福建省漳平市嶺兜礦區(qū)礦床地質(zhì)特征及找礦潛力評價

陳江華

（福建省第八地質(zhì)大隊福建龍巖，福建 龍巖 364000）

福建漳平市嶺兜礦區(qū)位于漳平市北北西方向直距42km處，隸屬漳平市赤水鎮(zhèn)嶺兜村管轄，礦區(qū)南部嶺兜村有水泥公路（8km）與經(jīng)過雙洋鎮(zhèn)的永（安）～漳（平）公路相通，雙洋鎮(zhèn)距離漳平市約40km，交通尚方便。

1 礦體空間分布、形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模

本礦區(qū)的礦體集中分布于嶺兜村石灰坑北，林地村與F4斷層之間。地表從北到南，呈北西轉(zhuǎn)南西似弧形展布。北部以F10斷層為界，東部以F2和F9斷層為界，西部以經(jīng)畬組地層為界，南部至嶺兜村附近。

礦體賦存于二疊系下統(tǒng)船山組和二疊系中統(tǒng)棲霞組地層中，自下而上可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ礦體，其中Ⅰ、Ⅱ號礦體屬二疊系下統(tǒng)船山組，Ⅲ號礦體屬二疊系中統(tǒng)棲霞組。

經(jīng)多次地質(zhì)工作查明，本礦區(qū)礦體厚度大，屬大型礦床。按其品級而言，塊段平均全部為一級品，僅個別單工程單層存在二級品。Ⅰ、Ⅱ號礦體為連續(xù)沉積的淺海相層狀礦體；Ⅲ號礦體雖然是連續(xù)沉積，但其間有較厚的夾石層。

2 礦體特征

2.1 I號礦體（P1c1-I）

位于船山組下段灰?guī)r中，由灰、淺灰色，厚層狀質(zhì)純灰?guī)r組成。分布于礦區(qū)西部43~27線間，出露標(biāo)高410m~597m。礦體平均品位：CaO 53.47%、MgO 1.25%、SiO21.41%。

2.2 Ⅱ號礦體（P1c2—Ⅱ）

位于船山組上段灰?guī)r中。由淺灰，少量灰色，厚—巨厚層狀質(zhì)純灰?guī)r組成。分布于43~21線一帶，出露標(biāo)高495m~627m。25線以南因受第四系之下隱伏斷層和F7斷層和巖脈影響，分布較零星。礦體沿走向分布斷續(xù)長約2200m，傾向延伸大于550m。礦體一般厚度70m~130m，平均約100m。礦體平均品位：CaO 53.31%、MgO 1.03%、SiO22.19%。

2.3 Ⅲ礦體（P2q1-Ⅲ）

位于棲霞組下段中、上部中，由暗灰色，少量灰色，中厚—厚層狀質(zhì)較純灰?guī)r組成。礦體主要分布于41線以北和31線以南，至19線附近。41線以北的礦體，出露標(biāo)高584m~663m，沿走向分布長約600m，傾向延伸大于330m；31線以南，礦體沿走向分布長約1000m，傾向延伸大于380m。礦體厚度69m~110m，局部地段厚度達165.7m以上。平均厚度90m左右。礦體平均品位：CaO 51.69%、MgO 1.19%、SiO24.56%。

3 礦石質(zhì)量特征

3.1 礦石的礦物成分

絕大部分由隱晶—微晶的方解石組成。其含量一般占礦石中的礦物成分的93%~98%，其他如白云石、石英細粉砂質(zhì)、泥炭質(zhì)物、鐵質(zhì)等含量甚少，只占1%~4%。此外，在局部的礦石中，尚見少量的生物碎屑等。

研究礦區(qū)的礦石主要在Ⅲ號礦體中見及，Ⅰ、Ⅱ號礦體中出現(xiàn)少量。這類礦石約占全區(qū)礦石總量的10%左右，與灰?guī)r礦石特征大致相似，所不同之處就是略含有燧石，其燧石量小于6%。因此，其礦物成分大多數(shù)仍是由隱晶—微晶的方解石組成，其含量86%~94%，其他混入物如泥炭質(zhì)物，石英粉砂質(zhì)等硅質(zhì)物的含量稍高。此外，尚有白云石、生物碎屑、鐵質(zhì)等，合計約10%左右。

