永定县吴坑矿区灰岩矿床地质特征

卢杰能（中国建筑材料工业地质勘查中心福建总队，福建　福州　350001）



【其 他】

永定县吴坑矿区灰岩矿床地质特征

卢杰能
（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】本文介绍了永定县吴坑矿区的地质背景、矿床地质特征、围岩及夹石特征、矿床成因及找矿标志。该矿区矿床地质特征在闽西南一带具有一定的代表性。

【关键词】水泥用灰岩矿；地质特征；找矿标志

1　区域地质概况

本区位于龙岩山字型构造前弧部分梅林褶皱断裂带南段。区内出露地层自老至新有：奥陶—志留系（O-S）变质粉砂岩，上泥盆统天瓦岽组（D3t）砂砾岩、桃子坑组（D3tz）石英砂砾岩，下石炭统林地组（C1l）石英砂岩，上石炭统船山组—下二叠统栖霞组（C3c-P1q）灰岩及燧石灰岩，下二叠统文笔山组（P1w）粉砂质泥岩及童子岩组（P1t）泥质、炭质粉砂岩夹煤层，上二叠统翠屏山组（P2cp）粉砂岩及大隆组（P2d）泥质粉砂岩，下三叠统溪口组（T1x）钙泥质粉砂岩，上三叠统文宾山组（T3w）长石石英砂岩，上侏罗统南园组（J3n）流纹质晶屑凝灰岩。

区内断裂构造发育，以北西向及北东向两组断裂为主，次为近东西向断裂。

2　矿区地质特征

2.1地层

矿区地层表现为单斜构造。出露地层由老至新分述如下（见右图）：

2.1.1上泥盆统桃子坑组（D3tz）

分布于矿区南侧，岩性为灰白色厚层状石英砂砾岩。砂砾成分由石英组成，少量为长石，浑圆度较好，胶结物为硅质。其产状50～70°∠55°。厚度不详。

2.1.2上石炭统船山组（C3c）

分布于矿区的中部，岩性为浅灰—灰白色灰岩，夹有白云质灰岩，微—细晶粒状结构，块状构造。见有条纹状构造，条纹宽度为1～3mm，由泥炭质组成。其产状：340～8°∠28～35°，最大厚度约300m。为KT1矿体赋存层位。与下伏地层呈断层接触。

2.1.3下二叠统栖霞组（P1q）

分布于区内的中部偏北侧，岩性为深灰、灰黑色中厚层状含泥炭质灰岩、灰岩，隐晶—微晶结构，块状、条带状构造。泥炭质沿层面呈条带状分布，条带宽1～2mm。缝合线构造发育，沿缝合线常见有泥炭质物分布。其产状：340～350°∠35～47°。与下伏地层呈整合接触。

1 下二叠统童子岩组 2 下二叠统栖霞组第四段 3 下二叠统栖霞组第三段 4 下二叠统栖霞组第二段 5 下二叠统栖霞组第一段 6 上石炭统船山组 7 上泥盆统桃子坑组 8 矿体编号9 辉绿岩 10 地质界线 11 断层及编号 12 勘探线及编号

根据岩性组合，下二叠统栖霞组地层可分为四段：

（1）下二叠统栖霞组第一段（P1q1）：分布于区内的中部， 岩性为深灰、灰黑色厚层状泥炭质灰岩，隐晶—微晶结构，条带状构造。泥炭质沿层面呈条带状分布，条带宽1～1.5mm。缝合线构造发育，沿缝合线常见有泥炭质物分布。厚度60～100m。

（2）下二叠统栖霞组第二段（P1q2）：分布于区内的中部偏北， 岩性为深灰色含泥炭质石灰岩， 隐晶—微晶结构，块状构造。缝合线构造发育，沿缝合线常见有泥炭质物分布。厚度约100～120m。为KT2矿体的赋存层位。

（3）下二叠统栖霞组第三段（P1q3）：分布于区内的北部， 岩性为深灰、灰黑色厚层状泥炭质灰岩或灰岩夹薄层状含炭质泥岩， 隐晶—微晶结构，条带状构造。泥炭质沿层面呈条带状分布，条带宽1～2mm。缝合线构造发育，沿缝合线常见有泥炭质物分布。厚度40～100m。

