安徽省宿松縣鑿山建筑石料用灰巖、白云巖礦床地質特征及礦石加工技術性能

周誠

摘要：礦區位于安慶凹斷束的南西緣，地層自志留系至三疊系及第四系均有出露。礦區位于座山背斜北翼近軸部，斷裂構造較發育，主要為北東向、北西向、近東西向三組，所見斷層多為高角度平移斷層和張性破碎帶。建筑石料用灰巖、白云巖礦體賦存在石炭系上統黃龍組及船山組和二疊系下統棲霞組地層中，礦體呈層狀展布，受斷層影響，礦體不連續，礦石的工業類型屬建筑石料用灰巖、白云巖。礦石加工技術性能能滿足現行加工工藝要求。研究結果為今后區內礦產資源的開發利用提供了相關依據。

關鍵詞：鑿山建筑石料用；灰巖、白云巖特好；礦床地質；礦石加工技術性能

礦區位于郯廬大斷裂西南側，下揚子臺坳，沿江拱斷褶帶，安慶凹斷束的南西緣。地層區劃屬揚子地層區。下揚子地層分區，安慶地層小區。區域內褶皺、斷裂構造發育，巖漿巖不發育。礦區主要為建筑石料用灰巖、白云巖礦，本文對礦區地質特征、礦體特征、礦石加工技術性能進行了研究，為今后區內礦產資源的開發利用提供了相關依據。

1.地層

礦區出露地層自志留系至三疊系及第四系均有出露，各時代地層巖性特征如下：

（1）志留系。①下統高家邊組：高家邊組主要分布于礦區南部一帶，走向以北西向為主。巖性為灰黃—灰綠色頁巖、粉砂質泥巖，巖石局部已發生輕微變質，具褐鐵礦化、弱綠泥石化等。②中統墳頭組：墳頭組主要分布于礦區南部一帶，走向以北西向為主。主要巖性為灰白色石英砂巖、細砂巖、粉砂巖、頁巖等，巖石局部已發生不同程度變質，具絹云母化、綠泥石化、高嶺土化等。③上統茅山組：淺紫、青灰、棕黃、黃綠色細粒石英砂巖夾鈣質頁巖。頂部常夾透鏡狀鐵錳質巖。

（2）泥盆系。五通組：主要分布于礦區南部，巖層走向以北西向為主。主要巖性為灰白色石英砂巖、乳白色石英巖、細砂巖等，巖石節理較發育，具褐鐵礦化。

（3）石炭系。①下統黃龍組：下段為灰白色厚層狀灰質白云巖或白云巖，其中，上部夾厚層硅質灰巖或白云質燧石條帶；上段為灰—灰白色厚層致密塊狀純石灰巖，夾少量白云巖和灰巖。厚97m～110m，為賦礦層位。②上統船山組：灰—灰褐色厚層狀核形石灰巖，偏上部具球粒狀結構，質純，為賦礦層位。

（4）二疊系。①下統棲霞組：主要分布于查區中部一帶，巖層走向以北西向為主。巖性呈灰黑色含燧石（或瀝青質）灰巖，底部為灰黃、灰黃色頁巖夾透鏡狀煤層，厚212m～ 246m。含燧石灰巖為賦礦層位。②下統孤峰組：孤峰組礦區北部小范圍出露，地層走向以北西向為主。下部為灰黑色燧石巖、粉砂質頁巖、頁巖、夾硅質巖（部分為硅質藻巖）及透鏡狀灰巖，局部夾含磷硅質巖錳土頁巖；上部為灰—深灰黑色灰巖，燧石結核灰巖，夾生物灰巖，下部夾白云巖。厚312m。巖石褶曲發育，具碎裂巖化、褐鐵礦化等。③上統吳家坪組：下段為黑色炭質頁巖夾灰黑色含粉砂質頁巖、砂質頁巖，夾兩層煤（厚5m～15m），底部為鮞狀泥巖；上段為灰黑色厚層狀灰巖、含燧石結核灰巖。

