江西省瑞昌市碼頭鎮某灰巖礦茅口組地質特征及用途探討

盧觀送，余牛奔

（江西省地質礦產勘查開發局贛西北大隊，江西 九江 332000）

1 區域地質

礦區位于楊子準地臺內的下楊子—錢塘臺拗，瑞昌—彭澤陷褶束西段之瑞昌—九江凹褶斷束。南北分別與江南臺隆和淮陽地盾毗鄰。區域內沉積蓋層發育，未見褶皺基底，出露地層為奧陶系至三疊系、第三系和第四系，缺失侏羅系、白堊系。地層沿北東和北東東方向帶狀分布[1]。

2 茅口組（P2m）地質特征

分布于礦區北緣，上盤與二疊系上統龍潭組整合接觸，下盤與二疊系中統小江邊組整合接觸，厚度約400m。巖性主要由灰黑色（含）燧石結核微晶灰巖、微晶灰巖、含內碎屑生物碎屑灰（見圖1）巖組成，內碎屑，橢圓狀，以方解石為主的碳酸鹽類礦物團塊為主，大小0.2mm～1.5mm。生物碎屑發育，生物碎屑主要由腕足、介形蟲、有孔蟲等及生物碎屑碎片組成，大小一般為0.1mm～2mm為主。微晶結構、生物碎屑結構，厚層—塊狀構造，燧石形態不規則，大小1cm～25cm不等，整體呈層狀分布，與細網脈狀方解石伴生密切，不均勻地分布于巖石之中。其中微晶灰巖段可作為水泥用灰巖礦體，（含）燧石結核灰巖段可作為建筑石料用灰巖。

3 茅口組巖石的物質組成

灰巖礦石物質組成主要由生物碎屑、內碎屑、方解石、白云石及次生方解石脈等碳酸鹽巖礦物組成（見表1），含量一般可在97%以上，另含有少量的粘土礦物與石英，局部偶見質點狀炭質分布。

4 茅口組礦石的化學成分

影響礦石質量的主要化學組分為CaO、MgO與fSiO2，所以礦區礦石的基本分析項目為CaO、MgO與fSiO2。在上述分析結果的基礎上，對符合指標的連續樣品組合后進一步進行SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O、Na2O、R2O、SO3、Cl-及燒失量的分析。按分析結果，大致可以分為兩類巖石。

4.1 高鈣低鎂低游離硅灰巖

礦石有益組份CaO單樣含量為45.00%～55.88%，平均51.38%。其中含量＜48%的占總樣數的13%，含量在48%～52%的占總樣數的39%，含量在52%～54%的占總樣數的33%，含量≥54%占總樣數的15%。

礦石有害組份MgO單樣含量為0.04～1.75%之間，平均1.03%。其中含量＜0.4 %的占總樣數的1%，含量在0.4%～1.0%的占總樣數的49%，含量在1.0%～1.3%的占總樣數的24%，含量≥1.3%占總樣數的26%

礦石有害組份fSiO2單樣含量為0.01%～3.97%之間，平均1.17%。其中含量＜1%的占總樣數的57%，含量在1%～2%的占總樣數的19%，含量在2%～3%的占總樣數的14%，含量≥3%占總樣數的10%（見圖1）。

組合樣分析結果見表2，其中w（K2O+Na2O）的平均值為0.214，小于0.6，最大值區域為少量分布，S03含量0～0.598，平均值0.049，小于1。

總體上高鈣低鎂低游離硅灰巖滿足水泥用石灰質原料礦石化學成分的一般性要求[2]。

4.2 高游離硅灰巖

4.2.1 化學成分

礦區高游離硅（fSiO2燧石質＞4%）灰巖有大隆組硅質灰巖、吳家坪組與茅口組含燧石結核灰巖，其平均化學成分如下：CaO52.47%、MgO1.49%、SiO22.84%、Al2O30.18%、Fe2O30.26%、K2O0.05%、Na2O0.01%、SO30.09%、Cl-0.003%、LOI42.51%、fSiO23.98%～18%。

4.2.2 物理性能

本次核實系統地采集了高游離硅灰巖（含燧石結核灰巖）的抗壓強度、堿活性、堅固性及壓碎指標等物性試驗樣品，檢測結果如下表3。

從表3可以看出物理性能指標，干燥抗壓強度平均值43.5MPa，飽和抗壓強度38.92MPa，均大于沉積巖≥30MPa；吸水率＜1%；在規定的試驗齡期，堿活性對試件無裂縫、酥裂、膠體外溢等現象，膨脹率＜0.10%；堅固性平均值6.67%，處于5%～8%；壓碎指標平均值14%（Ⅱ類10～20%），按照《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》（JGJ52-2006）的一般要求，本區高游離硅（fSiO2燧石質＞4%）灰巖屬于混凝土粗骨料Ⅱ類。

礦區建筑石料用灰巖可采厚度52m～90m，厚度大，處于當地侵蝕基準面之上，剝采比小，開采技術條件較好，物理性能指標能滿足建筑石料用灰巖的一般要求，因此，高游離硅灰巖可以作為建筑原料進行開發利用。

圖1 含內碎屑生物碎屑灰

表1 茅口組各類巖石物質組成一覽表

表2 組合分析樣結果統計表

表3 建筑石料質量試驗成果表

5 結論

（1）茅口組灰巖屬于淺海沉積相。

（2）隨著國民經濟發展，對建筑用灰巖使用日需礦大，茅口組各類巖礦呈層狀分布，厚度較大，可以分別滿足一級品水泥用灰巖礦和混凝土粗骨料Ⅱ類[3]。