凤庆县习谦荨麻洼石场石灰岩矿地质特征及成因分析

李秀福

（中国建筑材料工业地质勘查中心云南总队，云南 昆明 650000）

1 地质情况

施工团队进行勘查的位置是在念青、唐古拉山之间的褶皱系(V)，昌宁、孟连褶皱带(V3)，勐省、东四褶皱束(V32)的北侧偏西位置区域内部。地处习谦街-土锅箐南北向构造带北段，夹持于习谦街断裂与鸭子塘断裂之间。

1.1 地层

在该矿产开采的范围中株，需要裸露出的区域为第四系全新统（Qedl）、三叠系（T）、二叠系（P）、泥盆系（D）、前奥陶系澜沧群（AnO）、寒武系勐统群立果组（∊?l）等地层（见图1）。

1.2 构造

1.2.1 断层

该地区主要是将南、北作为关键的方向，并且其表现为断裂结构较多、紧密褶皱构造次之；此外，北东向的岔路街断裂及北西向的大力戛断裂明显切割了南北向断裂(见图1)。区域上主要以断裂构造为主，对勘查区影响较大的断裂构造详见表1。工作区夹持于习谦街断裂与鸭子塘断裂之间[1]，见图1。

图1 区域构造纲要简图

表1 与勘查区有关的区域构造特征简表

1.2.2 褶皱

区内主要发育立果背斜和鱼塘背斜。走向均为北西南东走向，宽达2～5 km，长度大于10 km。

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

勘查区中西部地表见其顶板，岩石的种类是白云岩、白云质灰岩两种，并且其底板处于泥盆系下的统温泉组上段（D1w2）。矿体西侧与D1w2及东侧与T3wn1均呈断层接触，并受F3、F5断层的严格控制。

根据地表工作，控制矿体走向最长715 m，宽度321.83～468.76 m，平均宽度385.55 m，宽度变化系数15.73%。化学成分CaO 48.58%～55.44%，MgO 0.35%～3.00%；加权平均CaO 53.67%，变化系数为2.73%；MgO 1.06%，变化系数为71.10%。

根据钻探勘查揭露，矿体厚度33.80～132.51 m，分布标高1660～1882 m，平均厚度53.70 m， 厚 度 变 化 系 数28.01%，属稳定（见表2）。化学成分CaO 47.42%～55.59%，MgO 0.11%～3.06%；加权平均CaO 54.19%，变化系数为2.73%；MgO 0.76%，变化系数为86.36%。

表2 矿体宽度、厚度统计结果表

全勘查区（地表+深部）化学成分CaO 47.42%～55.85%，MgO 0.11%～3.06%；加权平均CaO 53.96%，氧化镁0.76%。氧化钙的变化系数是5.22%，氧化镁0.76%，其变化为的系数是77.66%。施工人员对该区域勘察之后，发现本地区中的矿石有益、有害物质成分，达到了水泥使用的石灰质原料工业技术指标Ⅰ级品要求，这表示其中的矿石质量较为优秀。

2.2 矿石类型

依据矿石材料的成分上的不同，技术人员将该矿床中的物料划分为灰岩、含白云质灰岩两种类型。

2.2.1 灰岩

开采的该矿床中，数量较多的便是矿石种类，其在整体地区都存在一定分布。占比数值为75.25%。经过长时间的风化之后，表面呈现出了灰色，并且会出现溶蚀发育的情况，这促使土地表面的溶蚀破碎问题逐渐严重。新出现在地面为深灰、浅灰的颜色，断口位置会呈现出贝壳状，质地更加纯、较为脆弱。岩石主要具微晶结构，在较少数中内部会包含生物碎屑的泥晶结构，使得中厚密度层中呈现出块状的结构。技术人员使用显微镜对其情况进行科学鉴定，得出的结果为矿产物质为方解石，大小存在较大的不同，小者0.015～0.03～0.06 mm，大者0.1～2 mm，占量大于95%，大颗粒方解石相对集中呈似脉状或条带状分布，并将小颗粒方解石集合体分割成似“角砾”状；白云石，大小＜0.01 mm，分布不甚均匀，占量小；铁质量少，仅在局部呈细脉状出现。局部见海百合茎生物碎屑。

