代县瓦窑头建筑用石料石灰岩矿产特征分析.pdf

057056华北自然资源地质勘探2023.5总第116期052023年剥蚀严重，仅有零星保留；研究区第四系的地层层序较为完整，全新统冲、洪积物出露于现代河流及沟谷底部，上更新统风积地层披覆于丘岭和阶地的顶部，中更新统冲积地层分布于丘岭和高级阶地的中部，下更新统冲积地层分布于丘岭和高级阶地的下部。5 结论阳泉市新生界沉积特征受喜马拉雅早期运动和挽近期及新构运动造所控制，不同时期的沉积环境不同。古近纪期处于侵蚀剥蚀阶段，区内没有沉积地层存在；新近纪区内发育了早期温河及其支流，沉积了保德组洪积相砾岩地层（N b）和静乐组冲积1相泥岩地层（N j）；进入第四纪早、中期，温河改2道，区内出现荫营河、桃河、南川河3条现代河流，地表水剥蚀了新近系的静乐组泥岩和保德组砾岩，自下而上相继堆积了午城组粘土及粉质粘土地12层（Qp w）、离石组粉质粘土及粉土（地层Qp l）、3峙峪组粉土及砂砾石地层（Qp s），与峙峪组同期3风积沉积了马兰组黄土地层（Qp m）；第四系后期，荫营河、桃河、南川河3条现代河流的一级阶地沉积全新统选仁组粉土、卵砾石地层（Qht），3条现代河流的河床沉积了全新统的沱阳组砂砾石和卵砾石层（Qhx）。(上接第52页)裂附近等值线形态存在明显变化。2）黄庄高丽营断裂（F）断裂带宽度较大、1产状陡立，视倾角为6070，上下两盘基岩埋深相差为200 m左右，上断点埋深约50 m，该断裂存在晚更新世活动迹象。黄庄高丽营断裂断裂带发育2条次级断裂（F 与F），F 距离主断裂F 东侧1-21-31-21约750 m，走向NNE，视倾向为E，视倾角为67左右，为正断活动特征，上断点埋深约75 m，浅部第四系未见明显错动，该次级断层最新活动时代为上新世。F 断裂倾向北西，断距较大，在北拒马河北1-3岸断裂下盘基岩埋藏较浅，在百尺竿镇至泗各庄村一带，基岩埋深小于100 m，在北拒马河南岸，断裂下盘基岩埋深在200300 m变化。琉璃河断裂（F）走向NEE，倾向SSE，以正断活动为主，上断点2埋深约150 m，晚更新统错动不明显，琉璃河断裂（F）第四纪以来不活动。琉璃河断裂（F）在百22尺竿村一带发育1条次级断裂，活动性较弱。参考文献：1 曹伯勋.第四纪是环境地质学研究的重要时代J.地质科技情报,1989(03):44-50.2 中国地质调查局.水文地质手册(第二版)M.北 京:地质出版社,2012:14-32.3 赵红梅,刘林敬,赵华,毕志伟,王成敏,杨劲松,王利康.滹沱河古河道晚第四纪高分辨率地层 层序及沉积特征J.地层学杂志,2019,43(4):389-400.参考文献：1 李帝铨,底青云,王光杰,李英贤,石昆法,岳安平,白大为.CSAMT探测断层在北京新区规划中的应用 J.地 球物理学进展,2008,23(6):1963-1969.2 雷晓东,关伟,郭彤,等.北京昌平高崖口一南口 隐伏岩溶水系统地质构造新认识J.地质科学,2016,51(1):116-127.3 雷晓东,杨全和,李晨,等.北京凤河营地热田东 北部综合地球物理勘探J.物探与化探,2017,41 (2):249-255.4 戚帮申,丰成君,谭成轩,等.京张地区延矾盆地 北缘活动断裂带桑园镇隐伏段综合地球物理及 钻孔地层剖面研究J.中国地质,2019,46(3):468-481.5 戚帮申,潘智锋,丰成君,等.北京顺义断裂第四 纪活动性地球物理及钻孔综合探测证据J.地 质学报,2020,94(4):1315-1329.吴 晗：代县瓦窑头建筑用石料石灰岩矿产特征分析目前，国家大力发展基础建设，建筑石料是不1-2可或缺且用量极大的矿产资源之一。代县已知矿藏共24种，大型矿床7个，中型矿床2个，小型矿床10个。铁矿为区域内主要矿产资源之一，探明储量15.36 亿t，位居山西省第一。此外，区域内花岗岩、钾长石、石灰石、金、银、铜等也比较丰富。本文通过对山西省代县雁门关乡西瓦窑头一带建筑用石料石灰岩矿进行详细的地质勘查，结合钻孔、探槽和剖面取样化学分析，对研究区内水泥用石灰岩的地质赋存特征进行了细致分析。