龍巖田尾礦區(qū)水泥用灰?guī)r礦地質(zhì)特征及成因

黃定文

(中國(guó)建筑材料地質(zhì)勘查中心福建總隊(duì)，福建 福州 350001)

龍巖田尾礦區(qū)水泥用灰?guī)r礦地質(zhì)特征及成因

黃定文

(中國(guó)建筑材料地質(zhì)勘查中心福建總隊(duì)，福建 福州 350001)

本文綜述了田尾礦區(qū)水泥用灰?guī)r礦的賦存層位、礦體形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模、礦石的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、自然類型等特征，并分析了礦床成因及找礦標(biāo)志。

石灰?guī)r；地質(zhì)特征；成因；龍巖田尾

田尾礦區(qū)水泥用灰?guī)r礦位于福建省龍巖市新羅區(qū)，該區(qū)交通條件便利，礦體規(guī)模大，礦石質(zhì)量好。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)位于閩西南坳陷帶南西部的廣平—龍巖坳陷內(nèi)，龍(巖)—漳(平)復(fù)式向斜的近核部，政和—大浦深大斷裂的西側(cè)。

1.1 地層

礦區(qū)出露地層有下石炭統(tǒng)林地組、上石炭統(tǒng)船山組、下二疊統(tǒng)棲霞組、文筆山組及第四系(見(jiàn)下圖)。

田尾礦區(qū)水泥用灰?guī)r礦地質(zhì)圖

下石炭統(tǒng)林地組(C1l)：出露于礦區(qū)東、南部。主要為淺灰、紫灰色中、厚層狀細(xì)粒石英砂巖，與粉砂巖、泥巖互層夾石英礫巖、粗粒石英砂巖。

上石炭統(tǒng)船山組(C3c)：出露于礦區(qū)中東部。主要為淺灰—灰白色厚層—巨厚層狀細(xì)晶灰?guī)r，上部夾白云質(zhì)灰?guī)r，是水泥用灰?guī)r礦主要賦存層位。與下伏林地組呈斷層接觸。

下二疊統(tǒng)棲霞組(P1q)：出露于礦區(qū)北部、中部及南部。根據(jù)巖性組合特征，棲霞組地層可分為五個(gè)巖性段。

第一巖性段(P1q1)：為灰—深灰色薄層—中厚層狀燧石結(jié)核灰?guī)r，燧石條帶灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r。

第二巖性段(P1q2)：為淺灰、灰—深灰色，中厚層狀生物碎屑灰?guī)r、微晶灰?guī)r、細(xì)晶灰?guī)r、含燧石灰?guī)r。本段是水泥用灰?guī)r主要含礦層位之一。

第三巖性段(P1q3)：巖性為灰—深灰色燧石灰?guī)r、燧石條帶灰?guī)r和泥灰?guī)r互層。

第四巖性段(P1q4)：為灰—深灰色中—厚層狀含燧石灰?guī)r，本段是水泥用灰?guī)r含礦層位。

第五巖性段(P1q5)：為深灰—灰黑色中—厚層狀硅質(zhì)灰?guī)r、含灰?guī)r角礫硅質(zhì)巖，間夾薄—中厚層泥質(zhì)條帶灰?guī)r、含白云質(zhì)灰?guī)r和鈣質(zhì)泥巖。棲霞組地層與下伏船山組地層呈整合接觸。

下二疊統(tǒng)文筆山組(P1w)： 出露于礦區(qū)中部、北西部和南西部。為淺灰、紫紅色中薄層狀泥巖與粉砂巖互層。與下伏棲霞組地層呈斷層接觸。

第四系(Q4)：主要為殘、坡積物。

1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主，有5條斷裂，依次編號(hào)為F1～F5。

F1斷裂：位于礦區(qū)東南部，走向北東，傾向北西，傾角55°左右，長(zhǎng)度約3km。為一正斷層，斷層上盤為上石炭統(tǒng)船山組，下盤為下石炭統(tǒng)林地組。

F2斷裂：位于礦區(qū)中部，走向北東，傾向北西，傾角75°左右，長(zhǎng)度約3km。為正斷層，斷層上盤為下二疊統(tǒng)文筆山組，下盤為下二疊統(tǒng)棲霞組。

