云南省龍陵縣白石頭坡水泥用石灰?guī)r礦床地質(zhì)特征

馬文昆

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心云南總隊，云南 昆明 650118）

云南省龍陵縣白石頭坡水泥用石灰?guī)r礦床地質(zhì)特征

馬文昆

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心云南總隊，云南 昆明 650118）

云南省龍陵縣白石頭坡水泥用石灰?guī)r礦體賦存于上寒武統(tǒng)保山組第二段地層中，呈單斜層狀產(chǎn)出。該層位在云南省西部有一定分布范圍，質(zhì)量變化較大，是滇西方向一個重要的水泥用石灰?guī)r礦賦礦層位。查清礦床地質(zhì)特征及其成因，對指導滇西水泥用石灰?guī)r礦的找礦及勘查有重要意義。

水泥用石灰?guī)r；礦床地質(zhì)特征；礦床成因；云南省龍陵縣

礦區(qū)位于龍陵縣城北東方向平距約20km處，滇緬公路從礦區(qū)西北通過。礦區(qū)距昆明約600km，距保山市約120km，礦區(qū)有簡易礦山公路與滇緬公路相連，交通較方便。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

礦區(qū)地處岡底斯—念青唐古拉褶皺系、福貢—鎮(zhèn)康褶皺帶、芒市褶皺束，區(qū)域出露地層較多，構(gòu)造復雜，巖漿活動及變質(zhì)作用均較發(fā)育。區(qū)內(nèi)構(gòu)造較發(fā)育，構(gòu)造線走向主要為北北西向及南北向。巖漿活動及變質(zhì)作用強烈。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露地層簡單，僅見上寒武統(tǒng)保山組第二段(∈3b2)及第四系殘坡積層(Qedl)(見下圖)，由老至新分述如下：

云南省龍陵縣白石頭坡水泥用石灰?guī)r礦地質(zhì)簡圖

F1及F2斷層控制了礦體在傾向方向的連續(xù)性，并導致礦體內(nèi)節(jié)理裂隙發(fā)育、礦石破碎及局部大理巖化，對礦石質(zhì)量影響甚微。

2.3 巖漿活動

礦區(qū)內(nèi)無巖漿活動。

2.4 變質(zhì)作用

受斷裂構(gòu)造的影響，部分灰?guī)r發(fā)生重結(jié)晶及大理巖化現(xiàn)象，總體較輕微，對礦石質(zhì)量無影響。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模

礦體賦存于上寒武統(tǒng)保山組第二段(∈3b2)地層中，呈單斜層狀產(chǎn)出，總體產(chǎn)狀為10～42°∠38～45°。平面上呈北西—南東向延伸，長度＞1 100m；受F1、F2斷層影響，礦體控制寬度94.5～150.0m，控制厚度141.2～191.5m。礦體厚度變化系數(shù)11.59%，屬穩(wěn)定。

3.2 礦石類型及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

根據(jù)礦體中礦石礦物成分及結(jié)構(gòu)的差異，可劃分出灰?guī)r與含白云質(zhì)灰?guī)r兩種自然類型。

(1) 灰?guī)r。

為本礦床的主要礦石類型，分布于整個礦體，占比72.20%。顏色呈灰、淺灰—灰白、灰黃色，礦石質(zhì)地細膩，性脆，斷面具貝殼狀斷口，風化面指狀溶溝發(fā)育。灰?guī)r具微晶—細晶結(jié)構(gòu)，中厚層—塊狀構(gòu)造。礦物成分主要為方解石，含量85%～95%；次為白云石，含量3%～5%；另有少量的石英(2%～3%)及鐵質(zhì)。方解石為他形粒狀集合體，粒徑一般0.03～0.06mm；白云石粒度亦細小，一般0.03～0.06mm；石英呈0.015～0.06mm細小粒狀，與白云石混雜出現(xiàn)，零星分布于方解石之間；鐵質(zhì)呈黃褐色斑點狀、塵點狀不均勻分布，常相對集中呈不規(guī)則條帶狀或團塊狀，致使巖石顏色出現(xiàn)差異。部分灰?guī)r有輕微大理巖化現(xiàn)象，顏色呈灰—灰白色。

