繁昌上蔣建筑用石灰巖礦地質特征及開采技術條件

何家文

【摘 要】通過地質勘查工作，大致查明了礦區的地層、構造、巖漿巖及礦體特征，分析了礦區的開采技術條件，指出礦山開采技術條件及安全生產等存在問題，并提出合理建議。

【關鍵詞】建筑用石灰巖礦；地質特征；開采技術條件

繁昌縣上蔣建筑用石灰巖礦位于繁昌縣城269°方向約7千米的孫村鎮境內，為變更采礦權范圍，受礦山委托，安徽省核工業勘查技術總院對上蔣建筑用石灰巖礦開展地質勘查工作，提交擬變更礦區范圍內的地質報告，為變更采礦權范圍提供地質依據。

1 礦區地質特征

1.1 地層

礦區出露地層主要為二疊系上統棲霞組上段（P1q2）、三疊系下統和龍山組（T1h）和南陵湖組上段（T1n2），局部分布有第四系。

棲霞組上段：下部為深灰色～灰色含凝塊生物灰巖、含燧石灰巖。底部為黑色燧石層、紋層狀灰質白云巖夾灰巖或硅質巖透鏡體。中部為灰黑色～灰色中薄、中層生物碎屑微晶灰巖，含燧石結核及條帶。上部為黑色燧石層夾薄層灰巖透鏡體。頂部為灰黑色中層～厚層紋層狀粉屑白云巖夾微晶灰巖透鏡體、微晶灰巖、含鈣質、硅質白云巖夾硅質結核及條帶，地層產狀為120°-126°∠40°-44°。分布于礦區西北側。

和龍山組：下部為深灰色～青灰色條帶狀灰巖，夾中～中厚層礫屑灰巖及薄～中薄層粉晶灰巖。底部黃綠色泥質頁巖夾條帶狀灰巖。中部為灰色～青灰色條帶狀灰巖夾中層微晶灰巖。上部為淺灰色～灰色微晶灰巖，含白云質礫屑灰巖。分布于礦區中部。

南陵湖組上段：下部為灰色薄層灰巖，片狀～薄層蠕蟲狀微晶灰巖，底部瘤狀灰巖。上部為淺灰色中～中厚層微晶灰巖，含砂屑、粒屑、骨屑亮晶灰巖。

第四系：淺黃色、淺黃黑色，主要由粘土、亞粘土、石灰巖和白云質灰巖碎塊等組成。碎石大小0.5-30厘米，呈次棱角狀、棱角狀，無分選性。分布于礦區東部。

1.2 構造

礦區位于繁昌復向斜次級構造紅花山背斜南西部與北東部轉折部位，偏南西部東段；背斜軸面產狀161°∠86°，為向北東東傾伏的直立背斜；樞紐向兩端仰起，總長達12千米，寬約3千米；核部地層為中志留系墳頭組，兩翼地層為志留系茅山組至三疊系南陵湖組。礦區位于背斜南東翼，地層組成單斜構造。

礦區發育兩條逆斷層，分別為F1和F2， F1斷層位于礦區北部，傾向340°，傾角40°，斷層上盤為棲霞組上段，斷層下盤為和龍山組灰巖，其間缺失二疊系地層。F2斷層位于礦區中偏南部，傾向342°，傾角40°，斷層上盤為和龍山組灰巖，斷層下盤為南陵湖組上段，其間缺失南陵湖組下段地層。

1.3 巖漿巖

礦區內未見巖漿巖出露。

2 礦體地質特征

2.1 礦體分布特征

礦體賦存于三疊系和龍山組和南陵湖組，呈層狀產出。走向65°-72°，礦層傾向南東，傾角約42°。礦體平面形態由采礦權范圍所決定，大體呈四邊形，南北長250米，東西寬182-192米，由10個拐點控制。出露標高最高+205.2米，最低+109.16米。

2.2 礦石質量特征

2.2.1 礦石物質組成

條帶狀灰巖、微晶灰巖：礦物成分主要以方解石為主，微晶結構，薄層狀～中厚層狀構造。局部見少量鈣泥質頁巖和泥質灰巖。

砂屑、礫屑灰巖、瘤狀灰巖：礦物成分主要以方解石為主，生物碎屑結構、礫屑結構、砂屑結構，薄層狀～中厚層狀構造、瘤狀構造。

2.2.2 礦石物質組成

根據本次取樣分析結果可知：CaO含量43.38-45.87%，平均含量44.90%；MgO含量3.78-6.14%，平均含量4.82%；SiO2含量5.03-8.02%，平均含量5.84%；Fe2O3含量1.80-3.61%，平均含量3.10%。