2.2.2 含白云质灰岩

为本矿床的次要矿石类型，零星分布于矿体中，风化面呈灰色略带浅灰黄色，分布较均匀，线占比24.75%。新鲜面为灰、浅灰的颜色，切断口位置呈现出贝壳的形状，质地纯粹、整体脆性较大。与此同时，开采出的岩石中具备微晶的结构种类且内部还存在较少的细晶、生物碎屑结构等，外表呈现出块状。技术人员使用显微镜器械进行结构判断后，将其断定为方解石，之后是白云石、少量铁质。并且石块的大小呈现出不统一的情况，部分为＜0.03 mm 微晶，部分为0.03～0.06～0.25 mm 粉晶-细晶，约占90%～95%；白云石分布不均匀，相对集中呈脉状或条带状出现，他形粒状，部分为＜0.03 mm 微晶，部分为0.03～0.06～0.15 mm 粉晶-细晶，约占9%前后。并且内部的铁质还是黄褐色的细小斑点、斑块形状，在内部的占比数量极少。

2.3 矿石质量变化规律

根据矿石自然类型、勘查线加权统计，在该矿床内部开采出的矿石质量，不论是在地表，还是在深部、质量方面都较为稳定，变化较小，属水泥用较优质石灰质原料。

2.4 围岩、夹石及顶底板特征

2.4.1 围岩特征

矿体呈单斜层状赋存于二叠系下统（P1）中，其围岩主要为三叠系上统湾甸坝组下段（T3wn1）。主要分布于勘查区东部及外围，资源量估算范围内仅出现在ZK102 周围，面积约7 552 m2，在矿体的开发工作上存在有限影响。该区域中的岩特点为灰黄、浅灰黄颜色的中厚层状粗砂岩，以及薄-中层状的粉砂岩、细砂岩结构，并且还与P1呈断层或不整合接触。该围岩在资源量估算范围内分布面积小，厚度较薄，对矿体开发影响有限。

2.4.2 夹石特征

在该矿场位置中的矿石质量较为稳定化，其中的特点为灰岩，以及含有白云质的灰岩，在矿体的内部还存在10 个夹石体，主要为白云质灰岩、白云岩，对其的编号依次为b1-b11，上述夹石体CaO、MgO 含量均不满足水泥用石灰岩矿的要求，资源量估算时予以剔除。

2.4.3 顶、底板特征

底板位置是泥盆系下统温泉组（D1w2），岩石呈现出为绿灰、灰黑石颜色的英砂岩、粉砂岩，还与二叠系下统下段（）位置呈断层接触，受F13断层影响，使灰岩在西部向上抬升，矿体变薄，局部地段已被剥失，东部下降，矿体变厚，带内岩石破碎，成分复杂，与矿体岩性差异大，极易区分。

2.5 矿床成因及找矿标志

3 成矿规律及找矿远景

本矿床矿体赋存于二叠系下统下段（P11）中，矿石类型为灰岩、含白云质灰岩，成矿环境较稳定，质量优秀、数量较大的浅海相碳酸盐沉积矿床。它的形成、构造方面与岩浆活动无关，而与含矿层位的关系十分密切。据本次调查，3 勘探线以南还有一定量的石灰岩，可作为今后工作的方向。

据本次调查，凤庆县习谦水泥有限责任公司厂区北部，还有含矿层位分布，其远景可观，可作为今后工作的方向。

4 结论

该矿床处于山坡位置，可以进行露天开采的矿床，其余含水层富水性弱，对矿床无充水影响，日后矿采坑中的冲水资源是季节降雨，因此内部要具备对水的排泄能力。本矿床岩性组合单一，露天矿坑最终边坡主要为坚硬-半坚硬岩组，以及软与坚硬的层状碎屑岩组，底板位置是较软层的状碎屑岩组，其中具备较高的力学强度，拥有良好的稳固性。勘查范围内并未发生过破坏性的地震，整体稳定性优秀。没有大污染源，勘查区植被稀疏，采矿对植被破坏小。矿山开采技术条件良好。综上所述，该矿床在开发的过程中展现出了良好经济效益、社会效益。