鳳慶縣習謙蕁麻洼石場石灰巖礦地質特征及成因分析

李秀福

（中國建筑材料工業地質勘查中心云南總隊，云南 昆明 650000）

1 地質情況

施工團隊進行勘查的位置是在念青、唐古拉山之間的褶皺系(V)，昌寧、孟連褶皺帶(V3)，勐省、東四褶皺束(V32)的北側偏西位置區域內部。地處習謙街-土鍋箐南北向構造帶北段，夾持于習謙街斷裂與鴨子塘斷裂之間。

1.1 地層

在該礦產開采的范圍中株，需要裸露出的區域為第四系全新統（Qedl）、三疊系（T）、二疊系（P）、泥盆系（D）、前奧陶系瀾滄群（AnO）、寒武系勐統群立果組（??l）等地層（見圖1）。

1.2 構造

1.2.1 斷層

該地區主要是將南、北作為關鍵的方向，并且其表現為斷裂結構較多、緊密褶皺構造次之；此外，北東向的岔路街斷裂及北西向的大力戛斷裂明顯切割了南北向斷裂(見圖1)。區域上主要以斷裂構造為主，對勘查區影響較大的斷裂構造詳見表1。工作區夾持于習謙街斷裂與鴨子塘斷裂之間[1]，見圖1。

圖1 區域構造綱要簡圖

表1 與勘查區有關的區域構造特征簡表

1.2.2 褶皺

區內主要發育立果背斜和魚塘背斜。走向均為北西南東走向，寬達2～5 km，長度大于10 km。

2 礦床地質特征

2.1 礦體特征

勘查區中西部地表見其頂板，巖石的種類是白云巖、白云質灰巖兩種，并且其底板處于泥盆系下的統溫泉組上段（D1w2）。礦體西側與D1w2及東側與T3wn1均呈斷層接觸，并受F3、F5斷層的嚴格控制。

根據地表工作，控制礦體走向最長715 m，寬度321.83～468.76 m，平均寬度385.55 m，寬度變化系數15.73%。化學成分CaO 48.58%～55.44%，MgO 0.35%～3.00%；加權平均CaO 53.67%，變化系數為2.73%；MgO 1.06%，變化系數為71.10%。

根據鉆探勘查揭露，礦體厚度33.80～132.51 m，分布標高1660～1882 m，平均厚度53.70 m， 厚 度 變 化 系 數28.01%，屬穩定（見表2）。化學成分CaO 47.42%～55.59%，MgO 0.11%～3.06%；加權平均CaO 54.19%，變化系數為2.73%；MgO 0.76%，變化系數為86.36%。

表2 礦體寬度、厚度統計結果表

全勘查區（地表+深部）化學成分CaO 47.42%～55.85%，MgO 0.11%～3.06%；加權平均CaO 53.96%，氧化鎂0.76%。氧化鈣的變化系數是5.22%，氧化鎂0.76%，其變化為的系數是77.66%。施工人員對該區域勘察之后，發現本地區中的礦石有益、有害物質成分，達到了水泥使用的石灰質原料工業技術指標Ⅰ級品要求，這表示其中的礦石質量較為優秀。

2.2 礦石類型

依據礦石材料的成分上的不同，技術人員將該礦床中的物料劃分為灰巖、含白云質灰巖兩種類型。

2.2.1 灰巖

開采的該礦床中，數量較多的便是礦石種類，其在整體地區都存在一定分布。占比數值為75.25%。經過長時間的風化之后，表面呈現出了灰色，并且會出現溶蝕發育的情況，這促使土地表面的溶蝕破碎問題逐漸嚴重。新出現在地面為深灰、淺灰的顏色，斷口位置會呈現出貝殼狀，質地更加純、較為脆弱。巖石主要具微晶結構，在較少數中內部會包含生物碎屑的泥晶結構，使得中厚密度層中呈現出塊狀的結構。技術人員使用顯微鏡對其情況進行科學鑒定，得出的結果為礦產物質為方解石，大小存在較大的不同，小者0.015～0.03～0.06 mm，大者0.1～2 mm，占量大于95%，大顆粒方解石相對集中呈似脈狀或條帶狀分布，并將小顆粒方解石集合體分割成似“角礫”狀；白云石，大小＜0.01 mm，分布不甚均勻，占量小；鐵質量少，僅在局部呈細脈狀出現。局部見海百合莖生物碎屑。

