安縣大風(fēng)巖水泥用石灰?guī)r礦地質(zhì)特征及成因

鄧修林

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安縣大風(fēng)巖水泥用石灰?guī)r礦地質(zhì)特征及成因

鄧修林

（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心四川總隊(duì)，成都 610000）

安縣大風(fēng)巖石灰?guī)r礦區(qū)位于前龍門山褶斷帶，龍門山前緣逆沖推覆構(gòu)造帶中段的彭灌—安縣推覆體與前陸盆地交接處。水泥用石灰?guī)r礦賦存于二疊系上統(tǒng)吳家坪組及飛仙關(guān)組一段，呈厚大層狀產(chǎn)出，屬于厚大、淺海相化學(xué)沉積型碳酸鹽巖礦床。

石灰?guī)r；地質(zhì)特征；成因；安縣

安縣位于四川省北部的綿陽市。水泥用石灰?guī)r礦區(qū)內(nèi)出露地層主要有志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系及第四系。該區(qū)處于前龍門山褶斷帶，龍門山前緣逆沖推覆構(gòu)造帶中段的彭灌—安縣推覆體與前陸盆地交接處。區(qū)域內(nèi)分布的褶皺主要有大金川倒轉(zhuǎn)復(fù)向斜，斷層主要有黃蓮橋沖斷層、巖梯子沖斷層、黃羊坪沖斷層和曉壩沖斷層。

1 礦區(qū)地質(zhì)

1.1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露二疊系、三疊系地層，并有第四系殘坡積層和人工堆積層分布。

1）二疊系下統(tǒng)陽新組（P1y）：為一套淺海相碳酸鹽巖建造，根據(jù)巖性特征分為上、下兩段，礦區(qū)內(nèi)僅出露陽新組上段，巖性為淺灰～灰色中～厚層狀泥晶灰?guī)r夾生物碎屑灰?guī)r，灰?guī)r質(zhì)純。本組地層分布于礦區(qū)北東端南東側(cè)，走向北東，厚0～＞70m。南東側(cè)與三疊系飛仙關(guān)組地層斷層接觸。

2）二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（p2lt）：下部為紫紅色鋁鐵巖、赤紅色貧赤鐵礦，有的具鮞狀構(gòu)造，通常稱為“大紅底”，目前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下不能利用該鐵礦；上部為黑色炭質(zhì)頁巖夾薄煤層，據(jù)以前村民挖煤看，該煤煤質(zhì)較差，不能利用。該組地層巖性在走向上變化較大，有的地方無赤紅色貧鐵礦，有的地方無炭質(zhì)頁巖，巖性不穩(wěn)定，厚度在走向上由東向西有變薄的趨勢(shì)。本組地層分布于礦區(qū)北東端南東側(cè)，呈南西～北東向展布，厚0～26m，與下伏陽新組呈平行不整合接觸。

3）二疊系上統(tǒng)吳家坪組（P2w）：為一套碳酸鹽巖建造，巖性為灰～深灰色～灰黑色薄～中厚層狀含燧石微粉晶灰?guī)r、含生物碎屑微粉晶灰?guī)r，其中灰黑色者一般石英含量較其他高，局部夾薄層狀砂質(zhì)灰?guī)r透鏡體及白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r透鏡體。燧石多呈不規(guī)則團(tuán)塊狀沿灰?guī)r厚度方向星散分布，團(tuán)塊直徑一般5～18cm，局部灰?guī)r中含直徑＜3cm燧石結(jié)核，少量燧石呈條帶順灰?guī)r層面斷續(xù)分布，條帶寬一般1～4cm，從整個(gè)礦區(qū)燧石分布情況看，燧石分布無規(guī)律。石灰?guī)r方解石細(xì)脈發(fā)育，脈寬一般1～3mm，主要呈網(wǎng)脈狀。該組地層分布于礦區(qū)中部，呈南西～北東向展布，為礦區(qū)第一礦層，與下伏龍?zhí)督M地層整合接觸。

4）三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組（T1f）：根據(jù)巖性特征可分為四個(gè)段，礦區(qū)范圍內(nèi)僅出露第一段、第二段和第四段。

飛仙關(guān)組第一段（T1f1）：為淺灰～灰白色，少量蘭灰色薄～中層狀微粉晶灰?guī)r，灰?guī)r質(zhì)較純，局部含泥質(zhì)及白云質(zhì)。石灰?guī)r方解石細(xì)脈發(fā)育，脈寬一般1～3mm，呈網(wǎng)狀分布，且縫合線構(gòu)造較發(fā)育，縫合線寬一般2～4mm，縫合面一般呈鐵泥質(zhì)浸染之褐黃色。本段地層分布于礦區(qū)北西部，走向南西～北東，為礦區(qū)第二含礦層，該組控制厚度60.89～84.10m，與下伏吳家坪組地層整合接觸。

