卧牛坪飞来峰石灰岩矿地质特征及勘查

高瑞祥

（中国建筑材料工业地质勘查中心四川总队，成都 610017）

卧牛坪飞来峰石灰岩矿地质特征及勘查

高瑞祥

（中国建筑材料工业地质勘查中心四川总队，成都 610017）

四川彭州市卧牛坪石灰岩矿位于龙门山飞来峰构造带，含矿层赋存于二叠系阳新组，原碳酸盐岩经过构造作用的搬运、挤压、破碎，重结晶而形成本飞来峰含矿岩体。对该石灰岩矿床的勘查采用了方格网状布置工程的勘探方法控制矿体质量、内部结构构造及矿体形态。

石灰岩矿；地质特征；飞来峰；勘查；卧牛坪

该矿床位于四川省彭州市。矿床据地区位于杨子准地台龙门山华夏系及新华夏系的一段, 喜马拉雅运动是形成该区现今构造景观的主要构造运动，使上三叠统～白垩系地层发生褶皱、断裂，形成了压性结构呈北东10°～30°走向，成为多字形斜列的青城～青霞新华夏构造体系，并使九顶山华夏构造的断层复活及该区飞来峰群的形成。

外来岩块构成的飞来峰构造带星散状分布于区内的尖峰顶、天台山、塘坝子、白鹿顶、卧牛坪、大鱼洞及小鱼洞等地，形态各异、规模大小不等，面积1～24km2。飞来峰主要由泥盆系至下二叠统的地层组成，主要岩石类型为碳酸盐岩（石灰岩、燧石灰岩、白云岩、白云质灰岩等）。飞来峰体的基座主要为三叠系须家河组砂、泥岩等地层，个别为侏罗系泥、页岩及粉砂岩等地层。

1 矿区地质

卧牛坪飞来峰体由二叠系下统阳新组（P1y）碳酸盐地层构成，基座由三叠系上统须家河组中段（T3xj2）地层构成，在地表洼地和缓坡地带有第四系（）残破积物分布。

阳新组为浅海～滨海碳酸盐岩建造，下部为灰～深灰色厚层含泥质灰岩夹厚层灰岩，含少量燧石结核，中部为深灰色含生物碎屑灰岩、灰白色中厚～块状生物灰岩、白云质灰岩夹泥质灰岩条带及黑色炭质泥岩，上部为灰色中厚～块状生物碎屑灰岩、眼球状灰岩，厚＞305m。由于区域构造作用，经推覆挤压、碎裂、部分重结晶后，中下部（近F1断层）以灰～浅灰色角砾状灰岩为主，间夹少量碎裂角砾状白云质灰岩、白云岩及硅质灰岩，中上部以灰色、少量深灰色或鸡血色碎裂角砾状灰岩为主，夹少量角砾状白云质灰岩及似层状～透镜状炭质泥岩。阳新组与下部作为飞来峰基座的须家河组中段地层以逆掩断层接触，矿区控制石灰岩矿体最大垂深309.66m，内部岩溶及裂隙发育。

须家河组地层厚＞1 500m，其中段下部以灰、深灰色中～厚层石英砂岩、岩屑石英砂岩为主，间夹粉砂岩、页岩及煤线；中部为黄灰色厚层～块状细～中粒长石石英砂岩、岩屑砂岩与黄灰色粉砂岩、粉砂质泥岩、页岩夹煤线及薄煤层；上部以灰色、深灰色粉砂质泥岩、泥岩为主，间夹褐灰色中厚～厚层细～中粒岩屑砂岩，含煤线；近断层附近部分段泥岩和粉砂质泥岩含灰岩碎裂或方解石粉末。

工作区位处龙门山飞来峰构造带，基座处于彭灌推覆构造带的思文场背斜北西翼，矿区范围内三叠系上统须家河组中段地层呈单斜层状产出，个别地段有小柔皱，总体倾向北西，倾角25°～40°，少数达60°。