(2) 含白云質(zhì)灰?guī)r。

該類礦石為本礦體的次要礦石類型，分布無規(guī)律，零星分布于礦體中，占比27.80%。顏色為淺灰—灰白色，具微晶—粉晶結(jié)構(gòu)，部分為細晶—粗晶結(jié)構(gòu)，中厚層—塊狀構(gòu)造。風化面光滑，溶溝、溶槽不甚發(fā)育，可見褐黃色白云質(zhì)呈團塊狀不均勻分布于巖石中。礦物成分主要為方解石，含量75%～85%；次為白云石，含量5%～15%；石英，含量3%～5%；鐵質(zhì)，含量1%～3%。方解石粒度多為＜0.03mm的微晶，次為0.03～0.06mm的粉晶；白云石粒度0.015～0.06mm，分布不甚均勻，相對集中成“群”呈不規(guī)則小團塊、小條帶分布于方解石中，局部可見白云石被后期硅質(zhì)交代，但仍保留其顆粒形態(tài)；石英呈0.015～0.15mm的不規(guī)則粒狀，零星分布于方解石顆粒之間；鐵質(zhì)呈不透明斑塊狀、斑點狀分布于巖石中。3.3 礦石質(zhì)量特征

礦石質(zhì)量特征詳見下表。

灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r加權(quán)平均結(jié)果(%)

灰?guī)r加權(quán)平均后，有益有害組分達水泥用石灰質(zhì)原料工業(yè)技術指標Ⅰ級品要求，礦石質(zhì)量好。

含白云質(zhì)灰?guī)r加權(quán)平均后，有益有害組分達水泥用石灰質(zhì)原料工業(yè)技術指標Ⅱ級品要求，礦石質(zhì)量較好。

部分礦石基本分析中CaO與MgO的總量＜50%，說明其他成分含量較高，根據(jù)取樣觀測情況，推測SiO2含量較高，相應fSiO2含量也可能較高。因此本次工作對基本分析中CaO與MgO之和＜50%的樣品進行了fSiO2分析。分析結(jié)果，礦石中fSiO2含量2.67%～9.06%；fSiO2≤6.0%者作為礦石使用，而fSiO2＞6.0%者則作為夾石剔除。

由于礦石中SiO2來自礦石中零星分布的細小粒狀石英，屬石英質(zhì)，按fSiO2≤6.0%工業(yè)技術指標要求，本次對該類礦石組合分析樣中SiO2＞6.0%樣品均作了fSiO2分析，礦石中fSiO2含量2.47%～6.88%；fSiO2≤6.0%者作為礦石使用，而fSiO2＞6.0%者則作為夾石剔除。

3.4 夾石體特征

礦體內(nèi)夾石體有兩類，一類為灰綠色砂質(zhì)頁巖夾石體；一類為根據(jù)工業(yè)技術指標要求，當碳酸鹽巖中MgO＞3.5%或fSiO2＞6%或K2O+Na2O＞0.8%時圈定的高鎂、高硅、高鉀鈉夾石體。

(1) 砂質(zhì)頁巖夾石體。

此類夾石體與礦石界線清楚，肉眼容易區(qū)別。巖性為灰綠色砂質(zhì)頁巖，具泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層狀構(gòu)造。

(2) 高鎂、高硅、高鉀鈉夾石體。

此類夾石體均為碳酸鹽巖，與礦石界線呈過渡關系，除部分高鎂、高硅夾石肉眼可以區(qū)分外，包括高鉀鈉夾石在內(nèi)的多數(shù)夾石體需依據(jù)化學分析來區(qū)別。

3.5 礦體頂?shù)装逄卣?/p>

礦體呈層狀賦存于上寒武統(tǒng)保山組第二段(∈3b2)地層中，巖性為灰?guī)r、含白云質(zhì)灰?guī)r夾灰綠色砂質(zhì)頁巖。其上覆及下伏地層均為上寒武統(tǒng)保山組第二段，但二者巖性有所差異。

礦體上覆地層(頂板)分布于礦體北東方向，與礦體通過F1斷層接觸，巖性為灰綠色砂質(zhì)頁巖夾部分灰黃色砂巖。產(chǎn)狀為297～321°∠28～41°，代表性產(chǎn)狀315°∠35°。

礦體下伏地層(底板)分布于礦體南西方向，與礦體通過F2斷層接觸，巖性為以灰黃色砂巖為主，部分為灰綠色砂質(zhì)頁巖，產(chǎn)狀為30～40°∠35～58°，一般為36°∠52°。