1 地质背景研究区大地构造地处吕梁太行断块中部宁武静乐块坳北段的雁门关恒山隆起，隆起内由于断裂所致，残留有寒武系地层，表明此隆起复合3在古生代构造之上，最早于下古生代末上升。隆起地段内的断裂以逆断层为主，其次为正断层，断裂总体走向以平行隆起轴线为主，为北东南西向，次有近南北向、近东西向、北北东南南西向。东北部出露2条走向北西南东的辉绿岩脉，长度均大于8 km，宽度一般数米至数十米。区域内出露地层有太古界五台群胡峪组（AWh）、东湾组（AWd），古生界寒武系下统（）、中统（）、12上统（）、奥陶系下统（O）、中统下马家沟组31（O x）、上马家沟组（O s）、石炭系中统本溪组22（C b），新生界新近系上新统静乐组（N j）、第22四系下更新统（Q）、中更新统（Q）、上更新统12（Q）、全新统（Q）。根据区域详查资料，矿体34主要赋存于寒武系凤山组、长山组、崮山组、张夏组地层中，呈厚层状产出，研究区内获得建筑用石3料石灰岩控制资源量为325.3 万m，推断资源量为3467.8 万m。2 矿床地质特征2.1 矿体特征依据矿产地质勘查规范 建筑用石料类（DZ/T03412020）中建筑用石料一般工业指标对矿体4-5进行圈定，共圈定共生矿产建筑用石料矿体4层、6个矿体（其中，JK2矿层由矿界切分为JK2-1、JK2-2及JK2-3三个矿体），无夹层，产状较平缓，与地层产状一致，总体倾向105176，倾角一般为310。摘要：文章通过对代县瓦窑头一带建筑用石料石灰岩矿进行详细勘探及研究，为建筑用石料石灰岩开发提供建议。根据多手段综合勘探可知，石料用石灰岩矿体赋存于寒武系凤山组、长山组、崮山组、张夏组地层中，呈厚层状产出。通过物性指标测试，均符合建筑用石料石灰岩指标。关键词：建筑用石料；石灰岩；瓦窑头中图分类号：P619 文 献标识码：A文章编号：2096-7519（2023）05-57-3代县瓦窑头建筑用石料石灰岩矿产特征分析吴 晗（山西省矿产资源调查监测中心，山西 太原 030024）作者简介：吴晗（1986），女，工程师，硕士，毕业于东北石油大学，主要从事矿产资源调查与评价管理工作。吴 晗：代县瓦窑头建筑用石料石灰岩矿产特征分析058059华北自然资源2023.5总第116期052023年地质勘探析可知：矿体平均品位CaO 50.31%，MgO 0.74%，K O+Na O 0.412%，赋存标高19421662 m。223 刘燕海,李琨杰,刘东娜,薛曙斌,刘杨飞,褚永辉.沁水盆地新近纪张村组油页岩评价及古环境分 析J.煤田地质与勘探,2020,48(05):16-25.4 赵云川,刘波,杨德武.四川省南江县东榆镇耳子 山建筑用石料矿床地质特征及开采技术条件研 究J.四川有色金属,2015(02):37-39.5 廉波.山东省某矿区建筑用石料矿床地质特征及 开采技术条件J.中国金属通报,2019(06):198-199.参考文献：1 秦松岭.安徽省蒙城县双锁山建筑石料矿矿山地 质环境治理工程J.西部资源,2022(04):28-31.2 罗伟,罗林,吴波.四川南江地区建筑石料用灰岩 矿地质特征及资源潜力分析J.中国非金属矿 工业导刊,2023(01):58-60+73.表1 建筑用石料矿体特征一览表1）JK1：分布于详查区西北部3勘查线东西两侧，赋存于寒武系上统凤山组上部，岩性为含泥质条带灰岩，区内未见顶板，底板岩性为泥晶灰岩、条带灰岩，无夹层。矿层南北长约490 m，东西宽约360 m，赋存标高20041918 m。矿层由2个探槽控制（TC02、TC05），共划分3个块段，其中1-1块段为控制资源量，1-2、1-3块段为推断资源量。矿层抗压强度（饱和）49.270.2 MPa，厚度34.476.8 m。2）JK2-1：分布于详查区西北部3勘查线东西两侧，赋存于寒武系上统凤山组中部，岩性为含泥质条带灰岩，顶板为泥晶灰岩、条带灰岩，底板岩性为泥晶灰岩、条带灰岩，无夹层。