宁化县灰岩矿地质特征

李新华

（中国建筑材料工业地质勘查中心福建总队，福建 福州 350001）

1 地质概况

矿区位于闽西北隆起带与北东东向南平—宁化构造—岩浆带的交汇部位。灰岩矿赋存于上石炭统船山组(C3c)地层中，呈层状产出，灰岩矿体大部裸露地表。

1.1 地层

矿区内出露地层较简单，有下石炭统林地组(C1l )、上石炭统船山组(C3c)。地层由老至新分述如下：

(1) 下石炭统林地组(C1l )。

分布于矿区南东部，地层呈近东西向展布，倾向南，倾角25～30°；岩性为石英砂岩、石英砾岩夹粉砂岩；黄白、灰白色夹紫红色。砂砾几乎由石英组成，砾径大小不一，一般0.3～1.0cm，多呈次棱角状、次圆状，分选性差；胶结物成分为石英碎屑。粉砂岩常具片理化。本组属海陆交互相碎屑沉积，厚度不详。

(2) 上石炭统船山组(C3c)。

大范围分布于矿区内，为水泥用灰岩矿含矿层位，且矿石质量较好。地层走向呈近东西向，倾向165～188°，倾角16～22°，局部28°。灰岩呈灰白色—深灰色，以细—微晶结构为主，厚—巨厚层状、块状构造。岩石主要矿物成分为方解石，方解石呈多边形状，粒度直径大多在0.1mm左右，局部少量大于0.25mm，彼此紧密镶嵌，含量90%～98%，解理较发育。偶见有少量的古生物碎屑，主要为假百合，但大多已被方解石化。与下伏地层林地组呈断层接触。

1.2 构造

矿区内地层呈一单斜层状产出。区内构造活动较强烈，主要为北东向和近东西向断裂构造。

1.3 岩浆岩

矿区内岩浆岩较发育，主要为燕山晚期侵入的花岗斑岩脉，呈岩墙状近东—西向展布。地表风化强烈。

2 矿床地质特征

2.1 矿体规模、形态、产状

灰岩矿分布在上石炭统船山组(C3c)地层中，呈单斜层状产出，矿体总体产状与地层产状基本一致。由于受后期断层切割及花岗斑岩脉侵入的影响，矿区范围内以F1断层及γ π1花岗斑岩为界，分为2个矿体，北侧KT1矿体和南侧KT2矿体，详见下图。

湖村矿区灰岩矿地质简图

(1) KT1矿体。

KT1矿体分布于矿区F1断层以北，矿体沿走向地表出露长约1360m，沿倾向地表出露宽220～470m，平均宽325m，矿体最大厚度约160m。矿体呈一单斜层状产出，其产状与地层产状基本一致，倾向165～178°，倾角15～20°。

(2) KT2矿体。

KT2矿体分布于矿区F1、F2断层之间，矿体沿走向地表出露最长约950m、沿倾向地表出露宽530～795m，平均宽675m、矿体最大厚度约420m。矿体呈一单斜层状产出，其产状与地层产状基本一致，倾向168～188°，倾角16～24°。

2.2 矿石结构、构造

(1) 矿石结构。

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矿区内的矿石主要结构有：微晶—细晶结构、生物碎屑隐晶—微晶结构。

微晶—细晶结构：矿石中方解石矿物呈粒状变晶结构，矿物颗粒大小均一，呈微细粒状，粒径一般为0.01～0.15mm，具定向排列。

生物碎屑隐晶—微晶结构：主要由生物碎屑和隐晶—微晶方解石组成，生物碎屑大多被钙化，粒径0.005～0.05mm，颗粒呈多边形近等轴粒状，紧密镶嵌连成一片，见有不规则的方解石脉呈小脉状分布。

(2) 矿石构造。

矿区内的矿石构造有：块状构造、缝合线构造、结核状构造。

块状构造：矿石中矿物成分各种粒径较均匀，质地细腻，断口呈贝壳状。为矿石的主要构造。

缝合线构造：由灰黑色泥炭质物组成的锯齿状、不规则线状体，线宽在1～3mm。

结核状构造：硅质(燧石)灰岩呈结核状或条带状沿层面断续分布在矿体中，大小5～30cm，主要成分由微粒石英、方解石的组成。

2.3 矿石矿物成分

矿石的主要矿物成分为微晶方解石(90%～98%)和生物碎屑(小于5%)，以及微量的白云石、生物碎屑、泥炭质物、石英。

方解石：呈他形粒状集合，粒径在0.005～0.15mm间，颗粒之间紧密镶嵌连成一片，局部见方解石交代生物碎屑。见有后期方解石呈不规则细脉充填于矿石裂隙中。

白云石：呈他形粒状，呈分散状稀疏嵌布在矿石中，局部较密集。

生物碎屑：呈定向或不定向排列，散布在方解石颗粒间隙中，大多被钙化。

泥炭质物：由灰黑色泥炭质物组成，沿层面、缝合线分布。

石英：微粒—细粒状，粒径0.02～0.06mm，呈分散状稀疏嵌布在矿石中，或呈不规则状的细脉、线脉充填于矿石裂隙中。

2.4 矿石化学成分

矿石主要化学成分为CaO、MgO、SiO2、烧失量等。各矿体矿石主要化学成分含量加权平均结果详见下表。

矿体矿石主要化学成分平均含量(%)

矿石类型可划分为3种自然类型：微晶—细晶灰岩、生物碎屑隐晶—微晶灰岩和含硅质团块灰岩。

2.5 矿体顶底板及夹(石)层

KT1矿体上部为第四系残破积物，南部为γ π1花岗斑岩侵入接触。

KT2矿体北部为γ π1花岗斑岩侵入接触，南部与石炭系下统林地组(C1l )地层呈断层接触。

矿体内夹石层的岩性：白云质灰岩，硅质灰岩。夹石层呈层状、似层状、透镜状产出，其产状与矿层产状基本一致。

白云质灰岩化学成分(%)：CaO 30.42～49.51、MgO 3.60～18.99、SiO20.21～6.24。

硅质灰岩化学成分(%)：CaO 31.89～47.13、MgO 0.71～1.78、SiO26.16～34.94。

第四系残破积层化学成分(%)：SiO243.38～92.0、Al2O34.14～22.68、Fe2O30.61～11.89、K2O+Na2O 0.39～3.42。

3 矿床成因

本矿床成因属浅—滨海相碳酸盐岩沉积为主，沉积环境相对稳定，沉积物来源单一，沉积了一套中厚—巨厚层状细—微晶石灰岩。