尼泊尔帕罗帕县Bhutuke水泥用石灰岩矿地质特征及成因

王文玉

尼泊尔帕罗帕县Bhutuke水泥用石灰岩矿地质特征及成因

王文玉

（中国建筑材料工业地质勘查中心四川总队，成都 610000）

Bhutuke水泥用石灰岩矿大致位于中喜马拉雅带与低喜马拉雅带接触部位，即边缘主断层附近，属帕罗帕县管辖。矿区内大面积出露为震旦系加布阳岩系地层，少量第四系全新统残坡积层分布；Bhutuke水泥用石灰岩矿赋存于震旦系加布阳岩系尼尔吉里组地层中；矿体呈中厚层产出，矿石质量良好、稳定，属于浅海相化学沉积型碳酸盐岩矿床。矿山的开采条件一般，但所处地域内对水泥需求量大，开发利用能产生很好的经济和社会效益。

Bhutuke石灰岩；地质特征；成因；帕罗帕县

Bhutuke水泥用石灰岩矿位于尼泊尔首都加德满都（Kathmandu）南西方向，属蓝毗尼专区（Lumbini Zone）帕罗帕县（Palpa）管辖。地形地貌属中山深切割地貌，整体地势呈北东南西走向，地势中西部高，南、北部低，区内最高峰为北西角山顶，海拔标高1 680m，最低位于矿区东边界河流，海拔标高500m，相对高差1 180m。矿区内主要河流有：矿区南边的Arun Khola，河水由西往东流动，距矿区相对高差800m以上。

区域上大致位于中喜马拉雅带与低喜马拉雅带接触部位，即边缘主断层附近(夏之秋，1990；吴钦，1994）（图1）。为单斜构造，构造中等，区内未见岩浆岩和变质岩。

图1 尼泊尔地形分带图

1 矿区地质

1.1 地层

矿区出露地层较简单，主要为震旦系加布阳岩系尼尔吉里组（Z）、拉郡组（Z），少量第四系(Q4)。由老至新叙述于下（图2）。

震旦系加布阳岩系尼尔吉里组（Z）：上部为浅灰—深灰色灰岩，微晶结构，中—厚层状构造、块状构造，灰岩中夹有浅灰—浅灰黄色薄—中层状白云质灰岩、泥质灰岩夹层，厚度大于400m；中下部为浅黄、浅灰绿色砂泥岩，泥质结构，薄层状构造，主要矿物成份为泥质，其间夹有薄层浅灰色灰岩，厚度23～30m；下部为深灰色灰岩与浅灰、浅灰黄色白云质灰岩互层，厚度40～150m。

图2 帕罗帕县Bhutuke水泥用石灰岩矿区地质图

震旦系加布阳岩系拉郡组（Z）：底部为薄层状灰岩与淡黄色白云岩互层，厚度大于270m；中上部为黄色、黄褐色砂泥岩，厚度大于100m。与下伏震旦系加布阳岩系尼尔吉里组（Z）断层接触。

第四系(Q4)：残坡积(Q4edl)，主要分布在矿区南侧低洼槽谷及缓坡地带，为残坡积含碎石砂土堆积层形成庄稼地。厚约0～2m。

1.2 构造

矿区大致位于中喜马拉雅带与低喜马拉雅带接触部位，即边缘主断层附近，是急倾斜的逆断层，矿区范围内地层为向南东单斜构造，走向近北东—南西展布，产状115°～206°∠17°～60°。矿区内见次级小褶皱，沿走向岩（矿）层厚度变化稳定，矿区构造类型中等。矿区内发育有一条断层（F1），分布于矿体与顶板接触界线（表1），可见零星强风化断层角砾岩残留体。断层线平面上形态不规则，对矿体形态及完整性有一定影响。

