清流县伍家坊水泥用灰岩矿地质特征及成因

杨开运

(中国建筑材料工业地质勘查中心福建总队，福建 福州 350001)

1 区域地质特征

本区位于北武夷隆起区西南部，南平～宁化构造岩浆岩带的西南段，区内出露含水泥用灰岩矿地层主要有下二叠统～中二叠统海相～海陆交互相碳酸盐岩、碎屑岩和含煤岩系沉积建造。

2 矿区地质特征

2.1 地 层

图1 福建省清流县伍家坊水泥用灰岩矿地质简图

由老到新分述如下。

2)下二叠统船山组至中二叠统栖霞组未分(P1c-P2q)。大范围分布于矿区内，为水泥用灰岩矿的赋存层位，是本次工作的主要对象。主要岩性下部(相当于船山组)为灰白色～灰～灰黑色厚～中厚层状微晶灰岩、角砾状灰岩，局部含少量白云质灰岩、炭质灰岩、泥质灰岩。地层总体倾向南西240°～270°，局部倾向北西300°，倾角23°～32°控制最大真厚度为191.49 m(QK53孔)。

3)上白垩统赤石群(K2c)。分布于矿区西南侧，岩性主要为紫红色厚～巨厚层复成分砾岩、砂砾岩夹砂岩、粉砂岩。地层产状：180°～200°∠32°～44°，与下二叠统船山组至中二叠系统栖霞组呈角度不整合接触。

4)第四系(Q)。主要分布于矿区南部和北部以及东侧外围，出露面积较大，厚1.40～54.90 m。主要岩性为红褐色、灰褐色黏土，含砾黏土及砂石、砂砾。砾石成分主要为泥质粉砂岩、粉砂质页岩，大小不等，形状不规则，次棱角状或次圆状，分选性差。

5)人工堆积(Qml)。分布于矿区东部，为矿区排土场。主要堆放露天开采产生的废石、土等废弃物。

2.2 构 造

1)褶皱。矿区为一单斜层状构造，地层总体倾向南西240°～275°，局部倾向北西300°，倾角23°～32°，上覆上白垩统赤石群(K2c)，产状较稳定。

2.3 岩浆岩

矿区未见有岩浆岩。

3 矿体地质特征

3.1 矿体特征

矿区范围内查明水泥用石灰岩矿体2个，以J3为界，东侧为KT1矿体，西侧为KT2矿体，均分布在下二叠统船山组至中二叠统栖霞组(P1c-P2q)地层中。

KT1号矿体沿走向控制长225 m，沿倾向平均宽145 m，矿体控制最大真厚度约68.14 m，呈单斜层状构造形态，层状产出，其产状与地层产状基本一致，总体产状255°～290°∠23°～32°，共有2层夹石层。矿石自然类型主要为微晶～细晶灰岩、角砾状灰岩。

KT2号矿体沿走向控制长608 m，沿倾向方向宽150～400 m，平均宽约275 m，矿体控制最大真厚度约151.37 m，呈单斜层状构造形态，层状产出，其产状与地层产状基本一致，总体产状230°～260°∠19°～24°，共有4层夹石层。矿石自然类型主要为含燧石角砾状灰岩。

3.2 矿石特征

1)矿石结构、构造。矿石结构主要有角砾状结构、微晶～细晶结构，构造主要为块状构造，由方解石颗粒组成，其次为条带状构造、缝合线构造。

2)矿石矿物成分。矿物成分以方解石为主，含少量白云石、燧石质、石英、碳质物等。

3)矿石化学成分。矿石化学成分为CaO、MgO、SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O、Na2O、SO3、Cl、fSiO2、烧失量等；CaO、MgO、fSiO2为主要的化学成分，矿体主要化学成分平均含量如下：

KT1：CaO 52.78%、MgO 0.65%、fSiO22.34%

KT2：CaO 50.88%、MgO 0.85%、fSiO23.32%

4)矿石类型与品级。根据矿石的结构构造、矿物成分及含量、粒度大小等特征，矿石自然类型按矿体分：KT1矿体主要分为角砾状灰岩、微晶～细晶灰岩两种；KT2矿体主要为含燧石角砾状灰岩，矿石质量好，大部分属于I级品矿石。

KT1矿体顶板为矿体间夹石(J3)，为下二叠统船山组至中二叠统栖霞组地层中的燧石结核角砾状灰岩，泥晶灰岩、炭质灰岩。其化学成分为CaO：0.44%～53.80%，平均含量为39.47%；MgO：0.42%～20.32%，平均含量为2.99%；fSiO2：1.64%～72.76%，平均含量为12.90%，底板及+360 m以下均为石灰岩含矿层。

6)矿石加工技术性能。主要加工技术性能：易磨性试验(即球磨功指数)13.65 kWh/t，属中等易磨；石灰岩、黏土、铁矿石混合后，辊式磨磨蚀性指数TWF 0.014 9，混合料辊式磨易磨性好，磨损件金属磨耗中等，石灰石磨蚀性指数中等。

根据水泥厂多年生产使用表明，矿石可破性、易磨性、辊磨性以及易烧结等性能均能满足干法水泥生产的要求，矿石加工技术性能较好。该矿石优异的成分为增加搭配其他材料提供了良好基础，直接降低生产成本达3元/t左右，提高了企业竞争力，实现良好的经济效益。

4 矿床成因

伍家坊石灰岩矿床属浅海相沉积。晚石炭系，伍家坊地区为开阔的浅海，以同源碳酸盐沉积为主，沉积环境相对稳定，沉积物来源单一，沉积了一套中厚～厚层状微晶石灰岩；到晚石炭系晚期至早二叠系早期，本区进入海退期，沉积环境动荡，沉积盆地逐渐缩小，陆源物质渗入逐渐增多，氧化条件有所增强，气候温和，底栖生物繁盛，沉积了一套中厚～厚层状，含硅、镁、有机质的含燧石结核灰岩、微晶灰岩、白云质灰岩、炭质灰岩等。由于后期构造活动影响，致使晚石炭系形成的中厚～厚层状微晶灰岩、含燧石结核灰岩、白云质灰岩、炭质灰岩，即形成现在的矿床。

5 找矿标志

本矿区的石灰岩矿床，为浅海相沉积的石灰岩矿床。下二叠统船山组、中二叠统栖霞组地层，是寻找石灰岩矿床的直接标志。

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