繁昌上蔣建筑用石灰?guī)r礦地質(zhì)特征及開采技術(shù)條件

何家文

【摘 要】通過地質(zhì)勘查工作，大致查明了礦區(qū)的地層、構(gòu)造、巖漿巖及礦體特征，分析了礦區(qū)的開采技術(shù)條件，指出礦山開采技術(shù)條件及安全生產(chǎn)等存在問題，并提出合理建議。

【關(guān)鍵詞】建筑用石灰?guī)r礦；地質(zhì)特征；開采技術(shù)條件

繁昌縣上蔣建筑用石灰?guī)r礦位于繁昌縣城269°方向約7千米的孫村鎮(zhèn)境內(nèi)，為變更采礦權(quán)范圍，受礦山委托，安徽省核工業(yè)勘查技術(shù)總院對上蔣建筑用石灰?guī)r礦開展地質(zhì)勘查工作，提交擬變更礦區(qū)范圍內(nèi)的地質(zhì)報(bào)告，為變更采礦權(quán)范圍提供地質(zhì)依據(jù)。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層

礦區(qū)出露地層主要為二疊系上統(tǒng)棲霞組上段（P1q2）、三疊系下統(tǒng)和龍山組（T1h）和南陵湖組上段（T1n2），局部分布有第四系。

棲霞組上段：下部為深灰色～灰色含凝塊生物灰?guī)r、含燧石灰?guī)r。底部為黑色燧石層、紋層狀灰質(zhì)白云巖夾灰?guī)r或硅質(zhì)巖透鏡體。中部為灰黑色～灰色中薄、中層生物碎屑微晶灰?guī)r，含燧石結(jié)核及條帶。上部為黑色燧石層夾薄層灰?guī)r透鏡體。頂部為灰黑色中層～厚層紋層狀粉屑白云巖夾微晶灰?guī)r透鏡體、微晶灰?guī)r、含鈣質(zhì)、硅質(zhì)白云巖夾硅質(zhì)結(jié)核及條帶，地層產(chǎn)狀為120°-126°∠40°-44°。分布于礦區(qū)西北側(cè)。

和龍山組：下部為深灰色～青灰色條帶狀灰?guī)r，夾中～中厚層礫屑灰?guī)r及薄～中薄層粉晶灰?guī)r。底部黃綠色泥質(zhì)頁巖夾條帶狀灰?guī)r。中部為灰色～青灰色條帶狀灰?guī)r夾中層微晶灰?guī)r。上部為淺灰色～灰色微晶灰?guī)r，含白云質(zhì)礫屑灰?guī)r。分布于礦區(qū)中部。

南陵湖組上段：下部為灰色薄層灰?guī)r，片狀～薄層蠕蟲狀微晶灰?guī)r，底部瘤狀灰?guī)r。上部為淺灰色中～中厚層微晶灰?guī)r，含砂屑、粒屑、骨屑亮晶灰?guī)r。

第四系：淺黃色、淺黃黑色，主要由粘土、亞粘土、石灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r碎塊等組成。碎石大小0.5-30厘米，呈次棱角狀、棱角狀，無分選性。分布于礦區(qū)東部。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于繁昌復(fù)向斜次級(jí)構(gòu)造紅花山背斜南西部與北東部轉(zhuǎn)折部位，偏南西部東段；背斜軸面產(chǎn)狀161°∠86°，為向北東東傾伏的直立背斜；樞紐向兩端仰起，總長達(dá)12千米，寬約3千米；核部地層為中志留系墳頭組，兩翼地層為志留系茅山組至三疊系南陵湖組。礦區(qū)位于背斜南東翼，地層組成單斜構(gòu)造。

礦區(qū)發(fā)育兩條逆斷層，分別為F1和F2， F1斷層位于礦區(qū)北部，傾向340°，傾角40°，斷層上盤為棲霞組上段，斷層下盤為和龍山組灰?guī)r，其間缺失二疊系地層。F2斷層位于礦區(qū)中偏南部，傾向342°，傾角40°，斷層上盤為和龍山組灰?guī)r，斷層下盤為南陵湖組上段，其間缺失南陵湖組下段地層。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)未見巖漿巖出露。

