尼泊爾帕羅帕縣Bhutuke水泥用石灰?guī)r礦地質(zhì)特征及成因

王文玉

尼泊爾帕羅帕縣Bhutuke水泥用石灰?guī)r礦地質(zhì)特征及成因

王文玉

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心四川總隊，成都 610000）

Bhutuke水泥用石灰?guī)r礦大致位于中喜馬拉雅帶與低喜馬拉雅帶接觸部位，即邊緣主斷層附近，屬帕羅帕縣管轄。礦區(qū)內(nèi)大面積出露為震旦系加布陽巖系地層，少量第四系全新統(tǒng)殘坡積層分布；Bhutuke水泥用石灰?guī)r礦賦存于震旦系加布陽巖系尼爾吉里組地層中；礦體呈中厚層產(chǎn)出，礦石質(zhì)量良好、穩(wěn)定，屬于淺海相化學(xué)沉積型碳酸鹽巖礦床。礦山的開采條件一般，但所處地域內(nèi)對水泥需求量大，開發(fā)利用能產(chǎn)生很好的經(jīng)濟和社會效益。

Bhutuke石灰?guī)r；地質(zhì)特征；成因；帕羅帕縣

Bhutuke水泥用石灰?guī)r礦位于尼泊爾首都加德滿都（Kathmandu）南西方向，屬藍毗尼專區(qū)（Lumbini Zone）帕羅帕縣（Palpa）管轄。地形地貌屬中山深切割地貌，整體地勢呈北東南西走向，地勢中西部高，南、北部低，區(qū)內(nèi)最高峰為北西角山頂，海拔標(biāo)高1 680m，最低位于礦區(qū)東邊界河流，海拔標(biāo)高500m，相對高差1 180m。礦區(qū)內(nèi)主要河流有：礦區(qū)南邊的Arun Khola，河水由西往東流動，距礦區(qū)相對高差800m以上。

區(qū)域上大致位于中喜馬拉雅帶與低喜馬拉雅帶接觸部位，即邊緣主斷層附近(夏之秋，1990；吳欽，1994）（圖1）。為單斜構(gòu)造，構(gòu)造中等，區(qū)內(nèi)未見巖漿巖和變質(zhì)巖。

圖1 尼泊爾地形分帶圖

1 礦區(qū)地質(zhì)

1.1 地層

礦區(qū)出露地層較簡單，主要為震旦系加布陽巖系尼爾吉里組（Z）、拉郡組（Z），少量第四系(Q4)。由老至新敘述于下（圖2）。

震旦系加布陽巖系尼爾吉里組（Z）：上部為淺灰—深灰色灰?guī)r，微晶結(jié)構(gòu)，中—厚層狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造，灰?guī)r中夾有淺灰—淺灰黃色薄—中層狀白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r夾層，厚度大于400m；中下部為淺黃、淺灰綠色砂泥巖，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層狀構(gòu)造，主要礦物成份為泥質(zhì)，其間夾有薄層淺灰色灰?guī)r，厚度23～30m；下部為深灰色灰?guī)r與淺灰、淺灰黃色白云質(zhì)灰?guī)r互層，厚度40～150m。

圖2 帕羅帕縣Bhutuke水泥用石灰?guī)r礦區(qū)地質(zhì)圖

震旦系加布陽巖系拉郡組（Z）：底部為薄層狀灰?guī)r與淡黃色白云巖互層，厚度大于270m；中上部為黃色、黃褐色砂泥巖，厚度大于100m。與下伏震旦系加布陽巖系尼爾吉里組（Z）斷層接觸。

第四系(Q4)：殘坡積(Q4edl)，主要分布在礦區(qū)南側(cè)低洼槽谷及緩坡地帶，為殘坡積含碎石砂土堆積層形成莊稼地。厚約0～2m。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)大致位于中喜馬拉雅帶與低喜馬拉雅帶接觸部位，即邊緣主斷層附近，是急傾斜的逆斷層，礦區(qū)范圍內(nèi)地層為向南東單斜構(gòu)造，走向近北東—南西展布，產(chǎn)狀115°～206°∠17°～60°。礦區(qū)內(nèi)見次級小褶皺，沿走向巖（礦）層厚度變化穩(wěn)定，礦區(qū)構(gòu)造類型中等。礦區(qū)內(nèi)發(fā)育有一條斷層（F1），分布于礦體與頂板接觸界線（表1），可見零星強風(fēng)化斷層角礫巖殘留體。斷層線平面上形態(tài)不規(guī)則，對礦體形態(tài)及完整性有一定影響。