飛仙關(guān)組第二段（T1f2）：底部部分地段為黃灰色中層狀含泥質(zhì)灰?guī)r，厚0.5～0.8m；中上部為紫紅色鈣質(zhì)泥巖夾粉砂質(zhì)泥巖、淺灰色薄～中層狀泥晶灰?guī)r、生物介殼灰?guī)r。本段地層分布于礦區(qū)北部飛仙關(guān)組第一段之上，厚度＞80m，為礦體頂板。

飛仙關(guān)組第四段（T1f4）：為紫紅色中層狀鈣質(zhì)泥巖夾粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及少量灰?guī)r。本段地層分布于礦區(qū)南東側(cè)，礦區(qū)控礦斷層下盤，由斷層錯(cuò)動(dòng)后為礦體底板，厚＞40m。

5）第四系（Q4）：分布于礦區(qū)中部，為淺黃色粘土、粉砂質(zhì)粘土，粘土較純，基本不含碎石，部分地段在浮土下部含少量碎石，碎石約占5%～10%，第四系厚1～6m。

1.2 構(gòu)造

該區(qū)位于大金川倒轉(zhuǎn)復(fù)向斜南翼，區(qū)內(nèi)地層總體呈單斜層狀產(chǎn)出，由南向北依次分布三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組、二疊系下統(tǒng)陽新組、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M、吳家坪組地層，地層總體產(chǎn)狀310°～344°∠28°～56°。礦區(qū)南部有黃羊坪斷層通過。

1） 斷裂，礦區(qū)南側(cè)發(fā)育有黃羊坪逆斷層（F1），為區(qū)域性大斷層，呈南西～北東向展布，貫穿整個(gè)礦區(qū)圖幅。斷層分布于資源儲(chǔ)量估算范圍之外，未切割礦體內(nèi)部，對(duì)礦石資源儲(chǔ)量估算及礦石質(zhì)量無影響，但該斷層將第一含礦層（吳家坪組地層）部分?jǐn)嗍А鄬用娈a(chǎn)狀334°～348°∠45°～61°，斷層下盤為三疊系飛仙關(guān)組第四段（T1f4）紫紅色鈣質(zhì)、粉砂質(zhì)泥巖夾薄層狀灰?guī)r，上盤為二疊系吳家坪組及陽新組灰?guī)r，斷層破碎帶寬2～5m，帶內(nèi)灰?guī)r較破碎，常呈角礫狀（照片1）。

照片1 斷層角礫

照片2 團(tuán)塊狀燧石灰?guī)r

2）節(jié)理裂隙，礦區(qū)節(jié)理發(fā)育，共6組節(jié)理，主要分布在礦體中下部。②、④、⑤組節(jié)理較發(fā)育，①、⑥組節(jié)理次之，③組節(jié)理不發(fā)育，各組節(jié)理均為閉合節(jié)理，①組節(jié)理面呈波狀起伏，裂隙最大寬度＜1cm，無充填，傾向延伸長(zhǎng)一般＜2m，個(gè)別＞4m，沿走向延伸一般＜3m；其余各組節(jié)理面均較平直，裂隙最大寬度＜0.5cm，裂隙內(nèi)無充填物，傾向延伸長(zhǎng)一般＜1m，少數(shù)＞3m，沿走向延伸一般＜2m。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，礦區(qū)節(jié)理發(fā)育程度為每米1.2～4.8條，平均2.6條/m。

表1 節(jié)理產(chǎn)狀統(tǒng)計(jì)表

2 礦體地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

礦體賦存于二疊系上統(tǒng)吳家坪組（P2w）及三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組第一段（T1f1）地層中，呈單斜層狀產(chǎn)出，因受斷層破壞，吳家坪組厚度出露不全，礦體厚度沿走向有一定變化。礦體呈南西～北東走向，總體產(chǎn)狀310°～341°∠28°～56°，礦體下部產(chǎn)狀較緩，在礦體上部產(chǎn)狀變陡，礦體內(nèi)局部見撓曲現(xiàn)象。

礦體出露寬389～627m，平均厚度243.67m，屬厚大礦層。礦體平面形態(tài)呈近長(zhǎng)條形，礦體斷面形態(tài)呈板狀，空間上形態(tài)呈近板塊狀。

吳家坪組地層中分布有燧石，局部燧石含量較大，但燧石分布沒連續(xù)成層，多數(shù)段石英含量亦較大，同時(shí)飛仙關(guān)組和吳家坪組地層中均有白云質(zhì)灰?guī)r分布，白云質(zhì)灰?guī)r亦未形成連續(xù)層，礦體內(nèi)有多個(gè)燧石或高硅及白云質(zhì)灰?guī)r、泥巖夾石透鏡體。

