安生海,蘇迎春,李海賓,曹利華,孫云東
(1.中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心山東總隊(duì),山東 濟(jì)南 250100;2.沂南中聯(lián)水泥有限公司,山東 臨沂 276300)
山東省作為我國水泥用石灰?guī)r礦重要產(chǎn)區(qū),進(jìn)行過大量的地質(zhì)勘查,基本查明了水泥用石灰?guī)r的分布規(guī)律、賦存層位。目前大部分礦山已經(jīng)開采利用,產(chǎn)生了較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,通過對以往勘查工作的研究,總結(jié)找礦方法,為今后開展找礦工作提供依據(jù)。
山東省水泥用石灰?guī)r礦的地質(zhì)工作在1949年前幾乎是空白,僅有極少的調(diào)查工作。1949年以后,山東省水泥用石灰?guī)r礦地質(zhì)工作得到重視和加強(qiáng)。20世紀(jì)50年代末至60年代,在山東省開展了全省的1∶20萬及部分地區(qū)的1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作,基本上查清了山東省水泥用石灰?guī)r礦的含礦層位,為水泥用石灰?guī)r礦的勘查工作奠定了基礎(chǔ)。
此后全省陸續(xù)開展了水泥用石灰?guī)r礦地質(zhì)勘查工作,其中進(jìn)行勘探工作的礦床57處,進(jìn)行詳查工作的礦床41處,進(jìn)行普查工作的礦床18處。
截止到2017年底,山東省共查明水泥用石灰?guī)r礦床116處(表1),其中超大型礦床1處,大型礦床33處,中型礦床57處,小型礦床25處。累計(jì)查明資源儲量830 887.8萬t,保有資源儲量774 550.6萬t。
山東是石灰?guī)r開發(fā)利用較早的省份,其開發(fā)歷史可追溯到古代。近代用作水泥原料的石灰?guī)r開發(fā)始于20世紀(jì)初。建于1923年的濟(jì)南致敬洋灰公司是山東最早利用石灰?guī)r生產(chǎn)水泥的廠家。近些年來,山東石灰?guī)r的開發(fā)利用取得很大進(jìn)展。
2017年5月中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心山東總隊(duì)對山東省水泥用灰?guī)r礦山開發(fā)利用現(xiàn)狀進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查。生產(chǎn)礦山57處,查明資源儲量522 864.2萬t,保有資源儲量481 354.1萬t。單個(gè)礦山年生產(chǎn)規(guī)模一般為60~472萬t/a,年總生產(chǎn)規(guī)模為6 667萬t。全部為露天開采方式。
表1 水泥用石灰?guī)r礦勘查成果
未采礦山30處,保有資源儲量229 935.6萬t。停產(chǎn)礦山29處,查明資源儲量78 088.0萬t,保有資源儲量63 260.9萬t。礦產(chǎn)開發(fā)利用程度見表2。
表2 礦產(chǎn)開發(fā)利用程度
至2017年底,山東省水泥用石灰?guī)r礦礦山開采企業(yè)37家,其中大型企業(yè)21家,生產(chǎn)規(guī)模為100~450萬t;中型企業(yè)7家,生產(chǎn)規(guī)模為50~97萬t;小型企業(yè)9家,生產(chǎn)規(guī)模為13~40萬t。
山東省水泥用石灰?guī)r大型礦山直接生產(chǎn)成本約3.50~11.5元/t,回采率97.10%;中型礦山直接生產(chǎn)成本6.00~12.22元/t,回采率92.21%;小型礦山直接生產(chǎn)成本8.00~20.00元/t,回采率89.90%。
主要賦存在震旦系蓬萊群香夼組、寒武系九龍群張夏組及奧陶系馬家溝群北庵莊組、五陽山組和八陡組中,另外寒武系九龍群炒米店組也有分布[1-5]。