（5）三疊系。①下統殷坑組：該段主要分布于礦區北西部，呈北西—南東條帶狀展布。巖層走向以北西向為主。主要巖性為灰色—灰黑色灰巖，部分地段夾薄層灰巖，巖石褶曲較發育。巖石局部具綠泥石化，碳酸鹽細脈發育。底部為一層厚約20cm的硅質頁巖。②下統和龍山段：該段主要分布于礦區中部一帶，巖層走向以北西向為主。主要巖性為灰白色—灰黃色條帶狀灰巖，部分地段夾鈣質頁巖和薄層灰巖，巖石褶曲較發育。巖石普遍具大理巖化，局部具綠泥石化。③上統南陵湖段：該段主要分布于礦區中部，呈近東—西帶狀展布。主要巖性為灰巖。呈深灰、淺灰色，具生物碎屑微晶結構，中厚層狀（塊狀）構造，主要礦物成分為方解石，含量95%以上及少量的泥質、有機質。是礦區主要賦礦巖段。

（6）第四系。①全新統洪積沖積物層：主要分布在礦區附近河谷及岸邊。下部為黃—褐色卵石層或含礫砂礫層、礫卵石、中粗砂等，卵石成分為灰巖，磨圓度2～3級，礫石成分主要為灰巖角礫及少量石英，礫石直徑一般為0.5cm～ 1cm；上部厚度為0.4m～1m，灰黃—黃褐色亞砂土、細砂及少量砂礫。砂、礫石、卵石三者沒有明顯的分層，呈漸變過渡關系。②風化殘坡積層：礦區范圍內風化殘坡積層主要為棕黃色、灰黃色含碎石砂質黏土，碎石大小不均勻，直徑10cm，-0.2cm左右，碎石含量約10%～15%；厚度一般2m～ 20.95m，平均厚約11m左右。

2.構造

（1）褶皺構造。礦區位于座山背斜北翼近軸部，區內地層總體呈單斜狀分布。座山背斜：呈近東西向展布，軸向85°，長3km，寬1.5km。核部地層由志留系地層組成，南翼桐太斷裂破壞而出露不全；北翼由上泥盆統五通組—三疊系下統南陵湖組組成，地層傾角30°～60°。

（2）斷裂構造。礦區斷裂構造較發育，主要為北東向、北西向、近東西向三組，所見斷層多為高角度平移斷層和張性破碎帶。平移斷層多造成斷層兩側巖層位移或不連續；張性破碎帶對巖層的連續分布影響較小。

①北東向平移斷層有F2、F3、F4、F4、F5、F5，F6、F11，主要特征為：該類斷層在礦區內出露長350m～1100m，產狀一般較陡，斷層帶中發育構造角礫巖、碎裂巖，見斷層三角面、擦痕，具左型平移性質，巖石破碎，硅化較強，斷距一般40m～ 70m。其中F4斷層構造角礫巖帶與F3的交匯處附近最大寬度約20m，帶內160m～190m標高以上風化淋濾作用十分強烈，構造角礫巖已風化淋濾并充填形成棕紅色～紫紅色黏土夾巖石碎塊，碎石成分為灰巖，大小不等；其下為灰黃—黃棕色構造角礫巖，角礫由粉砂巖、灰巖組成，呈棱角狀，大小0.1cm～1cm不等，約占20%～30%，被泥質所膠結。

礦區南側邊界附近，礦體底板界線向北錯移約80m，推測此處存在1條北東走向的小型斷層（編號F4）。

②北西向平移斷層（F12）主要特征為：分布于二疊系與三疊系地層間，礦區范圍內出露長200m，斷層帶中發育構造角礫巖、碎裂巖，見斷層三角面、擦痕，巖性破碎、硅化較強，具左型平移性質。

③近東西向斷層（F13、F3）主要特征為：F13為早期伴隨褶皺構造而產生的層間斷裂，斷層帶中發育構造角礫巖、碎裂巖，見斷層三角面、擦痕，巖性破碎、硅化較強，被晚期北東向平移斷層切割，具逆斷層性質。F3為本次核實期間，通過礦山開采揭露發現的一條近東西向構造破碎帶，傾角近直立，為早期伴隨褶皺構造而產生的張性斷裂，其與北東向平移斷層F4交匯處附近，破碎帶寬達40余m。帶內構造角礫巖發育，其中160m～190m標高以上風化淋濾作用十分強烈，構造角礫巖已風化淋濾并充填形成棕紅色—灰紫色含碎石砂質黏土，碎石成分為灰巖，大小直徑0.1m～2m；其下為碎裂巖化灰巖。該破碎帶被晚期北東向平移斷層F4切割。

