利川市黃泥塘礦區飾面用灰巖礦床地質特征分析

摘要：本文以利川市黃泥塘礦區為研究區，結合區域地質背景，分析飾面用灰巖礦床地質特征。研究發現，礦體賦存在三疊系下統大冶組四段上亞段（T1d4-2），呈層狀、似層狀產出，礦體形態完整、邊界清晰，厚度變化穩定，礦石物理機械性能滿足飾面石材的一般工業指標要求，礦山規模為中型。該礦區飾面用灰巖屬于中-高檔飾面石材，具有較好的開發利用價值。

關鍵詞：飾面用灰巖；礦床地質特征；利川市

中圖分類號：P619.225 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2023）03-00-03

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2023.03.021

Abstract： This paper takes the Huangnitang mining area in Lichuan City as the research area， combining with the regional geological background， to analyze the geological characteristics of the limestone deposit for decoration. The study finds that the ore body occurs in the upper sub member （T1d4-2） of the fourth member of the Daye Formation in the Lower Triassic， and occurs in a layered or quasi layered manner， the ore body has complete morphology， clear boundaries and stable thickness changes， the physical and mechanical properties of the ore meet the general industrial index requirements for decorative stone materials， and the mine scale is medium-sized. The limestone used for decoration in this mining area belongs to medium to high grade facing stones， which has good development and utilization value.

Keywords： limestone for decoration; geological characteristics of the deposit; Lichuan City

我國石材資源豐富，隨著新型城鎮化建設和美麗鄉村建設的加快，飾面石材需求量將不斷增長。利川市是鄂西南地區重要沉積巖類石材產地[1-2]，以石灰巖為主。黃泥塘飾面用灰巖礦區位于湖北省利川市的黃泥塘村。2018—2019年，湖北省地質局第二地質大隊開展了黃泥塘礦區飾面用灰巖礦詳查[3]，基本查明礦床地質特征，并提交中型飾面用灰巖礦床1處。本文根據本次勘查成果，闡述飾面用灰巖礦床地質特征。

1 區域地質背景

礦區屬揚子地層區上揚子地層分區八面山小區，區域地層志留系下統羅惹坪組（S1lr）-侏羅系中統千佛崖組（J2q）均有分布。巖性以碳酸鹽巖為主，碎屑巖次之。區域構造處于揚子陸塊區（Ⅱ）上揚子古陸塊（Ⅱ2）上揚子南部被動邊緣褶沖帶（Ⅱ2-3）八面山臺地褶皺帶（Ⅱ2-3-1）恩施-黔江臺褶束（Ⅱ2-3-1-1）的南西段。區域主體構造為北東向，由一系列隔擋式或隔槽式褶皺及斷裂構成區域基本構造格架，以褶皺為主，斷裂為輔。區域礦產以沉積礦產為主，主要礦產有頁巖氣、煤礦、硫鐵礦、方解石、建筑用石料礦、石膏和耐火黏土等。

1.1 地層

礦區位于黃泥塘背斜北西翼，呈一傾向北西的單斜構造。出露地層簡單，由北西往南東，主要出露三疊系中下統嘉陵江組二段（T1-2 j2）、嘉陵江組一段（T1-2 j1）、三疊系下統大冶組四段（T1d 4）、大冶組三段（T1d 3）、大冶組二段（T1d 2）等地層。下面由老至新介紹地層巖性組合特征。

大冶組二段厚度大于200 m，上部為青灰色灰巖，中下部為灰色至青灰色灰巖。大冶組三段厚度為17.2～30.6 m，巖性為灰色、深灰色薄至中層狀微晶灰巖，與下伏大冶組二段整合接觸。大冶組四段厚度為68.59～115.80 m，頂部為灰色、淺灰色巨厚層狀鮞粒灰巖，上部為灰白色巨厚層狀鮞粒灰巖，下部為灰色巨厚層狀微晶灰巖，底部為灰色至深灰色巨厚層狀微晶灰巖。該層為區內飾面用灰巖礦含（控）礦巖系層位，與下伏大冶組三段整合接觸。大冶組巖石主要由方解石組成，含少量白云石。

嘉陵江組一段厚度為214.0～245.8 m，上部為淺灰至青灰色灰巖，有鐵質浸染，中部為青灰色灰巖，下部為灰至深灰色灰巖。巖石主要由方解石組成，含少量白云石。嘉陵江組二段厚度為70.3～90.8 m，上部和下部均為灰色白云巖。巖石主要由白云石組成，分為砂屑和膠結物。

