東陽(yáng)峰礦區(qū)的礦體特征及開采條件分析

程良宇

（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心江西總隊(duì)，江西 上饒 334000）

1 區(qū)域地質(zhì)特征

礦區(qū)在區(qū)域構(gòu)造位置上位于蓮花～吉水復(fù)式向斜的永新～花橋（吉水）復(fù)向斜安福縣楓田一帶。

1.1 區(qū)域地層

在安福縣楓田鎮(zhèn)一帶出露地層有二疊系和第四系，其巖性簡(jiǎn)述如下。

（1）二疊系（P）：該地區(qū)出露了二疊系下統(tǒng)茅口組和二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M及長(zhǎng)興組地層。

①二疊系茅口組（P1m）：主要有茅口組下段（P1m1）與茅口組中上段（P1m2+3）巖層。茅口組下段（P1m1）：巖性為一套灰黑色含炭鈣質(zhì)頁(yè)巖夾透鏡狀石灰石或泥質(zhì)石灰石、時(shí)夾硅質(zhì)頁(yè)巖，頁(yè)巖較柔軟，小褶曲異常發(fā)育，產(chǎn)大量腕足類及較多蜒類化石。茅口組中上段（P1m2+3）：巖性為一套灰～深灰色夾灰黑色厚層～巨厚層狀燧石結(jié)核灰?guī)r。②二疊系龍?zhí)督M（P2l）：巖性以砂巖、頁(yè)巖為主夾炭質(zhì)頁(yè)巖及煤層，韻律清楚，為海陸交替相沉積。按照巖性及含煤情況，龍?zhí)督M自下而上又可分為：官山段、老山段、獅子山段及王潘里段。二疊系長(zhǎng)興組（P2c）：巖性以深灰色含白云質(zhì)灰?guī)r為主夾鈣質(zhì)頁(yè)巖，產(chǎn)大量蜒類、珊瑚腕足類、苔蘚化石，屬淺海相沉積。

（2）第四系（Q）：巖性為殘坡積及沖積砂礫石土、粘土及亞粘土。

1.2 區(qū)域構(gòu)造

（1）褶皺構(gòu)造：為永新～花橋復(fù)向斜中安福縣王家坑～瓜畬向斜的南翼地帶，該向斜核部為二疊系龍?zhí)督M及長(zhǎng)興組，兩翼依次為二疊系茅口組及石炭系，向斜軸呈東西走向，向斜形態(tài)由西向東逐漸開闊。

（2）斷裂構(gòu)造；主要有正東西向及北東東向斷裂構(gòu)造，次為北西及北西西向斷裂。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)只出露了二疊系下統(tǒng)茅口組中上段及第四系。茅口組呈北西向展布，總體為一單斜，第四系沿溝谷低洼處分布。其巖性特征由老至新描述如下：

（1）二疊系茅口組中上段（P1m2+3），按巖性特征可分為上、中、下三個(gè)亞段，由下自上巖性情況分別為：

第一亞段（P1m12+3）：巖性為燧石結(jié)核灰?guī)r，灰～深灰色厚層狀、灰黑色～深灰色，含少量薄層狀炭質(zhì)頁(yè)巖，炭質(zhì)頁(yè)巖厚度不大于4cm。其燧石多以結(jié)核狀分布于灰?guī)r中，燧石結(jié)核含量小于5%。分布于礦區(qū)石屋洞西側(cè)，由CK201、ZK201、CK001、CK002、ZK501、ZK502、ZK301、ZK801鉆孔控制，揭露厚度約100m～150m。

第二亞段（P1m22+3）：巖性為微晶灰?guī)r，灰～深灰色偶夾灰黑色，厚～巨厚層狀。鉆孔揭露該段中灰?guī)r質(zhì)純，局部含少量燧石條帶夾層，共有11條分布，夾石主要分布于灰?guī)r礦礦層頂?shù)装甯浇?，呈條帶狀、似層狀及透鏡狀分布。該段巖性有多個(gè)鉆孔控制了頂?shù)装暹吔缇€，且已控制到-50米標(biāo)高。該段主要分布于礦區(qū)東陽(yáng)峰與石屋洞之間。為灰?guī)r礦礦層，礦區(qū)內(nèi)控制最大厚度約140m（CK501鉆孔）。

第三亞段（P1m32+3）：巖性為含燧石條帶灰?guī)r，灰～深灰色中～厚層狀，含少量薄層狀炭質(zhì)灰?guī)r，炭質(zhì)灰?guī)r厚度不大于4cm。上部夾1m～2m灰色～淺灰色灰?guī)r。燧石呈條帶及團(tuán)塊狀，大者達(dá)20×40cm，小者4×6cm，燧石條帶含量大于25%。分布于礦區(qū)東陽(yáng)峰東側(cè)地形高處。本次鉆探已由多個(gè)鉆孔控制該段巖性，其fSiO2大大超過(guò)了灰?guī)r的指標(biāo)。