矿层南北长约515 m，东西宽约455 m，赋存标高19381898 m，距上部JK1矿层约43 m。矿层由2个探槽（TC02、TC05）控制，共划分3个块段，其中2-1、2-2块段为控制资源量，2-5块段为推断资源量。矿层抗压强度（饱和）57.658.6 MPa，厚度10 m。3）JK2-2：分布于详查区西北部1勘查线东西两侧，赋存于寒武系上统凤山组中部，岩性为含泥质条带灰岩，顶板为泥晶灰岩、条带灰岩，底板岩性为泥晶灰岩、条带灰岩，无夹层。矿层东西长约130 m，南北宽约90 m，赋存标高19331904 m。矿层由1个探槽（TC06）及1个钻孔（ZK01）控制，共划分1个块段，即2-3块段，为推断资源量。矿层抗压强度（饱和）55.873.2 MPa，厚度910.9 m。4）JK2-3：分布于详查区西北部1勘查线西侧至矿界，赋存于寒武系上统凤山组中部，岩性为含泥质条带灰岩，顶板为泥晶灰岩、条带灰岩，底板岩性为泥晶灰岩、条带灰岩，无夹层。矿层南北长约225 m，东西宽约40 m，赋存标高19321910 m。矿层由1个探槽（TC06）及1个钻孔（ZK01）控制，共划分1个块段，即2-4块段，为推断资源量。矿层抗压强度（饱和）55.873.2 MPa，厚度910.9 m。5）JK3：分布于详查区中北部3勘查线以东、3勘查线与1勘查线之间，及1勘查线以西至矿界，赋存于寒武系上统凤山组下部，岩性为含泥质条带灰岩，顶板为泥晶灰岩、条带灰岩，底板岩性为薄层状泥质条带灰岩。矿层南北长约980 m，东西宽约810 m，赋存标高18981864 m，距上部JK2矿层约37 m。矿层由3个探槽（TC02、TC05、TC06）及1个钻孔（ZK01）控制，共划分4个块段，其中3-1、3-2块段为控制资源量，3-3、3-4块段为推断资源量。矿层抗压强度（饱和）39.571.5 MPa，厚度1111.15 m。6）JK4：分布于详查区中北部5勘查线与1勘查线之间，及1勘查线以西至矿界，赋存于寒武系上统凤山组下部，岩性为含泥质条带灰岩，顶板为薄层状泥质条带灰岩，底板岩性为条带灰岩、泥晶灰岩。矿层南北长约1050 m，东西宽约920 m，赋存标高18601818 m，距上部JK3矿层约42 m。矿层由3个探槽（TC02、TC03、TC05）及2个钻孔（ZK01、ZK02）控制，共划分4个块段，其中4-1、4-2块段为控制资源量，4-3、4-4块段为推断资源量。矿层抗压强度（饱和）53.986.0 MPa，厚度15.7317.90 m。2.2 矿石特征含泥质条带灰岩镜下特征为：镜下鉴定结果为泥微晶灰岩，泥微晶结构，块状构造。岩石矿物成分为方解石、白云石、生物屑、铁泥质等，按成分命名属灰岩。方解石呈泥巴微晶结构，其基底中较均匀或略显条纹状分布有较自形微粉晶、细晶白云石；白云石边缘常有铁泥质或受铁泥质污染，部分具环带状结构。后期有细小裂隙，充填微亮晶方解石。2.3 物性特征含泥质条带灰岩抗压强度（饱和）39.586.0 MPa，碱集料反应0.02%，压碎指标9.5%9.8%，坚固性4%5%，硫化物及硫酸盐0.017%0.087%，内照射指数0.10.2，内照射指数0.2，上述物性指标均符合规范要求。根据建筑用石料物理性能及化学成分的一般要求，该矿区的矿石类别指标为类。3 结论研究区建筑用石料水泥用石灰岩矿体赋存于寒武系凤山组、长山组、崮山组、张夏组地层中，呈厚层状产出。