2.2.2 含白云質灰巖

為本礦床的次要礦石類型，零星分布于礦體中，風化面呈灰色略帶淺灰黃色，分布較均勻，線占比24.75%。新鮮面為灰、淺灰的顏色，切斷口位置呈現出貝殼的形狀，質地純粹、整體脆性較大。與此同時，開采出的巖石中具備微晶的結構種類且內部還存在較少的細晶、生物碎屑結構等，外表呈現出塊狀。技術人員使用顯微鏡器械進行結構判斷后，將其斷定為方解石，之后是白云石、少量鐵質。并且石塊的大小呈現出不統一的情況，部分為＜0.03 mm 微晶，部分為0.03～0.06～0.25 mm 粉晶-細晶，約占90%～95%；白云石分布不均勻，相對集中呈脈狀或條帶狀出現，他形粒狀，部分為＜0.03 mm 微晶，部分為0.03～0.06～0.15 mm 粉晶-細晶，約占9%前后。并且內部的鐵質還是黃褐色的細小斑點、斑塊形狀，在內部的占比數量極少。

2.3 礦石質量變化規律

根據礦石自然類型、勘查線加權統計，在該礦床內部開采出的礦石質量，不論是在地表，還是在深部、質量方面都較為穩定，變化較小，屬水泥用較優質石灰質原料。

2.4 圍巖、夾石及頂底板特征

2.4.1 圍巖特征

礦體呈單斜層狀賦存于二疊系下統（P1）中，其圍巖主要為三疊系上統灣甸壩組下段（T3wn1）。主要分布于勘查區東部及外圍，資源量估算范圍內僅出現在ZK102 周圍，面積約7 552 m2，在礦體的開發工作上存在有限影響。該區域中的巖特點為灰黃、淺灰黃顏色的中厚層狀粗砂巖，以及薄-中層狀的粉砂巖、細砂巖結構，并且還與P1呈斷層或不整合接觸。該圍巖在資源量估算范圍內分布面積小，厚度較薄，對礦體開發影響有限。

2.4.2 夾石特征

在該礦場位置中的礦石質量較為穩定化，其中的特點為灰巖，以及含有白云質的灰巖，在礦體的內部還存在10 個夾石體，主要為白云質灰巖、白云巖，對其的編號依次為b1-b11，上述夾石體CaO、MgO 含量均不滿足水泥用石灰巖礦的要求，資源量估算時予以剔除。

2.4.3 頂、底板特征

底板位置是泥盆系下統溫泉組（D1w2），巖石呈現出為綠灰、灰黑石顏色的英砂巖、粉砂巖，還與二疊系下統下段（）位置呈斷層接觸，受F13斷層影響，使灰巖在西部向上抬升，礦體變薄，局部地段已被剝失，東部下降，礦體變厚，帶內巖石破碎，成分復雜，與礦體巖性差異大，極易區分。

2.5 礦床成因及找礦標志

3 成礦規律及找礦遠景

本礦床礦體賦存于二疊系下統下段（P11）中，礦石類型為灰巖、含白云質灰巖，成礦環境較穩定，質量優秀、數量較大的淺海相碳酸鹽沉積礦床。它的形成、構造方面與巖漿活動無關，而與含礦層位的關系十分密切。據本次調查，3 勘探線以南還有一定量的石灰巖，可作為今后工作的方向。

據本次調查，鳳慶縣習謙水泥有限責任公司廠區北部，還有含礦層位分布，其遠景可觀，可作為今后工作的方向。

4 結論

該礦床處于山坡位置，可以進行露天開采的礦床，其余含水層富水性弱，對礦床無充水影響，日后礦采坑中的沖水資源是季節降雨，因此內部要具備對水的排泄能力。本礦床巖性組合單一，露天礦坑最終邊坡主要為堅硬-半堅硬巖組，以及軟與堅硬的層狀碎屑巖組，底板位置是較軟層的狀碎屑巖組，其中具備較高的力學強度，擁有良好的穩固性。勘查范圍內并未發生過破壞性的地震，整體穩定性優秀。沒有大污染源，勘查區植被稀疏，采礦對植被破壞小。礦山開采技術條件良好。綜上所述，該礦床在開發的過程中展現出了良好經濟效益、社會效益。