都江堰張家山水泥用石灰巖礦地質特征及經濟價值

何益，張成江

?

都江堰張家山水泥用石灰巖礦地質特征及經濟價值

何益，張成江

（成都理工大學，成都 610059）

張家山水泥用石灰巖礦位于揚子準地臺龍門山～大巴山臺緣坳陷之龍門山陷褶斷束；礦區內大面積出露泥盆系、二疊系地層，并有第四系全新統殘坡積層零星分布；礦體賦存于二疊系下統棲霞、茅口組地層中；該礦山的礦石質量礦石質量良好、穩定，儲量較大，開采條件優越，開發利用價值大，能產生很好的經濟和社會效益。

石灰巖礦；地質特征；經濟價值；都江堰

張家山位于都江堰市虹口鄉。該區屬龍門山前山中～低山區，山勢陡峻，白沙河流經礦區東南側。

礦區位于揚子準地臺龍門山～大巴山臺緣坳陷之龍門山陷褶斷束。區內構造復雜，斷層、褶皺發育，褶皺有懶板凳向斜、思文場背斜、趙公山向斜；斷層主要有映秀斷層、二王廟斷層；飛來峰有懶板凳～白石飛來峰。區內巖漿巖體主要分布在大坪～關房一帶。巖漿巖體由元古代澄江～晉寧期第三期閃長巖、第四期斜長花崗巖、黑云母花崗巖及第五期鉀長花崗巖組成，此外在馬落井、九甸坪二疊系地層中見有少數小型輝綠巖巖脈侵入。

1 礦區地質

礦區內大面積出露泥盆系、二疊系地層，并有第四系全新統殘坡積層零星分布。由老至新分述如下（圖1）。

泥盆系沙窩子組(D3s)：分布于礦區北西部，為淺海碳酸鹽建造,由肉紅色、黃灰色、灰色中～厚層白云巖、白云質灰巖、灰巖組成，厚度大于299m。

二疊系下統棲霞、茅口組(P1q+m)：近南西～北東向展布于礦區中部，為淺海碳酸鹽巖建造。上部為淺灰色厚～巨厚層石灰巖，夾少量白云質灰巖，中下部為淺灰、灰色厚～巨厚層石灰巖，白云質灰巖，夾少量淺灰色灰質白云巖。該統有大量生物化石，主要為介形蟲、蜓及腕足類。本統厚度418.99～441.22m，與下伏沙窩子組平行不整合接觸。為含礦層。

二疊系上統龍潭組(P2l)：分布于礦區南部，由灰色、灰紫色鐵鋁質頁巖組成，為礦層直接頂板，厚度54～116.5m，與二疊系下統平行不整合接觸。

第四系全新統殘坡積層(Q4edl)：殘坡積物，由黃色粘土組成，具可塑性，夾碳酸鹽巖碎塊及少量輝綠巖碎塊，主要分布在礦區頂部平緩處及洼地，巖溶裂隙中分布深淺不一的夾縫土和溶洞土。表層浮土厚度0.3～8m。

礦區位于懶板凳～白石飛來峰北東段之懶板凳向斜北西翼。礦區地層呈單斜層狀產出，由南向北依次分布二疊系上統龍潭組、二疊系下統棲霞、茅口組、二疊系下統梁山組及泥盆系中統觀霧山組，局部地層倒轉，地層總體產狀156°～206°∠58°～83°。飛來峰與基座為斷層接觸。

礦區出露的飛來峰僅為懶板凳～白石飛來峰九甸坪段的南部，走向南西～北東向，出露寬度大于770m，延深大于400m，控制長度2 280.63m，飛來峰基底面（F1斷層面）起伏不平，空間上形態不規則，飛來峰體由泥盆系中統～二疊系上統地層碳酸鹽巖和碎屑巖組成，是構成礦體的重要地質體，二疊系下統棲霞、茅口組石灰巖為含礦巖石。

區內未見大面積巖漿巖體，僅在礦區中下部二疊系下統(P1q+m)中見有兩條華力西晚期輝綠巖巖脈(βμ)。輝綠巖，灰綠色，塊狀，地表風化后黃褐色，松散狀，巖脈產狀303°～304°∠30°～36°，厚0～24m，延伸長630m。

2 礦體地質特征

2.1 礦體形態及產狀

礦體賦存于二疊系下統棲霞、茅口組地層，淺灰色厚～巨厚層石灰巖，為水泥用石灰巖礦含礦層；次為泥盆系上統沙窩子組，由白云巖、白云質灰巖、灰巖組成，為礦體底板。呈層狀單斜產出（圖2），屬于厚大型、沉積型礦床。

礦區巖層南部傾角大于北部，由北向南逐漸變陡。含礦層出露寬695～754m，平均出露寬度719m。走向控制長度932m，沿走向礦體厚度120.62～435m，平均厚度287.17m，礦體連續性好，厚度、產狀穩定。

2.2 礦石特征

區內礦石自然類型簡單，僅石灰巖礦石一種。石灰巖礦石：主要為灰、淺灰色，少量深灰及灰白色，厚～巨厚層狀，以微～粉晶結構(及含生物泥粉晶結構為主，致密、性脆、斷面為貝殼狀。礦石礦物成分簡單，基本由方解石組成，另有少量鐵泥質。方解石主要呈0.004～0.03mm微晶及0.03～0.06mm粉晶。鐵質多數與泥質混居成浸染細脈狀，少量呈星散粒狀分布。巖石中分布有較豐富后期方解石脈。黑色方解石脈粗而長。但黑色方解石脈呈網狀較白色方解石脈發育。

