老邱峪地區熔劑用石灰巖礦層特征及開采技術條件分析

郭祥利

（平邑縣國土資源局，山東 平邑 273300）

山東省平邑縣老邱峪地區熔劑用石灰巖礦礦區位于平邑縣城西。礦區大地構造位于華北板塊(Ⅰ)、魯西隆起區(Ⅱ)、魯中隆起(Ⅲ)、尼山—平邑斷隆(Ⅳ)、尼山凸起(Ⅴ)北部。區內地層出露較好，構造簡單，巖漿巖不發育。詳見圖1區域地質簡圖。

1 礦區地質概況

礦區及周邊出露地層主要為寒武系饅頭組、張夏組、崮山組和第四系山前組。礦層賦存于古生代寒武紀九龍群張夏組地層中。張夏組在礦區內廣泛出露，僅發育下灰巖段及上灰巖段。

（1）下灰巖段

分布在礦區南側，走向NW，傾向NE，傾角8～12°，巖性為厚層～巨厚層鮞粒灰巖、含泥質條帶鮞?；規r、云斑灰巖、藻丘灰巖等，厚54m左右。

（2）上灰巖段

區內大面積出露。走向NW，傾向23°左右，傾角8°～13°，巖性為結晶灰巖、鮞?；規r以及豹皮狀灰巖，厚度118～122m左右。該段是熔劑石灰巖礦床的主要賦礦層位，與下伏下灰巖段為整合接觸關系。按照巖性特征主要分為6個巖性層。

圖1 區域地質簡圖

①第一巖性層

巖性為結晶灰巖，灰白色，粉晶球粒結構，中厚層構造。巖石礦物成份主要為方解石、白云石、粘土及少量的褐鐵礦等。該層厚度7～10m。

②第二巖性層

巖性為豹皮狀灰巖，灰～灰紅色，粉晶結構，豹皮狀構造，以中厚層狀構造為主，可見大量生物碎屑。礦物成份主要為方解石、白云石和少量的粘土、金屬礦物等，粒徑多在0.007～0.035mm之間。在其表面積邊緣分布有褐鐵礦。豹斑為白云石沿裂隙分布，系巖石發生白云石化作用的結果，集合體呈不規則的斑狀分布于巖石之中。該層厚度55～65m。

③第三巖性層

巖性為鮞?；規r，灰～灰黑色，粉晶鮞粒結構，中厚層構造，鮞粒同心環構造明顯，局部變形為扁圓狀。礦物成份主要為方解石、粘土及少量的褐鐵礦等。該層厚度9～12m。

④第四巖性層

巖性主要為豹皮狀灰巖，局部夾有亮晶鮞?；規r透鏡體。灰～灰紅色，粉晶結構，豹皮狀構造，可見少量生物碎屑。礦物成份主要為方解石、白云石和少量的粘土、金屬礦物等，粒徑多在0.007～0.035mm之間。在其表面積邊緣分布有褐鐵礦。白云石沿裂隙分布，系巖石發生白云石化作用的結果，集合體呈不規則的斑狀分布于巖石之中，形成豹斑。該層厚度40～50m。

⑤第五巖性層

巖性為鮞粒灰巖，灰～灰黑色，粉晶鮞粒結構，鮞粒略帶褐色，具同心環帶構造。礦物成份主要為方解石、粘土及少量的褐鐵礦等。該層厚度3～5m。

⑥第六巖性層

巖性主要為豹皮狀灰巖?；摇壹t色，粉晶結構，中厚層構造，豹皮狀構造。礦物成份主要為方解石、白云石和少量的粘土、金屬礦物等，粒徑多在0.007～0.035mm之間。在其表面積邊緣分布有褐鐵礦。白云石沿裂隙分布，系巖石發生白云石化作用的結果，集合體呈不規則的斑狀分布于巖石之中，形成豹斑。該層厚度35～45m。

2 礦層特征

區內熔劑用石灰巖礦床呈層狀產出，走向NW，傾向23°左右，傾角8～14°，賦存于古生代寒武紀九龍群張夏組地層中。礦層沿傾向最大延伸230m，沿走向長340m，礦層連續性較好。共分3個礦層，自下而上編號為Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ。各礦層界線清楚，根據地表及深部工程對各礦層界線控制看，各礦層對應良好，沿走向及傾向厚度變化比較小，詳見圖2。

圖2 礦層對比圖

2.1 Ⅰ礦層

Ⅰ礦層賦存于張夏組下灰巖段地層與上灰巖段第一、第二巖性層中，礦石自然類型主要有豹皮狀灰巖，其次為鮞?；規r和結晶灰巖。CaO含量平均52.50%，MgO含量平均1.19%，SiO2含量平均1.61%，組分含量較穩定。

礦層賦存標高為280.0～313.2m。礦層傾向23°左右，傾角10～12°，沿走向長340m，沿傾向寬230m，厚度20.27～55.21m，平均29.39m，厚度變化系數為25.20%，屬于厚度穩定礦層。