（4）下二叠统栖霞组第四段（P1q4）：分布于区内的北部， 岩性为深灰、灰黑色含泥炭质灰岩， 隐晶—微晶结构，块状构造。缝合线构造发育，沿缝合线常见有泥炭质物分布。最大厚度约120m。为KT3矿体的赋存层位。

2.1.4下二叠统童子岩组（P1t）

分布于矿区的东侧及北部，岩性为灰黑色泥质粉砂岩、炭质粉砂岩。为一套海陆交互相碎屑沉积。与下伏地层呈断层接触。厚度不详。

2.1.5第四系（Q）

分布于矿区的大部分地段。岩性为土黄、黄褐色含砂砾粘土。砂砾成分主要为粉砂岩、砂岩等碎块，大小一般在1～5cm。地势低洼处常见有大滚石。最大厚度可达50.47m。

2.2构造

矿区内含矿地层呈一单斜构造形态，含矿地层产状：340～8°∠28～47°。以5线为界，其西侧含矿地层倾向为北北东向，东侧含矿地层倾向为北北西向，平面上含矿地层走向线呈开口向北的宽缓弧线状。

矿区内见有4条断裂构造。各断裂构造分述如下：

F1断层：位于矿区的中部偏西，走向为北西至北西西向，倾向北东，倾角约为15～30°，为一正断层。为矿体的南西两侧边界。

F2断层：位于矿区的中部偏东侧，走向为北北东向，其西侧地层为船山组（C3c）和栖霞组（P1q）地层，东侧为童子岩组（P1t）地层，性质不明。为矿体的东边界。

F3断层：位于矿区的北侧，走向为近东西向，倾向近正北向，倾角约为60°，为一正断层。为矿体的北边界。

F4断层：位于矿区中部偏南侧，走向为北东东向，倾向北北西向，倾角约60°，为一正断层，为矿体的南部边界。

2.3岩浆岩

矿区内未见有岩浆岩出露。

3　矿体地质特征

3.1矿体特征

矿区水泥用灰岩矿赋存于上石炭统船山组（C3c）及下二叠统栖霞组（P1q）地层中。根据矿体赋存的层位，由下往上依次编号为KT1、KT2、KT3矿体。各矿体特征分述如下：

3.1.1KT1矿体

赋存于上石炭统船山组（C3c）地层中，分布于矿区中南部。走向控制长度约1000m，地表宽度为300～520m。其产状与地层产状基本一致（340～8° ∠28～35°），近东西向展布，呈一单斜构造形态，层状产出。夹有多层白云质灰岩夹石层。矿体最大厚度约300m。

南侧以F4断层为界，北侧至下二叠统栖霞组第一段（P1q1）地层为界，东侧以F2断层为界，南西侧以F1断层为界。间接底板为上泥盆统桃子坑组（D3tz）地层，顶板为下二叠统栖霞组第一段。近地表处覆盖有第四系（Q）残坡积层。

矿石自然类型主要为微—细晶灰岩。矿石平均化学成分CaO53.45%、MgO0.90%。

3.1.2KT2矿体

赋存于下二叠统栖霞组第二段（P1q2）地层中，分布于矿区中部偏北。走向控制长度1000m，地表宽度为160～210m。其产状与地层产状基本一致（340～350°∠35～40°），呈北东东向展布，为一单斜构造形态，呈层状产出。夹有泥炭质灰岩夹石层。矿体最大厚度约120m。

南侧自下二叠统栖霞组第一段（P1q1）地层界线，北侧至下二叠统栖霞组第三段（P1q3）地层界线，东侧以F2断层为界，南西侧以F1断层为界。其底板为下二叠统栖霞组第一段，顶板为下二叠统栖霞组第三段。近地表处覆盖有第四系（Q）残坡积层。

