都江堰张家山水泥用石灰岩矿地质特征及经济价值

何益，张成江



都江堰张家山水泥用石灰岩矿地质特征及经济价值

何益，张成江

（成都理工大学，成都 610059）

张家山水泥用石灰岩矿位于扬子准地台龙门山～大巴山台缘坳陷之龙门山陷褶断束；矿区内大面积出露泥盆系、二叠系地层，并有第四系全新统残坡积层零星分布；矿体赋存于二叠系下统栖霞、茅口组地层中；该矿山的矿石质量矿石质量良好、稳定，储量较大，开采条件优越，开发利用价值大，能产生很好的经济和社会效益。

石灰岩矿；地质特征；经济价值；都江堰

张家山位于都江堰市虹口乡。该区属龙门山前山中～低山区，山势陡峻，白沙河流经矿区东南侧。

矿区位于扬子准地台龙门山～大巴山台缘坳陷之龙门山陷褶断束。区内构造复杂，断层、褶皱发育，褶皱有懒板凳向斜、思文场背斜、赵公山向斜；断层主要有映秀断层、二王庙断层；飞来峰有懒板凳～白石飞来峰。区内岩浆岩体主要分布在大坪～关房一带。岩浆岩体由元古代澄江～晋宁期第三期闪长岩、第四期斜长花岗岩、黑云母花岗岩及第五期钾长花岗岩组成，此外在马落井、九甸坪二叠系地层中见有少数小型辉绿岩岩脉侵入。

1 矿区地质

矿区内大面积出露泥盆系、二叠系地层，并有第四系全新统残坡积层零星分布。由老至新分述如下（图1）。

泥盆系沙窝子组(D3s)：分布于矿区北西部，为浅海碳酸盐建造,由肉红色、黄灰色、灰色中～厚层白云岩、白云质灰岩、灰岩组成，厚度大于299m。

二叠系下统栖霞、茅口组(P1q+m)：近南西～北东向展布于矿区中部，为浅海碳酸盐岩建造。上部为浅灰色厚～巨厚层石灰岩，夹少量白云质灰岩，中下部为浅灰、灰色厚～巨厚层石灰岩，白云质灰岩，夹少量浅灰色灰质白云岩。该统有大量生物化石，主要为介形虫、蜓及腕足类。本统厚度418.99～441.22m，与下伏沙窝子组平行不整合接触。为含矿层。

二叠系上统龙潭组(P2l)：分布于矿区南部，由灰色、灰紫色铁铝质页岩组成，为矿层直接顶板，厚度54～116.5m，与二叠系下统平行不整合接触。

第四系全新统残坡积层(Q4edl)：残坡积物，由黄色粘土组成，具可塑性，夹碳酸盐岩碎块及少量辉绿岩碎块，主要分布在矿区顶部平缓处及洼地，岩溶裂隙中分布深浅不一的夹缝土和溶洞土。表层浮土厚度0.3～8m。

矿区位于懒板凳～白石飞来峰北东段之懒板凳向斜北西翼。矿区地层呈单斜层状产出，由南向北依次分布二叠系上统龙潭组、二叠系下统栖霞、茅口组、二叠系下统梁山组及泥盆系中统观雾山组，局部地层倒转，地层总体产状156°～206°∠58°～83°。飞来峰与基座为断层接触。

矿区出露的飞来峰仅为懒板凳～白石飞来峰九甸坪段的南部，走向南西～北东向，出露宽度大于770m，延深大于400m，控制长度2 280.63m，飞来峰基底面（F1断层面）起伏不平，空间上形态不规则，飞来峰体由泥盆系中统～二叠系上统地层碳酸盐岩和碎屑岩组成，是构成矿体的重要地质体，二叠系下统栖霞、茅口组石灰岩为含矿岩石。

区内未见大面积岩浆岩体，仅在矿区中下部二叠系下统(P1q+m)中见有两条华力西晚期辉绿岩岩脉(βμ)。辉绿岩，灰绿色，块状，地表风化后黄褐色，松散状，岩脉产状303°～304°∠30°～36°，厚0～24m，延伸长630m。

2 矿体地质特征

2.1 矿体形态及产状

矿体赋存于二叠系下统栖霞、茅口组地层，浅灰色厚～巨厚层石灰岩，为水泥用石灰岩矿含矿层；次为泥盆系上统沙窝子组，由白云岩、白云质灰岩、灰岩组成，为矿体底板。呈层状单斜产出（图2），属于厚大型、沉积型矿床。

矿区岩层南部倾角大于北部，由北向南逐渐变陡。含矿层出露宽695～754m，平均出露宽度719m。走向控制长度932m，沿走向矿体厚度120.62～435m，平均厚度287.17m，矿体连续性好，厚度、产状稳定。

2.2 矿石特征

区内矿石自然类型简单，仅石灰岩矿石一种。石灰岩矿石：主要为灰、浅灰色，少量深灰及灰白色，厚～巨厚层状，以微～粉晶结构(及含生物泥粉晶结构为主，致密、性脆、断面为贝壳状。矿石矿物成分简单，基本由方解石组成，另有少量铁泥质。方解石主要呈0.004～0.03mm微晶及0.03～0.06mm粉晶。铁质多数与泥质混居成浸染细脉状，少量呈星散粒状分布。岩石中分布有较丰富后期方解石脉。黑色方解石脉粗而长。但黑色方解石脉呈网状较白色方解石脉发育。