1.2 構造

礦區位于黃泥塘背斜北西翼，地層傾向為295°～320°，傾角為40°～53°，整體為一傾向北西的單斜構造。礦區內褶皺、斷裂構造不發育，地質構造復雜程度屬簡單類型。

2 礦床地質特征

2.1 礦體特征

礦體賦存于大冶組四段上亞段（T1d 4-2），礦區分為兩個礦體。

Ⅰ號礦體走向為北東—南西，傾向為295°～320°，傾角為40°～53°。沿走向長為430 m，沿傾向控制延伸為165～180 m。礦石分為灰白色鮞?；規r和灰色微晶灰巖，前者平均厚度為40.78 m，后者平均厚度為13.26 m。礦層直接頂板為灰色、淺灰色巨厚層狀鮞粒灰巖，直接底板為灰至深灰色巨厚層狀微晶灰巖。礦體與圍巖界限明顯，礦層在區內連續分布，呈層狀、似層狀產出，形態較規則。礦層厚度穩定，礦體總趨勢是兩端厚，中部薄。

Ⅱ號礦體走向為東北—西南，傾向為295°～320°，傾角為40°～53°。沿走向長為1 320 m，沿傾向控制延伸為170～180 m。礦石分為灰白色鮞?；規r和灰色微晶灰巖，前者平均厚度為44.1 m，后者平均厚度為14.28 m。礦層直接頂板為三疊系中下統嘉陵江組一段的灰色微晶灰巖，直接底板為三疊系下統大冶組三段的灰色、深灰色薄至中層狀微晶灰巖。礦體與圍巖界限明顯，礦層在區內連續分布，呈層狀、似層狀產出，形態較規則。礦層厚度較穩定，礦體總趨勢是南部厚，北部薄，直至尖滅。

2.2 礦石質量特征

2.2.1 礦石花色品種

礦區的礦石花色品種分為兩類[4-5]，即安琪米黃、卡西諾灰。兩類飾面石材在空間上呈不等厚上下產出。安琪米黃底色呈灰白色，呈鮞粒結構、塊狀構造，色澤均勻。礦石巖性主要為鮞?；規r，質地堅硬，底色偏白，紋路整齊?？ㄎ髦Z灰底色呈灰色，偏深灰，呈微晶結構、塊狀構造，色澤較均勻，具少量灰黑色色斑、褐紅色色線，色澤玉潤，礦石巖性為微晶灰巖，礦物成分主要為方解石，質地堅硬，切割加工后具有獨特、奇妙的紋理。

2.2.2 礦石類型

礦區主要有高密度塊狀鮞粒灰巖礦石和高密度塊狀微晶灰巖礦石兩個自然類型。高密度塊狀鮞?；規r礦石為本區主要礦石類型，對應花色品種為安琪米黃，呈層狀、似層狀連續分布于礦層的上部，約占總礦石的80%。礦層厚度為40.78～44.10 m，平均為42.44 m，變化系數為31.79%，屬穩定型。高密度塊狀微晶灰巖礦石見于礦層的下部，對應的花色品種為卡西諾灰，該類型約占總礦石的20%。礦層厚度為13.26～14.28 m，平均為13.77 m，變化系數為34.45%，厚度總體屬穩定型。

2.2.3 礦石物質組分

礦區礦石主要巖性為鮞?；規r，次為微晶灰巖，其商業名稱分別為安琪米黃、卡西諾灰。安琪米黃由灰巖鮞粒、亮晶方解石、白云石組成。灰巖鮞粒呈球狀或次橢球狀，直徑為0.2～2.8 mm，鮞粒成分為泥晶方解石。方解石亮晶粒徑一般為0.01～0.02 mm。白云石粒徑一般為0.05～0.15 mm，呈半自形或自形菱面體。卡西諾灰由方解石、白云石和灰巖砂屑組成，方解石呈它形粒狀，粒徑一般為0.02 mm，均勻緊密分布。白云石呈半自形菱面體或它形粒狀，粒徑為0.05 m。

