巴塘县拉哇水泥用大理岩矿地质特征及成因
2017-07-05樊檩
樊 檩
巴塘县拉哇水泥用大理岩矿地质特征及成因
樊 檩
(中国建筑材料工业地质勘查中心四川总队,成都 610000)
拉哇水泥用大理岩矿位于位于巴塘中咱微陆块中段,西以金沙江深大断裂为界,东以降曲~党结真拉深断裂为界;矿区内大面积出露寒武系、二叠系地层,少量第四系全新统残坡积层分布;矿体赋存于二叠系下统额阿钦群地层中;该矿山的矿石质量良好、稳定,储量较大,开采条件一般,地处位置对水泥需求量大,开发利用能产生很好的经济和社会效益;属于中厚碳酸盐岩变质类型矿床。
大理岩矿;地质特征;成因;巴塘县
矿山位于巴塘县城北西方向,属拉哇乡刷卡村所辖,地形地貌属高原中深切割地貌(图1),地势东高西低,山势陡峻,金沙江流经矿区西侧。
图1 矿山概貌
区域位于巴塘中咱微陆块中段,西以金沙江深大断裂为界,东以降曲~党结真拉深断裂为界,从东至西分布措翁、加尔~亚英措根至洛必共、松洼等6个背向斜,伴随背向斜形成过程发育波戈西~拉洼等6条断裂,构成拉纳山~金沙江北西向主干构造带,卷入寒武系至三叠系地层,海西期6个岩体和印支期4个岩体,分别侵位志留系、泥盆系及二叠系地层内;北东向和南北向及东西向的少量背向斜和断裂分布其中。区内岩浆岩主要由绿灰色蚀变辉绿岩(βμ)组成,呈致密块状,矿物成分主要为为斜长石、辉石,其次为橄榄石。
1 矿区地质
1.1 地层
矿区出露地层较简单,主要为二叠系下统额阿钦群第二段、第三段及第四系,由老至新叙述于下(图2):
图2 拉哇矿区水泥用大理岩矿区地质图
额阿钦群第二段(P1eq2):浅灰~灰白色中~中厚层大理岩与浅灰~灰色石榴云母石英片岩、石英片岩组成,夹少许变质基性火山岩,厚度401.60m,含矿层。与额阿钦群第三段(P1eq3)断层接触。
额阿钦群第三段(P1eq3):以黄灰、褐黄色绢云片岩、绢云石英片岩为主,夹炭质板岩,厚>586 m,与额阿钦群第二段(P1eq2)断层接触,为矿体围岩。
第四系(Q4edl):分布于矿区低洼槽谷及缓坡地带,为残坡积含碎石砂土堆积层,厚0~1m。
1.2 构造
1) 断裂,矿区位于松洼背斜南东倾伏端偏东侧,即波戈西-拉洼断层(上)西盘,矿区范围内地层为向南西陡倾单斜构造,走向近北西~南东展布,产状235°~280°∠44°~72°,矿区内次级小褶曲,局部岩层产状见倒转现象,沿走向岩(矿)层厚度变化较稳定,矿区构造类型中等复杂。区内有一条断层F1分布于矿体东侧与围岩接触界线(表1),走向上断层平面形态不规则,对含矿层完整性有一定影响。
表1 断层特征统计表
2)节理裂隙,矿体位于断层上盘,在断层形成过程中,岩体内部挤压碎裂作用明显,主要表现为裂隙,裂隙面不平直、陡立。经统计分类:矿区内主要发育三组裂隙(图3),第一组产状1°~42°∠30~89°,裂隙面不平直,张开,少量充填物,主要为粘土和风化破碎体;第二组产状 105°~175°∠42°~87°,裂隙面不平直、陡立,微张开者,裂隙面有溶蚀痕迹,无充填物;第三组产状340°~350°∠45°~87°,裂隙面不平直,充填风化残积粘土;第二、三组裂隙在全矿区都较发育,第一组不太发育。
图3 节理倾向、倾角玫瑰花图
2 矿体地质特征
2.1 矿体特征
矿体赋存于二叠系下统额阿钦群第二段(P1eq2),呈层状单斜产出,矿体内部节理裂隙发育。矿体总体产状倾向237°~280°,倾角44°~72°,(图4)矿体(层)延伸长度533m,出露宽度202.00~362.3m。矿体平面形态呈近月牙形;矿体断面形态呈板状;空间形态为透镜体状,矿体出露标高3 360~3 829m。该矿床规模中型,矿体结构复杂程度中等。
2.2 矿石类型及质量特征
据矿石的矿物组成,结构组份及构造,本矿区矿石自然类型主要为大理岩矿。大理岩矿石:浅灰白、白色、乳白色,局部灰色~灰黑色条纹,条带、条纹较平直,延长不稳定,呈条带状,条带间距3~30cm为主,长者可达数米;粒状变晶结构,中厚~块状构造,矿物成分主要为方解石,大部分含量(%)≥95,其次为石英及铁质。主要矿物呈粒状,粒径基本小于0.1mm及0.1~1.0mm,彼此间紧密镶嵌组成粒状变晶结构,铁质星散于岩石中。
矿石主要化学成分最低(高)值及平均值见(表2),由(表2)看出矿石有益组份(CaO、SiO2、Al2O3、TFe2O3)含量较高,有害组份(MgO、K2O、Na2O、SO3)含量较低,主要化学成分变化幅度波幅均不大,矿石质量稳定。
表2 矿石化学成份最低(高)值及平均值表
由化学分析结果表统计表明:CaO含量分布于51%~55%之间,MgO含量集中分布于0.30%~0.90%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3)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3 水泥用石灰质原料矿石化学成分一般要求
2.3 矿体围岩和夹石