通过对研究区内7个矿体进行化学分矿体编号分布位置矿体形态出露规模/m产状组成矿石类型赋存标高/m真厚度/m抗压强度（饱和）/MPa资源量/万 tJK1分布于详查区西北部3勘查线东西两侧层状南北长约490 m，东西宽约 360 m倾向 104 175，倾 角4 11含泥质条带状灰岩 以及泥晶灰岩2004191855.6049.270.2234.7JK2-1分布于详查区西北部3勘查线东西两侧层状南北长约515 m，东西宽约 455 m倾向 104 175，倾 角4 11含泥质条带状灰岩 以及泥晶灰岩193818981057.658.678.3JK2-2分布于详查区西北部1勘查线东西两侧层状东西长约130 m，南北宽约 90 m倾向 104 175，倾 角4 11含泥质条带状灰岩 以及泥晶灰岩193319049.9555.873.21.3JK2-3分布于详查区西北部1勘查线西侧至矿界层状南北长约225 m，东西宽约 40 m倾向 104 175，倾 角4 11含泥质条带状灰岩 以及泥晶灰岩193219109.9555.873.20.5JK3分布于详查区中北部3勘查线以东、3 勘查线与1勘查线之间，及 1 勘查线以西至矿界层状南北长约980 m，东西宽约 810 m倾向 104 175，倾 角4 11含泥质条带状灰岩 以及泥晶灰岩1898186411.0839.571.5143.5JK4分布于详查区中北部5勘查线与1勘查线之间，及 1 勘查线以西至矿界层状南北长约1050 m，东西宽约 920 m倾向 104 175，倾 角4 11含泥质条带状灰岩 以及泥晶灰岩1860181816.9153.986.0334.8 吴 晗：代县瓦窑头建筑用石料石灰岩矿产特征分析058059华北自然资源2023.5总第116期052023年地质勘探析可知：矿体平均品位CaO 50.31%，MgO 0.74%，K O+Na O 0.412%，赋存标高19421662 m。223 刘燕海,李琨杰,刘东娜,薛曙斌,刘杨飞,褚永辉.沁水盆地新近纪张村组油页岩评价及古环境分 析J.煤田地质与勘探,2020,48(05):16-25.4 赵云川,刘波,杨德武.四川省南江县东榆镇耳子 山建筑用石料矿床地质特征及开采技术条件研 究J.四川有色金属,2015(02):37-39.5 廉波.山东省某矿区建筑用石料矿床地质特征及 开采技术条件J.中国金属通报,2019(06):198-199.参考文献：1 秦松岭.安徽省蒙城县双锁山建筑石料矿矿山地 质环境治理工程J.西部资源,2022(04):28-31.2 罗伟,罗林,吴波.四川南江地区建筑石料用灰岩 矿地质特征及资源潜力分析J.中国非金属矿 工业导刊,2023(01):58-60+73.表1 建筑用石料矿体特征一览表1）JK1：分布于详查区西北部3勘查线东西两侧，赋存于寒武系上统凤山组上部，岩性为含泥质条带灰岩，区内未见顶板，底板岩性为泥晶灰岩、条带灰岩，无夹层。矿层南北长约490 m，东西宽约360 m，赋存标高20041918 m。矿层由2个探槽控制（TC02、TC05），共划分3个块段，其中1-1块段为控制资源量，1-2、1-3块段为推断资源量。矿层抗压强度（饱和）49.270.2 MPa，厚度34.476.8 m。2）JK2-1：分布于详查区西北部3勘查线东西两侧，赋存于寒武系上统凤山组中部，岩性为含泥质条带灰岩，顶板为泥晶灰岩、条带灰岩，底板岩性为泥晶灰岩、条带灰岩，无夹层。矿层南北长约515 m，东西宽约455 m，赋存标高19381898 m，距上部JK1矿层约43 m。矿层由2个探槽（TC02、TC05）控制，共划分3个块段，其中2-1、2-2块段为控制资源量，2-5块段为推断资源量。矿层抗压强度（饱和）57.658.6 MPa，厚度10 m。3）JK2-2：分布于详查区西北部1勘查线东西两侧，赋存于寒武系上统凤山组中部，岩性为含泥质条带灰岩，顶板为泥晶灰岩、条带灰岩，底板岩性为泥晶灰岩、条带灰岩，无夹层。矿层东西长约130 m，南北宽约90 m，赋存标高19331904 m。矿层由1个探槽（TC06）及1个钻孔（ZK01）控制，共划分1个块段，即2-3块段，为推断资源量。矿层抗压强度（饱和）55.873.2 MPa，厚度910.9 m。4）JK2-3：分布于详查区西北部1勘查线西侧至矿界，赋存于寒武系上统凤山组中部，岩性为含泥质条带灰岩，顶板为泥晶灰岩、条带灰岩，底板岩性为泥晶灰岩、条带灰岩，无夹层。矿层南北长约225 m，东西宽约40 m，赋存标高19321910 m。