寧夏吳忠市紅寺堡區紅柳山水泥用石灰巖礦礦層及礦石質量特征

肖立雁

（中國建筑材料工業地質勘查中心寧夏總隊，寧夏 銀川750021）

紅柳山水泥用石灰巖礦位于寧夏吳忠市紅寺堡區紅柳山，北距吳忠市區約88km，紅寺堡城區約27km，南距同心縣城區約25km，行政區劃隸屬紅寺堡區管轄。

1 礦層特征

依據2017 年出版的《中國區域地質志- 寧夏志》巖石地層及構造單元劃分成果，礦區綜合地層區劃屬柴達木- 華北地層大區（Ⅲ），阿拉善地層區（Ⅲ3），阿拉善南緣地層分區（Ⅲ31），景泰- 中寧地層小區（Ⅲ31-1）。大地構造單元劃分屬于柴達木- 華北板塊阿拉善微陸塊（Ⅲ4），騰格里早古生代增生楔（Ⅲ41），衛寧北山- 香山晚古生代前陸- 上疊盆地（Ⅲ41-1），煙洞山- 窯山沖斷帶（Ⅲ41-1-4）。

礦區水泥用石灰巖礦層賦存于奧陶系下- 中統天景山組（O1-2t），出露面積約0.5km2，巖性為灰色- 深灰色厚層微晶灰巖，微晶結構，塊狀構造，方解石細脈較發育，脈寬1～6mm，局部發育泥質、白云質網紋，地表基巖裂隙發育，充填褐黃、褐紅色鈣質泥砂質膠結物。含礦地層總體為一走向北北西- 南南東的山梁，巖層傾向南西- 西，呈單斜產出，礦層傾向231～270°、傾角32～55°。該礦層由11 條勘查線控制，地表控制厚度85.30-242.99m，深部控制厚度43.63-111.46m，延伸長度約1400m。

勘查區內礦層在走向上由4、9、1、10、5、2、11、6、12、3 及7勘查線控制，控制厚度85.30-242.99m，走向厚度變化系數為27.87%。傾向上深部由鉆孔ZK901、ZK102、ZK1001、ZK501、ZK201、ZK1101、ZK602、ZK1201、ZK301 及ZK701 控制，控制厚度43.63-111.46m，分別選擇對應的勘查線計算得出，傾向厚度變化系數分別為21.47%、68.87%、55.61%、65.95%、52.48%、37.94%、35.41%、68.52%、43.30%和67.06%。

參照有關規范確定礦層厚度穩定程度標準為：變化系數≤40%為穩定礦層；變化系數40%～70%者為較穩定；變化系數≥70%為不穩定礦層。通過計算得出，礦層厚度沿走向的變化系數為27.87%，沿傾向的變化系數為21.47%～68.87%，礦層厚度總體屬較穩定型。

礦層控制厚度一覽表

2 礦石質量

2.1 礦石結構構造及礦物成分

根據野外觀察，結合巖礦鑒定報告，礦石主要呈粉晶- 微晶結構，具致密塊狀構造。

礦石的主要礦物組分為方解石，含少量白云石、內碎屑、石英、金屬礦物、粘土礦物及鐵質。

方解石：呈不規則粒狀，粒徑以0.01～1.2mm 為主，顆粒大小分布不均，無色透明，具明顯閃突起及帶珍珠暈彩的高級白干涉色。方解石含量一般在90%左右。

白云石：呈自形- 半自形菱面體，粒徑＜0.09mm，主要沿巖石縫合線分布，普遍被鐵質及粘土礦物浸染顯黃褐色，由交代方解石形成，普遍具“霧心”。白云石含量一般＜5%。

內碎屑：呈近圓狀及橢圓狀，大小＜0.2mm，其內被泥晶方解石充填，邊界不清，不均勻散布于微晶方解石中。內碎屑含量一般＜3%。

石英：呈不規則粒狀及半自形板條狀，粒徑＜0.17mm，無色透明，部分包含少量方解石包裹體，不均勻散布于巖石中。石英含量一般＜3%。

金屬礦物：呈不規則粒狀，粒徑＜0.02mm，零星可見。

粘土礦物及鐵質：呈浸染狀及隱晶狀混合分布于巖石縫合線中，主要散布于白云石間隙中，呈黃褐色。含量一般在2～3%。

2.2 礦石的化學成分

根據礦區采集的基本分析樣品1910 件統計，礦石平均化學成分（體積加權）為：CaO 50.72%、MgO 1.37%、fSiO23.49%。

依據單個礦石樣品分析結果計算得出礦層礦石品位變化系數為CaO 3.46%，屬于分布很均勻；MgO 51.70%，屬于分布不均勻；fSiO236.22%，屬于分布均勻。礦層礦石品位總體變化較穩定。

礦層礦石組分變化曲線圖

3 礦石類型

根據礦石的礦物成分、結構、構造特征，結合礦石宏觀特征將礦石劃分為一個礦石類型，即厚層狀灰巖。

廣泛分布于O1-2t 礦層，巖性為灰色- 深灰色厚層微晶灰巖，局部發育泥質網紋，裂隙發育，被方解石充填呈網脈狀。主要由方解石組成，呈不規則粒狀，粒徑以0.01～1.2mm 為主，顆粒大小分布不均，無色透明。

礦石中Ca0 含量一般大于45%，平均50.72%，MgO 含量一般＜3%，雖然部分樣品中fSiO2的含量偏高，但總體平均值不超過指標要求。礦石工業類型為水泥用石灰巖礦石。

4 礦床成因

礦區含礦層為奧陶系天景山組，巖性為灰色- 深灰色厚層微晶灰巖，含礦層較厚、規模較大，嚴格受層位控制，地貌上常為山梁。礦層呈單斜產出，產狀變化不大，巖層層面無生物擾動構造。這些沉積構造特征表明礦層生成于水動力條件極弱的潮下帶，當洋流發生變化時，沉積物的巖性也會相應變化。據此推斷該處石灰巖應屬于淺海相碳酸鹽臺地同生沉積礦床，沉積原始環境較為穩定。

5 結論

石灰巖是地殼中分布最廣的礦產之一，是主要由方解石礦物組成的碳酸鹽巖，通常用作礦物原料的商品被稱為石灰石，在建筑、冶金、化工、輕工、食品、石油、農業等諸多領域中具有廣泛的用途，是水泥工業的重要原料。

紅柳山石灰巖礦山是紅寺堡地區首次發現的中型以上水泥用石灰巖礦山，開采條件簡單，礦石質量能夠適應企業生產設備與工藝的要求，將為“寧夏建材集團股份有限公司產業扶貧產能置換建設5000t/d 新型干法水泥資源綜合利用環保示范生產線”提供資源保障。該礦區為區內鼓勵開采區，具備很大的開采價值，對發展地區經濟，解決當地就業和脫貧，增加地方財政收入將會起到積極促進作用。