石灰岩中局部见白云石团块，白云石团块为黄灰色、紫红色，粒径一般1～20cm，呈不规则形状，团块中方解石含量10%～20%，白云石含量80%～90%，团块面率＜4%。此外，矿石中还有少量铁泥质及局部含有微量碳质，泥质经X射线测试为伊利石和绿泥石。矿石中含有蜓科、腕足类生物碎屑化石。

3 经济价值评价

3.1 矿石质量及储量

矿石主要化学成份最低(高)值及平均值见（表1），由（表1）看出，矿石有益组份（CaO、SiO2、Al2O3、TFe2O3）含量较高，有害组份（MgO、K2O、Na2O、SO3、fSiO2）含量较低，主要化学成分变化幅度CaO 10.06%，MgO 3.29%，K2O 0.097%，Na2O 0.08%，波幅均不大，矿石质量稳定。由化学分析结果表统计表明：CaO含量分布于51%～55%之间，MgO集中分布于0.14%～3%之间，矿石符合《冶金、化工石灰岩及白云岩、水泥原料矿产地质勘查规范》（表2）中水泥用石灰质原料一般工业指标，达到Ⅰ级品要求，矿石质量良好。

表1 矿石主要化学成份最低(高)值及平均值表

表2 水泥用石灰质原料矿石化学成分一般要求

矿区内共查明水泥用石灰岩矿资源储量16 041.6万吨，可作为大型水泥厂的石灰质原料矿山。

3.2 矿床开采条件及开采方式

张家山矿区水泥用石灰岩矿，位于白沙河以西，紧邻都江堰大尖包西段石灰岩矿。大尖包西段石灰岩矿的采掘系统已自成一体，有完整的采掘运输系统。水泥工厂有两公里专用公路与国道相连接，水泥工厂有铁路专用线可经成都与全国铁路联网，交通方便。

矿山开采技术条件简单，适合开放式的山坡露头开采，可采用自上而下台段开采。矿山建设条件极佳，矿山的采掘运输系统已自成一体，采掘运输系统：汽车运输—溜井—平洞—皮带运输至厂部堆场。

该矿床为大尖包水泥石灰岩矿山的东延部分，可合并为一个矿区开采。可以将该矿山与大尖包水泥石灰岩矿山统一编制矿山开发利用方案。并对两个矿山露采境界内的资源储量类型予以统一。

3.3 矿床开发效益

矿山设计生产规模为712万吨／年。矿山最终产品为经粗碎后粒径为1～5cm的小块碎石。采矿方案为露天矿山，自上而下台段开采。开拓方案为溜井平洞开拓，粗碎后通过竖井至皮带运输到厂。

参照大尖包矿区西段矿床开发经验，该项目有较好的盈利能力及产品市场前景。项目税前全投资内部收益率为22.18%，税前投资回收期5.44年，高于建材行业基准值（投资内部收益率8％，投资回收期13年）。矿床经济效益指标高于一般的基准指标数值，微观经济效益好，宏观效益更显著。

4 结论及建议

综上所述该矿山的矿石质量矿石质量良好、稳定，储量较大，开采条件优越，开发利用价值大，能产生很好的经济和社会效益。

矿山未来生产中，要选择和修建好废石、弃渣堆放场地，及时清除松散类岩石碎块及弃土，防止形成次生地质灾害；要做好矿山排水工作、保证矿山水流自然通畅。未来采场北、东边坡应注意维护并进行检测，有安全隐患要及时预警，东边坡应注意维护并进行检测，有安全隐患要及时预警，以确保矿山生产的安全。对因“5.12”地震形成的浅表滑坡、崩塌、塌陷等，矿山建设、生产中应及时治理，以消除不安全隐患。

[1] 王锡荣、马钦.兰州地区水泥用石灰岩矿床地质特征[J].中国非金属矿工业导刊，2009年增刊.

[2] 高瑞祥. 卧牛坪飞来峰石灰岩矿地质特征及勘查[J].四川地质学报，2014.01.

[3] 任杰.新疆胡同布拉克矿区水泥用石灰岩矿矿石质量及矿体成因研究[J].科技资讯，2014. 14.

[4] 郭甲一. 河南省郏县马武寨白云岩矿区矿床地质特征及经济意义概略研究[D].中国地质大学（北京），2013.11.

Geological Features and Economic Value for the Zhangjiashan Cement Limestone Deposit in Dujiangyan

HE Yi ZHANG Cheng-jiang

(Chengdu University of Technology, Chengdu 610059

The Zhangjiashan cement limestone deposit lies in the Longmenshn fold-faulted zone of the Longmenshan-Dabashan platformedge depression. The Devonian and Permian are widely exposed in the ore district. The orebodies are confined to the Lower Permian Xixia and Maokou Formations. Ore quality is of high grade and of great economic value with advantageous exploitation condition.

limestone deposit; geological feature; economic value; Dujiangyan

P619.22+5

A

1006-0995(2015)01-0080-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.01.019

2014-12-30

何益(1986—)，男，眉山人，研究生，专业：矿物学、岩石学、矿床学