福建营坑水泥用石灰岩矿床地质特征及成因

徐助龙

（中国建筑材料工业地质勘查中心福建总队，福建 福州 350001）



福建营坑水泥用石灰岩矿床地质特征及成因

徐助龙

（中国建筑材料工业地质勘查中心福建总队，福建 福州 350001）

【摘 要】营坑矿区矿床赋存于下三叠统溪口组（T1x）地层中，其沉积相属潮间盆地相，主要受潮汐作用的控制，为较高能环境沉积。根据岩石特征和沉积特征将下三叠统溪口组地层细分为两个亚相，一种为泥岩相，另一种碳酸盐相。碳酸盐相是石灰岩矿赋存空间，矿体呈透镜状、似层状产出，沿走向及倾向表现为膨胀、收缩。

福建省石灰岩矿资源主要赋存于石炭系船山组（C3c）和二叠系栖霞组（P1q）地层中，占92%以上，赋存于三叠系地层中的石灰岩矿约占5.63%。本文对在三叠系地层中寻找石灰岩矿有重要指导意义。

【关键词】下三叠统溪口组；石灰岩矿；地质特征；矿床成因

营坑矿区位于龙岩市新罗区172°方向，直距约24.8km处，矿床形成于中生代早三叠世，属浅海沉积矿床。在福建省内三叠系地层中的石灰岩矿仅占5.63%，本矿区水泥用石灰岩矿床是溪口组地层中找到的一个中等规模的水泥用石灰岩矿床。矿体空间形态特征与其他地层中石灰岩矿体有明显区别。对在福建省三叠系地层中寻找石灰岩矿有重要指导意义。

1 区域地质

矿区位于闽西南凹陷带内，龙岩—漳平复式向斜的近核部。区域内出露有：下石炭统林地组；下二叠统栖霞组、童子岩组；上二叠统翠屏山组、大隆组；下三叠统溪口组；上三叠统文宾山组；下侏罗统象牙群地层。区域断裂构造发育。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区出露地层有上二叠统翠屏山组（P2cp），岩性为灰、灰白、浅黄色泥岩、粉砂岩夹石英砂岩。分布于矿区北西部和北部。

上三叠统溪口组（T1x），根据岩性组合特征可划分为下段、上段。

（1）下段（T1xa）：为主要含矿层位，岩层走向呈单斜层状近南北向展布，倾向95～135°，倾角8～25°。根据岩石类型和沉积特征，进一步可划分出两个亚相，一种为泥岩相（T1xa（n）），岩性为钙质粉砂岩、钙质泥岩，青灰色粉砂状结构，中—厚层状构造。呈层状产出，分布于该段的上部和下部，厚度110～200m。另一种为碳酸盐相（T1xa（h）），岩性为鲕粒灰岩、细晶灰岩夹含泥质灰岩、钙质泥岩，灰白—深灰色、淡紫红色，鲕状结构、细晶结构，似层状构造。呈透镜状或似层状产出，分布于该段的中部，厚度150m。本段分布于矿区中部和南部。

（2）上段（T1xb）：岩性为泥岩、粉砂岩夹细砂岩，青灰色粉砂状结构，中—厚层状构造，厚度＞100m。分布于矿区南西部。

上三叠统文宾山组（T3w）：岩性为灰—灰黑色，石英砂岩、泥岩、粉砂岩夹细粒石英砂岩等。分布在矿区的北东部。

下侏罗统象牙群（Jlxy）：岩性为浅灰—灰色、土黄色，粉砂岩、安山岩、长石石英砂岩等。分布在矿区的东部。详见图1。

图1　营坑矿区地质图

2.2 构造

区内构造以两组断裂为主，一组呈南北向，另一组呈北西—南东向。断裂对矿体的走向、倾向连接对应造成破坏，对矿体质量无影响。

2.3 岩浆岩

矿区出露的岩浆岩有燕山晚期侵入的花岗斑岩（γπ5

3（1）d）和花岗斑岩脉（γπ）。花岗斑岩分布于矿区北中部，沿断层侵入。花岗斑岩脉主要出露于矿区南西部。

岩性为灰绿色、浅黄绿色，斑状中粗粒花岗结构，斑晶主要成分钾长石（15%～20%）、更长石（5%～10%）、石英（40%～55%）。基质由微粒钾长石、斜长石、石英、黑云母组成。

3 矿体特征

3.1 矿体形态、产状及规模

矿体赋存于下三叠统溪口组下段（T1xa）地层中，岩性组合为鲕粒灰岩、细晶灰岩夹含泥质灰岩、钙质泥岩。共圈定出4个矿体（KT1、KT2、KT3、KT4），其中KT3、KT4为矿区主要矿体。矿体呈透镜状、似层状产出，沿走向及倾向表现为膨胀、收缩直至尖灭（图2），变化较稳定。矿体特征见表1。

图2　矿体呈透镜状尖灭

表1　各矿体特征

3.2 矿石类型及结构构造

矿区内的矿石类型可划分为鲕粒灰岩和含泥质条带微晶—细晶灰岩两种自然类型。

（1）鲕粒灰岩呈灰—深灰色、淡粉红色，亮晶鲕粒结构，块状构造，矿物成分以方解石为主，含量＞93%，见有极少量的石英粉砂。鲕粒多且清晰明显，排列密集，鲕粒可见有表鲕、同心鲕等，鲕粒含量＞60%，多呈球形、压扁球形—椭球形，粒径一般在0.2mm，小者为0.15mm，大者达6mm。矿石质地均匀，是矿体的主要矿石类型。