F3斷裂：位于礦區(qū)中部，走向北西，傾向北東，傾角80°左右，長(zhǎng)度約1.8km。為正斷層，斷層兩側(cè)地層產(chǎn)生位移，沿走向上不連續(xù)。

F4斷裂：位于礦區(qū)中部，走向北西，傾向南西，傾角55°左右，長(zhǎng)度約1.5km。為逆斷層，斷層兩側(cè)地層產(chǎn)生位移，斷層上盤為下石炭統(tǒng)林地組，下盤為上石炭統(tǒng)船山組、下二疊統(tǒng)棲霞組。

F5斷裂：位于礦區(qū)北部，走向北西，傾向北東，傾角80°左右，長(zhǎng)度約0.8km。為正斷層，斷層兩側(cè)地層產(chǎn)生位移，沿走向上不連續(xù)。

1.3 侵入巖

礦區(qū)的侵入巖主要為花崗斑巖和輝綠巖。

花崗斑巖：分布于礦區(qū)北東部，呈脈狀侵入于上石炭統(tǒng)船山組(C3c)和下二疊統(tǒng)棲霞組(P1q)地層中。共見(jiàn)兩條，一條在平面上呈近南北向似長(zhǎng)條形展布，產(chǎn)狀：走向近南北，傾向270°，傾角60°左右，長(zhǎng)度約700m，最大寬度90m，破壞了礦體沿東部?jī)A向上的連續(xù)性。另一條在平面上呈近東西向似長(zhǎng)條形展布，產(chǎn)狀：走向近東西，傾向北北西，傾角70°左右，長(zhǎng)度約240m，最大寬度約80m，破壞了礦體沿走向上的連續(xù)性。

輝綠巖：在礦區(qū)內(nèi)呈北東向分布， 呈脈狀產(chǎn)出，與地層傾向相同，規(guī)模較小。

花崗斑巖和輝綠巖對(duì)礦石質(zhì)量影響不大。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模

全區(qū)共圈定水泥用灰?guī)r礦礦體3個(gè)，編號(hào)為KT1、KT2、KT3。

KT1礦體：賦存于上石炭統(tǒng)船山組(C3c)地層，分布于礦區(qū)中東部，沿走向北東長(zhǎng)約1 050m，東西寬10～500m，出露最高標(biāo)高670m，最低標(biāo)高580m。其產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致，傾向300～320°，傾角20～40°，近北東向展布，呈一單斜構(gòu)造形態(tài)，層狀產(chǎn)出。其中夾有十一層含泥炭質(zhì)燧石灰?guī)r、燧石灰?guī)r、含白云質(zhì)灰?guī)r夾石層。礦石主要化學(xué)成分CaO 48%～55.60%(平均53.31%)、MgO 0.04%～2.98%(平均0.77%)。

KT2礦體：賦存于下二疊統(tǒng)棲霞組第二巖性段(P1q2)中，分布于礦區(qū)中部，沿走向北東長(zhǎng)約1 900m，東西寬25～210m，出露最高標(biāo)高735m，最低標(biāo)高565m。產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致，傾向300～320°，傾角20～40°，近北東向展布，呈一單斜構(gòu)造形態(tài)，層狀產(chǎn)出。其中夾有兩層含泥炭質(zhì)燧石灰?guī)r、含白云質(zhì)灰?guī)r夾石層。礦石主要化學(xué)成分CaO 48%～55.58%(平均52.42%)、MgO 0.12%～2.98%(平均1.04%)。

KT3礦體：賦存于下二疊統(tǒng)棲霞組第四巖性段(P1q4)中，分布于礦區(qū)的北東部、南西部。

北東部礦體沿走向北東長(zhǎng)約830m，東西寬15～90m，出露最高標(biāo)高765m，最低標(biāo)高680m。

南西部礦體沿走向北東長(zhǎng)約710m，東西寬40～80m，出露最高標(biāo)高620m，最低標(biāo)高570m。

礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致，傾向300～320°，傾角20～40°，近北東向展布，呈一單斜構(gòu)造形態(tài)，層狀產(chǎn)出。其中夾有兩層含泥炭質(zhì)燧石灰?guī)r夾石層。礦石主要化學(xué)成分CaO 48.27%～54.92%(平均51.04%)、MgO 0.41%～1.9%(平均1.02%)。