表1 斷層特征統(tǒng)計表

節(jié)理裂隙，礦體位于斷層下盤，在斷層形成過程中，巖體內(nèi)部發(fā)生擠壓碎裂，在地形陡峻處較常見，綜合整理研究后，按其發(fā)育程度和產(chǎn)狀共分為三組，第一組產(chǎn)狀為54°～75°∠56°～66°，裂隙為斜向節(jié)理，節(jié)理走向與巖層走向斜交，裂面相對平直，裂縫寬一般0.50～3.00cm，充填黃色粘土及少量石灰?guī)r碎塊，走向延長數(shù)米至十余米，傾向延深數(shù)米，向下閉合；第二組產(chǎn)狀為243°～285°∠58°～80°，裂隙為傾向節(jié)理，節(jié)理走向與巖層走向大致垂直，裂面較平直光滑，裂縫逐漸閉合，寬一般0.1～10cm，充填黃色粘土及少量石灰?guī)r碎塊，走向延長一般數(shù)米至數(shù)十米，傾向延深數(shù)米，向下閉合；一、二組裂隙為X共軛裂隙。第三組產(chǎn)狀為311°～357°∠53°～62°，裂隙為斜向節(jié)理，節(jié)理走向與巖層走向斜交，裂面相對平直，裂縫寬一般0.10～2.00cm，充填少量黃色粘土，走向延長1至十余米，傾向延深數(shù)米，向下閉合，與一、二組裂隙為X共軛裂隙（圖3）)。礦區(qū)裂隙雖然普遍發(fā)育，但連通性較差，規(guī)模不大，對地層的完整性、連續(xù)性不造成影響。

圖3 節(jié)理傾向、傾角玫瑰花圖

圖4 地質(zhì)剖面圖

2 礦體地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

礦體賦存于加布陽巖系尼爾吉里組（Z）地層內(nèi)，產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致，總體走向南西—北東向，傾向115°～206°，傾角17°～60°（圖4）。礦體出露標(biāo)高1 238～1 684m，出露走向長度為1.57km，寬度為310～580m，層狀產(chǎn)出，在走向和傾向上礦層厚度基本穩(wěn)定。

2.2 礦石類型及質(zhì)量特征

據(jù)礦石的礦物組成、結(jié)構(gòu)及構(gòu)造特征，礦區(qū)礦石自然類型主要為石灰?guī)r，占95%。石灰?guī)r礦石：灰、深灰色，少量淺灰色，中層-塊狀，以微-粉晶結(jié)構(gòu)及粉-細晶結(jié)構(gòu)（圖5）為主，致密、性脆、斷面為貝殼狀。礦物成份：方解石75%～93%，白云石占6%～20%，另含少量泥質(zhì)、鐵質(zhì)。泥質(zhì)多呈填隙狀，分布于后期方解石脈中，少部分呈交代狀。粒徑0.004～0.06mm，鐵質(zhì)在巖石中呈星散粒狀～浸染條紋狀分布。少量灰?guī)r夾泥質(zhì)條帶。

礦石主要化學(xué)成分最低（高）值及平均值見（表2），由表2看出礦石有益組分（CaO、SiO2、Al2O3、TFe2O3）含量偏低，有害組份（MgO、K2O、Na2O、SO3）含量偏高，質(zhì)量一般。

圖5 石灰?guī)r光片

由化學(xué)分析結(jié)果表統(tǒng)計表明，CaO含量分布于45%～55%之間，MgO含量分布于0.19%～3.42%之間，礦石符合《冶金、化工石灰?guī)r及白云巖、水泥原料礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》（表3）中水泥用石灰質(zhì)原料一般工業(yè)指標(biāo)，達到Ⅱ級品要求，礦石質(zhì)量一般。

表2 礦石化學(xué)成份最低(高)值及平均值表

2.3 礦體圍巖和夾石

表3 水泥用石灰質(zhì)原料礦石化學(xué)成分一般要求

表4 夾石特征表

礦體為震旦系加布陽巖系尼爾吉里組（Z）：灰、深灰色中—厚層石灰?guī)r組成，直接頂板為震旦系加布陽巖系拉郡組（Z）薄層狀淡黃色白云巖與薄層狀深灰色灰?guī)r互，與礦層界線清楚，接觸關(guān)系為斷層接觸，化學(xué)成分：CaO 30.76%～31.37%，MgO 16.68%～17.49%，為低鈣、高鎂白云巖。礦層直接底板為震旦系加布陽巖系尼爾吉里組（Z）下部淺灰、淺灰黃色白云質(zhì)灰?guī)r，間接底板為淺灰黃、淺灰綠色砂泥巖，與礦層界線清楚。

礦體內(nèi)共見有17個夾石體，為低鈣、高鎂的白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r夾石體。各夾石體產(chǎn)出特征及化學(xué)成份見（表4）。

3 礦床開采技術(shù)條件

礦區(qū)屬中山深切割地貌，整體地勢呈北東南西綿延起伏延展的陡險山脊，地勢中、西部高，南、北、東部低，區(qū)內(nèi)最高峰為礦區(qū)中部山頂，海拔標(biāo)高1 684m，最低位于礦區(qū)南東腳，海拔標(biāo)高1 238m，相對高差446m。礦區(qū)附近主要河流為礦區(qū)南邊山腳的Arun Khola河，河水由西往東流動，與礦區(qū)相對高差800m以上。礦區(qū)內(nèi)礦體中節(jié)理裂隙發(fā)育，沿節(jié)理面、層面均不同程度發(fā)育溶蝕裂隙，未見巖溶洞穴。礦區(qū)地形利于大氣降水自然排泄，雨水沿山谷自然流入礦區(qū)南邊的Arun Khola河，對礦山開采影響較小。礦區(qū)范圍內(nèi)未見地表水、地下水及泉水出露，水文地質(zhì)條件簡單。