矿石自然类型主要为隐晶—微晶灰岩、含泥炭质灰岩。矿石平均化学成分CaO52.10%、MgO1.20%。

3.1.3KT3矿体

赋存于下二叠统栖霞组第四段（P1q4）地层中，分布于矿区北侧。走向控制长度1000m，地表宽度为110～170m。其产状与地层产状基本一致（340～8° ∠38～47°），近东西向展布，呈一单斜构造层状产出。夹有泥炭质灰岩夹石层。矿体最大厚度约120m。

南侧自下二叠统栖霞组第三段（P1q3）地层界线，北侧以F3断层为界，南西侧以F1断层为界。其底板为下二叠统栖霞组第三段，顶板为下二叠统童子岩组（P1t）地层。近地表处覆盖有第四系（Q）残坡积层。

矿石自然类型主要为隐晶—微晶灰岩、含泥炭质灰岩。矿石平均化学成分CaO51.90%、MgO1.29%。

3.2矿石质量

3.2.1矿石结构、构造

矿石结构为隐晶—微晶结构、微晶—细晶结构。

矿石构造为块状构造、缝合线构造、条带状构造。

3.2.2矿石矿物成分

矿石的矿物成分主要为方解石、生物碎屑（已钙化）、少量白云石和泥炭质物等。

3.2.3矿石化学成分

各矿体的矿石自然类型、化学成分见下表。

各矿体的矿石自然类型、化学成分

3.3矿石类型

根据矿石的矿物成分及含量、结构、构造等特征，矿石类型可划分为三种自然类型，即：隐晶—微晶灰岩、微晶—细晶灰岩以及含泥炭质灰岩。矿石的工业类型为水泥用灰岩矿石。

3.4矿体围岩及夹石特征

3.4.1矿体围岩

矿区内水泥用灰岩矿赋存于船山组和栖霞组地层中，含矿地层的底板为上泥盆统桃子坑组（D3tz）地层，呈断层接触。顶板为下二叠统童子岩组（P1t）地层，呈断层接触。

3.4.2夹石层特征

根据圈矿工业指标要求，矿区共见有10条高硅夹石层、21条高镁夹石层。

3.4.3脉岩

见有3条辉绿岩，倾向10～25°，倾角55°左右，呈脉状产出。岩石呈浅灰绿色至浅绿色，辉绿结构，块状构造，主要矿物成分为辉石、斜长石及副矿物等，厚度在10～50m。

4　矿床成因

本区在晚石炭世末期—早二叠世，经历了二次海侵海退旋回。在晚石炭世末期，本区开始下降，接受第一次海侵，形成较大范围的浅海沉积盆地，沉积了一套厚度较大岩性较均一的船山组碳酸盐岩建造。进入早二叠世，有一次短暂的海退时期，沉积环境由浅海相变为亚浅海相，陆源物质增多，形成一套硅质含量较高的栖霞组第一岩性段灰岩建造；第二次海侵到来，沉积环境由亚浅海相恢复至浅海相，但时间较短，形成栖霞组第二岩性段灰岩建造；又一次短暂的海退时期，沉积环境由浅海相变为亚浅海相，陆源物质增多，形成一套硅质含量较高的栖霞组第三岩性段灰岩建造；第三次海侵到来，沉积环境由亚浅海相恢复至浅海相，但时间较短，形成栖霞组第四岩性段灰岩建造；第三次海退开始，沉积盆地逐渐缩小，沉积环境由浅海相变为亚浅海相、滨海相，海相沉积物减少，陆源物质增多，沉积文笔山组泥岩—粉砂岩建造。故本区矿床属浅海相沉积碳酸盐岩矿床。

本矿床属浅海相沉积碳酸盐岩矿床，产于上石炭统船山组—下二叠统栖霞组地层中，其上覆地层和下伏地层分别为下二叠统童子岩组（P1t）和上泥盆统桃子坑组（D3tz），故直接找矿标志为船山组—栖霞组地层，间接找矿标志为童子岩组地层和桃子坑组地层。

【中图分类号】P619.225

【文献标识码】A

【文章编号】1007-9386（2016）01-0056-03

【收稿日期】2015-08-11