宁夏吴忠市红寺堡区红柳山水泥用石灰岩矿矿层及矿石质量特征

肖立雁

（中国建筑材料工业地质勘查中心宁夏总队，宁夏 银川750021）

红柳山水泥用石灰岩矿位于宁夏吴忠市红寺堡区红柳山，北距吴忠市区约88km，红寺堡城区约27km，南距同心县城区约25km，行政区划隶属红寺堡区管辖。

1 矿层特征

依据2017 年出版的《中国区域地质志- 宁夏志》岩石地层及构造单元划分成果，矿区综合地层区划属柴达木- 华北地层大区（Ⅲ），阿拉善地层区（Ⅲ3），阿拉善南缘地层分区（Ⅲ31），景泰- 中宁地层小区（Ⅲ31-1）。大地构造单元划分属于柴达木- 华北板块阿拉善微陆块（Ⅲ4），腾格里早古生代增生楔（Ⅲ41），卫宁北山- 香山晚古生代前陆- 上叠盆地（Ⅲ41-1），烟洞山- 窑山冲断带（Ⅲ41-1-4）。

矿区水泥用石灰岩矿层赋存于奥陶系下- 中统天景山组（O1-2t），出露面积约0.5km2，岩性为灰色- 深灰色厚层微晶灰岩，微晶结构，块状构造，方解石细脉较发育，脉宽1～6mm，局部发育泥质、白云质网纹，地表基岩裂隙发育，充填褐黄、褐红色钙质泥砂质胶结物。含矿地层总体为一走向北北西- 南南东的山梁，岩层倾向南西- 西，呈单斜产出，矿层倾向231～270°、倾角32～55°。该矿层由11 条勘查线控制，地表控制厚度85.30-242.99m，深部控制厚度43.63-111.46m，延伸长度约1400m。

勘查区内矿层在走向上由4、9、1、10、5、2、11、6、12、3 及7勘查线控制，控制厚度85.30-242.99m，走向厚度变化系数为27.87%。倾向上深部由钻孔ZK901、ZK102、ZK1001、ZK501、ZK201、ZK1101、ZK602、ZK1201、ZK301 及ZK701 控制，控制厚度43.63-111.46m，分别选择对应的勘查线计算得出，倾向厚度变化系数分别为21.47%、68.87%、55.61%、65.95%、52.48%、37.94%、35.41%、68.52%、43.30%和67.06%。

参照有关规范确定矿层厚度稳定程度标准为：变化系数≤40%为稳定矿层；变化系数40%～70%者为较稳定；变化系数≥70%为不稳定矿层。通过计算得出，矿层厚度沿走向的变化系数为27.87%，沿倾向的变化系数为21.47%～68.87%，矿层厚度总体属较稳定型。

矿层控制厚度一览表

2 矿石质量

2.1 矿石结构构造及矿物成分

根据野外观察，结合岩矿鉴定报告，矿石主要呈粉晶- 微晶结构，具致密块状构造。

矿石的主要矿物组分为方解石，含少量白云石、内碎屑、石英、金属矿物、粘土矿物及铁质。

方解石：呈不规则粒状，粒径以0.01～1.2mm 为主，颗粒大小分布不均，无色透明，具明显闪突起及带珍珠晕彩的高级白干涉色。方解石含量一般在90%左右。

白云石：呈自形- 半自形菱面体，粒径＜0.09mm，主要沿岩石缝合线分布，普遍被铁质及粘土矿物浸染显黄褐色，由交代方解石形成，普遍具“雾心”。白云石含量一般＜5%。

内碎屑：呈近圆状及椭圆状，大小＜0.2mm，其内被泥晶方解石充填，边界不清，不均匀散布于微晶方解石中。内碎屑含量一般＜3%。

石英：呈不规则粒状及半自形板条状，粒径＜0.17mm，无色透明，部分包含少量方解石包裹体，不均匀散布于岩石中。石英含量一般＜3%。

金属矿物：呈不规则粒状，粒径＜0.02mm，零星可见。

粘土矿物及铁质：呈浸染状及隐晶状混合分布于岩石缝合线中，主要散布于白云石间隙中，呈黄褐色。含量一般在2～3%。

2.2 矿石的化学成分

根据矿区采集的基本分析样品1910 件统计，矿石平均化学成分（体积加权）为：CaO 50.72%、MgO 1.37%、fSiO23.49%。

依据单个矿石样品分析结果计算得出矿层矿石品位变化系数为CaO 3.46%，属于分布很均匀；MgO 51.70%，属于分布不均匀；fSiO236.22%，属于分布均匀。矿层矿石品位总体变化较稳定。

矿层矿石组分变化曲线图

3 矿石类型

根据矿石的矿物成分、结构、构造特征，结合矿石宏观特征将矿石划分为一个矿石类型，即厚层状灰岩。

广泛分布于O1-2t 矿层，岩性为灰色- 深灰色厚层微晶灰岩，局部发育泥质网纹，裂隙发育，被方解石充填呈网脉状。主要由方解石组成，呈不规则粒状，粒径以0.01～1.2mm 为主，颗粒大小分布不均，无色透明。

矿石中Ca0 含量一般大于45%，平均50.72%，MgO 含量一般＜3%，虽然部分样品中fSiO2的含量偏高，但总体平均值不超过指标要求。矿石工业类型为水泥用石灰岩矿石。

4 矿床成因

矿区含矿层为奥陶系天景山组，岩性为灰色- 深灰色厚层微晶灰岩，含矿层较厚、规模较大，严格受层位控制，地貌上常为山梁。矿层呈单斜产出，产状变化不大，岩层层面无生物扰动构造。这些沉积构造特征表明矿层生成于水动力条件极弱的潮下带，当洋流发生变化时，沉积物的岩性也会相应变化。据此推断该处石灰岩应属于浅海相碳酸盐台地同生沉积矿床，沉积原始环境较为稳定。

5 结论

石灰岩是地壳中分布最广的矿产之一，是主要由方解石矿物组成的碳酸盐岩，通常用作矿物原料的商品被称为石灰石，在建筑、冶金、化工、轻工、食品、石油、农业等诸多领域中具有广泛的用途，是水泥工业的重要原料。

红柳山石灰岩矿山是红寺堡地区首次发现的中型以上水泥用石灰岩矿山，开采条件简单，矿石质量能够适应企业生产设备与工艺的要求，将为“宁夏建材集团股份有限公司产业扶贫产能置换建设5000t/d 新型干法水泥资源综合利用环保示范生产线”提供资源保障。该矿区为区内鼓励开采区，具备很大的开采价值，对发展地区经济，解决当地就业和脱贫，增加地方财政收入将会起到积极促进作用。