尼泊爾帕羅帕縣Bhutuke水泥用石灰巖礦地質特征及成因

王文玉

尼泊爾帕羅帕縣Bhutuke水泥用石灰巖礦地質特征及成因

王文玉

（中國建筑材料工業地質勘查中心四川總隊，成都 610000）

Bhutuke水泥用石灰巖礦大致位于中喜馬拉雅帶與低喜馬拉雅帶接觸部位，即邊緣主斷層附近，屬帕羅帕縣管轄。礦區內大面積出露為震旦系加布陽巖系地層，少量第四系全新統殘坡積層分布；Bhutuke水泥用石灰巖礦賦存于震旦系加布陽巖系尼爾吉里組地層中；礦體呈中厚層產出，礦石質量良好、穩定，屬于淺海相化學沉積型碳酸鹽巖礦床。礦山的開采條件一般，但所處地域內對水泥需求量大，開發利用能產生很好的經濟和社會效益。

Bhutuke石灰巖；地質特征；成因；帕羅帕縣

Bhutuke水泥用石灰巖礦位于尼泊爾首都加德滿都（Kathmandu）南西方向，屬藍毗尼專區（Lumbini Zone）帕羅帕縣（Palpa）管轄。地形地貌屬中山深切割地貌，整體地勢呈北東南西走向，地勢中西部高，南、北部低，區內最高峰為北西角山頂，海拔標高1 680m，最低位于礦區東邊界河流，海拔標高500m，相對高差1 180m。礦區內主要河流有：礦區南邊的Arun Khola，河水由西往東流動，距礦區相對高差800m以上。

區域上大致位于中喜馬拉雅帶與低喜馬拉雅帶接觸部位，即邊緣主斷層附近(夏之秋，1990；吳欽，1994）（圖1）。為單斜構造，構造中等，區內未見巖漿巖和變質巖。

圖1 尼泊爾地形分帶圖

1 礦區地質

1.1 地層

礦區出露地層較簡單，主要為震旦系加布陽巖系尼爾吉里組（Z）、拉郡組（Z），少量第四系(Q4)。由老至新敘述于下（圖2）。

震旦系加布陽巖系尼爾吉里組（Z）：上部為淺灰—深灰色灰巖，微晶結構，中—厚層狀構造、塊狀構造，灰巖中夾有淺灰—淺灰黃色薄—中層狀白云質灰巖、泥質灰巖夾層，厚度大于400m；中下部為淺黃、淺灰綠色砂泥巖，泥質結構，薄層狀構造，主要礦物成份為泥質，其間夾有薄層淺灰色灰巖，厚度23～30m；下部為深灰色灰巖與淺灰、淺灰黃色白云質灰巖互層，厚度40～150m。

圖2 帕羅帕縣Bhutuke水泥用石灰巖礦區地質圖

震旦系加布陽巖系拉郡組（Z）：底部為薄層狀灰巖與淡黃色白云巖互層，厚度大于270m；中上部為黃色、黃褐色砂泥巖，厚度大于100m。與下伏震旦系加布陽巖系尼爾吉里組（Z）斷層接觸。

第四系(Q4)：殘坡積(Q4edl)，主要分布在礦區南側低洼槽谷及緩坡地帶，為殘坡積含碎石砂土堆積層形成莊稼地。厚約0～2m。

1.2 構造

礦區大致位于中喜馬拉雅帶與低喜馬拉雅帶接觸部位，即邊緣主斷層附近，是急傾斜的逆斷層，礦區范圍內地層為向南東單斜構造，走向近北東—南西展布，產狀115°～206°∠17°～60°。礦區內見次級小褶皺，沿走向巖（礦）層厚度變化穩定，礦區構造類型中等。礦區內發育有一條斷層（F1），分布于礦體與頂板接觸界線（表1），可見零星強風化斷層角礫巖殘留體。斷層線平面上形態不規則，對礦體形態及完整性有一定影響。