飞来峰体分布面积约 2.8km2。由物探深部电法勘测成果解释，并经钻孔验证表明，与基座分开的逆掩断层面起伏不平，北西低、中部凸起，向南东缓倾降低。从西向东看，断层面的断面好似一个平放的“S”形，总体倾向南东，北西部倾角20°～60°，南东部倾角10°～30°。

2 矿体地质

2.1 形态特征

矿体为阳新灰岩，受构造作用影响，岩体内部层理已不明显，为一个碎裂角砾状的均匀块体，分布范围及深度受飞来峰的形态和底座推覆断层控制。矿体北东～南西长大于3 000m，北西～南东出露宽度450～1 600m，勘查控制矿体北侧最大垂深309.66m，中部72.77m～143.83m，南侧59.15m～101.74m。含矿岩体地表北高南低，深部起伏不平，平面形态近园形、椭圆形；断面形态呈蘑菇云形状；空间上形态不规则。

2.2 结构构造特征

矿体外观为角砾状，由钙质、少量泥质胶结而成，后生裂隙发育，嵌布的碎块、角砾主要为石灰岩，少量白云质灰岩。碎块直径大于0.5m，少数甚至大于2 m ；一般为1×1×0.5cm3～10×20×30cm3。角砾棱角分明，并由原岩灰岩粉末重新胶结，胶结物为钙质、钙泥质和泥质。钙质胶结者，岩体完整，肉眼可见灰色～深灰色角砾和灰白～浅灰色胶结物相嵌成岩，地表明显可见灰岩角砾坚硬突起，胶结物微风化、溶孔发育，呈下凹的孔隙，远看角砾似星散状分布（见图2、3）。泥质胶结者，岩体松散，灰岩角砾和泥质胶结物易于自然分离，泥质随着雨水易沿着裂隙流失，或者充填成夹缝土及岩溶土。受后期构造作用，矿体内部岩石破碎，裂隙发育。

2.3 矿石质量特征

图2 星散状碎裂角砾状灰岩矿石

图3 钙质胶结的角砾状灰岩矿石

矿石自然类型仅一种，为角砾状灰岩矿石 (图3)，矿物成分以方解石为主，占95%～99%，方解石多呈0.004～0.06mm的粉晶状，少量泥晶（<0.004mm）和细晶（0.06～0.25mm），由于重结晶作用明显，还有部分达到中晶甚至粗晶，结晶组分中生物屑占 10%～25%，生物屑呈星散状较均匀分布于泥粉晶方解石中，生物屑矿物成分主要也是方解石，少量被硅质交代，生物屑种类有棘屑、藻类、钙球、腕足、介形虫、苔藓虫、有孔虫等，大部分生物屑因重结晶使内部结构遭破坏，仅可辨其外形；黑色铁质呈浸染状及少量星散状分布于矿石中；少量白云呈较规则的四边形、菱形，粒径多大于方解石，且自形程度略高于方解石，白云质灰岩中分布不均，有团块、角砾聚集现象（富含者即为白云质灰岩或灰质白云岩夹石）。矿石具含生物屑泥粉晶～细晶结构，结构组份中泥粉晶方解石占65%～75%，细～中晶占10%～15%，生物屑占15%～25%。矿石矿物成分和结构组分均较单一稳定。

矿石主要化学成分为CaO 54.79%，MgO 0.47%，SiO20.74%，Al2O30.19%，TFe2O30.21%，K2O 0.035%、Na2O 0.0073%，SO30.033%，Cl 0.0079%，LOI 43.19%，矿石质量良好且稳定，是优质的水泥用石灰质原料。