香夼組主要分布于魯東地區(qū),主要巖性由中厚層至厚層狀灰?guī)r、微晶灰?guī)r、含泥質(zhì)條帶結(jié)晶灰?guī)r、薄層中厚層泥質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r組成。
寒武系張夏組主要分布于魯西地區(qū),下灰?guī)r段以鮞?;?guī)r為主,夾少量藻丘灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r;盤車溝段以黃綠色、灰綠色鈣質(zhì)頁巖為主夾少量薄層泥質(zhì)灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r等;上灰?guī)r段由厚層藻礁灰?guī)r夾少量鮞?;?guī)r、薄層生物碎屑灰?guī)r及黃綠色頁巖組成。
寒武系炒米店組分布于魯西隆起內(nèi),主要巖性為竹葉狀灰?guī)r、條帶狀灰?guī)r、豹皮狀灰?guī)r、中厚層狀灰?guī)r夾薄層泥質(zhì)條帶灰?guī)r、鮞?;?guī)r等。炒米店組分布范圍較小,僅濟(jì)南南部山區(qū)部分地區(qū)可形成礦產(chǎn)地,但出露范圍也較小,區(qū)域高差較大,難以利用?;疑泻駥踊?guī)r為主,局部夾薄層白云巖。
奧陶系馬家溝群主要分布于魯西地區(qū),北庵莊組以灰—深灰色中薄層微晶灰?guī)r、厚層云斑灰?guī)r為主,中上部夾少量白云巖;五陽山組為灰色中厚層泥晶灰?guī)r、云斑灰?guī)r夾中薄層白云巖,中下部灰?guī)r中含燧石結(jié)核;八陡組以深灰色中厚層灰?guī)r為主,局部夾薄層白云巖。
山東省內(nèi)水泥用石灰?guī)r礦床分布范圍北起濟(jì)南市、淄博市、濰坊市,南到棗莊市、臨沂市,西到濟(jì)寧市,中部有泰安市、萊蕪市。另外在沂沭斷裂帶以東也有零星出露,主要分布在濟(jì)南、泰安、濟(jì)寧、棗莊、臨沂、濰坊等地,分布情況見表3,見圖1。
表3 礦產(chǎn)地地理分布區(qū)域一覽表
圖1 山東省水泥用石灰?guī)r礦床分布圖
山東省內(nèi)水泥用石灰?guī)r礦主要賦存在蓬萊群香夼組、寒武系張夏組及奧陶系馬家溝群北庵莊組、五陽山組和八陡組中,寒武系炒米店組也有分布。水泥用石灰?guī)r礦山出露地貌形態(tài)多為低山、丘陵。出露地表的大多分布在沂沭斷裂帶以西的魯西隆起區(qū)的山區(qū),少量分布在沂沭斷裂帶內(nèi)。出露范圍大致北起濟(jì)南市、淄博市、濰坊市,南到棗莊市、臨沂市,西到濟(jì)寧市,中部有泰安市、萊蕪市。另外在沂沭斷裂帶以東也有零星出露,主要分布在日照市的莒縣,煙臺市的蓬萊、福山、棲霞、龍口等地。
根據(jù)水泥用石灰?guī)r礦主要含礦層位地層特征及礦床分布情況,找礦方向如下。
(1) 蓬萊群香夼組含礦地層主要分布于膠北隆起區(qū),具有礦床規(guī)模中等、礦石質(zhì)量穩(wěn)定的特點(diǎn)。因此,找礦方向重點(diǎn)放在蓬萊、棲霞、福山一線,以尋找中型礦床為主。
(2) 寒武系張夏組、炒米店組含礦地層主要分布于山東魯西隆起區(qū)的西南部,具有礦床規(guī)模大、礦石質(zhì)量穩(wěn)定的特點(diǎn)。因此,找礦方向重點(diǎn)放在費(fèi)縣、泗水、曲阜、棗莊一帶,以尋找大型礦床為主。
(3) 奧陶系馬家溝群北庵莊組、五陽山組和八陡組含礦地層分布較為零散,但魯西隆起區(qū)北部邊緣相對集中,該層位內(nèi)礦石質(zhì)量變化較大,因此,找礦方向重點(diǎn)放在濟(jì)南、章丘、淄博一帶,以尋找中、小型礦床為主。
(4) 寒武系炒米店組含礦地層分布特征與奧陶系馬家溝群含礦地層分布特征基本一致,該層位內(nèi)礦石CaO、MgO含量低但質(zhì)量穩(wěn)定,因此,找礦方向重點(diǎn)放在濟(jì)南、淄博、濰坊一帶,以尋找中、小型礦床為主。