矿体由额阿钦群第二段(P1eq2):白色~灰白色中~中厚层大理岩组成,直接顶板及南侧围岩为含浅灰色、灰褐色绢云石英片岩,见照片四)化学成份:SiO230.69%~43.02%,Al2O39.14%~12.47%,TFe2O36.11%~8.80%,绢云石英片岩主要为薄层状,以颜色及成份为特征,与矿层易于区别。矿层直接底板以浅灰色、红褐色含石榴白云母石英岩,化学成份:SiO267.67%,Al2O312.90%,TFe2O35.05%。矿层底板围岩与矿层界线清楚,易于识别。南北两侧围岩主要为片岩夹大理岩碎块。少量浅绿色蚀变辉绿岩,南侧围岩主要为片岩夹大理岩碎块。
图4 地质剖面图
矿体表面有3个绢云石英片岩覆盖层,为顶板残留层,不圈作夹石,与矿体界线清楚,易于识别。
3 矿床开采技术条件
矿区地形呈南西~北东向绵延起伏延展的较陡山脊,南西低北东高,矿区内有一条深沟跨越含矿层南西、北东两侧。矿区海拔标高3 360~3 830m,相对高差470m,矿区内大理岩中溶蚀裂隙较发育,透水性较好,矿区地形呈向北东较陡南西偏缓的顺层坡倾斜,形成天然自流斜坡,矿区范围内无常年水体,水文地质条件较简单。
矿山适宜露天开采,将形成三个最终边坡,大理岩层面与东侧边坡一致,与南、北侧边坡近直角相交。岩层层面对东侧边坡稳定性影响大,对另外两侧边坡稳定性影响较小。
矿区资源量估算范围内岩溶不发育,地质构造中等,水文地质条件简单。节理裂隙对边坡稳定性有一定影响,工程地质条件中等。矿山资源量最低估算标高高于当地侵蚀基准面。
拉哇大理岩矿山位于波戈西-拉洼断层西盘,矿区范围内局部有小的次级褶曲,无不良地质灾害体遗迹,矿区内的岩体规模一般,由于节理的发育和断层影响,完整性相对较差。矿体主要由薄~中~厚层大理岩组成,含矿层中节理(裂隙)密度较密,矿体组份较单一,矿山适合露天开发利用,岩(矿)体完整性和工程质量中等,但边坡较高,工程地质条件中等。
矿区范围位于波戈西-拉洼断层西盘、松洼背斜东翼,东侧与断层接触,局部揉皱强烈,节理发育、产状变化大。矿山未来开发利用过程中会改变岩体结构及岩石应力,加速陡崖区段风化残留岩块剥落,在雨季及人工活动中可能会诱发滑坡及崩塌等不良地质灾害,矿山西南侧靠近金沙江、地形陡峭,地形上基本具备形成渣石流条件,建议在未来的勘查开发过程中各种废(土)石及生产、生活垃圾杂料等,要选择安全的堆放场地和堆放方式,及时进行无害化处理,并绿化,矿山的原始环境地质条件中等。
4 矿床成因浅析及远景
根据矿区含矿层构造特征,岩性组合为浅灰~灰白色中~中厚层大理岩,粒状变晶结构,中厚~块状构造,矿物成分主要为方解石,大部分含量≥95%,其次为石英及铁质。夹浅灰色、灰褐色石榴子石二云母石英片岩、红褐色变质石英砂岩,围岩为含浅绿色蚀变辉绿岩等特征和矿石结构组份特点分析,其含矿层为碳酸盐岩变质类型矿床。
该大理岩矿床属变质型层状矿床,大理岩矿体走向、厚度方向边界为绢云石英片岩和含石榴白云母石英片岩,类似一个隆起包裹体,被围岩包裹其中。矿区地形较陡,本层位往东侧外切边坡至底板界线,如考虑部分底板剥离,矿体倾深方向还有一定的远景资源量。
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Geological Features and Genesis of the Lawa Cement Marble Deposit in Batang, Sichaun
FAN Lin
(Sichuan Division, Geological Exploration Center for the China Building Material Industry, Chengdu 610000)
The Lawa cement marble deposit in Batang, Sichuan lies in the middle of the Zongza microlandmass with the Jinsha River fault as west boundary and the Jiangqu- Dangjiezhenla fault as east boundary. Cambrian and Permian are widely exposed in the mining area. The cement marble occurs in the Lower Permian Eaqin Group. The ore quality is good. The ore bed is stable. The deposit is carbonate rock-metamorphosed.
cement marble deposit; geological feature; genesis; Batang, Sichuan
P619.22+3
A
1006-0995(2017)02-0268-03
10.3969/j.issn.1006-0995.2017.02.022
2017-03-21
樊檩(1983- ),男,四川简阳人,工程师,主要从事地质矿产勘查工作及地质找矿工作