楊開運
(中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心福建總隊,福建 福州 350001)
本區(qū)位于北武夷隆起區(qū)西南部,南平~寧化構造巖漿巖帶的西南段,區(qū)內出露含水泥用灰?guī)r礦地層主要有下二疊統(tǒng)~中二疊統(tǒng)海相~海陸交互相碳酸鹽巖、碎屑巖和含煤巖系沉積建造。
圖1 福建省清流縣伍家坊水泥用灰?guī)r礦地質簡圖
由老到新分述如下。
2)下二疊統(tǒng)船山組至中二疊統(tǒng)棲霞組未分(P1c-P2q)。大范圍分布于礦區(qū)內,為水泥用灰?guī)r礦的賦存層位,是本次工作的主要對象。主要巖性下部(相當于船山組)為灰白色~灰~灰黑色厚~中厚層狀微晶灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r,局部含少量白云質灰?guī)r、炭質灰?guī)r、泥質灰?guī)r。地層總體傾向南西240°~270°,局部傾向北西300°,傾角23°~32°控制最大真厚度為191.49 m(QK53孔)。
3)上白堊統(tǒng)赤石群(K2c)。分布于礦區(qū)西南側,巖性主要為紫紅色厚~巨厚層復成分礫巖、砂礫巖夾砂巖、粉砂巖。地層產(chǎn)狀:180°~200°∠32°~44°,與下二疊統(tǒng)船山組至中二疊系統(tǒng)棲霞組呈角度不整合接觸。
4)第四系(Q)。主要分布于礦區(qū)南部和北部以及東側外圍,出露面積較大,厚1.40~54.90 m。主要巖性為紅褐色、灰褐色黏土,含礫黏土及砂石、砂礫。礫石成分主要為泥質粉砂巖、粉砂質頁巖,大小不等,形狀不規(guī)則,次棱角狀或次圓狀,分選性差。
5)人工堆積(Qml)。分布于礦區(qū)東部,為礦區(qū)排土場。主要堆放露天開采產(chǎn)生的廢石、土等廢棄物。
1)褶皺。礦區(qū)為一單斜層狀構造,地層總體傾向南西240°~275°,局部傾向北西300°,傾角23°~32°,上覆上白堊統(tǒng)赤石群(K2c),產(chǎn)狀較穩(wěn)定。
礦區(qū)未見有巖漿巖。
礦區(qū)范圍內查明水泥用石灰?guī)r礦體2個,以J3為界,東側為KT1礦體,西側為KT2礦體,均分布在下二疊統(tǒng)船山組至中二疊統(tǒng)棲霞組(P1c-P2q)地層中。
KT1號礦體沿走向控制長225 m,沿傾向平均寬145 m,礦體控制最大真厚度約68.14 m,呈單斜層狀構造形態(tài),層狀產(chǎn)出,其產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致,總體產(chǎn)狀255°~290°∠23°~32°,共有2層夾石層。礦石自然類型主要為微晶~細晶灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r。
KT2號礦體沿走向控制長608 m,沿傾向方向寬150~400 m,平均寬約275 m,礦體控制最大真厚度約151.37 m,呈單斜層狀構造形態(tài),層狀產(chǎn)出,其產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致,總體產(chǎn)狀230°~260°∠19°~24°,共有4層夾石層。礦石自然類型主要為含燧石角礫狀灰?guī)r。
1)礦石結構、構造。礦石結構主要有角礫狀結構、微晶~細晶結構,構造主要為塊狀構造,由方解石顆粒組成,其次為條帶狀構造、縫合線構造。
2)礦石礦物成分。礦物成分以方解石為主,含少量白云石、燧石質、石英、碳質物等。
3)礦石化學成分。礦石化學成分為CaO、MgO、SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O、Na2O、SO3、Cl、fSiO2、燒失量等;CaO、MgO、fSiO2為主要的化學成分,礦體主要化學成分平均含量如下:
KT1:CaO 52.78%、MgO 0.65%、fSiO22.34%
KT2:CaO 50.88%、MgO 0.85%、fSiO23.32%
4)礦石類型與品級。根據(jù)礦石的結構構造、礦物成分及含量、粒度大小等特征,礦石自然類型按礦體分:KT1礦體主要分為角礫狀灰?guī)r、微晶~細晶灰?guī)r兩種;KT2礦體主要為含燧石角礫狀灰?guī)r,礦石質量好,大部分屬于I級品礦石。
KT1礦體頂板為礦體間夾石(J3),為下二疊統(tǒng)船山組至中二疊統(tǒng)棲霞組地層中的燧石結核角礫狀灰?guī)r,泥晶灰?guī)r、炭質灰?guī)r。其化學成分為CaO:0.44%~53.80%,平均含量為39.47%;MgO:0.42%~20.32%,平均含量為2.99%;fSiO2:1.64%~72.76%,平均含量為12.90%,底板及+360 m以下均為石灰?guī)r含礦層。
6)礦石加工技術性能。主要加工技術性能:易磨性試驗(即球磨功指數(shù))13.65 kWh/t,屬中等易磨;石灰?guī)r、黏土、鐵礦石混合后,輥式磨磨蝕性指數(shù)TWF 0.014 9,混合料輥式磨易磨性好,磨損件金屬磨耗中等,石灰石磨蝕性指數(shù)中等。
根據(jù)水泥廠多年生產(chǎn)使用表明,礦石可破性、易磨性、輥磨性以及易燒結等性能均能滿足干法水泥生產(chǎn)的要求,礦石加工技術性能較好。該礦石優(yōu)異的成分為增加搭配其他材料提供了良好基礎,直接降低生產(chǎn)成本達3元/t左右,提高了企業(yè)競爭力,實現(xiàn)良好的經(jīng)濟效益。
伍家坊石灰?guī)r礦床屬淺海相沉積。晚石炭系,伍家坊地區(qū)為開闊的淺海,以同源碳酸鹽沉積為主,沉積環(huán)境相對穩(wěn)定,沉積物來源單一,沉積了一套中厚~厚層狀微晶石灰?guī)r;到晚石炭系晚期至早二疊系早期,本區(qū)進入海退期,沉積環(huán)境動蕩,沉積盆地逐漸縮小,陸源物質滲入逐漸增多,氧化條件有所增強,氣候溫和,底棲生物繁盛,沉積了一套中厚~厚層狀,含硅、鎂、有機質的含燧石結核灰?guī)r、微晶灰?guī)r、白云質灰?guī)r、炭質灰?guī)r等。由于后期構造活動影響,致使晚石炭系形成的中厚~厚層狀微晶灰?guī)r、含燧石結核灰?guī)r、白云質灰?guī)r、炭質灰?guī)r,即形成現(xiàn)在的礦床。
本礦區(qū)的石灰?guī)r礦床,為淺海相沉積的石灰?guī)r礦床。下二疊統(tǒng)船山組、中二疊統(tǒng)棲霞組地層,是尋找石灰?guī)r礦床的直接標志。
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