石灰巖中局部見白云石團塊，白云石團塊為黃灰色、紫紅色，粒徑一般1～20cm，呈不規則形狀，團塊中方解石含量10%～20%，白云石含量80%～90%，團塊面率＜4%。此外，礦石中還有少量鐵泥質及局部含有微量碳質，泥質經X射線測試為伊利石和綠泥石。礦石中含有蜓科、腕足類生物碎屑化石。

3 經濟價值評價

3.1 礦石質量及儲量

礦石主要化學成份最低(高)值及平均值見（表1），由（表1）看出，礦石有益組份（CaO、SiO2、Al2O3、TFe2O3）含量較高，有害組份（MgO、K2O、Na2O、SO3、fSiO2）含量較低，主要化學成分變化幅度CaO 10.06%，MgO 3.29%，K2O 0.097%，Na2O 0.08%，波幅均不大，礦石質量穩定。由化學分析結果表統計表明：CaO含量分布于51%～55%之間，MgO集中分布于0.14%～3%之間，礦石符合《冶金、化工石灰巖及白云巖、水泥原料礦產地質勘查規范》（表2）中水泥用石灰質原料一般工業指標，達到Ⅰ級品要求，礦石質量良好。

表1 礦石主要化學成份最低(高)值及平均值表

表2 水泥用石灰質原料礦石化學成分一般要求

礦區內共查明水泥用石灰巖礦資源儲量16 041.6萬噸，可作為大型水泥廠的石灰質原料礦山。

3.2 礦床開采條件及開采方式

張家山礦區水泥用石灰巖礦，位于白沙河以西，緊鄰都江堰大尖包西段石灰巖礦。大尖包西段石灰巖礦的采掘系統已自成一體，有完整的采掘運輸系統。水泥工廠有兩公里專用公路與國道相連接，水泥工廠有鐵路專用線可經成都與全國鐵路聯網，交通方便。

礦山開采技術條件簡單，適合開放式的山坡露頭開采，可采用自上而下臺段開采。礦山建設條件極佳，礦山的采掘運輸系統已自成一體，采掘運輸系統：汽車運輸—溜井—平洞—皮帶運輸至廠部堆場。

該礦床為大尖包水泥石灰巖礦山的東延部分，可合并為一個礦區開采。可以將該礦山與大尖包水泥石灰巖礦山統一編制礦山開發利用方案。并對兩個礦山露采境界內的資源儲量類型予以統一。

3.3 礦床開發效益

礦山設計生產規模為712萬噸／年。礦山最終產品為經粗碎后粒徑為1～5cm的小塊碎石。采礦方案為露天礦山，自上而下臺段開采。開拓方案為溜井平洞開拓，粗碎后通過豎井至皮帶運輸到廠。

參照大尖包礦區西段礦床開發經驗，該項目有較好的盈利能力及產品市場前景。項目稅前全投資內部收益率為22.18%，稅前投資回收期5.44年，高于建材行業基準值（投資內部收益率8％，投資回收期13年）。礦床經濟效益指標高于一般的基準指標數值，微觀經濟效益好，宏觀效益更顯著。

4 結論及建議

綜上所述該礦山的礦石質量礦石質量良好、穩定，儲量較大，開采條件優越，開發利用價值大，能產生很好的經濟和社會效益。

礦山未來生產中，要選擇和修建好廢石、棄渣堆放場地，及時清除松散類巖石碎塊及棄土，防止形成次生地質災害；要做好礦山排水工作、保證礦山水流自然通暢。未來采場北、東邊坡應注意維護并進行檢測，有安全隱患要及時預警，東邊坡應注意維護并進行檢測，有安全隱患要及時預警，以確保礦山生產的安全。對因“5.12”地震形成的淺表滑坡、崩塌、塌陷等，礦山建設、生產中應及時治理，以消除不安全隱患。

[1] 王錫榮、馬欽.蘭州地區水泥用石灰巖礦床地質特征[J].中國非金屬礦工業導刊，2009年增刊.

[2] 高瑞祥. 臥牛坪飛來峰石灰巖礦地質特征及勘查[J].四川地質學報，2014.01.

[3] 任杰.新疆胡同布拉克礦區水泥用石灰巖礦礦石質量及礦體成因研究[J].科技資訊，2014. 14.

[4] 郭甲一. 河南省郟縣馬武寨白云巖礦區礦床地質特征及經濟意義概略研究[D].中國地質大學（北京），2013.11.

Geological Features and Economic Value for the Zhangjiashan Cement Limestone Deposit in Dujiangyan

HE Yi ZHANG Cheng-jiang

(Chengdu University of Technology, Chengdu 610059

The Zhangjiashan cement limestone deposit lies in the Longmenshn fold-faulted zone of the Longmenshan-Dabashan platformedge depression. The Devonian and Permian are widely exposed in the ore district. The orebodies are confined to the Lower Permian Xixia and Maokou Formations. Ore quality is of high grade and of great economic value with advantageous exploitation condition.

limestone deposit; geological feature; economic value; Dujiangyan

P619.22+5

A

1006-0995(2015)01-0080-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.01.019

2014-12-30

何益(1986—)，男，眉山人，研究生，專業：礦物學、巖石學、礦床學