礦山屬中低山峰脊及溶蝕洼地、溝谷地貌，巖體主要由堅硬的碳酸鹽巖、泥質(zhì)巖組成，規(guī)模大而穩(wěn)定，自然邊坡高而較緩，礦石平均抗壓強度為34.9MPa，屬硬質(zhì)巖石。礦區(qū)巖溶不發(fā)育，地質(zhì)構(gòu)造中等，地形陡險，工程地質(zhì)條件中等。

礦區(qū)大致位于中喜馬拉雅帶與低喜馬拉雅帶接觸部位，即邊緣主斷層附近，南東側(cè)于斷層接觸，節(jié)理發(fā)育。礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡單，工程地質(zhì)條件中等，巖（礦）石化學(xué)成份對礦區(qū)環(huán)境無影響。礦區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌等不良地質(zhì)災(zāi)害體遺跡。近年來尼泊爾地震不斷，對礦區(qū)山體的穩(wěn)定性有一定影響。礦山未來開發(fā)利用過程中會改變巖體結(jié)構(gòu)及巖石應(yīng)力，加速陡崖區(qū)段風(fēng)化殘留巖塊剝落，在雨季及人工活動中可能會誘發(fā)滑坡及崩塌等不良地質(zhì)災(zāi)害，建議在未來的開發(fā)過程中各種廢（土）石及生產(chǎn)、生活垃圾雜料等，要選擇安全的堆放場地和堆放方式，及時進行無害化處理，并綠化，礦山的原始環(huán)境地質(zhì)條件簡單。

綜上所述，礦山為露天臺階式開采，開采技術(shù)條件簡單。

4 礦床成因淺析及遠景

Bhutuke水泥用石灰?guī)r礦區(qū)大致位于中喜馬拉雅帶與低喜馬拉雅帶接觸部位，即邊緣主斷層附近，礦體賦存于加布陽巖系尼爾吉里組（Z）地層內(nèi)，呈中厚層狀單斜產(chǎn)出。礦區(qū)巖性組合：上部為淺灰—深灰色灰?guī)r，灰?guī)r中夾有淺灰—淺灰黃色薄—中層狀白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r夾層；中下部為淺黃、淺灰綠色砂泥巖，其間夾有薄層淺灰色灰?guī)r；下部為深灰色灰?guī)r與淺灰、淺灰黃色白云質(zhì)灰?guī)r互層，礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致。生物化石組合以腕足類、有孔蟲、刺皮屑、介形蟲為主要特征，說明本礦床屬淺海相化學(xué)沉積型碳酸鹽巖礦床（鄧修林，2016；樊檁，2017；中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心，2004；高瑞祥，2014；平志泉，2015）。

根據(jù)同一地層、同一構(gòu)造的類比性可知，礦體北東、南西及深部方向還有一定的遠景資源量。

夏之秋．1990．尼泊爾的地質(zhì)概況[J]．中國地質(zhì)，12（012）：27．

吳欽．1994．尼泊爾地質(zhì)和礦產(chǎn)簡介[J]．西藏地質(zhì)，（1）：223-227.

鄧修林．2016．安縣大風(fēng)巖水泥用石灰?guī)r礦地質(zhì)特征及成因[J]．四川地質(zhì)學(xué)報，36（2）：221-223．

樊檁．2017．巴塘縣拉哇水泥用大理巖礦地質(zhì)特征及成因[J]．四川地質(zhì)學(xué)報．37（2）：268-270．

中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心．2004．建材-非金屬礦產(chǎn)地質(zhì)工作指南[R]．

高瑞祥．2014．臥牛坪飛來峰石灰?guī)r礦地質(zhì)特征及勘查[J]．四川地質(zhì)學(xué)報，34（1）：83-85．

平志泉．2015．肖家山水泥用石灰?guī)r礦礦床特征及成因分析[J]．環(huán)球人文地理．評論版，06（12）：131-132．

Geological Features and Genesis of the Bhutuke Cement Limestone Deposit in Palpa District, Nepal

WANG Wen-yu

(Sichuan Division, Geological Exploration Center for the China Building Material Industry, Chengdu 610017)

The Bhutuke cement limestone deposit in Palpa District, Nepal lies in the contact of the Middle Himalayan zone and the High Himalayan zone, i.e. near the marginal main fault. The Sinian Gabuyang Series and the Quaternary Holocene relict are exposed in the ore district. The deposit is confined to the Neil Jiri's Group of the Sinian Gabuyang Series as thick beds, being a shallow marine chemical sedimentary carbonate deposit. The ore is of good and stable quality. The mining conditions in the mine are good.There is a great demand for cement in the area where the mine is located. The exploitation and utilization of the deposit will produce good economic and social benefits.

Bhutuke cement limestone; geological feature; genesis; Palpa District, Nepal

P619.22

A

1006-0995（2021）03-0406-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.03.010

2020-11-02

王文玉（1986-），男，云南昆明人，工程師，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作及地質(zhì)找礦工作