2 礦體地質(zhì)特征

2.1 礦體分布特征

礦體賦存于三疊系和龍山組和南陵湖組，呈層狀產(chǎn)出。走向65°-72°，礦層傾向南東，傾角約42°。礦體平面形態(tài)由采礦權(quán)范圍所決定，大體呈四邊形，南北長250米，東西寬182-192米，由10個(gè)拐點(diǎn)控制。出露標(biāo)高最高+205.2米，最低+109.16米。

2.2 礦石質(zhì)量特征

2.2.1 礦石物質(zhì)組成

條帶狀灰?guī)r、微晶灰?guī)r：礦物成分主要以方解石為主，微晶結(jié)構(gòu)，薄層狀～中厚層狀構(gòu)造。局部見少量鈣泥質(zhì)頁巖和泥質(zhì)灰?guī)r。

砂屑、礫屑灰?guī)r、瘤狀灰?guī)r：礦物成分主要以方解石為主，生物碎屑結(jié)構(gòu)、礫屑結(jié)構(gòu)、砂屑結(jié)構(gòu)，薄層狀～中厚層狀構(gòu)造、瘤狀構(gòu)造。

2.2.2 礦石物質(zhì)組成

根據(jù)本次取樣分析結(jié)果可知：CaO含量43.38-45.87%，平均含量44.90%；MgO含量3.78-6.14%，平均含量4.82%；SiO2含量5.03-8.02%，平均含量5.84%；Fe2O3含量1.80-3.61%，平均含量3.10%。

2.3 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)：微晶結(jié)構(gòu)、生物碎屑結(jié)構(gòu)、礫屑結(jié)構(gòu)、砂屑結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造：主要為薄層狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、中厚層狀構(gòu)造。

2.4 礦石類型

礦石自然類型為微晶灰?guī)r和砂屑、礫屑灰?guī)r。

礦石工業(yè)類型為建筑石料用石灰?guī)r礦石。

礦床成因類型為近岸淺海碳酸鹽臺(tái)地相沉積～淺海陸相沉積。

2.5 礦石圍巖和夾石

礦體底板為南陵湖組灰?guī)r，礦體頂板為和龍山組、棲霞組石灰?guī)r。礦區(qū)地層全部倒轉(zhuǎn)。

作為建筑石料礦，礦體內(nèi)無夾石存在。

3 礦石加工技術(shù)性能

礦山生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)建筑石料礦10萬噸，產(chǎn)品方案為建筑用石子。其產(chǎn)品粒級(jí)為20-40毫米、10-20毫米、5-10毫米、小于5毫米。礦山爆破后，采用農(nóng)用車從采場運(yùn)至破碎機(jī)臺(tái)進(jìn)行破碎，破碎機(jī)下裝有三道篩分選，上層為粗粒級(jí)20-40毫米，中間為中粒級(jí)10-20毫米，下層為細(xì)粒級(jí)5-10毫米，最下層為粉粒級(jí)小于5毫米。粗、中、細(xì)三級(jí)石子主要用于筑路、建房及水泥制品等建筑用途，粉砂即石粉主要用免燒磚等用途。

4 礦床開采技術(shù)條件

4.1 水文地質(zhì)條件

礦區(qū)主要含水巖層為第四系殘坡積層含水巖組和碳酸鹽類巖溶裂隙含水巖組。第四系殘坡積層含水巖組分布于坡麓、低洼處，含少量孔隙潛水；巖溶裂隙含水巖組由南陵湖組上段、和龍山組和棲霞組上段石灰?guī)r、燧石灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r組成。地表溶蝕現(xiàn)象不發(fā)育，僅見小的溶洞、溶溝。淺部裂隙發(fā)育一般，多被粘土充填。裂隙連通性差，富水程度弱。礦坑充水主要由大氣降水補(bǔ)給。

