李柳青
(湖南省煤田地質(zhì)局第三勘探隊,湖南 永州 425000)
冷水灘區(qū)棉花塘礦區(qū)水泥用灰?guī)r礦詳查是湖南省煤田地質(zhì)局第三勘探隊申報并承擔的2015年度省級探礦權采礦權價款地質(zhì)勘查項目,本次詳查主要目的是在老礦區(qū)邊部查明可供開發(fā)利用的水泥用石灰?guī)r礦產(chǎn)地。
勘查區(qū)位于永州市冷水灘區(qū)城西南7 km,隸屬永州市冷水灘區(qū)仁灣鎮(zhèn)管轄。地理坐標東經(jīng)111°32′15″~111°32′45″,北緯26°24′38″~26°25′00″。由13個拐點圈定,面積0.3697 km2。工作區(qū)屬溶蝕丘陵地貌,地勢總體與山脈走向一致,中間高四周低。最高點位于工作區(qū)中部,海拔高程約203.6 m,最低點位于東南部,海拔高程約150 m,相對高程53.6 m。
(1)區(qū)內(nèi)礦層為石炭系下統(tǒng)石磴子組第一層(C1s6)、石炭系下統(tǒng)石磴子組第二層(C1s5)、石炭系下統(tǒng)石磴子組第三層(C1s4),其地層層序、巖性、厚度及含礦性與以往周邊勘查區(qū)地層一致。
(2)勘查區(qū)構(gòu)造形態(tài)為一單斜構(gòu)造,東側(cè)出現(xiàn)次一級的產(chǎn)狀極為平緩的背斜和向斜。地層走向為NNE-SSW向,傾向302°~5°,傾角一般12°~33°,最大為39°,呈西陡東緩趨勢隱伏。
(3)礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育,僅西部外圍見一條斷層(F1),地表跡象表現(xiàn)為石炭系下統(tǒng)梓門橋組、測水組、石磴子組地質(zhì)界線平移40~100 m,大致了解該斷層為一傾向逆斷層,對區(qū)內(nèi)灰?guī)r礦體的連續(xù)性影響甚小,構(gòu)造復雜程度簡單。
(4)本次詳查工作控礦工程主要有鉆探、槽探,現(xiàn)在已全部完成鉆孔5個(418.6 m),探槽2 816.5 m3,見礦情況良好,本次勘查預期可探獲礦層(332+333)資源量1 689萬噸,對促進地方經(jīng)濟發(fā)展及人員就業(yè)具有較好的社會效益。
勘查區(qū)位于1∶5萬分幅冷水灘幅,其1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和區(qū)域礦產(chǎn)調(diào)查尚未進行,區(qū)域地質(zhì)與礦產(chǎn)調(diào)查工作程度低。
勘查區(qū)位于祁陽山字型構(gòu)造區(qū),東零向斜東翼中段。受祁陽山字型構(gòu)造的影響,總體上以復式褶皺為主,次級褶曲較發(fā)育,表現(xiàn)為一系列弧形構(gòu)造軸向的褶皺,主要有東零向斜、瞰塘村—高溪市向斜。
區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育,常與褶皺構(gòu)造伴生,斷裂多為壓性或壓扭性,形態(tài)多呈弧形,褶皺構(gòu)造西翼多為逆斷層破壞,東翼以正斷層為主。斷層走向呈北西向展布??辈閰^(qū)周邊規(guī)模較大的斷裂主要有石鼓井—龍門口斷裂、黃甸村斷裂,詳見圖1。
礦區(qū)西部和東南部外圍相距50 km以上分別有越城嶺及陽明山巖漿巖侵入體,距本區(qū)較遠,對巖、礦層的變質(zhì)作用影響甚微。
礦區(qū)內(nèi)出露及鉆探揭露地層自新到老依次為第四系(Q)、石炭系下統(tǒng)測水組(C1c)、石炭系下統(tǒng)石磴子組(C1s)等地層,現(xiàn)據(jù)以往地質(zhì)工作成果對區(qū)內(nèi)地層簡述如下。