2.2.4 礦石化學成分

鮞粒灰巖的主要成分為CaO，其他成分有MgO、SiO2、Al2O3和Fe2O3。微晶灰巖的主要成分為CaO，其他成分有MgO、SiO2、Al2O3和Fe2O3。

2.2.5 礦石結構與構造

礦石結構簡單，主要為鮞粒結構和微晶結構。其中，微晶結構主要見于微晶灰巖礦石中，鮞粒結構見于鮞?；規r礦石中。礦石構造以厚層-塊狀構造為主，局部見層紋狀構造。

2.2.6 礦石物理機械性能

高密度塊狀鮞?；規r的體積密度為2.69～2.73 g/cm3，吸水率為0.18%～0.59%；干燥壓縮強度為65.5～126.1 MPa，飽和壓縮強度為50.1～96.7 MPa；干燥彎曲強度為3.8～6.5 MPa，飽和彎曲強度為3.6～5.1 MPa。高密度塊狀微晶灰巖的體積密度為2.68～2.73 g/cm3，吸水率為0.06%～0.50%；干燥壓縮強度為49.8～122.9 MPa，飽和壓縮強度為47.3～89.3 MPa；干燥彎曲強度為3.5～5.3 MPa，飽和彎曲強度為3.4～4.5 MPa。

2.3 礦體節理裂隙特征

礦區節理裂隙按走向及發育程度大致分為4組。一是傾向112°～171°、傾角19°～63°，發育于全礦區，延伸長為2.0～7.8 m，寬以5～10 mm為主，間距為0.3～3.0 m。二是傾向55°～81°、傾角61°～80°，發育于礦區北部礦體出露區域，礦區中部及南部也有分布，延伸長為2.2～3.9 m，寬以5～10 mm為主，間距為0.1～3.0 m。三是傾向180°～251°、傾角50°～81°，發育于礦區北部礦體出露區域，延伸長為2.0～4.5 m，寬以5～20 mm為主，間距為0.3～5.0 m。四是傾向280°～320°、傾角46°～69°，發育于礦區北東礦體出露區域，礦區中部及南部也有分布，延伸長為3.1～6.6 m，寬以5～10 mm為主，間距為1.0～6.0 m。上述節理裂隙多為張性，剪性節理裂隙少見。礦區南東傾向的節理裂隙較發育，礦體總體較完整，基本不存在節理裂隙密集區。

2.4 礦體荒料率

礦區的體圖解荒料率最高為44.58%，最低為25.35%，加權平均后為34.23%。理論荒料率為校正后的體圖解荒料率（34.23%），二者比值為荒料率校正系數（0.62）。經計算，礦區理論荒料率為21.22%。

3 結語

經飾面用灰巖礦床地質特征分析，利川市黃泥塘礦區的礦體賦存于大冶組四段上亞段，礦體走向為北東—南西，傾向為295°～320°，傾角為40°～53°。沿走向長為1 750 m，沿傾向控制延伸為165～180 m。Ⅰ號礦體灰白色鮞粒灰巖平均厚度為40.78 m，灰色微晶灰巖平均厚度為13.26 m，厚度變化屬穩定型，見一夾層。Ⅱ號礦體灰白色鮞粒灰巖平均厚度為44.1 m，灰色微晶灰巖平均厚度為14.28 m，厚度變化屬穩定型，未見夾層。礦石類型主要有高密度塊狀鮞?；規r礦石和高密度塊狀微晶灰巖礦石，礦石結構簡單，主要為鮞粒結構、微晶結構，呈塊狀構造；礦石主要物理機械性能滿足飾面石材的一般工業指標要求；礦石花色品種主要為安琪米黃、卡西諾灰；礦區飾面用灰巖屬于中-高檔飾面石材，具有較好的開發利用價值。

參考文獻

1 湖北省地質局第二地質大隊.恩施地區新型建筑材料砂巖開發利用研究報告[R].恩施：湖北省地質局第二地質大隊，2021.

2 黃 強，方喜林，劉洪林，等.恩施地區新型建筑材料砂巖資源特征與開發利用建議[J].西部資源，2021（2）：15-17.

3 湖北省地質局第二地質大隊.湖北省利川市黃泥塘礦區飾面用灰巖礦詳查報告[R].恩施：湖北省地質局第二地質大隊，2019.

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5 冉文瑞，宋生瓊，冉啟洋，等.貴州飾面石材資源現狀與開發利用建議[J].西部探礦工程，2019（12）：41-43.