武守榮 常曉磊 畢 翀
(河南省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質勘查院,河南 鄭州 450000)
礦區(qū)位于秦嶺復雜造山帶東段南支,揚子地塊北緣,荊紫關—師崗復式向斜內(nèi)。區(qū)內(nèi)地層出露齊全,構造發(fā)育,成礦地質條件有利。地層屬秦嶺地層區(qū)南秦嶺地層分區(qū)淅川小區(qū)。礦區(qū)地層以區(qū)域性淅川斷裂帶為界,以北為元古界結晶基底,以南為沉積蓋層,主要有震旦系,寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、白堊系及新生界。
礦區(qū)地層走向總體與區(qū)域構造線方向一致,呈北西~南東向展布。出露的地層主要為石炭系下集組、梁溝組、三官埡組、缸窯組、周營組和新生界第四系。
石炭系(C):該套地層沿荊紫關~師崗復向斜核部分布,在區(qū)內(nèi)分布最廣,水泥灰?guī)r即賦存于石炭系地層中。
1、下集組(C1x):分布于礦區(qū)南部和北部,主要巖性為細晶白云巖、灰色薄板狀灰?guī)r、角礫狀礫石層等,
2、梁溝組(C1l):出露于普查區(qū)中部,巖性組合為灰(黑)色厚層細晶灰?guī)r、灰黑色厚層含生物碎屑微晶灰?guī)r、灰(白)色薄板狀生物碎屑灰?guī)r,向上薄板狀灰?guī)r發(fā)育。梁溝組分布穩(wěn)定,頂?shù)捉缇€清楚,底界以灰色厚層灰?guī)r作劃分標志與下集組白云巖整合接觸;頂界以富含生物化石條帶的灰?guī)r或泥巖作劃分標志,為本區(qū)主要含礦層位。
3、缸窯組(C2g):巖性以深灰色~灰(黑)色厚層含燧石條帶含生物碎屑灰?guī)r及薄層泥巖為主。
4、三官埡組(C2s):巖性以灰色中薄層含泥屑、砂屑生物碎屑顆?;?guī)r、灰(白)色薄板狀含生物碎屑灰?guī)r為主,夾薄層土黃色、灰白色或紫紅色薄層泥巖,順灰?guī)r層面多發(fā)育紫紅色泥膜。為主要含礦層位。
5、周營組(C2z):穩(wěn)定分布于復向斜的核部,巖性主要以雜色、紫紅色、土黃色泥巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、薄層泥灰?guī)r等。
礦區(qū)內(nèi)荊紫關~師崗復式向斜為其主控構造格架,褶皺總體走向北西西,南翼為單斜北傾,北翼地層經(jīng)過多次褶皺,總體北傾,接近直立,局部倒轉。石炭系地層在復向斜南北兩翼對稱分布。復向斜核部相對較為開闊,總體為一向西低角度翹起的開闊復式向斜構造。
礦區(qū)內(nèi)圈出兩個礦體,K1-1、K2-1礦體。
K1-1礦體賦存于“荊~師復式向斜”的南翼,出露位置及形態(tài)嚴格受荊紫關師崗~復式向斜控制,賦礦層位為石炭系梁溝組、缸窯組和三官埡組。礦體總體呈北西~南東向展布。礦體呈層狀產(chǎn)出,厚度368.59m~556.93m,平均459.65m,厚度變化系數(shù)17%;K1-1礦體礦石中CaO含量最高55.84%,最低45.29%,平均52.03%,品位變化系數(shù) 2.0%。沿走向及傾向品位均較穩(wěn)定。總體而言,K1-1礦體中 CaO與MgO含量變化呈負相關關系,即,礦石中MgO含量越高,CaO含量則越低,反之越高;fSiO2含量單樣最高3.18%,最低0.21%,礦體平均2.47%,品位變化系數(shù)23%。
K1-2礦體賦存于荊紫關~師崗復式向斜北翼,出露位置及形態(tài)嚴格受荊紫關~師崗復式向斜控制,賦礦層位為石炭系梁溝組、缸窯組和三官埡組。礦體總體呈北西~南東向展布,礦體呈層狀產(chǎn)出,厚度524.02m~847.09m,平均701.65m,厚度變化系數(shù)18%;K1-2礦體礦石中CaO含量最高58.58%,最低41.98%,平均51.92%,品位變化系數(shù) 2.0%,沿走向及傾向品位均較穩(wěn)定;fSiO2含量單樣最高12.10%,最低0.26%,礦體平均2.49%,品位變化系數(shù)25%。
礦石中礦物成分:礦石由灰?guī)r構成,主要礦物為方解石,含量 95%左右,呈它形、半自形粒狀,粒徑一般 0.1~0.5mm,緊密鑲嵌分布。次為白云石和少量硅質。
礦石化學成分平均含量為 CaO平均含量 52.03%~55.92%;MgO平均含量0.56%~0.67%, SiO23.63%、Al2O30.74%、Fe2O30.30%、K2O+Na2O 0.19%、SO30.04%、P2O50.01%、Cl-0.01%、燒失量57.10%。
礦石結構以細晶~粉晶結構、砂屑、碎屑結構為主。礦石構造主要有層狀構造、條帶狀構造等。
礦石自然類型為中厚層狀細晶~粉晶灰?guī)r、含生物碎屑灰?guī)r、中厚層狀含燧石結核(團塊、條帶)灰?guī)r、含泥屑、砂屑、生物碎屑顆?;?guī)r4類。
礦石工業(yè)類型屬高鈣、低鎂、低鉀鈉的水泥原料灰?guī)r。
礦體直接頂、底板圍巖分別為粉砂質泥巖和白云質灰?guī)r,二者與礦體呈整合接觸關系,界線清楚,易于識別。
礦區(qū)位于秦嶺復雜造山帶東段南支,揚子地塊北緣,荊紫關~師崗復式向斜內(nèi)。前寒武紀時期,該區(qū)為一沉降帶,海水從東南方向侵入,形成一個近東西向的局限海盆,盆地中先是沉積濱岸海灘相的近陸碎屑沉積,隨著海水的不斷侵入,轉為潮下沉積環(huán)境,主要為碳酸鹽建造。隨著地史的變遷,海進海退,沉降逐漸隆起,后經(jīng)區(qū)域構造作用形成沉積礦床。該礦床為穩(wěn)定邊緣臺地~斜坡沉積碳酸鹽巖,后經(jīng)區(qū)域構造作用形成的沉積礦床。
礦區(qū)內(nèi)水泥灰?guī)r礦主要賦存于石炭系下集組、梁溝組、缸窯組和三觀埡組地層中,巖性主要為細晶灰?guī)r、含生物碎屑灰?guī)r、含燧石結核(條帶、團塊)及含砂屑、泥屑灰?guī)r。礦層層位穩(wěn)定,大都裸露地表,風化面多為灰色~淺灰色,且?guī)r石表面光滑,遇酸起泡,肉眼極易辨認。上述特征可作為直接找礦標志。
l、地層控礦:礦層賦存于石炭系梁溝組、缸窯組、三官埡組地層中,嚴格受石炭系地層控制,礦層連續(xù)、穩(wěn)定,夾層較少,地表基本無覆蓋層,礦體大都裸漏地表。
2、巖性控礦:巖性為高鈣、低鎂,低有害組份的灰?guī)r。礦石質量優(yōu)良且穩(wěn)定,主要有益、有害組份變化不大,是難得的高品質水泥原料礦石。
3、構造控礦:區(qū)內(nèi)水泥灰?guī)r嚴格受控于區(qū)域性構造“荊~師”復式向斜”,礦體賦存于該復式向斜的兩翼。