表1 斷層特征統計表

節理裂隙，礦體位于斷層下盤，在斷層形成過程中，巖體內部發生擠壓碎裂，在地形陡峻處較常見，綜合整理研究后，按其發育程度和產狀共分為三組，第一組產狀為54°～75°∠56°～66°，裂隙為斜向節理，節理走向與巖層走向斜交，裂面相對平直，裂縫寬一般0.50～3.00cm，充填黃色粘土及少量石灰巖碎塊，走向延長數米至十余米，傾向延深數米，向下閉合；第二組產狀為243°～285°∠58°～80°，裂隙為傾向節理，節理走向與巖層走向大致垂直，裂面較平直光滑，裂縫逐漸閉合，寬一般0.1～10cm，充填黃色粘土及少量石灰巖碎塊，走向延長一般數米至數十米，傾向延深數米，向下閉合；一、二組裂隙為X共軛裂隙。第三組產狀為311°～357°∠53°～62°，裂隙為斜向節理，節理走向與巖層走向斜交，裂面相對平直，裂縫寬一般0.10～2.00cm，充填少量黃色粘土，走向延長1至十余米，傾向延深數米，向下閉合，與一、二組裂隙為X共軛裂隙（圖3）)。礦區裂隙雖然普遍發育，但連通性較差，規模不大，對地層的完整性、連續性不造成影響。

圖3 節理傾向、傾角玫瑰花圖

圖4 地質剖面圖

2 礦體地質特征

2.1 礦體特征

礦體賦存于加布陽巖系尼爾吉里組（Z）地層內，產狀與地層產狀一致，總體走向南西—北東向，傾向115°～206°，傾角17°～60°（圖4）。礦體出露標高1 238～1 684m，出露走向長度為1.57km，寬度為310～580m，層狀產出，在走向和傾向上礦層厚度基本穩定。

2.2 礦石類型及質量特征

據礦石的礦物組成、結構及構造特征，礦區礦石自然類型主要為石灰巖，占95%。石灰巖礦石：灰、深灰色，少量淺灰色，中層-塊狀，以微-粉晶結構及粉-細晶結構（圖5）為主，致密、性脆、斷面為貝殼狀。礦物成份：方解石75%～93%，白云石占6%～20%，另含少量泥質、鐵質。泥質多呈填隙狀，分布于后期方解石脈中，少部分呈交代狀。粒徑0.004～0.06mm，鐵質在巖石中呈星散粒狀～浸染條紋狀分布。少量灰巖夾泥質條帶。

礦石主要化學成分最低（高）值及平均值見（表2），由表2看出礦石有益組分（CaO、SiO2、Al2O3、TFe2O3）含量偏低，有害組份（MgO、K2O、Na2O、SO3）含量偏高，質量一般。

圖5 石灰巖光片

由化學分析結果表統計表明，CaO含量分布于45%～55%之間，MgO含量分布于0.19%～3.42%之間，礦石符合《冶金、化工石灰巖及白云巖、水泥原料礦產地質勘查規范》（表3）中水泥用石灰質原料一般工業指標，達到Ⅱ級品要求，礦石質量一般。

表2 礦石化學成份最低(高)值及平均值表

2.3 礦體圍巖和夾石

表3 水泥用石灰質原料礦石化學成分一般要求

表4 夾石特征表

礦體為震旦系加布陽巖系尼爾吉里組（Z）：灰、深灰色中—厚層石灰巖組成，直接頂板為震旦系加布陽巖系拉郡組（Z）薄層狀淡黃色白云巖與薄層狀深灰色灰巖互，與礦層界線清楚，接觸關系為斷層接觸，化學成分：CaO 30.76%～31.37%，MgO 16.68%～17.49%，為低鈣、高鎂白云巖。礦層直接底板為震旦系加布陽巖系尼爾吉里組（Z）下部淺灰、淺灰黃色白云質灰巖，間接底板為淺灰黃、淺灰綠色砂泥巖，與礦層界線清楚。

礦體內共見有17個夾石體，為低鈣、高鎂的白云巖、白云質灰巖夾石體。各夾石體產出特征及化學成份見（表4）。

3 礦床開采技術條件

礦區屬中山深切割地貌，整體地勢呈北東南西綿延起伏延展的陡險山脊，地勢中、西部高，南、北、東部低，區內最高峰為礦區中部山頂，海拔標高1 684m，最低位于礦區南東腳，海拔標高1 238m，相對高差446m。礦區附近主要河流為礦區南邊山腳的Arun Khola河，河水由西往東流動，與礦區相對高差800m以上。礦區內礦體中節理裂隙發育，沿節理面、層面均不同程度發育溶蝕裂隙，未見巖溶洞穴。礦區地形利于大氣降水自然排泄，雨水沿山谷自然流入礦區南邊的Arun Khola河，對礦山開采影響較小。礦區范圍內未見地表水、地下水及泉水出露，水文地質條件簡單。