3.2 礦石化學(xué)成分

礦石主要由有益成分組成，有害物質(zhì)及其他物質(zhì)或元素含量甚微，礦石中的主要化學(xué)成分為Cao，而Mgo含量甚低（表1）。從全礦區(qū)來看，礦石質(zhì)量較好，全部為Ⅰ級品礦石。剔除礦體中夾石，以體積加權(quán)求得平均CaO含量52.95%；MgO 1.14%；SiO22.54%。同時，其他成分，如Fe2O3、Al2O3的含量符合要求。而有害成分，如K2O、Na2O、SO3、P2O5、MnO、TiO2、氯離子等甚微，均低于工業(yè)指標(biāo)要求。

表1 嶺兜礦區(qū)各礦體主要化學(xué)成分一覽表

4 礦體圍巖特征

4.1 礦體上、下盤圍巖特征

4.1.1 Ⅰ號礦體下盤圍巖

分布于27~43線之間，30多個鉆孔或探槽見及。大部分為船山組底部的白云質(zhì)礦物，局部為經(jīng)畬組的含礫砂巖或粉砂巖。

4.1.2 Ⅰ號礦體上盤、Ⅱ號礦體下盤圍巖

分布于29~41線之間，40多個鉆孔或探槽見及。為船山組上段底部的白云質(zhì)灰?guī)r，其地質(zhì)特征與I礦體下盤及礦體內(nèi)夾層的白云質(zhì)灰?guī)r相同。呈層狀、似層狀、局部呈透鏡狀，總體層位穩(wěn)定，多可對應(yīng)連接。43~41線間的Ⅰ、Ⅱ號礦體為斷層接觸，斷層上盤下降，下盤上升,且輝綠巖脈沿構(gòu)造裂隙充填，脈寬0.40m~3m，局部大于3m。Ⅰ、Ⅱ號礦體基本為連續(xù)沉積。這層礦物風(fēng)化后呈“刀砍”狀，是區(qū)分Ⅰ、Ⅱ號礦體的重要標(biāo)志，其代號為BZ。

4.1.3 Ⅱ號礦體上盤、Ⅲ號礦體下盤圍巖

為棲霞組下段底部的泥質(zhì)灰?guī)r。分布于43~38線和35~21線之間，30多個鉆孔或探槽見及。呈層狀、似層狀賦存于Ⅲ號礦體底部，局部呈透鏡狀，總體層位穩(wěn)定，多可對應(yīng)連接。

4.1.4 Ⅲ號礦體上盤圍巖

為棲霞組上段底部的燧石灰?guī)r，厚度約50m。僅分布于31~21線一帶。其巖性特征與Ⅲ號礦體下盤圍巖中的礦物質(zhì)相同，但燧石量一般25%~30%。

4.1.5 浮土情況

本礦區(qū)浮土多分布于東部一帶，厚度一般5m~10m，局部二、三十余m，最厚達78.68m。由粘土、亞粘土；燧石、硅質(zhì)巖及其他巖石碎塊組成。成分較雜，質(zhì)量差。

4.2 礦體內(nèi)的夾石特征

各礦體內(nèi)的夾石一般為白云質(zhì)灰?guī)r，少量為含燧石灰?guī)r、白云巖、泥質(zhì)灰?guī)r和輝綠巖。Ⅰ-Ⅲ號礦體內(nèi)的夾石2~8層，最小視厚度1.08m，最大視厚度如ZK2303孔達63.28m，一般視厚度3.20m~11.02m。層間距6.02m~88.93m不等，一般14m~28m。ZK4104孔中的Ⅱ號礦體未見夾石層。夾石的特征與礦體上、下盤圍巖中所見到的相同。

