采礦權并被開發利用，效益較好。位于礦區東南部位，成礦地質條件與上述部位相同，且其西北部位經工程控制證實，礦化良好，但工程控制程度低，難以對其作出準確評價，需進行進一步地質工作，以提高其勘查、研究程度并擴大其資源儲量遠景;因此該區的找礦潛力極大，如對其進行進一步地質工作，有望大大提高礦區的資源儲量遠景。