表1 断层特征统计表

节理裂隙，矿体位于断层下盘，在断层形成过程中，岩体内部发生挤压碎裂，在地形陡峻处较常见，综合整理研究后，按其发育程度和产状共分为三组，第一组产状为54°～75°∠56°～66°，裂隙为斜向节理，节理走向与岩层走向斜交，裂面相对平直，裂缝宽一般0.50～3.00cm，充填黄色粘土及少量石灰岩碎块，走向延长数米至十余米，倾向延深数米，向下闭合；第二组产状为243°～285°∠58°～80°，裂隙为倾向节理，节理走向与岩层走向大致垂直，裂面较平直光滑，裂缝逐渐闭合，宽一般0.1～10cm，充填黄色粘土及少量石灰岩碎块，走向延长一般数米至数十米，倾向延深数米，向下闭合；一、二组裂隙为X共轭裂隙。第三组产状为311°～357°∠53°～62°，裂隙为斜向节理，节理走向与岩层走向斜交，裂面相对平直，裂缝宽一般0.10～2.00cm，充填少量黄色粘土，走向延长1至十余米，倾向延深数米，向下闭合，与一、二组裂隙为X共轭裂隙（图3）)。矿区裂隙虽然普遍发育，但连通性较差，规模不大，对地层的完整性、连续性不造成影响。

图3 节理倾向、倾角玫瑰花图

图4 地质剖面图

2 矿体地质特征

2.1 矿体特征

矿体赋存于加布阳岩系尼尔吉里组（Z）地层内，产状与地层产状一致，总体走向南西—北东向，倾向115°～206°，倾角17°～60°（图4）。矿体出露标高1 238～1 684m，出露走向长度为1.57km，宽度为310～580m，层状产出，在走向和倾向上矿层厚度基本稳定。

2.2 矿石类型及质量特征

据矿石的矿物组成、结构及构造特征，矿区矿石自然类型主要为石灰岩，占95%。石灰岩矿石：灰、深灰色，少量浅灰色，中层-块状，以微-粉晶结构及粉-细晶结构（图5）为主，致密、性脆、断面为贝壳状。矿物成份：方解石75%～93%，白云石占6%～20%，另含少量泥质、铁质。泥质多呈填隙状，分布于后期方解石脉中，少部分呈交代状。粒径0.004～0.06mm，铁质在岩石中呈星散粒状～浸染条纹状分布。少量灰岩夹泥质条带。

矿石主要化学成分最低（高）值及平均值见（表2），由表2看出矿石有益组分（CaO、SiO2、Al2O3、TFe2O3）含量偏低，有害组份（MgO、K2O、Na2O、SO3）含量偏高，质量一般。

图5 石灰岩光片

由化学分析结果表统计表明，CaO含量分布于45%～55%之间，MgO含量分布于0.19%～3.42%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Ⅱ级品要求，矿石质量一般。

表2 矿石化学成份最低(高)值及平均值表

2.3 矿体围岩和夹石

表3 水泥用石灰质原料矿石化学成分一般要求

表4 夹石特征表

矿体为震旦系加布阳岩系尼尔吉里组（Z）：灰、深灰色中—厚层石灰岩组成，直接顶板为震旦系加布阳岩系拉郡组（Z）薄层状淡黄色白云岩与薄层状深灰色灰岩互，与矿层界线清楚，接触关系为断层接触，化学成分：CaO 30.76%～31.37%，MgO 16.68%～17.49%，为低钙、高镁白云岩。矿层直接底板为震旦系加布阳岩系尼尔吉里组（Z）下部浅灰、浅灰黄色白云质灰岩，间接底板为浅灰黄、浅灰绿色砂泥岩，与矿层界线清楚。

矿体内共见有17个夹石体，为低钙、高镁的白云岩、白云质灰岩夹石体。各夹石体产出特征及化学成份见（表4）。

3 矿床开采技术条件

矿区属中山深切割地貌，整体地势呈北东南西绵延起伏延展的陡险山脊，地势中、西部高，南、北、东部低，区内最高峰为矿区中部山顶，海拔标高1 684m，最低位于矿区南东脚，海拔标高1 238m，相对高差446m。矿区附近主要河流为矿区南边山脚的Arun Khola河，河水由西往东流动，与矿区相对高差800m以上。矿区内矿体中节理裂隙发育，沿节理面、层面均不同程度发育溶蚀裂隙，未见岩溶洞穴。矿区地形利于大气降水自然排泄，雨水沿山谷自然流入矿区南边的Arun Khola河，对矿山开采影响较小。矿区范围内未见地表水、地下水及泉水出露，水文地质条件简单。