3.礦體特征

區內建筑石料用灰巖、白云巖礦體賦存在石炭系上統黃龍組及船山組和二疊系下統棲霞組地層中，礦體呈層狀展布，傾向北北東，傾角45°左右。由于受北東向平移斷層F2、F3、F4、F3、F4、F5的影響，礦體不連續，礦體北東部向北位移，移距達70m，礦體長415m，出露寬295m，賦存標高+270m至+70m。其中鑿山頂及其附近位于F3及F4交匯部位的礦體中，兩條斷層的構造破碎帶和構造角礫巖帶160m～190m標高以上風化淋濾作用十分強烈，構造角礫巖已風化淋濾并充填形成棕紅色-灰紫色含碎石泥質黏土或黏土夾大小不等的巖石碎塊，形成一走向近東西、傾角近直立、寬約40m、長約140m的含碎石泥質黏土帶和走向北東、傾角45°～70°、寬約20m、長約260m的棕紅-紫紅色黏土夾巖石碎塊帶，不能作為礦體利用。

4.礦石質量特征

礦石主要為二疊系下統棲霞組灰巖，石炭系中統黃龍組白云巖、灰巖及上統船山組核形石灰巖礦，其礦石質量特征敘述如下：

（1）礦石的礦物與化學成分。二疊系下統棲霞組灰巖：深灰、灰黑色，具生物碎屑微晶結構，中厚層狀（塊狀）構造，主要礦物成分為方解石及少量的石英、泥質、有機質等。

石炭系上統船山組核形石灰巖：灰、深灰色，灰白色，具生物碎屑微晶結構、藻球粒狀構造，主要礦物成分為方解石，含量95%以上。

石炭系中統黃龍組白云巖、灰巖，具生物碎屑微晶結構，中厚層狀構造。白云巖主要由白云石組成含少量方解石；灰巖主要礦物成分為方解石含少量泥硅質。

礦區礦石主體為灰巖，化學成分為CaO43.21～54.80%、MgO0.60～1.08%、SiO21.36～18.89%、Fe2O30.18～0.55%、Al2O30.20～0.83%。

部分礦石為白云巖，化學成分為CaO32.86～55.65%、MgO0.48～17.73%、SiO20.35～3.02%、Fe2O30.14～0.39%、Al2O30.11～0.74%。

（2）礦石質量。根據本次核實工作中采集的物理力學實驗樣品結果并結合《安徽省宿松縣鑿山建筑石料用灰巖、白云巖礦普查地質報告》資料，區內礦石飽和狀態下抗壓強度：61.6MPa；礦石密度：2.65t/m3；磨耗率：5%～8%；吸水率<0.5%；放射性強度10伽馬～18伽馬。按國內巖石強度分類屬堅硬巖，經加工后的碎石，按《建筑用卵石、碎石技術要求分類》（GB/T14685—2001），相當于Ⅲ—Ⅱ類，宜用于強度等級

（3）礦石類型及品級

①礦石自然類型

根據礦石結構、構造特征及主要礦物成分，本礦床礦石的自然類型為中厚層狀微晶生物碎屑灰巖型，藻球粒狀微晶生物碎屑灰巖型，中厚層狀微晶生物碎屑白云巖型。

②礦石的工業類型

礦石的工業類型屬建筑石料用灰巖、白云巖。

（4）礦體頂、底板圍巖

礦體賦存于石炭系中統黃龍組白云巖、灰巖，上統船山組灰巖及二疊系下統棲霞組灰巖；礦體的頂板為三疊系下統和龍山組頁巖，礦體的底板為泥盆系上統五通組石英砂巖，石英細砂巖。

5.礦石加工技術性能

根據以往礦山生產加工實踐證明，區內建筑石料用灰巖、白云巖礦石經振動給料機給入顎式破碎機（PE750×1060）初次破碎，碎后產品經膠帶機送至反擊破（PD1816）進行二次破碎，再經膠帶機送至振動篩進行篩分，篩分后的大粒徑塊石經膠帶機送至反擊破（PD1212）細碎，最后經膠帶機送至相應規格的成品堆場。最終產品粒徑：40mm～20mm，30mm～10mm，10mm～5mm，5mm以下。生產的碎石，即可達到顆粒度均勻、針、片狀顆粒極少的混凝土骨料的質量要求。礦石加工技術性能能滿足現行加工工藝要求?？碧筋愋蜑殚_采技術條件簡單的礦床（I型）。

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