廣東清遠(yuǎn)白石山礦區(qū)地質(zhì)特征及開采條件

李 欣

（廣東省核工業(yè)地質(zhì)局二九三大隊(duì)，廣州 510800）

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

白石山礦區(qū)位于粵北“山”字型構(gòu)造前弧兩翼，佛岡巖體西緣的白水洞地區(qū)。區(qū)內(nèi)為以石炭系為主體的復(fù)式向斜，出露地層由老至新為泥盆系、石炭系及第四系，其中以中泥盆系棋子橋組（QZD2）和晚泥盆系英德組（YQD3）二組為礦體主要賦礦層。區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)相對(duì)較弱，僅在距礦區(qū)北東12km處出露菜山頂巖體，巖性為燕山中期中粒斑狀黑云母花崗巖，其圍巖為泥盆系及石炭系砂巖、頁巖與灰?guī)r。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

（1）地層。礦區(qū)內(nèi)出露地層為石炭系下統(tǒng)石磴子組（C1ds）與第四系殘坡積層。石炭系下統(tǒng)石磴子組（C1ds）主要為細(xì)晶灰?guī)r與角礫狀灰?guī)r。灰白-深灰色，中-厚層構(gòu)造，主要礦物為方解石，上層3-5m為機(jī)械破碎，下部巖層平穩(wěn)，局部裂隙發(fā)育，多充填后期方解石細(xì)脈與次生白云石，產(chǎn)狀為30°～65°SE∠31°～40°，是礦體的主要賦礦層。

（2）構(gòu)造。礦區(qū)位于（白）石潭—太平墩倒轉(zhuǎn)向斜之西部正常翼。礦區(qū)內(nèi)巖層呈單斜層狀產(chǎn)出，總體走向北東，產(chǎn)狀主要為30°～60°SE∠32°～40°。由于區(qū)域及礦區(qū)斷層等構(gòu)造的影響，礦區(qū)局部地區(qū)發(fā)育小褶曲，薄層灰?guī)r內(nèi)部揉皺現(xiàn)象常見，但規(guī)模都很小。構(gòu)造表現(xiàn)為層間破碎帶，大的斷裂構(gòu)造不發(fā)育。礦區(qū)內(nèi)節(jié)理、裂隙不發(fā)育。

（3）巖漿巖。礦區(qū)內(nèi)未見巖漿巖體及與之有關(guān)的巖脈出現(xiàn)。

3 礦體地質(zhì)特征

（1）礦體規(guī)模、形態(tài)及產(chǎn)狀。結(jié)合鉆孔揭露情況與礦體地表出露范圍，本次工作共圈定6個(gè)石灰?guī)r礦體（V1-V6），礦體分布于礦區(qū)西部，賦存于石炭系下統(tǒng)石磴子組（C1ds），產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀保持一致，為30°～60°SE∠32°～40°。礦體裸露地表。V3與V5礦體本次工作圈定的主要礦體。其中V3礦體總體走向?yàn)镹E40°～60°，長約260m，傾向延伸127m～143m，真厚度6m～25m；V5礦體總體走向?yàn)镹E40°～60°，長約350m，傾向延伸6m～25m，真厚度50m～90m。礦石均以石灰?guī)r為主。

（2）礦石類型與結(jié)構(gòu)構(gòu)造。礦石主要為細(xì)晶灰?guī)r，局部見有角礫狀灰?guī)r。礦石結(jié)構(gòu)主要為細(xì)晶結(jié)構(gòu)，局部泥晶、粉晶結(jié)構(gòu)。構(gòu)造以中-厚層構(gòu)造為主，局部呈塊狀構(gòu)造[1]，具體描述如下：細(xì)晶灰?guī)r為灰黑-灰白色，細(xì)晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由碳酸鹽礦物組成，含有少量的白云母、石英和褐鐵礦。碳酸鹽礦物約占99%。碳酸鹽礦物為粒狀，細(xì)晶，局部見菱形自形晶，高級(jí)白干涉色，其顆粒可能因含泥質(zhì)等原因致使表面相對(duì)混濁；白云母為細(xì)小的片狀，閃突起明顯，干涉色鮮艷；石英為不規(guī)則粒狀，波狀消光，一級(jí)灰-灰白干涉色；褐鐵礦，不規(guī)則粒狀、浸染狀，在斜照光下呈褐黃色，不具金屬光澤（圖1）。

圖1 細(xì)晶灰?guī)r5×10（+）

圖2 2角礫狀灰?guī)r5×10（+）

角礫狀灰?guī)r為灰黑-灰白色，細(xì)晶結(jié)構(gòu)，局部粉晶、泥晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。