變更后的礦區(qū)礦體賦存標(biāo)高最高+205.2米，最低標(biāo)高+125米左右。礦區(qū)南東700米的上蔣水庫，標(biāo)高+73.50米，低于礦床開采標(biāo)高，少量地表水和裂隙水匯入沖溝后自然排出。

礦床水文地質(zhì)條件屬于簡單類型。

4.2 工程地質(zhì)條件

礦區(qū)內(nèi)礦體出露地表，礦體及頂?shù)装褰詾槭規(guī)r巖層，呈層狀，沿走向延伸穩(wěn)定，無明顯夾石，構(gòu)造簡單，致密、堅(jiān)硬，巖溶發(fā)育較弱，裂隙多為短小而閉合，連貫性差，巖石完整性、穩(wěn)定性較好，屬穩(wěn)定工程地質(zhì)體。

本礦為自上而下分臺(tái)階小中段開拓，公路汽車運(yùn)輸，采礦方法為淺孔爆破的空場法，目前開采邊坡在55°左右，未有發(fā)現(xiàn)山體滑坡、開裂和泥石流的現(xiàn)象。南陵湖、和龍山組灰?guī)r工程地質(zhì)巖組穩(wěn)固性較好，但易破碎，礦山開采爆破易造成巖石松散，局部塌方。通過實(shí)地核查，局部采礦邊坡與礦層傾向同向，有造成順層滑坡的可能性。

礦床工程地質(zhì)條件歸類應(yīng)為簡單類型。

4.3 環(huán)境地質(zhì)條件

礦區(qū)生態(tài)環(huán)境良好，植被茂盛，森林覆蓋率達(dá)80%，周圍無自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景旅游點(diǎn)、文物古跡和地質(zhì)遺跡等需要特殊保護(hù)的環(huán)境敏感目標(biāo)。本區(qū)區(qū)域穩(wěn)定性好，以小震活動(dòng)為特點(diǎn)，礦區(qū)地震動(dòng)峰值加速度（g）分區(qū)為0.05g，屬弱地震區(qū)。

當(dāng)?shù)鼐用顸c(diǎn)距礦山300米以外，爆破作業(yè)影響小。礦山開采及加工時(shí)產(chǎn)生的噪音和粉塵以及對自然生態(tài)破壞，僅局限在采區(qū)及其周邊范圍內(nèi)，不會(huì)構(gòu)成區(qū)域性影響。開采的礦石及廢渣占用或破壞土地面積小，對當(dāng)?shù)厮Y源污染指數(shù)小。

礦床環(huán)境地質(zhì)條件歸類為簡單類型。

4.4 開采技術(shù)條件綜述

綜上所述，礦區(qū)水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件、環(huán)境地質(zhì)條件簡單，礦體分布較穩(wěn)定，適宜露天開采。礦區(qū)開采技術(shù)條件屬簡單類型，歸類為Ⅰ—1型。

5 結(jié)論及建議

（1）礦體賦存于三疊系和龍山組和南陵湖組，呈層狀產(chǎn)出。礦石自然類型為微晶灰?guī)r和砂屑、礫屑灰?guī)r，其工業(yè)類型為建筑石料用石灰?guī)r礦石。礦床成因類型為近岸淺海碳酸鹽臺(tái)地相沉積～淺海陸相沉積。

（2）礦區(qū)水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件、環(huán)境地質(zhì)條件簡單，礦區(qū)開采技術(shù)條件屬于簡單類型，歸類為Ⅰ—1型。

（3）建議礦山對礦石進(jìn)行巖石力學(xué)測試，及時(shí)掌握礦石質(zhì)量。

（4）礦山局部順坡開采，存在一定的安全隱患，需要加強(qiáng)防范，避免崩坍、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

（5）加強(qiáng)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)工作的調(diào)查和監(jiān)控，適時(shí)采取必要的措施，確保礦山生產(chǎn)安全。同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)廢石、廢水的管理，采取切實(shí)措施，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，避免環(huán)境污染。

【參考文獻(xiàn)】

[1]蕪湖皖核礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)檢測中心.安徽省繁昌縣上蔣建筑用石灰?guī)r礦資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告[R].2011.

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]