安徽省張家山礦床地質特征及開發利用情況分析

牛強強，崔紅員，程晉平

（華東冶金地質勘查局八一五地質隊，安徽 合肥 230000）

1 地質概況

張家山礦區位于郯（城）—廬（江）斷裂系的東緣，揚子準地臺下揚子臺坳的北部，屬和含巢斷褶束的南部。區域地層劃屬揚子地層區下揚子地層分區巢縣地層小區，主要為古生界～中生界的碎屑沉積礦物組合而成，白堊系、第三系地層少見，第四系則分布于山間洼地及山前平原地帶。其中上古生界～三疊系下統發育最為齊全，三疊系下統南陵湖組為查區賦礦層位。

礦區構造以印支期形成的褶皺為主要特征，其次有伴生的斷層構造。區內褶皺構造較為發育且復雜，查區位于岱山向斜南西及中段，東西兩側分別毗鄰滑塔石復式背斜和周家店向斜。受斷層錯移影響，該向斜軸向局部有偏轉，部分地段多見次級褶皺。核部相對開闊，自北而南分別見，軸部見棲霞組、南陵湖組中段至東馬鞍山組出露。翼部（尤其東南翼）缺失地層較多，巖層出露寬度及產狀各地略有不同，傾角陡緩不一。樞紐起伏，但總體向北東端昂起，軸面傾角80°至直立，基本屬于直立褶曲。礦區內巖漿活動微弱，未見有巖漿巖出露。

2 礦床地質特征

張家山礦山查區內出露的地層有二疊系下統棲霞組、孤峰組、銀屏組，上統龍潭組、大隆組，三疊系下統殷坑組、和龍山組、南陵湖組，中統東馬鞍山組。其中南陵湖組是本礦床的含礦層位，其地層出露面積約占勘探區面積的65%。

2.1 礦層特征

張家山礦床賦礦地層南陵湖組，展布于岱山向斜南段及中段核部及其兩翼。礦層的延續展布特征，受控于賦礦地層巖性相變和向斜形態變化，以及多個近東西向、北東向斷層的切割錯移影響，存在相應的差異變化。查區共圈定礦層7個，分南北兩個礦段。

2.1.1 南段礦層特征

礦區南段位于F84東段以南的獅子山—小魚頭地段，即岱山向斜南段及中段南部區間范圍。礦層分布主要受此段向斜構造形態控制，同時受斷層包夾錯移影響，呈現相應的差異變化。

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號礦層橫向組合呈斜歪向斜褶曲產出，自獅子山—小魚頭地段軸跡走向由北東轉為近南北，軸面傾向由南東轉為東，軸面傾角68°～78°。在獅子山地段及小魚頭地段，褶曲樞紐分別向北東、南仰起，傾伏角約為8°～15°，局部達24°。向斜總體呈寬緩展布，軸向局部偏轉擺動，部分地段次級褶皺較發育，核部相對開闊，兩翼傾角陡緩變化不一。

Ⅰ號礦層出露于向斜核部及其緊鄰兩翼，沿走向水平延續總長1905m，其中南部獅子山地段出露延長1205m，走向北東～北北東；北部小魚頭地段出露延長380m，走向近南北；中部約320m間距，礦層被錯移或部分隱伏于靳山水庫之下。剖面礦層平均視厚度140.95m，變化系數為18.63%。

Ⅱ號礦層斷續出露于向斜兩翼，沿走向水平延續總長960m，其中獅子山地段10線北西翼。剖面礦層平均視厚度30.33m，變化系數為68.58%。

Ⅲ號礦層斷續出露于向斜兩翼外側，其出露延長地段及其走向與Ⅱ號礦層完全一致，分別出露延長600m、480m，平均540m；剖面礦層平均視厚度39.00m，變化系數18.59%。考量各礦層平均視厚度變化系數，Ⅰ、Ⅲ號礦層視厚度變化為穩定類型，Ⅱ號礦層視厚度變化為較穩定類型，綜合考量礦層視厚度變化系數，總體反映為穩定類型特征。

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號礦層地表出露水平寬度及其出露標高狀況詳見（表1）。

表1 南段礦層地表出露情況一覽表

2.1.2 北段礦層特征

礦區北段賦存有Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅲ1及Ⅲ2號礦層，經初步估算，北段礦層剝采比值為0.71，不具工業利用價值。