巖石主要由角礫（占55%～60%）與膠結(jié)物（占35%～40%）組成。角礫為灰?guī)r碎塊，角礫粒徑2.5mm～10.0mm。灰?guī)r中的碳酸鹽礦物顆粒呈粒狀，細(xì)晶，局部見菱形自形晶，高級(jí)白干涉色，其顆?？赡芤蚝噘|(zhì)等原因致使其表面相對(duì)混濁。膠結(jié)物為與角礫同成分的粉晶、泥晶。碳質(zhì)呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀，在灰?guī)r角礫的邊緣、裂隙及膠結(jié)物中均有分布。黃鐵礦呈不規(guī)則粒狀、四方形、五角形斷面，在斜照光下呈淺黃銅色，金屬光澤，局部分布在碳質(zhì)細(xì)脈中（圖2）。

（3）礦石質(zhì)量特征。取巖樣272個(gè)，以圈定的礦體為單位，基本分析結(jié)果如下：礦床總體CaO含量45.62%～51.47%，平均49.01%，MgO含量1.42%～7.32%，平均4.71%。V1-V6六個(gè)礦體中V1礦體CaO、MgO平均含量分別為49.71%、3.71%；V3礦體礦體CaO、MgO平均含量分別為49.24%、4.34%；V5礦體CaO、MgO平均含量分別為49.43%、4.04%?；具_(dá)到一般性工業(yè)指標(biāo)（CaO≥45%、MgO≤3.5%）。

（4）圍巖與夾石。礦區(qū)內(nèi)圍巖與夾石主要為CaO、MgO含量未達(dá)工業(yè)指標(biāo)的巖石，主要巖性為細(xì)晶灰?guī)r和角礫狀灰?guī)r。礦區(qū)內(nèi)夾石厚度較薄，層數(shù)少，在開采過程中剔除難度較高，可考慮與部分優(yōu)質(zhì)礦石搭配使用。

4 礦區(qū)開采條件

礦區(qū)內(nèi)巖石裸露，坡度較陡，大氣降水自然排泄條件良好。礦體大部分位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面之上，巖溶裂隙不發(fā)育，含水層富水性弱。

地層巖性單一，主要由堅(jiān)硬巖組成，物理力學(xué)性質(zhì)良好，巖石強(qiáng)度高，無軟弱夾層，巖溶不發(fā)育，邊坡較穩(wěn)定。鉆探工程顯示巖體RQD值平均為90.3%，完整性好。采礦時(shí)，經(jīng)常性爆破震動(dòng)等，會(huì)影響巖石完整，對(duì)邊坡穩(wěn)定性有一定的影響，故開采邊坡角不宜＞60°。當(dāng)邊坡傾向與地層傾向一致時(shí)可能產(chǎn)生的滑坡，需加以防護(hù)。

在開采過程和開采結(jié)束后應(yīng)有計(jì)劃有步驟地恢復(fù)植被，還原自然生態(tài)，注意防止滑坡和泥石流的發(fā)生[2]。

5 結(jié)語

礦體賦存于石炭系下統(tǒng)石磴子組（C1ds）中，礦石以細(xì)晶灰?guī)r為主，局部見角礫狀灰?guī)r，質(zhì)量較穩(wěn)定，結(jié)合鉆探工程，共圈出V1-V6六個(gè)礦體，其中V1與V3礦體的CaO含量平均為49.71%、49.24%，MgO含量平均為3.71%、4.34%，礦石質(zhì)量較好；礦體基本連續(xù)，厚度變化不大；礦體呈單斜產(chǎn)出，產(chǎn)狀變化?。粵]有較大斷層切割礦體；巖漿巖及變質(zhì)巖不發(fā)育，對(duì)礦體影響??；地下巖溶中等發(fā)育，對(duì)開采影響小。

需要注意，當(dāng)運(yùn)用臺(tái)階式機(jī)械化自上而下開采時(shí)，開采的臺(tái)階高度應(yīng)≤15m；巖石邊坡角＜60°；暴雨季節(jié)，易引起水土流失和滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)生，注意礦坑充水，應(yīng)特別引起重視，并加強(qiáng)防護(hù)；開采過程中開采邊坡應(yīng)與地層傾向垂直，以避免滑坡的發(fā)生。

[1]金振奎,邵冠銘.石灰?guī)r分類新方案[J].新疆石油地質(zhì),2014(02):235-242.

[2]劉發(fā)榮,楊風(fēng)辰.我國水泥用石灰?guī)r礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀與需求預(yù)測(cè)研究[J].中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊,2004(02):44-48.