涇陽縣北部山區建筑骨料用灰巖資源初探

(中國建筑材料工業地質勘查中心陜西總隊 陜西 西安 710003)

概述

涇陽縣隸屬于陜西省咸陽市，位于陜西省中部，涇河之北，東與三原、高陵區交界，南與咸陽市渭城區接壤，西隔涇河與禮泉縣相望，北依北仲山、嵯峨山與淳化、三原縣毗鄰。在北部山區賦存右大量優質石灰石資源，距離西安、咸陽市區較近，運輸方便。礦石品質高，包括大量水泥用灰巖，溶劑用灰巖以及建筑骨料用灰巖。地表黃土覆蓋較淺，并有大面積的基巖出露，便于開采，在當前建筑骨料市場綠色化開采管理越來越規范的情況下，其所具有的經濟價值越來越重要。

一、自然地理

礦區地處渭北黃土高原南緣與關中盆地接壤處，海拔758m-1023m，屬低中山地貌，高差約465m，地形切割強烈，黃土溝壑縱橫，總體地勢東高西低。地表植被不發育，以草皮為主，在局部寬緩坡面處和坡腳地帶有人工種植的生態林。礦區及附近地表水系呈樹枝狀分布，無常年流水，屬涇河上游補給區。

礦區屬暖溫帶大陸性季風氣候。年平均氣溫為13.9℃，極端最高氣溫為41.4℃，極端最低氣溫-17.8℃。年平均降水量527.4毫米，多集中在7～9月份，日最大降雨量91.5毫米，年平均蒸發量1509.6毫米，蒸發量大于降雨量。風向主要為西北風，次為東南風，年平均風速1.6米/秒，最大風速18米/秒，結凍期12月初至翌年2月初，最大凍土深度44厘米，年最大積雪深度14厘米，無霜期215天。偶有冰雹、沙塵暴災害。地震基本烈度為Ⅶ度。

二、經濟

礦區周邊經濟以農業、礦業為主，主產小麥、玉米。經濟林木有蘋果、杏、桃、葡萄、柿子、花椒等，礦產主要有水泥用灰巖、建筑用石料和磚瓦粘土等。

三、區域大地構造及區域地層

礦區地處中朝準地臺陜甘寧臺坳南緣，區域構造單元屬陜甘寧坳緣褶皺束之銅川—韓城斷褶段。總體為一強烈上升的近東西向隆起帶。出露地層主要為中奧陶統，斷裂構造較少，無巖漿活動和變質作用[1]。

根據1：5萬區域地質調查資料，區域內出露地層有寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系、第四系。

寒武系：僅見中上寒武統呼狼灣組(∈2-3h)分布在口鎮以東黑云溝一帶，屬于區域所見最老地層，為一套泥頁巖和鎂質碳酸鹽巖組合。下部為灰—深灰色厚層狀、亮晶砂屑灰巖、亮晶鮞粒灰巖與灰黃色厚層狀白云巖互層。上部以紅褐色粉砂質頁巖為主，夾少量灰綠色薄層狀細粒石英砂巖。總厚度大于279米。

奧陶系：分布廣泛，出露齊全，總厚4400余米。為一套巨厚的碳酸鹽巖建造，頂部具明顯的沉積間斷，中上部含有動物化石。依據化石及巖性特征分為上、中、下三統，各統之間為連續沉積。

四、區域構造

區域上只有口鎮逆斷層距離礦區較近，位于口鎮北部，近東西向展布，斷層面北傾，傾角18～25°左右，下盤地層為涇河組中段O2j2灰色—淺灰色厚層藻團塊生物灰巖、礫屑灰巖，產狀較平緩，上盤為中上寒武統呼狼灣組(∈2-3h)的灰黃色厚層狀灰巖，底部具碎裂巖化，層理產狀較陡。斷層帶寬度約1.5～3.0米，由構造角礫巖和斷層泥組成，角礫成分為白云巖、灰巖。角礫大者1.5～30厘米，由鈣質和泥質膠結，其內見有褐紅色碳酸鹽巖脈貫入。斷層面波狀起伏，局部地段斷面產狀較陡，為一向北緩傾的逆沖推覆斷層。