矿层由1个探槽（TC06）及1个钻孔（ZK01）控制，共划分1个块段，即2-4块段，为推断资源量。矿层抗压强度（饱和）55.873.2 MPa，厚度910.9 m。5）JK3：分布于详查区中北部3勘查线以东、3勘查线与1勘查线之间，及1勘查线以西至矿界，赋存于寒武系上统凤山组下部，岩性为含泥质条带灰岩，顶板为泥晶灰岩、条带灰岩，底板岩性为薄层状泥质条带灰岩。矿层南北长约980 m，东西宽约810 m，赋存标高18981864 m，距上部JK2矿层约37 m。矿层由3个探槽（TC02、TC05、TC06）及1个钻孔（ZK01）控制，共划分4个块段，其中3-1、3-2块段为控制资源量，3-3、3-4块段为推断资源量。矿层抗压强度（饱和）39.571.5 MPa，厚度1111.15 m。6）JK4：分布于详查区中北部5勘查线与1勘查线之间，及1勘查线以西至矿界，赋存于寒武系上统凤山组下部，岩性为含泥质条带灰岩，顶板为薄层状泥质条带灰岩，底板岩性为条带灰岩、泥晶灰岩。矿层南北长约1050 m，东西宽约920 m，赋存标高18601818 m，距上部JK3矿层约42 m。矿层由3个探槽（TC02、TC03、TC05）及2个钻孔（ZK01、ZK02）控制，共划分4个块段，其中4-1、4-2块段为控制资源量，4-3、4-4块段为推断资源量。矿层抗压强度（饱和）53.986.0 MPa，厚度15.7317.90 m。2.2 矿石特征含泥质条带灰岩镜下特征为：镜下鉴定结果为泥微晶灰岩，泥微晶结构，块状构造。岩石矿物成分为方解石、白云石、生物屑、铁泥质等，按成分命名属灰岩。方解石呈泥巴微晶结构，其基底中较均匀或略显条纹状分布有较自形微粉晶、细晶白云石；白云石边缘常有铁泥质或受铁泥质污染，部分具环带状结构。后期有细小裂隙，充填微亮晶方解石。2.3 物性特征含泥质条带灰岩抗压强度（饱和）39.586.0 MPa，碱集料反应0.02%，压碎指标9.5%9.8%，坚固性4%5%，硫化物及硫酸盐0.017%0.087%，内照射指数0.10.2，内照射指数0.2，上述物性指标均符合规范要求。根据建筑用石料物理性能及化学成分的一般要求，该矿区的矿石类别指标为类。3 结论研究区建筑用石料水泥用石灰岩矿体赋存于寒武系凤山组、长山组、崮山组、张夏组地层中，呈厚层状产出。通过对研究区内7个矿体进行化学分矿体编号分布位置矿体形态出露规模/m产状组成矿石类型赋存标高/m真厚度/m抗压强度（饱和）/MPa资源量/万 tJK1分布于详查区西北部3勘查线东西两侧层状南北长约490 m，东西宽约 360 m倾向 104 175，倾 角4 11含泥质条带状灰岩 以及泥晶灰岩2004191855.6049.270.2234.7JK2-1分布于详查区西北部3勘查线东西两侧层状南北长约515 m，东西宽约 455 m倾向 104 175，倾 角4 11含泥质条带状灰岩 以及泥晶灰岩193818981057.658.678.3JK2-2分布于详查区西北部1勘查线东西两侧层状东西长约130 m，南北宽约 90 m倾向 104 175，倾 角4 11含泥质条带状灰岩 以及泥晶灰岩193319049.9555.873.21.3JK2-3分布于详查区西北部1勘查线西侧至矿界层状南北长约225 m，东西宽约 40 m倾向 104 175，倾 角4 11含泥质条带状灰岩 以及泥晶灰岩193219109.9555.873.20.5JK3分布于详查区中北部3勘查线以东、3 勘查线与1勘查线之间，及 1 勘查线以西至矿界层状南北长约980 m，东西宽约 810 m倾向 104 175，倾 角4 11含泥质条带状灰岩 以及泥晶灰岩1898186411.0839.571.5143.5JK4分布于详查区中北部5勘查线与1勘查线之间，及 1 勘查线以西至矿界层状南北长约1050 m，东西宽约 920 m倾向 104 175，倾 角4 11含泥质条带状灰岩 以及泥晶灰岩1860181816.9153.986.0334.8