(1)第四系(Q):為殘坡積褐黃色、暗紅色粉質(zhì)黏土、砂土,含少量鐵錳質(zhì)斑點及碎石;碎石為灰?guī)r,部分為燧石及粉砂巖,分布不均勻,無一定規(guī)律;分布于礦區(qū)山坡及溝谷低洼地帶;厚度變化大,一般為0.20~8.54 m,最厚為10.60 m。
(2)石炭系下統(tǒng)測水組(C1s):出露在勘查區(qū)北西部,為一套碎屑巖,由褐黃、褐紅色細砂巖、粉砂巖以及含煤的炭質(zhì)頁巖、泥巖組成;分布于礦區(qū)西北部;一般為123.5~193.0 m,最厚為158.25 m。
圖1 區(qū)域構(gòu)造體系綱要圖
(3)石炭系下統(tǒng)石磴子組(C1s):據(jù)其巖性可分為三層,自西向東依次分布。①第一層(C1s6):上部為灰色-淺灰色中厚層狀灰?guī)r和含泥灰?guī)r組成,局部夾薄層狀灰黑色泥質(zhì)灰?guī)r、灰色泥灰?guī)r;下部以含泥灰?guī)r為主,局部偶見砂巖條帶或團塊,及薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r、燧石條帶、團塊及結(jié)核,含珊瑚化石;該層為礦層的頂板,分布于礦區(qū)西北部;一般為123.5~193.0 m,最厚為158.25 m;②第二層(C1s5):上部為灰至深灰色,中厚-厚層狀灰?guī)r以及含泥灰?guī)r,零星分布燧石團塊、條帶、結(jié)核,夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r組成,局部富集珊瑚化石,偶夾褐黃色粉砂巖條帶(鉆孔中不甚明顯),裂隙較發(fā)育,部分裂隙被褐紅色粉砂質(zhì)、泥質(zhì)充填;下部為灰至深灰色厚層狀灰?guī)r、含泥灰?guī)r組成;一般厚16.35~51.13 m,最厚為32.30 m;③第三層(C1s4):上部為灰色,中厚-厚層狀灰?guī)r、含泥灰?guī)r,隱晶至粉晶質(zhì)結(jié)構(gòu);中下部為灰色-深灰色,中厚-厚層狀灰?guī)r,夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r和泥灰?guī)r,局部零星可見少量星點狀黃鐵礦結(jié)核,普遍含有群體珊瑚化石;該層礦體大面積出露于礦區(qū)東南部;一般為96.75~100.39 m,最厚為98.56 m。
本區(qū)基本構(gòu)造形態(tài)為一單斜構(gòu)造,地層走向NNE-SSW,傾角12°~33°,最大為39°,呈東陡西緩的趨勢。
根據(jù)本次勘查結(jié)合以往地質(zhì)成果資料,區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育,出露的斷裂構(gòu)造為勘查區(qū)外圍東部的F1,對本區(qū)無影響。但節(jié)理裂隙普遍發(fā)育,其中以下三組節(jié)理極為發(fā)育:第一組,傾向10°~20°,傾角70~85°;第二組,傾向90°~100°,傾角65°~82°;第三組,傾向170°~180°,傾角80°~88°。總之,礦區(qū)構(gòu)造復雜程度屬簡單類型。
礦體分布于石炭系下統(tǒng)石磴子組,可分為三個礦層,即C1s6與C1s5、C1s4礦層,由于受地形切割的影響,致使C1s6在礦區(qū)西南部形成低洼地帶,使礦層變薄,因此,礦區(qū)以C1s5、C1s4礦層為主。
礦層厚度較大,層位較穩(wěn)定,呈NNE-SSW向延伸長1 km以上,礦層傾斜較緩,絕大部分傾向西或西北向,為緩傾斜的層狀礦體。
4.1.1 C1s6礦層
