廣東清遠白石山礦區地質特征及開采條件

李 欣

（廣東省核工業地質局二九三大隊，廣州 510800）

1 區域成礦地質背景

白石山礦區位于粵北“山”字型構造前弧兩翼，佛岡巖體西緣的白水洞地區。區內為以石炭系為主體的復式向斜，出露地層由老至新為泥盆系、石炭系及第四系，其中以中泥盆系棋子橋組（QZD2）和晚泥盆系英德組（YQD3）二組為礦體主要賦礦層。區域內巖漿活動相對較弱，僅在距礦區北東12km處出露菜山頂巖體，巖性為燕山中期中粒斑狀黑云母花崗巖，其圍巖為泥盆系及石炭系砂巖、頁巖與灰巖。

2 礦區地質特征

（1）地層。礦區內出露地層為石炭系下統石磴子組（C1ds）與第四系殘坡積層。石炭系下統石磴子組（C1ds）主要為細晶灰巖與角礫狀灰巖。灰白-深灰色，中-厚層構造，主要礦物為方解石，上層3-5m為機械破碎，下部巖層平穩，局部裂隙發育，多充填后期方解石細脈與次生白云石，產狀為30°～65°SE∠31°～40°，是礦體的主要賦礦層。

（2）構造。礦區位于（白）石潭—太平墩倒轉向斜之西部正常翼。礦區內巖層呈單斜層狀產出，總體走向北東，產狀主要為30°～60°SE∠32°～40°。由于區域及礦區斷層等構造的影響，礦區局部地區發育小褶曲，薄層灰巖內部揉皺現象常見，但規模都很小。構造表現為層間破碎帶，大的斷裂構造不發育。礦區內節理、裂隙不發育。

（3）巖漿巖。礦區內未見巖漿巖體及與之有關的巖脈出現。

3 礦體地質特征

（1）礦體規模、形態及產狀。結合鉆孔揭露情況與礦體地表出露范圍，本次工作共圈定6個石灰巖礦體（V1-V6），礦體分布于礦區西部，賦存于石炭系下統石磴子組（C1ds），產狀與地層產狀保持一致，為30°～60°SE∠32°～40°。礦體裸露地表。V3與V5礦體本次工作圈定的主要礦體。其中V3礦體總體走向為NE40°～60°，長約260m，傾向延伸127m～143m，真厚度6m～25m；V5礦體總體走向為NE40°～60°，長約350m，傾向延伸6m～25m，真厚度50m～90m。礦石均以石灰巖為主。

（2）礦石類型與結構構造。礦石主要為細晶灰巖，局部見有角礫狀灰巖。礦石結構主要為細晶結構，局部泥晶、粉晶結構。構造以中-厚層構造為主，局部呈塊狀構造[1]，具體描述如下：細晶灰巖為灰黑-灰白色，細晶結構，塊狀構造，主要由碳酸鹽礦物組成，含有少量的白云母、石英和褐鐵礦。碳酸鹽礦物約占99%。碳酸鹽礦物為粒狀，細晶，局部見菱形自形晶，高級白干涉色，其顆粒可能因含泥質等原因致使表面相對混濁；白云母為細小的片狀，閃突起明顯，干涉色鮮艷；石英為不規則粒狀，波狀消光，一級灰-灰白干涉色；褐鐵礦，不規則粒狀、浸染狀，在斜照光下呈褐黃色，不具金屬光澤（圖1）。

圖1 細晶灰巖5×10（+）

圖2 2角礫狀灰巖5×10（+）

角礫狀灰巖為灰黑-灰白色，細晶結構，局部粉晶、泥晶結構，塊狀構造。

巖石主要由角礫（占55%～60%）與膠結物（占35%～40%）組成。角礫為灰巖碎塊，角礫粒徑2.5mm～10.0mm。灰巖中的碳酸鹽礦物顆粒呈粒狀，細晶，局部見菱形自形晶，高級白干涉色，其顆粒可能因含泥質等原因致使其表面相對混濁。膠結物為與角礫同成分的粉晶、泥晶。碳質呈細脈狀、網脈狀，在灰巖角礫的邊緣、裂隙及膠結物中均有分布。黃鐵礦呈不規則粒狀、四方形、五角形斷面，在斜照光下呈淺黃銅色，金屬光澤，局部分布在碳質細脈中（圖2）。

（3）礦石質量特征。取巖樣272個，以圈定的礦體為單位，基本分析結果如下：礦床總體CaO含量45.62%～51.47%，平均49.01%，MgO含量1.42%～7.32%，平均4.71%。V1-V6六個礦體中V1礦體CaO、MgO平均含量分別為49.71%、3.71%；V3礦體礦體CaO、MgO平均含量分別為49.24%、4.34%；V5礦體CaO、MgO平均含量分別為49.43%、4.04%。基本達到一般性工業指標（CaO≥45%、MgO≤3.5%）。

（4）圍巖與夾石。礦區內圍巖與夾石主要為CaO、MgO含量未達工業指標的巖石，主要巖性為細晶灰巖和角礫狀灰巖。礦區內夾石厚度較薄，層數少，在開采過程中剔除難度較高，可考慮與部分優質礦石搭配使用。

4 礦區開采條件

礦區內巖石裸露，坡度較陡，大氣降水自然排泄條件良好。礦體大部分位于當地侵蝕基準面之上，巖溶裂隙不發育，含水層富水性弱。

地層巖性單一，主要由堅硬巖組成，物理力學性質良好，巖石強度高，無軟弱夾層，巖溶不發育，邊坡較穩定。鉆探工程顯示巖體RQD值平均為90.3%，完整性好。采礦時，經常性爆破震動等，會影響巖石完整，對邊坡穩定性有一定的影響，故開采邊坡角不宜＞60°。當邊坡傾向與地層傾向一致時可能產生的滑坡，需加以防護。

在開采過程和開采結束后應有計劃有步驟地恢復植被，還原自然生態，注意防止滑坡和泥石流的發生[2]。

5 結語

礦體賦存于石炭系下統石磴子組（C1ds）中，礦石以細晶灰巖為主，局部見角礫狀灰巖，質量較穩定，結合鉆探工程，共圈出V1-V6六個礦體，其中V1與V3礦體的CaO含量平均為49.71%、49.24%，MgO含量平均為3.71%、4.34%，礦石質量較好；礦體基本連續，厚度變化不大；礦體呈單斜產出，產狀變化小；沒有較大斷層切割礦體；巖漿巖及變質巖不發育，對礦體影響小；地下巖溶中等發育，對開采影響小。

需要注意，當運用臺階式機械化自上而下開采時，開采的臺階高度應≤15m；巖石邊坡角＜60°；暴雨季節，易引起水土流失和滑坡等不良地質現象的發生，注意礦坑充水，應特別引起重視，并加強防護；開采過程中開采邊坡應與地層傾向垂直，以避免滑坡的發生。

[1]金振奎,邵冠銘.石灰巖分類新方案[J].新疆石油地質,2014(02):235-242.

[2]劉發榮,楊風辰.我國水泥用石灰巖礦產資源現狀與需求預測研究[J].中國非金屬礦工業導刊,2004(02):44-48.