5 礦床成因及找礦標(biāo)志

本區(qū)的石灰?guī)r礦床是早二疊世-中二疊世早期的淺海相的沉積礦床。

受到揚子一加里東，華力西一印支，燕山，喜馬拉雅多個構(gòu)造旋回的影響，保留了多次旋回的地層構(gòu)造遺跡和礦產(chǎn)形成與賦存的地質(zhì)條件。揚子一加里東形成“臺褶”基底，普遍發(fā)生中淺度區(qū)域變質(zhì)，巖性具粒狀變晶結(jié)構(gòu)，微解理及塑性揉皺發(fā)育。淺變質(zhì)形成變質(zhì)砂泥巖組合，以千枚狀構(gòu)造發(fā)育為特征。晚石炭世，本區(qū)處于海盆邊緣，地殼升降比較頻繁，陸源碎屑物質(zhì)較豐富，氣候炎熱干燥，沉積了一套以紫紅色為主的泥巖、粉砂巖、含礫砂巖夾少量角礫狀灰?guī)r與薄層灰?guī)r礦體的經(jīng)畬組地層。說明當(dāng)時有短暫的海侵與海退現(xiàn)象。晚石炭世晚期出現(xiàn)短時間的沉積間斷，故在經(jīng)畬組地層頂部的局部地段，見有以石英礫巖為主的角礫巖。早二疊世，海盆范圍逐漸擴大，海水相應(yīng)加深，陸源物質(zhì)減少，在還原環(huán)境和堿性條件下，沉積了一套規(guī)模大的、化學(xué)成分較穩(wěn)定的，可供工業(yè)用的大型船山組類型的礦床，即船山組的Ⅰ、Ⅱ號礦體，但沉積過程中，由于某個時期的沉積環(huán)境 、物質(zhì)來源、介質(zhì)條件發(fā)生了變化，故沉積了數(shù)層以白云質(zhì)為主的夾石層。到中二疊世早期，海水可能變淺，沉積環(huán)境較不穩(wěn)定，陸源物質(zhì)，如硅、鎂、鐵以及泥炭等物質(zhì)滲入較多，且氣候較溫和，底棲生物繁盛，如蜓科、珊瑚、腕足類等化石碎屑普遍可見，這時以化學(xué)和生物相互作用，沉積了一套以層理較清晰、質(zhì)量較差的含燧石灰?guī)r與生物碎屑灰?guī)r。即Ⅲ號礦體下盤圍巖。以后海水又逐漸相對加深，陸源物質(zhì)相應(yīng)減少，沉積環(huán)境穩(wěn)定，介質(zhì)條件適合，沉積一套部分可供工業(yè)利用的含硅質(zhì)偏高的暗灰色礦體，即棲霞組的Ⅲ號礦體。船山組和棲霞組地層，是尋找礦床的重要標(biāo)志。

6 礦床遠景評價

從對礦區(qū)地質(zhì)背景分析看，在礦區(qū)及周邊仍存在較大范圍的工業(yè)用礦物的賦礦層位，尤其是礦區(qū)東部，由于剝采比等原因，歷次的詳查勘探中，對礦區(qū)東部的礦體均未進行詳細勘探工作，東部礦塊幾乎為空白區(qū)，若不考慮剝采比等因素，對礦區(qū)東部進一步開展地質(zhì)工作，可探求較大規(guī)模的資源儲量；同時也由于剝采比等原因，在劃分礦區(qū)最低開采標(biāo)高時有意抬高最低開采標(biāo)高水平，使得礦區(qū)范圍內(nèi)下部工業(yè)用礦產(chǎn)資源得不到開發(fā)利用，造成資源浪費，若擴大礦區(qū)范圍，也可增加資源儲量。

另礦區(qū)南西部仍見棲霞組灰?guī)r出露，灰?guī)r質(zhì)量能滿足燒制水泥要求，也可通過進一步地質(zhì)工作，有望增加礦區(qū)資源儲量規(guī)模。

7 結(jié)語

①隨著生產(chǎn)年限的延長，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣即剝離物必然增多，如何處理這些廢渣即剝離物是礦山生產(chǎn)中一大難題，建議對這些剝離物進行分離以用于工程施工，以減少這些剝離物對環(huán)境的影響。②建議礦山繼續(xù)開展高硅礦石利用的研究，以減少更多高硅礦石的剝離量，降低礦山生產(chǎn)成本。③建議加強礦山地質(zhì)工作，為礦山開采提供可靠的保障。④建議向礦區(qū)東部、南西部及深部擴展勘探范圍，增加礦區(qū)資源儲量規(guī)模，延長礦山服務(wù)年限。