矿石在放大40倍显微镜下观察（图3），鲕粒与鲕粒间彼此未相接触，其被亮晶方解石胶结，不同成岩时期形成的胶结物构成有层次的世代结构。本矿区一至三世代亮晶胶结物均有不同程度发育，呈充填式胶结结构。矿石中鲕粒多呈浑圆状，亦见有椭圆状、不规则状，鲕粒多数完整，可见有少量复鲕。

（2）含泥质条带微晶—细晶灰岩呈深灰色，微晶—细晶结构（粒径在0.01～0.06cm），中厚层状—块状构造，部分为缝合线构造，矿物主要成分为方解石（90%～96%）、白云石、生物碎屑及少量泥炭质物。泥质条带呈薄层状、条带状沿层面分布，单层厚0.5～2cm，条带间隔一般8～12cm。主要分布在矿体的底部及顶部。

3.3 矿石质量特征

矿石中主要化学成分以CaCO3含量高，MgCO3、fSiO2含量低为特征，矿石经993件钻孔样品和62件组合样品化学分析（%）：CaO 48.03～55.69、MgO 0.07～2.98、fSiO20.4～5.99、SiO20.57～7.1、K2O 0.024～0.29、Na2O 0.012～0.12、SO30.08～0.5。主要矿体化学成分加权平均结果见表2。

由表2可知，主要矿体中CaO含量大于工业指标要求的48%，MgO和fSiO2含量分别小于工业指标要求的3%和6%，其他各项组分均未超工业指标。因此，矿石属水泥用石灰岩矿石Ⅰ级品。

3.4 矿体顶底板及夹石特征

矿体呈透镜状、似层状产出，矿体顶底板均为下三叠统溪口组下段钙质粉砂岩、钙质泥岩（T1xa（n））层，其化学成分（%）：CaO 0.35～41.69、MgO 0.37～13.52、SiO214.06～69.20、Al2O33.82～25.54、Fe2O31.56～15.29。呈整合接触关系。

矿体中夹石层岩性为泥质灰岩、钙质（粉砂质）泥岩，主要矿物成分为方解石、石英、泥质物、炭质物等。一般2～3层，化学成分以低钙、低镁及高硅为特征，见表3。

表2　主要矿体化学成分加权平均结果（%）

表3　夹石层特征

图3　显微镜下观测的鲕粒灰岩

4 矿床成因

福建省早三叠世的海域范围和晚二叠世相近，闽西南地区为开阔的潮坪，以滨海砂泥质沉积为主［1］。在大田—漳平—龙岩—永定一带形成北东向潮间凹陷盆地，则以钙、硅质沉积为主，大量灰泥沉积，受潮汐作用，灰泥质绕着碳酸钙质点形成鲕粒状灰泥物。

5 结论

（1）矿床地质构造中等复杂，矿体内部结构简单，矿石质量稳定，CaO含量远大于工业指标要求的48%，MgO和fSiO2含量分别小于工业指标要求的3% 和6%，其他有害组分低，属优质水泥用石灰岩矿石。矿床水文、工程地质条件简单，环境地质条件良好。

（2）福建省石灰岩矿资源主要赋存于石炭系船山组（C3c）和二叠系船山组（P1q）地层中，占92%以上，赋存于三叠系地层中的石灰岩矿占5.63%。本矿区水泥用石灰岩矿床是溪口组地层中找到的一个规模中等的水泥用石灰岩矿床。

（3）在龙岩岩山、适中、永定等地发现有中—大型水泥用石灰岩矿床赋存于溪口组地层中［2］。永定—漳平一带在下三叠统溪口组地层中寻找水泥用石灰岩矿具有较大潜力，但在找矿过程中应考虑矿体空间形态特征。

（4）下三叠统溪口组石灰岩矿体的顶板、夹石层中泥质细砂岩是比较理想的水泥用粘土质配料［3］。

【参考文献】

［1］福建省地质矿产局.福建省区域地质志［M］.北京：地质出版社，1985.

［2］张桂英.永定西坑水泥用石灰岩矿地质特征［J］.中国非金属矿工业导刊，2008（4）：52-53.

［3］陈祖荣.闽西南下三叠统水泥石灰岩沉积特征［J］.建材地质，1993（1）：18-20.

Geological Characteristics and Genesis of the Yingkeng Cement-used Limestone Deposit in Fujian Province

XU Zhu-long
（Fujian Team of Geological Survey Center of China Building Materials Industry， Fuzhou 350001， China）

Abstract:The Yingkeng deposit occurs in the lower Triassic Xikou group （T1x）.Its sedimentary face belongs to relatively highenergy environments of intertidal-basin face， which is mainly controlled by tidal action.According to petrological characteristics and sedimentary characteristics， the lower Triassic Xikou group can be subdivided into mudstone face and carbonate face.The limestone ores are occurred in carbonate face as lenticular and stratiform， and are expansive and contractive along the strike and dip.

The limestone ore resource in Fujian province occurred mainly in the Carboniferous Chuanshan group （C3c）and the Permian Qixia （P1q）， which account for upwards of 92%， and the reserves in the Triassic account for about 5.63%.This study is of great significance in searching the limestone deposit in the Triassic.

Key words:the lower Triassic Xikou group； limestone deposit； geological characteristics； genesis of deposit

【中图分类号】P619.225

【文献标识码】A

【文章编号】1007-9386（2016）02-0049-03

【收稿日期】2015-11-13