（2）第四系（Q）：巖性為棕黃色～棕紅色殘坡積粘土、亞粘土、含礫砂土及砂礫石土。鉆孔揭露最淺0米（ZK202-2、CK603孔等），最厚可達(dá)30m（ZK104-1孔），平均厚度10.21m。主要分布于礦區(qū)東部東陽(yáng)峰山頂、山脊、緩坡以及西部山坡、低洼處。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)巖層呈單斜構(gòu)造產(chǎn)出，地層產(chǎn)狀為100°～115°∠30°～45°，淺部平均產(chǎn)狀100°∠40°。通過(guò)以往勘查發(fā)現(xiàn)兩條斷層，即F1、F2，其特征簡(jiǎn)述如下：F1斷層：位于礦區(qū)石屋洞山頂西側(cè)，為北東走向的逆斷層，往北可能延伸到第四系覆蓋層之下，傾角50°～65°，傾向東南，傾向呈上緩下陡的弧形斷裂面形態(tài)，斷裂構(gòu)造破碎帶較薄，旁側(cè)巖石較破碎。發(fā)育長(zhǎng)280米，推測(cè)發(fā)育長(zhǎng)約600米左右。F2斷層：位于礦區(qū)東陽(yáng)峰山頂北側(cè)，為近東西走向的平推斷層，推測(cè)發(fā)育長(zhǎng)度280m，傾向北，傾角70°，上、下盤垂直斷距約5m～10m。礦區(qū)內(nèi)出露的兩條斷裂構(gòu)造對(duì)礦石質(zhì)量和礦體的完整性沒(méi)有影響。

2.3 巖漿巖

在礦區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)巖漿巖體。

2.4 礦區(qū)巖溶

根據(jù)本次工作對(duì)礦山采坑、鉆孔所見巖溶裂隙的統(tǒng)計(jì)，巖溶裂隙率平均小于1.8%，下部采坑幾乎很少見到巖溶溶洞，巖溶裂隙率小于0.5，幾個(gè)揭穿礦層的深孔（如CK501、CK801等）巖芯采取率達(dá)95%以上，未見巖溶溶洞等現(xiàn)象，巖溶率更低，小于0.2%。本次鉆探施工的5個(gè)鉆孔（ZK301、ZK302、ZK501、ZK502、ZK801）未見巖溶溶洞等現(xiàn)象，可見礦山剝離了第四系表土層之后以下3m～6m范圍內(nèi)淺部巖溶發(fā)育外，到了中風(fēng)化層以下，巖溶不發(fā)育，在斷裂帶及其附近巖溶裂隙率稍有提高，但礦區(qū)斷裂發(fā)育較少，對(duì)礦層影響很小。故礦區(qū)巖溶裂隙率平均不到2%。

3 礦體特征

3.1 礦體特征

灰?guī)r礦礦層賦存于二疊系下段茅口組中上段第二亞段之中。主要礦層為一層，層位較穩(wěn)定。

灰?guī)r礦：礦層分布范圍北起Ⅳ線石屋洞北，東陽(yáng)峰南，南至Ⅷ線，礦區(qū)范圍內(nèi)控制走向長(zhǎng)435m，最寬約550m，面積約0.246km2，礦層出露標(biāo)高+176.49m（現(xiàn)已采完），最低標(biāo)高-50m（CK801鉆孔，水泥用灰?guī)r礦礦層控制垂深130米，鉆孔深207.21m）。

3.2 礦石類型

根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造及礦物成份，礦區(qū)僅有一種礦石自然類型，即微晶灰?guī)r。微晶灰?guī)r：巨厚層狀，為深灰、灰黑等色，微晶結(jié)構(gòu)。主要的礦物成份為微晶方解石，少量生物遺體、炭質(zhì)灰?guī)r。主要分布于礦區(qū)的北起Ⅳ線石屋洞北，東陽(yáng)峰南，南至Ⅷ線。方解石為極細(xì)小的等軸粒狀、棱形狀和不規(guī)則的顆粒狀，粒度大小在0.05mm±，含量85%以上。生物遺體眼球形、彎目形和圓形，生物遺體大小不均，體內(nèi)由微晶方解石組成，生物大小在0.1mm～3.5mm不等，生物種類是蜓類，少量的藻類、輪孔蟲等。含量在12%左右。炭質(zhì)為黑色細(xì)小的質(zhì)點(diǎn)狀和霧狀集合體，大小0.005mm～0.1mm，含量2%～3%。

3.3 礦石品級(jí)