2.2 礦石特征

2.2.1 礦石礦物成分

礦石的礦物成分以方解石為主，含量90%～95%，次為石英、白云石、燧石、泥碳質(zhì)物和生物碎屑等。

方解石：呈它形粒狀，粒徑在0.001～0.02mm間，顆粒之間緊密鑲嵌，常見(jiàn)后期方解石脈充填，后期方解石脈晶粒較大。

石英：呈它形微粒狀，稀疏嵌布在方解石間或呈細(xì)小集合富集。

白云石：呈它形粒狀均勻或不均勻散布于方解石粒間。

燧石：呈結(jié)核或團(tuán)塊狀沿層面斷續(xù)分布，大小在1～5cm之間。根據(jù)巖礦鑒定報(bào)告燧石成分為石英質(zhì)，fSiO2主要為微晶石英。

泥碳質(zhì)物：呈零星狀不均勻散布在方解石顆粒間或富集沿縫合線分布。

生物碎屑：呈碎片狀被方解石集合體所膠結(jié)，大多已方解石化。見(jiàn)有海百合莖、有孔蟲(chóng)等。

2.2.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造與類型

礦石結(jié)構(gòu)：主要為隱晶—微晶結(jié)構(gòu)，微晶—細(xì)晶結(jié)構(gòu)兩種。

礦石構(gòu)造：主要為中、厚層狀至塊狀構(gòu)造，縫合線構(gòu)造，團(tuán)塊狀構(gòu)造。

礦石類型：根據(jù)礦石的礦物組合特征，礦石自然類型可分為隱晶—微晶灰?guī)r、微晶—細(xì)晶灰?guī)r、含燧石灰?guī)r三種。

3 礦床成因

本區(qū)在晚石炭世末期至早二疊世，經(jīng)歷了二次海侵海退旋回。在晚石炭世末期，本區(qū)開(kāi)始下降，接受第一次海侵，形成較大范圍的淺海沉積盆地，沉積了一套厚度較大巖性較均一的船山組碳酸鹽巖建造。進(jìn)入早二疊世，有一次短暫的海退時(shí)期，沉積環(huán)境由淺海相變?yōu)閬啘\海相，陸源物質(zhì)增多，形成一套硅質(zhì)含量較高的棲霞組第一巖性段灰?guī)r建造；之后第二次海侵到來(lái)，沉積環(huán)境由亞淺海相恢復(fù)至淺海相，但時(shí)間較短，形成棲霞組第二巖性段灰?guī)r建造，又一次短暫的海退時(shí)期，沉積環(huán)境由淺海相變?yōu)閬啘\海相，陸源物質(zhì)增多，形成一套硅質(zhì)含量較高的棲霞組第三巖性段灰?guī)r建造；之后第三次海侵到來(lái)，沉積環(huán)境由亞淺海相恢復(fù)至淺海相，但時(shí)間較短，形成棲霞組第四巖性段灰?guī)r建造；再一次短暫的海退時(shí)期，沉積環(huán)境由淺海相變?yōu)閬啘\海相，陸源物質(zhì)增多，形成一套硅質(zhì)含量較高的棲霞組第五巖性段灰?guī)r建造；最后第四次海退開(kāi)始，沉積盆地逐漸縮小，沉積環(huán)境由淺海相變?yōu)閬啘\海相、濱海相，海相沉積物減少，陸源物質(zhì)增多，沉積文筆山組泥巖—粉砂巖建造。故本區(qū)礦床應(yīng)屬淺海相沉積碳酸鹽巖礦床。

4 找礦標(biāo)志

本礦床屬淺海相沉積碳酸鹽巖礦床，賦存于上石炭統(tǒng)船山組—下二疊統(tǒng)棲霞組地層中，其上覆地層和下伏地層分別為下二疊統(tǒng)文筆山組和下石炭統(tǒng)林地組，故直接找礦標(biāo)志為船山組—棲霞組地層，間接找礦標(biāo)志為文筆山組和林地組地層。

P619.225

A

1007-9386(2011)06-0048-03

2011-10-08