2.2 礦石質量

礦石中礦物成分簡單，以方解石為主，其次有少量白云石、泥質，以及極少量鐵質和石英等。方解石：它形，半自形晶粒狀。多屬微晶結構，彼此緊緊鑲嵌，粒徑一般大于0.01mm，大者可達0.05mm。不同礦石類型中的方解石晶粒大小略有差異。白云石：它形，半自形晶粒狀，自形程度較方解石稍好，為交代方解石而形成，粒徑一般在0.01mm～0.03mm。白云石在灰巖中含量甚微，一般含量低于1%。泥質含量較少，且分布不均勻。

礦石結構主要為微晶結構、泥晶結構、粒屑結構等。礦石構造主要有厚層狀構造、中～厚層狀構造、中～薄層狀構造、薄層狀構造、蠕蟲狀構造等。礦石主要組分為CaO和MgO，前者為有益組分，后者為有害組分。

統計結果表明：Ⅰ號礦層礦石中CaO、MgO含量的變化系數分別為9.69%和117.84%，相關系數為0.66；Ⅱ號礦層礦石中CaO、MgO含量的變化系數分別為1.45%、12.63%，相關系數0.06；Ⅲ號礦層礦石中CaO、MgO含量的變化系數分別為1.10%、8.76%，相關系數為-0.65。

表2 南段礦層賦存標高情況一覽表

表3 礦層礦石中CaO、MgO平均含量統計表

2.3 礦石類型和品級

根據礦石的結構、構造及礦物成分的含量變化，礦層可分為兩種自然類型。各自然類型礦石均呈層狀有規律地分布,Ⅰ號礦層礦石為蠕蟲狀礦石，Ⅱ、Ⅲ號礦層礦石為微晶型礦石。

礦床各礦層礦石中的CaO含量絕大部分均大于48%，只有極少數樣品CaO含量在45%～48%之間，且經過與其相鄰的上下8m段加權平均后，CaO含量均達到48%以上。故本礦床的礦石為Ⅰ級品。

3 開發利用

3.1 資源概況

研究區內可開采礦物分布區域較為集中，且資源儲量豐富，屬優勢礦產，供需基本平衡。據預測，隨著我國經濟持續發展，工業用礦物資源開采得到進一步發展。張家山礦床主礦于南段，估算求得礦石資源量（333）為22144.67萬t，已達大型規模。

3.2 建設條件

本礦區的礦資源儲量豐富，礦石品級達到Ⅰ級品，成分穩定，有害組分含量低，具有中等耐磨性和較好易燒性，是優質的水泥生產原料；礦床水文地質條件屬簡單類型，工程地質條件屬簡單偏中等類型，礦床范圍內環境地質現狀穩定性較好，內在開發條件良好。

礦區緊鄰208省道，距裕溪河碼頭約3.5km。交通方便。礦區周邊距離銀屏110kv供電站約8km，電力發達。周邊水源為裕溪河。裕溪河水質較好，水量豐富，經處理后能滿足未來生產需要。

礦山可采采用自上而下水平分層開采法，每層臺段高度為12m。礦山正常生產以深孔中爆破為主，淺孔爆破主要用于二次爆破。

3.3 經濟分析

擬建一條日產5000t新型礦物材料加工生產線，年產量達155萬噸，項目匡算靜態投資34982.87萬元，建設總投資35348.53萬元。本項目年產量155萬噸，全部散裝，出廠含稅價為200元/噸；暫按全部內銷計算。

項目投產后，年均銷售額26297萬元，年均綜合稅金5259.4萬元，年均利潤總額3468.65萬元，年所得稅867.16萬元，年凈利潤2994.09萬元。全投資財務內部收益率為18.48%，自有資金內部收益率為25.42%，全投資靜態投資回收期為投產后12.81年，項目經濟效益較好。

4 結論

張家山礦床礦石資源量（333）為22144.67萬t，是一個大型礦產地，其礦層厚度穩定，成分穩定，有害組分含量低，具有中等耐磨性和較好易燒性，是優質的工業用生產原料；礦床水文地質條件屬簡單類型，工程地質條件屬簡單偏中等類型，礦床范圍內環境地質現狀穩定性較好，內在開發條件良好。適合露天開采和加工。本項目建設使當地的砂巖，礦產資源得到充分利用，帶動地方經濟發展，增加就業，保持社會穩定，增加地方財政稅收，具有良好的社會效益。本項目建設可使投資業主獲得較好的經濟回報。