灰?guī)r礦礦石Ⅱ級(jí)品：為灰、深灰等色的微晶灰?guī)r，泥晶、微晶結(jié)構(gòu)，中厚層－巨厚層狀構(gòu)造。巖石主要礦物成份為泥晶、微晶方解石，含量一般78%～92%。Ⅱ級(jí)品礦石主要分布于二疊系下段茅口組中上段第二亞段之中，在各勘探線的分布對(duì)應(yīng)性較好。

3.4 礦石質(zhì)量特征

礦石為灰～深灰～灰黑色灰?guī)r，呈隱晶～微晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，偶含炭質(zhì)而呈灰黑色。礦石主要礦物成份為方解石，少量硅質(zhì)和鎂質(zhì)。

經(jīng)以往及本次勘探取樣300件測(cè)試，礦石化學(xué)成份為：礦石有益組份CaO單樣含量為45.23%～55.68%，平均52.55%。其中含量在＜48的占總樣數(shù)的2%（6件）；含量在48%～52%的占總樣數(shù)的28%（84件）；含量52%～55%的占總樣數(shù)的64%（192件）；含量≥55%占總樣數(shù)的6%（18件）。CaO含量在傾向上的變化系4.93%，CaO含量穩(wěn)定。

礦石次要化學(xué)組份SiO2單樣含量為0.12%～11.74%，平均2.72%，SiO2含量在傾向上的變化系數(shù)為118.70%，根據(jù)“基礎(chǔ)報(bào)告”Al2O3單樣含量為0.14%～0.89%，平均0.32%；Fe2O3單樣含量為0.064%～0.530%，平均0.157%；K2O單樣含量為0.008%～0.320%，平均0.078%；Na2O單樣含量為0.003%～0.048%，平均0.008%；SO3單樣含量為0.006%～0.220%，平均0.021%；Cl-單樣含量為0.001%～0.008%，平均0.004%；燒失量單樣含量為39.63%～43.64%，平均43.22%。

綜上所述，礦體礦石有益組份CaO含量高且變化穩(wěn)定，有害組份MgO含量較低的，是優(yōu)質(zhì)的石灰質(zhì)。

3.5 礦體圍巖及夾石

圍巖巖性為燧石結(jié)核灰?guī)r、含燧石條帶灰?guī)r，主要分布于礦體的頂、底部。厚度達(dá)60m～200m。

礦體底板巖性主要為灰色～深灰色含燧石條帶灰?guī)r，及深灰色～灰黑色隱晶質(zhì)燧石結(jié)核灰?guī)r（SiO2含量達(dá)15%～50%），鉆孔揭露假厚度達(dá)80m～120m。

礦體頂板巖性主要為淺灰、深灰色含燧石結(jié)核灰?guī)r，夾灰色隱晶質(zhì)灰?guī)r，灰?guī)r呈1m～3m厚度的互層狀態(tài)產(chǎn)出，鉆孔揭露假厚度達(dá)100m～200m?；?guī)r礦體圍巖可做建筑石料用。

灰?guī)r礦礦體夾石在礦體中呈條帶狀或透鏡狀分布的燧石條帶灰?guī)r，在勘探控制范圍內(nèi)共發(fā)現(xiàn)了11條，夾石長(zhǎng)短不一，厚薄不一。夾石的主要特點(diǎn)是SiO2含量大于6%，CaO含量一般小于48%，夾石一般在走向上不連續(xù)，呈長(zhǎng)透鏡條帶狀產(chǎn)出?；?guī)r礦體夾石可做建筑石料用。

4 礦床開采技術(shù)條件

礦區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)條件，主要影響為水文地質(zhì)條件和環(huán)境地質(zhì)條件，礦床開采技術(shù)條件屬于水文、工程地質(zhì)條件中等的礦床（Ⅱ-4），礦床環(huán)境地質(zhì)條件所屬類型為：質(zhì)量良。

5 結(jié)語(yǔ)

礦區(qū)灰?guī)r礦礦體為二疊系茅口組中上段(P1m22+3)第二亞階中的微晶灰?guī)r，灰～深灰色偶夾灰黑色，厚～巨厚層狀。鉆孔揭露該段中灰?guī)r質(zhì)純，含少量燧石條帶夾層，共有11條分布，夾石主要分布于灰?guī)r礦礦層頂?shù)装甯浇?，呈條帶狀、似層狀及透鏡狀分布。礦體呈單斜產(chǎn)出，產(chǎn)狀為100°～115°∠30°～45°，平均產(chǎn)狀約為100°∠40°。礦體呈巨厚層狀，總厚度約200m～300m，礦層厚度變化穩(wěn)定，連續(xù)性較好，厚度變化系數(shù)小于40%。

綜上所述，該礦區(qū)具備良好的工業(yè)開采價(jià)值。