山西省五臺縣石粉廠白云巖礦地質特征及經濟意義研究

劉嘉　袁寶勇

摘 要：礦區大地構造位于五臺山穹狀隆起的西南部，系舟山斷褶帶中部、忻定凹陷的東緣，汶山-大關山倒轉褶皺的一翼。礦體賦存于下元古界滹沱超群東冶群槐蔭村組地層中，呈層狀產出，層位穩定。礦石類型為結晶白云巖。該礦屬沉積型礦床。對資源儲量進行了估算，并探明了開發利用前景。

關鍵詞：白云巖礦；石粉廠；礦床地質；經濟意義

1 區域成礦地質背景

石粉廠白云巖礦床位于五臺山穹狀隆起的西南部，系舟山斷褶帶中部、忻定凹陷的東緣，汶山-大關山倒轉褶皺的北翼。區域出露的地層主要為下元古界滹沱超群東冶群北大興組、槐蔭村組、大關山組、建安村組及新生界第四系；區域內有堯巖山-郭家寨逆掩斷層，蛟龍山、高崖底向斜及小規模的褶皺構造。礦區內出露地層主要為下元古界滹沱群東冶亞群北槐蔭村組（H2hy），巖性主要為青灰色中厚層結晶白云巖（dol）、含礫屑泥晶白云巖（doc）、疊層石白云巖（dof），厚度約190m。礦區內構造簡單，未見斷裂構造，地層總體為一單斜構造，地層產狀傾向125°～184°，傾角8°～35°。

2 礦床地質特征

礦區內白云巖礦床賦存于滹沱超群東冶群槐蔭村組地層，層位穩定，礦石巖性為結晶白云巖。通過6條采樣剖面樣品基本分析礦體圈定，礦區內出露礦體一條，礦體出露長約1120m，厚約27.9～57m，延深135m，賦存標高900m～950m，總體產狀傾向128°～179°，傾角8°～21°，東西兩側均延出區外，是一條規模較大的礦體。

2.1 礦體特征

本次核實的礦體賦存于下元古界滹沱超群東冶群槐蔭村組地層中，礦體編號為K，呈層狀產出，礦體產狀128°～179°∠8°～21°，地表基本無覆蓋，礦體出露長約1120米，地表由4線、2線、0線、1線、3線、5線六條剖面控制，控制長度1000m，礦體平均真厚度47.11m，礦體厚度變化系數為26.25%，MgO平均品位20.66%，CaO平均品位30.97%，MgO品位變化系數4%，CaO品位變化系數3%。賦存標高950～900m。

2.2 礦石特征

（1）礦石物質組成、結構構造。礦石礦物成分主要為白云石，少量方解石，極少量石英、菱鐵礦、鐵白云石等。中粒變晶結構，塊狀構造。（2）礦石化學成分。根據化學分析與組合分析（組合分析見表1）可以看出，本區礦石有用組分MgO平均含量20.66%≥20%，主要有害組分為S平均含量在0.01%、P平均含量在0.01%、SiO2平均含量在0.13%，主要有害組分含量較低。（3）礦石風（氧）化特征。礦石風（氧）化程度輕微。

2.3 礦石類型和品級

礦區礦石中MgO（18.18～21.4%），平均19.79%；CaO（26.31～31.20%），平均28.76%。礦石經破碎后主要用于耐火材料爐襯用。礦區礦石質量好，技術品級為Ⅱ類。

2.4 礦體圍巖和夾石

礦體的圍巖與礦體巖性一致，無夾石。

2.5 礦床共（伴）生礦產

該礦床為單一礦床，無共（伴）生礦產。

3 礦床開發經濟意義研究

3.1 資源儲量估算

本次圈定礦體工業指標參照表2。估算的對象為采礦許可證界定的范圍內950-900m標高的白云巖（K）礦體的資源儲量，以200m工程間距探求122b基礎儲量。剝采比<0.5：1，礦床開采最終邊坡角60°，采場最小底盤寬度≥40m。

以勘探線為界限劃分塊段，用垂直平行斷面法估算保有資源儲量及資源采空儲量。截至2016年10月30日，全區950-900m標高范圍內累計查明122b資源儲量368萬噸，累計動用39.07萬噸，保有122b資源儲量328.93萬噸。

3.2 礦床開采技術條件

本礦區礦體位于當地侵蝕基準面以上，地形有利于排水，開采水文地質條件屬簡單型；該區白云巖礦的體重為2.66t/m3，抗壓強度95-120Mpa，巖石堅硬性脆，屬中等堅硬巖石，其穩固性能好，工程地質條件屬簡單型。礦體內不含任何放射性元素，無原生態環境地質問題，礦石和廢棄物不易分解出有害組份，對周圍的環境和人身不會造成損傷，采礦活動不會形成對附近環境和水體的污染，但對區內的地形地貌景觀和土地資源的影響和破壞較嚴重，環境地質條件屬中等類型。

3.3 開發利用前景

礦區潛在經濟價值用M=10000×Q×P計算，式中：M-礦區潛在經濟價值（萬元）；Q-122b資源儲量（萬噸）；P-白云石價格（30元/噸）；M=10000×266.43×P=266.43×10000×30=7992.9（萬元）。

礦區開采總利潤用N=Q1×k（P-C）（1-η）計算，式中：N-礦區總利潤（萬元）；Q1-可采儲量萬噸（P-C）（1-n）；K-回采率，取90%；η-開采損失率，取10%；P-白云石價格，取30元/噸；C-單位白云石成本，取12元/噸；N=2664300×90%×（30-12）×（1-10%）=3884.55（萬元）。由此可見，五臺縣石粉廠白云巖礦具有一定的經濟效益和較廣泛的開發利用前景。

參考文獻

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作者簡介：劉嘉（1991-），女，山西忻州人，在讀碩士研究生，主要研究方向：成因與應用礦物巖石學。