2.2 Ⅲ礦層

Ⅲ礦層賦存于張夏組上灰巖段第二、第三和第四巖性層。礦石自然類型主要是豹皮狀灰巖，其次為鮞?；規r。CaO含量平均52.68%，MgO含量平均0.96%，SiO2含量平均2.18%。組分含量穩定。

礦層賦存標高為294.2～343.3m。礦層傾向23°，傾角10～14°。沿走向長340m，沿傾向寬205m，工程控制厚度18.43～24.94m，平均21.31m，厚度變化系數為12.90%，屬于厚度穩定礦層。

2.3 Ⅴ礦層

Ⅴ礦層賦存于張夏組上灰巖段豹皮狀灰巖和少量鮞?；規r。礦石主要由豹皮狀灰巖組成，其次為鮞?；規r。CaO含量平均51.87%，MgO含量平均1.08%，SiO2含量平均2.81%。組分含量穩定。

礦層賦存標高為352.1～383.7m。礦層傾向23°，傾角11～14°。沿走向長340m，沿傾向寬105m，工程控制厚度12.7～27.41m，平均17.57m，礦層出露厚度沿走向受地形影響，厚度變化系數為31.03%。

礦層特征見表1。

表1 礦層綜合特征一覽表

3 開采技術條件分析

3.1 水文地質條件分析

礦區地勢北東高南西低，礦層最低標高280m，礦區最低侵蝕基準面＋250m，礦坑水以溝渠形式向西南自流排出。依據富水性將礦區劃分為2個含水巖組。

3.1.1 第四系孔隙水含水巖組

分布在山前地帶及礦區北部，為沖洪積形成，巖性為砂質粘土及含礫砂質粘土所組成。在西區含水巖組厚度2.08～7.90m，地下水位埋深1.02～5.20m，民井單位涌水量小于1L/s?m，礦化度小于0.5g/L，地下水類型為HCO3-Ca型水，富水中等。在東區南部該含水巖組有少量分布，其厚度0.5～2.7m，由于地下水位埋深位于第四系界面之下，故富水性微弱，形成孔隙水。

3.1.2 碳酸鹽巖巖溶裂隙水強富水巖組

含水巖組出露在礦區西南部，呈近東西向帶狀展布，大部裸露地表，巖性為灰巖，地表巖溶發育，直接接受大氣降水的補給，降水入滲迅速，一般不產生地表徑流現象。巖溶發育帶為近東西向，單位涌水量0.68L/s·m，滲透系數0.917m/d，經過取樣化驗，水質較好，礦化度低于0.5g/L，地下水類型為HCO3-Ca型水。

礦體賦存位置較高，采場不會形成凹陷礦坑，汛期不會面臨降水補給和地表水潰入露天采場的威脅；礦區排泄條件好，可利用已有溝渠自然排水疏干。經計算，采場平均匯水量為87.13m3/d，采場最大匯水量為7041.3m3/d。礦區水文地質條件簡單地區 (Ⅰ類 )。

3.2 工程地質條件分析

區內石灰巖礦體裸露，礦層分布連續，產狀平緩，傾角8～14°，通過鉆孔觀測，由鉆孔巖體RQD統計資料，RQD大于90%者所占比例≥75%，巖體較完整，礦層的完整程度良好。礦層巖石均屬硬質巖石。

礦區內巖（礦）體為層狀結構，礦層以中厚層灰巖類為主，巖（礦）體內分布的結構面主要是節理裂隙、層面，未見斷層發育。

礦區地質構造不發育，未見明顯破碎帶，礦體產狀也平緩穩定。采礦場設計邊坡角60°，節理裂隙充填物較少；未見有巖洞及陡坎。

綜上認為，礦區工程地質條件屬簡單類型。

3.3 環境地質條件分析

礦區視域范圍內無鐵路、高速公路、國道、省道以及名勝古跡分布，因此開采工作不會造成嚴重的視覺影響。

礦山生產過程中，鏟運及破碎篩分產生的粉塵和噪音，爆破會產生振動從而形成對大氣環境的污染。礦山產生廢石較少；生產廢水和生活污水經簡易處理(沉淀)后均可達到國家規定的排放標準。開采活動不會影響地下水位，不會引起地表沉降和塌陷。

綜上，礦區地質環境屬簡單類型。

3.4 開采技術條件勘查類型

礦床水文地質條件為簡單，礦床工程地質類型為簡單，環境地質類型為簡單，綜合確定礦床開采技術條件類型為Ⅰ類。

4 結論

（1）老邱峪地區熔劑用石灰巖賦存于古生代寒武紀九龍群張夏組地層中，礦床呈層狀產出，走向NW，傾向23°左右，傾角8～14°。共分3個礦層，分別為Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ。礦層全部裸露，無蓋層。礦層厚度大且穩定。

（2）本礦床為一中小型礦床。礦床水文地質條件簡單，工程地質條件簡單，環境地質條件簡單，綜合確定開采技術條件類型為Ⅰ類。

（3）本區內該套成礦地層，在本區東部、西部均有出露，范圍大，對今后擴大區內儲量有較廣闊的遠景。