五、礦區地層

礦區出露的地層簡單，第四系黃土層和中奧陶統上馬家溝組上段(O2m2)地層廣泛分布，礦區還出露少量下二疊統山西組(P1s)、上石炭統太原組(C3t)地層[2]。地層如下：

中奧陶統上馬家溝組上段(O2m2)：出露于礦區中部，下伏于離石組黃土和太原組地層下，與太原組地層呈角度不整合接觸關系。巖性主要為厚層至巨厚層細晶白云巖，新鮮面呈淺灰色、黑灰色等，主要成分為方解石約10-20%，白云石約80-90%，細晶結構至微晶結構，厚層-巨厚層，塊狀構造。巖層內部偶夾少量白云質灰巖。巖石裂隙可見方解石重結晶現象。巖石內還存在少量鐵質結核，大小0.5×0.5cm-2×3cm不等。地層總體產狀255°～285°∠10°～35°，整體變化較小。

該層巖石內部夾極少量含白云質灰巖，后者物理性能方面與白云巖相差較小，可視為礦層內無夾層，而且周邊礦區開采活動均將該地層巖石作為一個整體開采使用，并不區分白云巖和含白云質灰巖，因此，中奧陶統上馬家溝組上段(O2m2)地層可以作為一個整體開采利用，礦種為建筑石料用白云巖。

六、礦區構造

礦區內出露主要構造形跡為層理、節理等，見一處斷層面出露，未見明顯褶皺。山西組含礫石英砂巖地層產狀總體較平緩，但呈波狀起伏狀，總體產狀215-260°∠5-20°。中奧陶統上馬家溝組上段白云巖地層產狀較穩定，總體產狀255°～285°∠10°～35°，整體變化較小。白云巖地表出露部分節理較發育，節理與地層層理基本垂直，延伸約0.1-0.5m[2]。

七、礦體特征

礦體地表主要出露在礦區范圍的主山梁南部和北側支溝溝心，大致呈“Z”字形，東西長約740m，南北出露約400m。

礦體形態總體為層狀形態，巖(礦)層走向165°～195°，傾向南西、北西，傾角10°～35°，總體產狀255°～285°∠10°～35°，礦區外圍北側巖石產狀偶見傾角為35°，礦區內地層傾角多為15°-25°，因此礦體產狀總體變化較小。

巖性為厚層至巨厚層細晶白云巖夾極少量白云質灰巖，白云巖新鮮面呈淺灰色、黑灰色等，主要成分為方解石約10-20%，白云石約80-90%，細晶結構至微晶結構，厚層-巨厚層，塊狀構造。巖石裂隙可見方解石重結晶現象。巖石內還存在少量鐵質結核。

含灰質白云巖CaO含量50.30%，MgO含量3.31%，SiO2含量1.73%，Al2O3含量0.92%，Fe2O3含量0.45%。

抗壓強度最大為82.59MPa，最小為63.36MPa，平均為71.21MPa。抗剪強度最大為13.0KPa，最小為10.7KPa，平均值為11.45KPa。硫酸鈉浸泡質量損失率最大值為0.45%，最小值為0.020%，平均值為0.196%。

礦體礦石的質量指標滿足《浙江省普通建筑石料礦產地質勘查技術要求》的一般質量要求，無明顯差異，抗壓強度滿足Ⅱ級品要求。礦區礦石的工業類型可歸為一種，建筑石料用礦石Ⅱ級品[1]。

八、討論

涇陽縣北部山區擁有豐富的石灰石資源，本文就土地岔礦區的石灰石資源展開了初步探討。目前因為政策和市場需求等多方面因素影響，建筑骨料需求量大、市場前景好。該礦區礦石品質優良，開采方便，運輸便利，具有很大的開采價值。