3 矿床成因

根据矿体的岩性组合（浅灰～灰色碎裂块状、角砾状灰岩，浅灰色角砾状白云质灰岩，极少量含燧石结核灰岩）特征和生物化石组合（蜓类、珊瑚、腕足类、藻类、牙形刺、介形虫、苔藓虫、有孔虫等）特征分析，其含矿层原岩属于滨海～浅海相生物化学沉积型碳酸盐岩成因，原碳酸盐岩含矿层经过构造作用（巨大的推覆构造或者冰川运动），搬运、挤压、破碎，重结晶而形成本飞来峰含矿岩体，构成本石灰岩矿床现状形态。

矿体为飞来峰构造作用形成，由于基座上的逆掩断层，使二叠系下统阳新灰岩经搬运、推覆于三叠系须家河组地层之上，并使灰岩碎裂，原生层理遭到破坏，形成了目前的形态和内部结构构造特征。其次，飞来峰构造作用过程中，同时伴有化学作用，岩石发生动力变质、碎裂变质、低温度热液蚀变、交代等作用，使岩体化学成分发生部分重结晶和交代现象，使碳酸盐岩原岩部分化学成分发生变化。从钻孔资料揭示结果来看，阳新灰岩在逆掩断层面附近有极少量陆源碎屑石英，同时，底板须家河组中段地层中CaO含量偏高，有碎屑方解石存在，远离该断层的矿石 CaO含量较高，MgO、K2O、Na2O含量很低，在近断层附近，部分段 SiO2含量较高。由于逆掩断层对含矿岩体的影响以物理机械摩擦、挤压、不同岩性相互机械混入为主，化学作用主要表现为交代和重结晶现象，使岩矿石矿物成分有分异、富集等现象，因此认为该断层对矿区矿石质量有一定影响，其中主要为机械破坏，化学影响是局部的。

4 勘探方法

按照《冶金、化工石灰岩及白云岩、水泥原料矿产地质勘查规范》（DZ/T0123—2002）要求和矿体地质特征，勘探工作将矿体作为一个较均匀块体，按150°方向布置了7条勘探线，用方格网状200×200m网度布置钻探工程，探求探明的经济基础储量（111b），其外围按300～400×300～400m网度探求控制的经济基础储量（122b），单工程控制的外推部分，探求推断的内蕴经济资源量（333），在地表用浅钻按照50×100的网度查明表土厚度。

同时，在矿区中部布置物探（电法）工作，以查明基底的起伏形态，利用钻探工程验证，对中部含矿岩体的基底断层形态进行了控制。

本勘探方法的特点是：不考虑层理的概念，地表按方格网状用浅钻控制表土厚度，深部按方格网状用钻孔以标高控制矿体质量和形态。并用物探方法，基本查明了基底的起伏形态。

目前，矿山已经开采多年，开采现状与勘探资料基本相符，说明利用方格网法施工钻孔，辅以浅钻、槽探、物探手段，对矿体的形态、矿石质量及夹层位置、形态、化学成份等都得到了有效控制和查明，对飞来峰底座断层的形态、产状、位置、性质右也基本调查清楚，控制完整，勘探所选用的勘探方法和手段符合矿床实际。

［1］四川省地质局第二区域地质测量队，灌县幅1:20万区域地质测量报告[R]. 1965．

［2］高瑞祥，四川省彭州市卧牛坪矿区石灰岩矿勘探报告[R]. 2005．

［3］中华人民共和国国土资源部，冶金、化工石灰岩及白云岩、水泥原料矿产地质勘查规范[S]. 北京: 中国标准出版社，2002．

Geological Feature and Exp loration for the Woniuping Limestone Deposit in Pengzhou, Sichuan

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

The Woniuping limestone deposit in Pengzhou, Sichuan lies in the Longmenshan nappe structure zone and confined to the Perm ian Yangxin Formaition. This paper deals w ith its geological features and exploration method.

limestone deposit; geological feature; nappe outlier; exploration; Woniuping

P618.130.2

A

1006-0995（2014）01-0084-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2014.01.019

2013-05-16

高瑞祥（1965-），男，四川人，高级工程师，长期从事野外地质勘查和技术管理工作