礦山屬中低山峰脊及溶蝕洼地、溝谷地貌，巖體主要由堅硬的碳酸鹽巖、泥質巖組成，規模大而穩定，自然邊坡高而較緩，礦石平均抗壓強度為34.9MPa，屬硬質巖石。礦區巖溶不發育，地質構造中等，地形陡險，工程地質條件中等。

礦區大致位于中喜馬拉雅帶與低喜馬拉雅帶接觸部位，即邊緣主斷層附近，南東側于斷層接觸，節理發育。礦區水文地質條件簡單，工程地質條件中等，巖（礦）石化學成份對礦區環境無影響。礦區內未發現滑坡、崩塌等不良地質災害體遺跡。近年來尼泊爾地震不斷，對礦區山體的穩定性有一定影響。礦山未來開發利用過程中會改變巖體結構及巖石應力，加速陡崖區段風化殘留巖塊剝落，在雨季及人工活動中可能會誘發滑坡及崩塌等不良地質災害，建議在未來的開發過程中各種廢（土）石及生產、生活垃圾雜料等，要選擇安全的堆放場地和堆放方式，及時進行無害化處理，并綠化，礦山的原始環境地質條件簡單。

綜上所述，礦山為露天臺階式開采，開采技術條件簡單。

4 礦床成因淺析及遠景

Bhutuke水泥用石灰巖礦區大致位于中喜馬拉雅帶與低喜馬拉雅帶接觸部位，即邊緣主斷層附近，礦體賦存于加布陽巖系尼爾吉里組（Z）地層內，呈中厚層狀單斜產出。礦區巖性組合：上部為淺灰—深灰色灰巖，灰巖中夾有淺灰—淺灰黃色薄—中層狀白云質灰巖、泥質灰巖夾層；中下部為淺黃、淺灰綠色砂泥巖，其間夾有薄層淺灰色灰巖；下部為深灰色灰巖與淺灰、淺灰黃色白云質灰巖互層，礦體產狀與地層產狀一致。生物化石組合以腕足類、有孔蟲、刺皮屑、介形蟲為主要特征，說明本礦床屬淺海相化學沉積型碳酸鹽巖礦床（鄧修林，2016；樊檁，2017；中國建筑材料工業地質勘查中心，2004；高瑞祥，2014；平志泉，2015）。

根據同一地層、同一構造的類比性可知，礦體北東、南西及深部方向還有一定的遠景資源量。

夏之秋．1990．尼泊爾的地質概況[J]．中國地質，12（012）：27．

吳欽．1994．尼泊爾地質和礦產簡介[J]．西藏地質，（1）：223-227.

鄧修林．2016．安縣大風巖水泥用石灰巖礦地質特征及成因[J]．四川地質學報，36（2）：221-223．

樊檁．2017．巴塘縣拉哇水泥用大理巖礦地質特征及成因[J]．四川地質學報．37（2）：268-270．

中國建筑材料工業地質勘查中心．2004．建材-非金屬礦產地質工作指南[R]．

高瑞祥．2014．臥牛坪飛來峰石灰巖礦地質特征及勘查[J]．四川地質學報，34（1）：83-85．

平志泉．2015．肖家山水泥用石灰巖礦礦床特征及成因分析[J]．環球人文地理．評論版，06（12）：131-132．

Geological Features and Genesis of the Bhutuke Cement Limestone Deposit in Palpa District, Nepal

WANG Wen-yu

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

The Bhutuke cement limestone deposit in Palpa District, Nepal lies in the contact of the Middle Himalayan zone and the High Himalayan zone, i.e. near the marginal main fault. The Sinian Gabuyang Series and the Quaternary Holocene relict are exposed in the ore district. The deposit is confined to the Neil Jiri's Group of the Sinian Gabuyang Series as thick beds, being a shallow marine chemical sedimentary carbonate deposit. The ore is of good and stable quality. The mining conditions in the mine are good.There is a great demand for cement in the area where the mine is located. The exploitation and utilization of the deposit will produce good economic and social benefits.

Bhutuke cement limestone; geological feature; genesis; Palpa District, Nepal

P619.22

A

1006-0995（2021）03-0406-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.03.010

2020-11-02

王文玉（1986-），男，云南昆明人，工程師，主要從事地質礦產勘查工作及地質找礦工作