澤州縣南村鎮(zhèn)中達石灰?guī)r礦區(qū)地質特征

馮 宇 翔

(山西省地勘局二一二地質隊地勘處，山西 長治 046000)

澤州縣南村鎮(zhèn)中達石灰?guī)r礦區(qū)地質特征

馮 宇 翔

(山西省地勘局二一二地質隊地勘處，山西 長治 046000)

以澤州縣南村鎮(zhèn)中達石灰?guī)r礦區(qū)的地質特征為研究內容，對礦區(qū)地層進行了介紹，并從礦體特征、礦石特征、礦床頂?shù)装迦齻€角度分析了礦床地質，據(jù)此提出了礦床開采的技術條件。

礦區(qū)，地層，特征，礦床

澤州縣南村鎮(zhèn)中達石灰?guī)r礦位于澤州縣南村鎮(zhèn)環(huán)秀村西北460 m處，環(huán)秀村位于南村鎮(zhèn)西南，直距南村鎮(zhèn)約9 km，行政區(qū)劃隸屬澤州縣南村鎮(zhèn)管轄。礦區(qū)位于太行山南段，地貌單元屬侵蝕低山石灰?guī)r裸露區(qū)，礦區(qū)地勢呈西高東低，礦區(qū)內最高點位于礦區(qū)西北部山坡，海拔標高1 006 m，最低處位于礦區(qū)北東部山坡，海拔標高944 m，最大相對高差62 m。區(qū)內基巖裸露，植被不發(fā)育、覆蓋層很少。

1 礦區(qū)地質

地層：區(qū)域內主要出露地層有：奧陶系中統(tǒng)馬家溝組地層，奧陶系中統(tǒng)峰峰組，石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組，二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組、上統(tǒng)上石盒子組等地層，第三系及第四系松散沉積廣泛覆蓋于各時代地層之上。

1.1 奧陶系中統(tǒng)馬家溝組(O2m)

本組由一套灰?guī)r、泥灰?guī)r、泥質灰?guī)r組成的局限海、潮坪碳酸鹽巖組合。厚437.0 m～595.0 m，根據(jù)沉積旋迴本組可劃分三段。

1)馬家溝組一段(Om1)。為本組下部第一個旋迴(相當原下馬家溝組)，下部為黃、淡黃色角礫狀泥灰?guī)r、泥灰?guī)r，其底部一般發(fā)育一套黃綠色鈣質頁巖和薄板狀泥灰?guī)r(或稱賈汪頁巖)。厚度124.0 m～158.1 m。

2)馬家溝組二段(Om2)。為本組中部沉積旋迴(相當原上馬家溝組)，下與本組一段整合接觸。下部為角礫狀泥灰?guī)r、泥灰?guī)r夾白云質灰?guī)r，其上為白云質灰?guī)r與角礫狀泥灰?guī)r互層，發(fā)育石膏假晶，鳥眼構造、包卷層理；上部為灰、青灰色厚層狀豹皮狀灰?guī)r、白云質灰?guī)r夾薄層白云質泥灰?guī)r，地貌上均為陡崖地形，厚度219.0 m～313.0 m。

3)馬家溝組三段(Om3)。為本組最后一個沉積旋迴，下與本組二段整合接觸，下部為灰白、灰黃色角礫狀泥灰?guī)r夾中層狀白云質灰?guī)r；上部為青灰色厚層狀微晶灰?guī)r，豹皮狀灰?guī)r夾含燧石結核灰?guī)r，頂部為質地較純的優(yōu)質灰?guī)r，CaO一般53%～54%，是水泥、電石、尼龍灰?guī)r的主要層位。厚94.0 m～144.9 m。

1.2 奧陶系中統(tǒng)峰峰組

分布于礦區(qū)西北部，一般為灰黑色、青灰色厚層夾薄層和中厚層灰?guī)r，具不明顯的豹皮狀構造，質純。

1.3 石炭系(C)

區(qū)域上缺失下統(tǒng)，僅沉積有中統(tǒng)和上統(tǒng)。主要由砂巖、泥巖、鋁質巖、石灰?guī)r、煤層組成，為本區(qū)主要含煤地層之一。厚度82 m～177 m。與下伏地層呈平行不整合接觸。

1)本溪組(C2b)。下部為雜色鐵質粘土巖、鋁質巖以及砂礫巖、偶見鐵礦透鏡體。上部為泥巖，夾有薄層砂巖、石灰?guī)r和薄煤層，灰?guī)r多呈透鏡體。厚度0 m～35 m，一般20 m。與下伏地層呈平行不整合接觸。2)太原組(C3t)。主要由砂巖、砂質泥巖、泥巖、石灰?guī)r及煤層組成。含石灰?guī)r4層～6層，煤層10層～15層。底部為灰白色厚層狀石英狀砂巖(K1)層位不穩(wěn)定。厚度82 m～142 m，一般90 m。與下伏地層整合接觸。