位于礦區(qū)西北部,為石炭系下統(tǒng)石磴子組第一層(C1s6),礦體控制長度800 m,一般厚123.5~193.0 m,傾角12°~30°,呈緩傾斜產(chǎn)出。巖性主要由灰至淺灰色,中-中厚層狀石灰?guī)r和含泥灰?guī)r互層組成,局部夾灰黑色薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r。一般在上部夾一層厚約2 m的鈣質(zhì)泥巖,為C1s6夾層,下部偶爾可見相變的砂巖,暗紅色,常呈條帶狀、斑塊狀夾于巖層或裂隙中。其灰?guī)r主要由方解石組成,次為白云石、微量石英和鐵質(zhì)物,并含有機質(zhì),以隱晶質(zhì)至粉晶質(zhì)結(jié)構(gòu)為主,具貝殼狀斷口,方解石脈較發(fā)育,含珊瑚化石。把該層劃為C1s5頂板。根據(jù)本次勘查采樣化驗的結(jié)果顯示,該層的氧化鈣及其他有毒害元素均符合水泥用原料Ⅰ、Ⅱ級品的一般工業(yè)要求,故該層可作為水泥用料開采。
4.1.2 C1s5礦層
位于礦區(qū)中部,為石炭系下統(tǒng)石磴子組第二層(C1s5),礦體控制長度約750 m,一般厚16.35~51.13 m,傾角15°~25°,呈緩傾斜產(chǎn)出。巖性主要由深灰色中-厚層石灰?guī)r、含燧石灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r,偶夾薄層泥灰?guī)r組成,燧石呈透鏡體或結(jié)核狀沿層理分布,而中部為純灰?guī)r。其灰?guī)r主要由方解石組成,含量大于80%,次為白云石、微量石英和鐵質(zhì)物,并含有機質(zhì),以隱晶質(zhì)至粉晶質(zhì)結(jié)構(gòu)為主,具貝殼狀斷口,方解石脈較發(fā)育,含珊瑚化石。
4.1.3 C1s4礦層
為石炭系下統(tǒng)石磴子組第三層(C1s4),位于礦區(qū)東側(cè),往東南逐漸增加出露寬度,礦體控制長度約600 m,一般厚96.75~100.39 m,其厚度沿走向較穩(wěn)定,而沿傾向有變薄的趨勢,傾角15°~39°,呈緩傾斜產(chǎn)出。為灰色-深灰色中-厚層灰?guī)r,隱晶-細晶結(jié)構(gòu),少數(shù)為中粒結(jié)構(gòu),質(zhì)純,成分主要由方解石組成,含量大于80%,次為白云石、石英以及微量鐵質(zhì)物,局部偶爾可見少量星點狀黃鐵礦結(jié)核。巖性堅硬,貝殼狀斷口,普遍含有群體珊瑚化石,夾含泥質(zhì)灰?guī)r,中下部常夾灰黑色、薄層狀泥灰?guī)r。
(1)本次物探工作成果充分證明,斷層為一傾向逆斷層,對區(qū)內(nèi)灰?guī)r礦體的連續(xù)性影響甚小,構(gòu)造復雜程度簡單。而且該礦區(qū)見礦情況非常良好,預計勘查預期可探獲礦層大量的資源量,對促進當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展及人員就業(yè)具有較好的社會效益。
(2)在針對礦區(qū)地質(zhì)特征分析時,發(fā)現(xiàn)該礦區(qū)基本構(gòu)造形態(tài)為一單斜構(gòu)造,區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育,出露的斷裂構(gòu)造為勘查區(qū)外圍東部的F1,基本判斷為沒有影響,綜合得出本地區(qū)礦區(qū)構(gòu)造復雜程度應該是簡單類型。
(3)本次通過對原椅子山礦區(qū)作為樣本化驗,勘查采樣化驗的結(jié)果,所含有的元素均符合水泥用原料Ⅰ、Ⅱ級品的一般工業(yè)要求,因此該層可以作為水泥用料進行開采。