遼寧省大四平石灰石礦地質(zhì)條件及其開發(fā)利用

崔黎

摘 要：大四平礦區(qū)在中奧陶世接受了一套以鈣、鎂質(zhì)灰?guī)r為主的地層沉積，形成了一層厚度大、層狀穩(wěn)定的石灰?guī)r。該石灰?guī)r具有含鈣量高，雜質(zhì)含量低等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為生產(chǎn)水泥的優(yōu)良原材料。石炭系沉積的鐵質(zhì)層夾鋁土頁巖也為生產(chǎn)水泥熟料主要的原材料之一。因此大四平地區(qū)石灰?guī)r有著良好的開發(fā)利用前景。

關(guān)鍵詞：大四平;石灰石礦;開發(fā)利用

1 概況

遼寧省大四平鎮(zhèn)隸屬于新賓滿族自治縣，地處新賓縣西南部。地理位置屬于兩市四縣交界（撫順市、本溪市;新賓縣、撫順縣、桓仁縣、本溪縣）。

大四平鎮(zhèn)礦茂資源豐富，境內(nèi)蘊(yùn)藏著大量的煤炭、石灰石、硅石、粘土、鐵礦石等。其中煤炭資源儲(chǔ)量9000萬噸;石灰石儲(chǔ)量約40億噸;硅石儲(chǔ)量約1億噸;粘土儲(chǔ)量為1500萬噸;鐵礦石儲(chǔ)量約1000萬噸。該鎮(zhèn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)占全鎮(zhèn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的80%以上，是典型的工業(yè)重鎮(zhèn)。目前該鎮(zhèn)石灰石資源并沒有得到有效利用，目前僅有兩家水泥廠生產(chǎn)水泥，但年生產(chǎn)量只有15萬噸左右。由于本區(qū)內(nèi)石灰石儲(chǔ)量大，含鈣高等特點(diǎn)，故應(yīng)加大投入，使其得到更好的開發(fā)利用。

2 區(qū)域地質(zhì)背景

該區(qū)位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)、膠遼臺(tái)隆、臺(tái)太子河～渾江臺(tái)陷遼陽～本溪凹陷北部。

2.1 地層特征

區(qū)內(nèi)出露的地層較豐富，從元古界到新生界均見出露。

元古界：出露地層主要有青白口系、震旦系。主要巖性為石英砂巖、頁巖、泥灰?guī)r、砂質(zhì)泥質(zhì)巖、細(xì)粒石英砂巖等。

古生界：出露地層有寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系。本地區(qū)在寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)這兩個(gè)時(shí)期接受了一套以鈣、鎂質(zhì)灰?guī)r為主的地層沉積，與石灰石成礦有密切關(guān)系。石炭紀(jì)、二疊紀(jì)接受了一套以砂巖、礫巖、頁巖為主的地層沉積。

中生界：出露地層主要為侏羅系。該時(shí)期沉積了一套以砂巖、礫巖、頁巖夾煤層為主的地層。在該層內(nèi)發(fā)現(xiàn)多處具工業(yè)價(jià)值的煤礦。

新生界：主要出露地層為第四系全新統(tǒng)。主要由沖充物、砂、亞砂土組成。

2.2 巖漿巖特征

本區(qū)域內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，僅在東南部出露有侏羅紀(jì)第二期花崗巖體及零星出露有前震旦紀(jì)閃長(zhǎng)玢巖及侏羅紀(jì)第一期閃長(zhǎng)巖等小巖體。

2.3 構(gòu)造特征

區(qū)域內(nèi)以東西向構(gòu)造展布為主。由東西向的褶皺及壓性斷層結(jié)構(gòu)面組成，并伴生有北東向，北西向的扭性斷裂。

3 礦區(qū)地質(zhì)特征

3.1 含礦層位及上覆和下伏巖層特征

1、含礦層位下伏巖層：下馬家溝組

形成于中奧陶世，巖性主要深灰、灰色中厚層夾薄層灰?guī)r、花紋狀灰?guī)r，夾含燧石結(jié)核灰?guī)r。底部以一層角礫狀灰?guī)r或黃灰色薄層白云質(zhì)灰?guī)r與亮甲山組分界。

2、含礦層位：上馬家溝組

形成于中奧陶世，整合接觸于下馬家溝組之上。主要巖性：下部為深灰色中厚層泥晶灰?guī)r，花紋狀灰?guī)r;上部為深灰、灰色中厚層、厚層灰?guī)r或白云灰?guī)r，本組巖性穩(wěn)定。該層泥晶灰?guī)r、花紋灰?guī)r含鈣量高，雜質(zhì)含量低等優(yōu)點(diǎn)，為制做水泥、冶金熔劑的優(yōu)質(zhì)原材料。

3、 含礦層位上覆巖層：本溪組

形成于下石炭世，平行不整合于上馬家溝組之上。底部不整合面上的風(fēng)化殼為鐵質(zhì)、泥質(zhì)物和灰?guī)r礫石，局部地方形成山西式鐵礦。本組巖性下部為黃綠、黃、紫色頁巖與砂巖夾G、F兩層鋁土頁巖、薄煤層;上部為青、黃綠、黃色頁巖、砂巖、灰?guī)r透鏡體和E層鋁土頁巖，局部夾薄煤層。本層中鋁土頁巖具有一定規(guī)模，且埋藏淺，利于開采等優(yōu)點(diǎn)，可作為生產(chǎn)水泥熟料的主要原材料之一。