1.4 二疊系(P)

二疊系為本區(qū)主要含煤地層之一。與下伏地層整合接觸。該層可劃為兩統(tǒng)四組。1)山西組(P1s)。上部為黃綠色、灰色泥巖夾煤線，中部以灰色泥巖夾白色厚層狀中粒砂巖為主。有可采煤層1層～2層。下部為深灰色泥巖、粉砂巖夾煤線。底部為灰色中、細粒砂巖(K7)。厚度36 m～72 m，一般68 m。與下伏地層整合接觸。2)下石盒子組(P1x)。頂部為雜色鮞狀鋁土質泥巖，俗稱“桃花泥巖”，中部為淺紅色中細粒砂巖，下部為黃綠色泥巖夾砂質泥巖、偶見煤線。厚度48 m～78 m，一般65 m。與下伏地層整合接觸。3)上石盒子組(P2s)。主要由黃綠、杏黃、紫紅色巖屑石英砂巖與砂質泥巖、泥巖互層夾含錳鐵礦透鏡體組成的一套陸相碎屑巖巖石組合，厚度410 m～550 m。與下伏下石盒子組整合接觸。按巖石地層由下而上或分三個巖性段。a.石盒子組一段(P2s1)。下部為黃綠、杏黃色夾紫紅、灰色砂質頁巖、頁巖(泥巖)，與黃綠色中細粒石英砂巖、巖屑砂巖互層，夾黃綠、杏黃色粉砂巖及灰?guī)r粘土巖和錳鐵礦薄層；中、上部為黃綠、灰綠、紫紅色砂質頁巖夾2層～4層巖屑石英砂巖及2層～3層錳鐵礦或錳鐵質砂頁巖。

b.石盒子組二段(P2s2)。為黃綠、杏黃、紫紅色砂質頁巖、頁巖與黃綠色中粗粒巖屑石英砂巖互層，夾兩層錳鐵礦。底部多為一層灰白、灰綠色厚層含礫石英砂巖，橫向上可相變?yōu)樯百|頁巖。c.石盒子組三段(P2s3)。厚151 m～318 m，為黃綠、杏黃及紫紅色中厚層巖屑長石石英砂巖與黃綠、紫紅色砂質頁巖、頁巖(泥巖)互層。

1.5 第四系中更新統(tǒng)(Q2)

分布于礦區(qū)東南部溝谷中，巖性主要為淺紅色亞粘土，厚0 m～10 m。角度不整合于下伏地層之上。

2 礦床地質

礦區(qū)石灰?guī)r礦體為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組二段微晶灰?guī)r，呈層狀，礦體產狀較平緩，總體為傾向北的單斜構造。

2.1 礦體特征

礦體形態(tài)簡單，礦體厚度大，層位穩(wěn)定，延續(xù)性好，中下部夾一層灰黃色泥灰?guī)r，厚度3.4 m～3.8 m不等，平均厚度為3.63 m。礦區(qū)內礦體最大厚度34.5 m，最小17.5 m，平均厚度22.77 m。

2.2 礦石特征

1)礦石結構、構造。礦石呈灰色泥晶、生物碎屑、花斑狀、蠕蟲狀結構，致密塊狀構造部分顯層狀構造，似層狀構造。

2)礦物成分。a.厚層、中厚層泥晶灰?guī)r及生物碎屑灰?guī)r，成分主要為泥晶方解石，部分為方解石顯晶生物碎屑；b.中厚層微晶白云質灰?guī)r，成分主要為泥晶方解石，少量顯晶白云石，微量泥質；c.厚、中厚層白云質花斑灰?guī)r，褐灰、灰色，成分：基層主要為泥晶方解石，少量生物碎屑顯晶方解石；花斑成分主要為顯晶白云石和方解石，有少量泥質和氧化鐵。

3)化學成分。礦石化學成分主要為CaO，次為MgO，本次在礦區(qū)范圍內采集了7個樣品，CaO品位52.96%～57.83%，平均品位為54.63%(工業(yè)品位要求大于50%)，MgO品位0.55%～1.37%，平均為0.76%。

4)礦石類型。礦石構造特征主要有致密狀灰?guī)r、斑狀灰?guī)r與花斑狀灰?guī)r，以中厚層狀致密狀灰?guī)r為主，呈深灰色，微晶結構，塊狀構造。礦石類型單一。

礦石致密堅硬，性脆，呈貝殼狀斷口，塊狀構造。耐風化能力強，巖石分類屬Ⅳ類——硬質巖石，是較好的建筑用石料。

2.3 礦床頂?shù)装?/p>

1)覆蓋層的分布范圍及其特征。礦體大部分裸露于地表，僅東南部有小面積第四系黃土覆蓋，厚0 m～10 m，低于礦體最低開采標高，無需剝離。礦體之上覆蓋物僅為少量的殘坡積物。