受斷層影響及斷層兩側(cè)的巖性差異，導致接觸界線風化后多呈負地形，形成沖溝。頂?shù)装搴穸染?00m。

3.6 礦體覆蓋層

礦區(qū)范圍內(nèi)礦體的覆蓋層為第四系殘坡積(Qedl)堆積物，主要分布于礦區(qū)低凹及緩坡地帶，巖性為灰黃、灰褐色殘坡積粘土、含礫粘土、砂質(zhì)粘土，呈松散土狀，厚度0～3.7m。粘土、含礫粘土塑性較高，手搓弱砂感；而砂質(zhì)粘土塑性一般，手搓砂感明顯。從分析結(jié)果看，K2O+Na2O含量＞4%，不滿足水泥用粘土質(zhì)原料工業(yè)指標要求，在礦山開采過程中需剝除。

3.7 巖溶特征

本礦區(qū)巖溶總體不發(fā)育，受地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、地形地貌、新構(gòu)造運動、氣候以及地下水等諸多因素的控制和影響，礦區(qū)巖溶具有如下發(fā)育特征：

(1) 礦區(qū)地表巖溶較深部發(fā)育，主要受區(qū)內(nèi)節(jié)理控制，具垂直型溶蝕特征。巖溶形態(tài)以溶溝、溶槽及溶蝕裂隙為主，次為落水洞，地表巖溶較發(fā)育。據(jù)統(tǒng)計，溶溝、溶槽規(guī)模一般0.3～1.0m，延深0.5～1.5m，大多為第四系粘土充填。

地表發(fā)現(xiàn)兩個落水洞，大小相近，洞口長約3m，寬約2m，深約2m，大致沿0～15°及270°方向的節(jié)理裂隙溶蝕而成；底部有粘土、含礫粘土充填，礫石成分為灰?guī)r、砂巖、砂質(zhì)頁巖等。

(2) 礦區(qū)深部巖溶表現(xiàn)為總體不發(fā)育、發(fā)育不均勻的特點，鉆孔中揭露的巖溶規(guī)模為1.20～5.30m的溶蝕裂隙及溶洞，其發(fā)育深度及高程無明顯規(guī)律。鉆孔單孔巖溶率為0～4.19%，鉆孔巖溶可見率35.71%，鉆孔平均巖溶率1.19%，資源量估算范圍內(nèi)巖溶率為0.63%。

(3) 巖溶充填程度差異大，地表巖溶基本為第四系所覆蓋，而地下巖溶為溶蝕空洞，無充填。

4 礦床成因及找礦標志

4.1 礦床成因

本礦床礦體賦存于上寒武統(tǒng)保山組第二段(∈3b2)中，呈層狀產(chǎn)出于砂質(zhì)頁巖、砂巖中，礦石巖性變化較大，厚度較穩(wěn)定，說明成礦環(huán)境相對較穩(wěn)定，為淺海相碳酸鹽沉積礦床。它的形成與構(gòu)造、巖漿活動無關，而與含礦層位的關系十分密切。

4.2 找礦標志

(1) 在區(qū)域中劃定含礦層位，即上寒武統(tǒng)保山組第二段(∈3b2)。

(2) 在實際層位(∈3b2)中，尋找出露好、規(guī)模大、質(zhì)量良好的石灰?guī)r分布地段，以此作為目的礦體，根據(jù)勘查地質(zhì)工作確定其資源儲量及礦石品質(zhì)。

5 結(jié)論

(1) 上寒武統(tǒng)保山組第二段(∈3b2)在云南省西部有一定分布，質(zhì)量變化較大，是滇西方向一個重要的水泥用石灰?guī)r礦賦礦層位，在查清影響礦石質(zhì)量變化的因素之后，可開采利用。礦體中夾石較多，K2O＋Na2O、fSiO2含量較高，可考慮與其他質(zhì)量優(yōu)良的礦山搭配，綜合利用，減少礦山剝離量。

在本礦區(qū)東南及西北向還有此層位分布，可作為以后找礦的方向。另外，礦區(qū)東北向此層位中亦有多個灰?guī)r透鏡體出露，但資源量不集中，規(guī)模均不大。

(2) 在對該層位進行勘查時，影響礦石質(zhì)量的有害元素主要為MgO、K2O＋Na2O、fSiO2，對其含量變化應充分關注，編錄時應注意觀察，確定分析項目時應考慮全面。

[1]云南省地質(zhì)局.1∶20萬潞西幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告[R].1966.

[2]中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心云南總隊.云南省龍陵縣白石頭坡石灰?guī)r礦詳查報告[R].2011.

P619.225

A

1007-9386(2017)03-0055-03

2017-02-09