2.2 礦石類型及礦石化學(xué)成份特征

礦石產(chǎn)于兩個(gè)地層單元中，經(jīng)巖礦鑒定，礦石自然類型較單一，僅石灰?guī)r礦石一種，只有吳家坪組石灰?guī)r局部含少量燧石結(jié)核、燧石團(tuán)塊或燧石條帶。

礦石化學(xué)成分（%）：一般含量為：CaO 50.21～53.89，MgO 0.35～2.22，K2O 0.012～0.032，Na2O 0.011～0.058，SiO20.89～5.44，SO3一般＜0.14，Cl含量一般＜0.011。化學(xué)成分變化波動(dòng)幅度不大，全礦區(qū)礦石能作水泥用石灰質(zhì)原料。

2.3 礦石含硅特征概述

灰?guī)r中的硅一是含燧石，二是石英，三是砂（泥）質(zhì)。該礦區(qū)存在少量高硅礦石，對(duì)水泥生產(chǎn)工藝有一定影響。

高硅礦石主要存在于礦體下部吳家坪組地層單元中，礦體上部飛仙關(guān)組地層中僅占極少數(shù)。在高硅礦石中，含燧石或砂質(zhì)導(dǎo)致硅含量高者占小部分，其中主要是石英含量高導(dǎo)致礦石硅含量高，故礦區(qū)高硅礦石中的fSiO2主要是石英質(zhì)的，燧石質(zhì)僅占少數(shù)。

在高硅礦石中，對(duì)生產(chǎn)工藝影響較大的是含燧石灰?guī)r，而灰?guī)r中燧石分布特征無可循規(guī)律，從地表觀察分析看，主要呈結(jié)核或團(tuán)塊狀分布（照片2），沿灰?guī)r層面呈條帶狀分布的燧石（照片3）所占比例較小，燧石呈黑色、部分弱風(fēng)化后呈灰色，斷面細(xì)膩，斷口較鋒利，硬度大于石灰?guī)r，燧石與灰?guī)r差別明顯，肉眼易于區(qū)分，地表觀察均未見燧石十分富集地段，但礦體內(nèi)部是否存在燧石在某富集而導(dǎo)致灰?guī)r不能用于水泥生產(chǎn)，目前尚不能查清。

照片3 條帶狀燧石灰?guī)r

3 礦床成因淺析及遠(yuǎn)景

根據(jù)礦區(qū)含礦層（碳酸鹽巖層）構(gòu)造特征，為薄～中層狀，在大面積范圍內(nèi)均有分布，含礦層主要為淺灰、蘭灰色石灰?guī)r及灰～深灰色石灰?guī)r，局部含少量燧石，具微粉晶結(jié)構(gòu)及含生物碎屑微粉晶結(jié)構(gòu)，生物屑種類為海洋生物碎屑，飛仙關(guān)組與吳家坪組呈整合接觸，說明本礦床屬淺海相化學(xué)沉積型碳酸鹽巖礦床。

該礦床屬淺海相化學(xué)沉積碳酸鹽巖成因，礦體屬厚大礦體，礦體底板雖受斷層控制，但受斷層影響較小，在走向上銅錢溪以西遠(yuǎn)景不大，本層位往東遠(yuǎn)景資源量豐富，同時(shí)在小羅漢堂以東有陽新組地層出露，陽新組地層出露厚度約有幾十至百米左右，遠(yuǎn)景資源量較豐富。

參考文獻(xiàn):

[1] 雷爵能，鄧修林等，四川省安縣大風(fēng)巖礦區(qū)石灰?guī)r礦勘探報(bào)告[R]. 2009.

[2] 四川省地質(zhì)局第二區(qū)域地質(zhì)測(cè)量隊(duì)，綿陽幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告（1∶20萬）[R]. 1970.

[3] 四川省地質(zhì)礦產(chǎn)局化探隊(duì)，安縣幅地質(zhì)圖說明書（1∶5萬）[R]. 1994.

Geological Features and Genesis of the Dafengyan Cement Limestone Deposit in Anxian

DENG Xiu-lin

（Sichuan Division, Geological Exploration Center for the China Building Material Industry, Chengdu 610017）

The Dafengyan cement limestone deposit in Anxian lies in the junction Pengguan-Anxian Nappe with the Foreland in the front of the Longmenshan fold-and-thrust zone. The deposit is confined to the Permian Wujiaping Formation and 1st Member of the Triassic Feixianguan Formation, occurring as thick bedded formation. The dolostone is shallow sea chemical deposit.

limestone; geological feature; Genesis; Anxian

P619.22+5

A

1006-0995（2016）03-0386-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2016.03.006

2015-07-16

鄧修林（1985-），男，四川安縣人，工程師，從事地質(zhì)勘查研究工作