2.3 礦石結構、構造

礦石結構：微晶結構、生物碎屑結構、礫屑結構、砂屑結構。

礦石構造：主要為薄層狀構造、條帶狀構造、中厚層狀構造。

2.4 礦石類型

礦石自然類型為微晶灰巖和砂屑、礫屑灰巖。

礦石工業類型為建筑石料用石灰巖礦石。

礦床成因類型為近岸淺海碳酸鹽臺地相沉積～淺海陸相沉積。

2.5 礦石圍巖和夾石

礦體底板為南陵湖組灰巖，礦體頂板為和龍山組、棲霞組石灰巖。礦區地層全部倒轉。

作為建筑石料礦，礦體內無夾石存在。

3 礦石加工技術性能

礦山生產規模為年產建筑石料礦10萬噸，產品方案為建筑用石子。其產品粒級為20-40毫米、10-20毫米、5-10毫米、小于5毫米。礦山爆破后，采用農用車從采場運至破碎機臺進行破碎，破碎機下裝有三道篩分選，上層為粗粒級20-40毫米，中間為中粒級10-20毫米，下層為細粒級5-10毫米，最下層為粉粒級小于5毫米。粗、中、細三級石子主要用于筑路、建房及水泥制品等建筑用途，粉砂即石粉主要用免燒磚等用途。

4 礦床開采技術條件

4.1 水文地質條件

礦區主要含水巖層為第四系殘坡積層含水巖組和碳酸鹽類巖溶裂隙含水巖組。第四系殘坡積層含水巖組分布于坡麓、低洼處，含少量孔隙潛水；巖溶裂隙含水巖組由南陵湖組上段、和龍山組和棲霞組上段石灰巖、燧石灰巖和白云質灰巖組成。地表溶蝕現象不發育，僅見小的溶洞、溶溝。淺部裂隙發育一般，多被粘土充填。裂隙連通性差，富水程度弱。礦坑充水主要由大氣降水補給。

變更后的礦區礦體賦存標高最高+205.2米，最低標高+125米左右。礦區南東700米的上蔣水庫，標高+73.50米，低于礦床開采標高，少量地表水和裂隙水匯入沖溝后自然排出。

礦床水文地質條件屬于簡單類型。

4.2 工程地質條件

礦區內礦體出露地表，礦體及頂底板皆為石灰巖巖層，呈層狀，沿走向延伸穩定，無明顯夾石，構造簡單，致密、堅硬，巖溶發育較弱，裂隙多為短小而閉合，連貫性差，巖石完整性、穩定性較好，屬穩定工程地質體。

本礦為自上而下分臺階小中段開拓，公路汽車運輸，采礦方法為淺孔爆破的空場法，目前開采邊坡在55°左右，未有發現山體滑坡、開裂和泥石流的現象。南陵湖、和龍山組灰巖工程地質巖組穩固性較好，但易破碎，礦山開采爆破易造成巖石松散，局部塌方。通過實地核查，局部采礦邊坡與礦層傾向同向，有造成順層滑坡的可能性。

礦床工程地質條件歸類應為簡單類型。

4.3 環境地質條件

礦區生態環境良好，植被茂盛，森林覆蓋率達80%，周圍無自然保護區、風景旅游點、文物古跡和地質遺跡等需要特殊保護的環境敏感目標。本區區域穩定性好，以小震活動為特點，礦區地震動峰值加速度（g）分區為0.05g，屬弱地震區。

當地居民點距礦山300米以外，爆破作業影響小。礦山開采及加工時產生的噪音和粉塵以及對自然生態破壞，僅局限在采區及其周邊范圍內，不會構成區域性影響。開采的礦石及廢渣占用或破壞土地面積小，對當地水資源污染指數小。

礦床環境地質條件歸類為簡單類型。

4.4 開采技術條件綜述

綜上所述，礦區水文地質條件、工程地質條件、環境地質條件簡單，礦體分布較穩定，適宜露天開采。礦區開采技術條件屬簡單類型，歸類為Ⅰ—1型。

5 結論及建議

（1）礦體賦存于三疊系和龍山組和南陵湖組，呈層狀產出。礦石自然類型為微晶灰巖和砂屑、礫屑灰巖，其工業類型為建筑石料用石灰巖礦石。礦床成因類型為近岸淺海碳酸鹽臺地相沉積～淺海陸相沉積。

（2）礦區水文地質條件、工程地質條件、環境地質條件簡單，礦區開采技術條件屬于簡單類型，歸類為Ⅰ—1型。

（3）建議礦山對礦石進行巖石力學測試，及時掌握礦石質量。

（4）礦山局部順坡開采，存在一定的安全隱患，需要加強防范，避免崩坍、滑坡等地質災害的發生。

（5）加強水文地質、工程地質、環境地質工作的調查和監控，適時采取必要的措施，確保礦山生產安全。同時應加強廢石、廢水的管理，采取切實措施，保護生態環境，避免環境污染。

【參考文獻】

[1]蕪湖皖核礦產資源儲量動態檢測中心.安徽省繁昌縣上蔣建筑用石灰巖礦資源儲量核實報告[R].2011.

[2]中華人民共和國國土資源部.冶金、化工石灰巖及白云巖、水泥原料礦產地質勘查規范[S].地質出版社，2005.

[3]中華人民共和國國土資源部.礦區水文地質工程地質勘探規范[S].地質出版社，2005.

[責任編輯：楊玉潔]