3.2 礦區(qū)構(gòu)造特征

1、斷裂構(gòu)造特征

斷裂構(gòu)造主要由北西向、北東向壓扭性斷裂切割了古生界地層，導(dǎo)致局部含礦巖層沿走向突然中斷，對(duì)局部礦體起破壞作用。

2、褶皺構(gòu)造特征

區(qū)內(nèi)地層主要分布在近東西向分布的向斜構(gòu)造北翼上，呈向南傾斜的單斜地層分布，傾向180°—210°;傾角20°—30°。

3.3 礦石質(zhì)量

本區(qū)內(nèi)石灰石礦石賦存于上馬家溝組中，以泥晶灰?guī)r和含白云質(zhì)花紋灰?guī)r為主，巖石呈深灰色，泥晶結(jié)構(gòu)，中厚層—巨厚層構(gòu)造。主要礦物成分為方解石，均為粒徑小于0.01mm的泥晶，含量高達(dá)90%以上，白云石及少量泥質(zhì)，二者含量之和小于10%。

3.4 找礦標(biāo)志

大四平石灰?guī)r礦屬于層狀沉積礦床，嚴(yán)格受地層控制。地貌上礦體多形成陡立懸崖。礦體以上馬家溝組底部紫紅色和黃綠色白云質(zhì)灰?guī)r為標(biāo)志界線。

4開發(fā)利前景

4.1礦床開采技術(shù)條件

礦體位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上，地形有利于自然排水，且附近無地表水體;礦體圍巖力學(xué)強(qiáng)度高，結(jié)構(gòu)面不發(fā)育，穩(wěn)定性好，但局部地段見有溶洞，但多被泥沙質(zhì)充填，對(duì)礦床的開采影響較小;當(dāng)?shù)責(zé)o原生環(huán)境地質(zhì)問題，礦石及廢棄物不易分解出有害組分，采礦活動(dòng)不形成對(duì)附近環(huán)境和水體的污染。只要在礦床開采過程中針對(duì)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害做好相應(yīng)的治理措施，便可將災(zāi)害發(fā)生的概率降到最低。

綜上所述，該區(qū)礦床開采技術(shù)條件為簡(jiǎn)單型礦床，為礦石的開采提供十分便利的條件。

4.2 交通條件和電力、人力資源

大四平鎮(zhèn)位于新賓縣與本溪縣交界，現(xiàn)有煤礦、粘土礦等多個(gè)礦業(yè)公司，被喻為是新賓縣的工業(yè)重鎮(zhèn)，交通四通八達(dá);高壓輸電線路多，覆蓋面廣，可提供足夠的電能來滿足大、中型企業(yè)生產(chǎn)。

區(qū)內(nèi)剩余勞動(dòng)力多，人力資源豐富。

4.3生產(chǎn)水泥的物理性能

參照本區(qū)內(nèi)以有的水泥廠興京水泥廠，其生產(chǎn)水泥已有十余年，其生產(chǎn)技術(shù)條件成熟。其生產(chǎn)的水泥物理性能見表1：

表1 興京水泥石生產(chǎn)水泥的物理性能

以上指標(biāo)均符合國(guó)家的相關(guān)規(guī)定要求。

生產(chǎn)實(shí)踐證明：區(qū)內(nèi)的石灰石完全可以用做生產(chǎn)硅酸鹽水泥原料開采利用。

5找礦遠(yuǎn)景

石灰?guī)r：寒武系可作水泥原料的共有三個(gè)層位：堿廠組石灰?guī)r厚度薄，一般具小型礦床規(guī)模;饅頭組上部灰?guī)r含鈣較高，規(guī)模

可達(dá)小—中型礦床;張夏組中上部的石灰?guī)r是重要的礦層，可達(dá)中型礦床規(guī)模。

白云巖：主要形成于下奧陶世，白云可做熔劑，耐火材料。

鋁土礦：石炭系中統(tǒng)本溪組和上統(tǒng)太原組，都賦存有多層鋁土礦，當(dāng)含鋁較高時(shí)，可構(gòu)成鋁土礦。

由上述分析得出：本區(qū)內(nèi)石灰石儲(chǔ)量大，含鈣高等特點(diǎn)，故應(yīng)加大投入，使其得到更好的開發(fā)利用。礦區(qū)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，礦區(qū)西北部位因勘查程度較高，礦體規(guī)模較大，礦化較好，已設(shè)立采礦權(quán)并被開發(fā)利用，效益較好。位于礦區(qū)東南部位，成礦地質(zhì)條件與上述部位相同，且其西北部位經(jīng)工程控制證實(shí)，礦化良好，但工程控制程度低，難以對(duì)其作出準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，需進(jìn)行進(jìn)一步地質(zhì)工作，以提高其勘查、研究程度并擴(kuò)大其資源儲(chǔ)量遠(yuǎn)景;因此該區(qū)的找礦潛力極大，如對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步地質(zhì)工作，有望大大提高礦區(qū)的資源儲(chǔ)量遠(yuǎn)景。