清流縣伍家坊水泥用灰巖礦地質特征及成因

楊開運

(中國建筑材料工業地質勘查中心福建總隊，福建 福州 350001)

1 區域地質特征

本區位于北武夷隆起區西南部，南平～寧化構造巖漿巖帶的西南段，區內出露含水泥用灰巖礦地層主要有下二疊統～中二疊統海相～海陸交互相碳酸鹽巖、碎屑巖和含煤巖系沉積建造。

2 礦區地質特征

2.1 地 層

圖1 福建省清流縣伍家坊水泥用灰巖礦地質簡圖

由老到新分述如下。

2)下二疊統船山組至中二疊統棲霞組未分(P1c-P2q)。大范圍分布于礦區內，為水泥用灰巖礦的賦存層位，是本次工作的主要對象。主要巖性下部(相當于船山組)為灰白色～灰～灰黑色厚～中厚層狀微晶灰巖、角礫狀灰巖，局部含少量白云質灰巖、炭質灰巖、泥質灰巖。地層總體傾向南西240°～270°，局部傾向北西300°，傾角23°～32°控制最大真厚度為191.49 m(QK53孔)。

3)上白堊統赤石群(K2c)。分布于礦區西南側，巖性主要為紫紅色厚～巨厚層復成分礫巖、砂礫巖夾砂巖、粉砂巖。地層產狀：180°～200°∠32°～44°，與下二疊統船山組至中二疊系統棲霞組呈角度不整合接觸。

4)第四系(Q)。主要分布于礦區南部和北部以及東側外圍，出露面積較大，厚1.40～54.90 m。主要巖性為紅褐色、灰褐色黏土，含礫黏土及砂石、砂礫。礫石成分主要為泥質粉砂巖、粉砂質頁巖，大小不等，形狀不規則，次棱角狀或次圓狀，分選性差。

5)人工堆積(Qml)。分布于礦區東部，為礦區排土場。主要堆放露天開采產生的廢石、土等廢棄物。

2.2 構 造

1)褶皺。礦區為一單斜層狀構造，地層總體傾向南西240°～275°，局部傾向北西300°，傾角23°～32°，上覆上白堊統赤石群(K2c)，產狀較穩定。

2.3 巖漿巖

礦區未見有巖漿巖。

3 礦體地質特征

3.1 礦體特征

礦區范圍內查明水泥用石灰巖礦體2個，以J3為界，東側為KT1礦體，西側為KT2礦體，均分布在下二疊統船山組至中二疊統棲霞組(P1c-P2q)地層中。

KT1號礦體沿走向控制長225 m，沿傾向平均寬145 m，礦體控制最大真厚度約68.14 m，呈單斜層狀構造形態，層狀產出，其產狀與地層產狀基本一致，總體產狀255°～290°∠23°～32°，共有2層夾石層。礦石自然類型主要為微晶～細晶灰巖、角礫狀灰巖。

KT2號礦體沿走向控制長608 m，沿傾向方向寬150～400 m，平均寬約275 m，礦體控制最大真厚度約151.37 m，呈單斜層狀構造形態，層狀產出，其產狀與地層產狀基本一致，總體產狀230°～260°∠19°～24°，共有4層夾石層。礦石自然類型主要為含燧石角礫狀灰巖。

3.2 礦石特征

1)礦石結構、構造。礦石結構主要有角礫狀結構、微晶～細晶結構，構造主要為塊狀構造，由方解石顆粒組成，其次為條帶狀構造、縫合線構造。

2)礦石礦物成分。礦物成分以方解石為主，含少量白云石、燧石質、石英、碳質物等。

3)礦石化學成分。礦石化學成分為CaO、MgO、SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O、Na2O、SO3、Cl、fSiO2、燒失量等；CaO、MgO、fSiO2為主要的化學成分，礦體主要化學成分平均含量如下：

KT1：CaO 52.78%、MgO 0.65%、fSiO22.34%

KT2：CaO 50.88%、MgO 0.85%、fSiO23.32%

4)礦石類型與品級。根據礦石的結構構造、礦物成分及含量、粒度大小等特征，礦石自然類型按礦體分：KT1礦體主要分為角礫狀灰巖、微晶～細晶灰巖兩種；KT2礦體主要為含燧石角礫狀灰巖，礦石質量好，大部分屬于I級品礦石。

KT1礦體頂板為礦體間夾石(J3)，為下二疊統船山組至中二疊統棲霞組地層中的燧石結核角礫狀灰巖，泥晶灰巖、炭質灰巖。其化學成分為CaO：0.44%～53.80%，平均含量為39.47%；MgO：0.42%～20.32%，平均含量為2.99%；fSiO2：1.64%～72.76%，平均含量為12.90%，底板及+360 m以下均為石灰巖含礦層。

6)礦石加工技術性能。主要加工技術性能：易磨性試驗(即球磨功指數)13.65 kWh/t，屬中等易磨；石灰巖、黏土、鐵礦石混合后，輥式磨磨蝕性指數TWF 0.014 9，混合料輥式磨易磨性好，磨損件金屬磨耗中等，石灰石磨蝕性指數中等。

根據水泥廠多年生產使用表明，礦石可破性、易磨性、輥磨性以及易燒結等性能均能滿足干法水泥生產的要求，礦石加工技術性能較好。該礦石優異的成分為增加搭配其他材料提供了良好基礎，直接降低生產成本達3元/t左右，提高了企業競爭力，實現良好的經濟效益。

4 礦床成因

伍家坊石灰巖礦床屬淺海相沉積。晚石炭系，伍家坊地區為開闊的淺海，以同源碳酸鹽沉積為主，沉積環境相對穩定，沉積物來源單一，沉積了一套中厚～厚層狀微晶石灰巖；到晚石炭系晚期至早二疊系早期，本區進入海退期，沉積環境動蕩，沉積盆地逐漸縮小，陸源物質滲入逐漸增多，氧化條件有所增強，氣候溫和，底棲生物繁盛，沉積了一套中厚～厚層狀，含硅、鎂、有機質的含燧石結核灰巖、微晶灰巖、白云質灰巖、炭質灰巖等。由于后期構造活動影響，致使晚石炭系形成的中厚～厚層狀微晶灰巖、含燧石結核灰巖、白云質灰巖、炭質灰巖，即形成現在的礦床。

5 找礦標志

本礦區的石灰巖礦床，為淺海相沉積的石灰巖礦床。下二疊統船山組、中二疊統棲霞組地層，是尋找石灰巖礦床的直接標志。

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