2)礦體基底巖石特征。礦體基底為馬家溝組一段泥灰?guī)r地層，與礦體界線清晰，礦區(qū)內未出露。

3 礦床開采技術條件

3.1 水文地質條件

礦區(qū)屬沁河流域，長河支流。長河發(fā)源于晉城市澤州下村鄉(xiāng)武神山南麓，由北向南流經晉城市澤州縣下村、大東溝、川底、周村、李寨5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，在陽城縣境內注入沁河。全長54.7 km，落差大，流量為0.96 m3/s，河床約40 m。流域面積421 m2。上游建有8座水庫，下游河道筑河壩，水庫以上為常流河。因河流較長，當?shù)厝朔Q40里長河，故名。礦區(qū)地形為北西高、南東低的單一山坡地形，東側鄰近溝谷，無大的沖溝，植被不發(fā)育，無地表水體和地表徑流，礦體高于當?shù)刈畹颓治g基準面，礦體含水性差，淺層地下水不發(fā)育。雨季時，大氣降水自然順溝谷流出。

礦區(qū)內地下水類型主要為奧陶系碳酸鹽巖巖溶水。含水巖組為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組，奧灰水水位標高560 m左右，富水性較強。礦區(qū)巖溶地下水的補給來源主要為大氣降水和周圍山區(qū)地下水的側向徑流補給。地下水流向由北向南，且由上游向下游側向徑流為主要排泄方式。由于巖溶水位標高遠低于礦區(qū)最低開采標高，故巖溶水不會影響礦區(qū)的開采。

3.2 工程地質

巖體按巖性組合及物理力學性質的不同，可分為三個工程地質巖組，即：中厚層狀堅硬碳酸鹽巖工程地質巖組，薄層狀中等堅硬碳酸鹽巖工程地質巖組，薄層狀軟硬相間碳酸鹽巖工程地質巖組。

1)中厚層狀堅硬碳酸鹽巖工程地質巖組。由微晶～粗晶灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r等組成。巖層呈中厚～巨厚層狀。據(jù)區(qū)域資料，最大抗壓強度280 MPa，最小16.4 MPa，屬堅硬巖類。巖體質量等級為良好。

2)薄層狀中等堅硬碳酸鹽巖工程地質巖組。主要由灰白色薄層狀白云巖，呈條帶狀分布，單層厚1.2 m，巖石抗壓強度60 MPa～110 MPa，屬中等堅硬巖類。

3)薄層狀軟硬相間碳酸鹽巖工程地質巖組。由薄層狀灰黃色白云質灰?guī)r與白云巖互層組成，單層厚度一般小于0.3 m，巖石抗壓強度一般小于30 MPa。

工程地質條件屬簡單類型。

3.3 小結

礦區(qū)水文地質條件、工程地質條件簡單，礦體穩(wěn)固性較好，評估區(qū)內為低山區(qū)，地勢較陡，區(qū)內未發(fā)現(xiàn)地裂縫、地面塌陷、滑坡、泥石流等地質災害。地質環(huán)境質量中等，綜合分析，屬開采技術條件簡單的礦床(Ⅰ)。

4 結語

礦區(qū)地層單一、地質構造簡單，礦層出露條件好，厚度較大，層位穩(wěn)定，礦體之上植被稀疏，覆蓋物很少，礦區(qū)水文地質、工程地質均屬簡單類型，開采技術條件簡單，本礦山內部資源條件及開采技術條件優(yōu)越。同時礦區(qū)位于南村鎮(zhèn)西南9 km，有縣級公路相通，南村鎮(zhèn)為澤州縣城所在地，礦區(qū)周邊交通十分方便，礦山周邊基礎建設條件良好。綜上分析，該礦山石灰?guī)r礦礦體厚度大，連續(xù)性好，易于開采，礦石質量好，開發(fā)利用在技術上可行，經濟成本較為合理，具有良好的經濟效益。

[1] 山西地質礦產局.山西省區(qū)域地質志[M].太原：地質出版社，1989.

[2] 李勝榮.結晶學與礦物學[M].北京：中國地質大學，2011.

[3] 山西省地勘局212地質隊.山西省澤州縣南村鎮(zhèn)中達石灰?guī)r礦儲量核實報告(2011)[R].

Zezhou Nancun town Zhongda the limestone mine geological characteristics

Feng Yuxiang

(BureauofGeologySurvey,TeamofNo.212Geology,ShanxiBureauofGeologySurvey,Changzhi046000,China)

Taking geological characteristics of limestone mining area of Zhongda of Nancun town in Zezhou county as the research content, the paper introduces the mining area stratum, analyzes deposit geology from three aspects of ore body property, ore property and deposit top-bottom plate, and finally points out deposit mining technology conditions.

mining area, stratum, characteristics, deposit

2015-04-15

馮宇翔(1985- )，男，助理工程師

1009-6825(2015)19-0072-02

P642

A