矿山属中低山峰脊及溶蚀洼地、沟谷地貌，岩体主要由坚硬的碳酸盐岩、泥质岩组成，规模大而稳定，自然边坡高而较缓，矿石平均抗压强度为34.9MPa，属硬质岩石。矿区岩溶不发育，地质构造中等，地形陡险，工程地质条件中等。

矿区大致位于中喜马拉雅带与低喜马拉雅带接触部位，即边缘主断层附近，南东侧于断层接触，节理发育。矿区水文地质条件简单，工程地质条件中等，岩（矿）石化学成份对矿区环境无影响。矿区内未发现滑坡、崩塌等不良地质灾害体遗迹。近年来尼泊尔地震不断，对矿区山体的稳定性有一定影响。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，建议在未来的开发过程中各种废（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简单。

综上所述，矿山为露天台阶式开采，开采技术条件简单。

4 矿床成因浅析及远景

Bhutuke水泥用石灰岩矿区大致位于中喜马拉雅带与低喜马拉雅带接触部位，即边缘主断层附近，矿体赋存于加布阳岩系尼尔吉里组（Z）地层内，呈中厚层状单斜产出。矿区岩性组合：上部为浅灰—深灰色灰岩，灰岩中夹有浅灰—浅灰黄色薄—中层状白云质灰岩、泥质灰岩夹层；中下部为浅黄、浅灰绿色砂泥岩，其间夹有薄层浅灰色灰岩；下部为深灰色灰岩与浅灰、浅灰黄色白云质灰岩互层，矿体产状与地层产状一致。生物化石组合以腕足类、有孔虫、刺皮屑、介形虫为主要特征，说明本矿床属浅海相化学沉积型碳酸盐岩矿床（邓修林，2016；樊檩，2017；中国建筑材料工业地质勘查中心，2004；高瑞祥，2014；平志泉，2015）。

根据同一地层、同一构造的类比性可知，矿体北东、南西及深部方向还有一定的远景资源量。

夏之秋．1990．尼泊尔的地质概况[J]．中国地质，12（012）：27．

吴钦．1994．尼泊尔地质和矿产简介[J]．西藏地质，（1）：223-227.

邓修林．2016．安县大风岩水泥用石灰岩矿地质特征及成因[J]．四川地质学报，36（2）：221-223．

樊檩．2017．巴塘县拉哇水泥用大理岩矿地质特征及成因[J]．四川地质学报．37（2）：268-270．

中国建筑材料工业地质勘查中心．2004．建材-非金属矿产地质工作指南[R]．

高瑞祥．2014．卧牛坪飞来峰石灰岩矿地质特征及勘查[J]．四川地质学报，34（1）：83-85．

平志泉．2015．肖家山水泥用石灰岩矿矿床特征及成因分析[J]．环球人文地理．评论版，06（12）：131-132．

Geological Features and Genesis of the Bhutuke Cement Limestone Deposit in Palpa District, Nepal

WANG Wen-yu

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

The Bhutuke cement limestone deposit in Palpa District, Nepal lies in the contact of the Middle Himalayan zone and the High Himalayan zone, i.e. near the marginal main fault. The Sinian Gabuyang Series and the Quaternary Holocene relict are exposed in the ore district. The deposit is confined to the Neil Jiri's Group of the Sinian Gabuyang Series as thick beds, being a shallow marine chemical sedimentary carbonate deposit. The ore is of good and stable quality. The mining conditions in the mine are good.There is a great demand for cement in the area where the mine is located. The exploitation and utilization of the deposit will produce good economic and social benefits.

Bhutuke cement limestone; geological feature; genesis; Palpa District, Nepal

P619.22

A

1006-0995（2021）03-0406-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.03.010

2020-11-02

王文玉（1986-），男，云南昆明人，工程师，主要从事地质矿产勘查工作及地质找矿工作