东阳峰矿区的矿体特征及开采条件分析

程良宇

（中国建筑材料工业地质勘查中心江西总队，江西 上饶 334000）

1 区域地质特征

矿区在区域构造位置上位于莲花～吉水复式向斜的永新～花桥（吉水）复向斜安福县枫田一带。

1.1 区域地层

在安福县枫田镇一带出露地层有二叠系和第四系，其岩性简述如下。

（1）二叠系（P）：该地区出露了二叠系下统茅口组和二叠系上统龙潭组及长兴组地层。

①二叠系茅口组（P1m）：主要有茅口组下段（P1m1）与茅口组中上段（P1m2+3）岩层。茅口组下段（P1m1）：岩性为一套灰黑色含炭钙质页岩夹透镜状石灰石或泥质石灰石、时夹硅质页岩，页岩较柔软，小褶曲异常发育，产大量腕足类及较多蜒类化石。茅口组中上段（P1m2+3）：岩性为一套灰～深灰色夹灰黑色厚层～巨厚层状燧石结核灰岩。②二叠系龙潭组（P2l）：岩性以砂岩、页岩为主夹炭质页岩及煤层，韵律清楚，为海陆交替相沉积。按照岩性及含煤情况，龙潭组自下而上又可分为：官山段、老山段、狮子山段及王潘里段。二叠系长兴组（P2c）：岩性以深灰色含白云质灰岩为主夹钙质页岩，产大量蜒类、珊瑚腕足类、苔藓化石，属浅海相沉积。

（2）第四系（Q）：岩性为残坡积及冲积砂砾石土、粘土及亚粘土。

1.2 区域构造

（1）褶皱构造：为永新～花桥复向斜中安福县王家坑～瓜畲向斜的南翼地带，该向斜核部为二叠系龙潭组及长兴组，两翼依次为二叠系茅口组及石炭系，向斜轴呈东西走向，向斜形态由西向东逐渐开阔。

（2）断裂构造；主要有正东西向及北东东向断裂构造，次为北西及北西西向断裂。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区内只出露了二叠系下统茅口组中上段及第四系。茅口组呈北西向展布，总体为一单斜，第四系沿沟谷低洼处分布。其岩性特征由老至新描述如下：

（1）二叠系茅口组中上段（P1m2+3），按岩性特征可分为上、中、下三个亚段，由下自上岩性情况分别为：

第一亚段（P1m12+3）：岩性为燧石结核灰岩，灰～深灰色厚层状、灰黑色～深灰色，含少量薄层状炭质页岩，炭质页岩厚度不大于4cm。其燧石多以结核状分布于灰岩中，燧石结核含量小于5%。分布于矿区石屋洞西侧，由CK201、ZK201、CK001、CK002、ZK501、ZK502、ZK301、ZK801钻孔控制，揭露厚度约100m～150m。

第二亚段（P1m22+3）：岩性为微晶灰岩，灰～深灰色偶夹灰黑色，厚～巨厚层状。钻孔揭露该段中灰岩质纯，局部含少量燧石条带夹层，共有11条分布，夹石主要分布于灰岩矿矿层顶底板附近，呈条带状、似层状及透镜状分布。该段岩性有多个钻孔控制了顶底板边界线，且已控制到-50米标高。该段主要分布于矿区东阳峰与石屋洞之间。为灰岩矿矿层，矿区内控制最大厚度约140m（CK501钻孔）。

第三亚段（P1m32+3）：岩性为含燧石条带灰岩，灰～深灰色中～厚层状，含少量薄层状炭质灰岩，炭质灰岩厚度不大于4cm。上部夹1m～2m灰色～浅灰色灰岩。燧石呈条带及团块状，大者达20×40cm，小者4×6cm，燧石条带含量大于25%。分布于矿区东阳峰东侧地形高处。本次钻探已由多个钻孔控制该段岩性，其fSiO2大大超过了灰岩的指标。

（2）第四系（Q）：岩性为棕黄色～棕红色残坡积粘土、亚粘土、含砾砂土及砂砾石土。钻孔揭露最浅0米（ZK202-2、CK603孔等），最厚可达30m（ZK104-1孔），平均厚度10.21m。主要分布于矿区东部东阳峰山顶、山脊、缓坡以及西部山坡、低洼处。

2.2 构造

矿区岩层呈单斜构造产出，地层产状为100°～115°∠30°～45°，浅部平均产状100°∠40°。通过以往勘查发现两条断层，即F1、F2，其特征简述如下：F1断层：位于矿区石屋洞山顶西侧，为北东走向的逆断层，往北可能延伸到第四系覆盖层之下，倾角50°～65°，倾向东南，倾向呈上缓下陡的弧形断裂面形态，断裂构造破碎带较薄，旁侧岩石较破碎。发育长280米，推测发育长约600米左右。F2断层：位于矿区东阳峰山顶北侧，为近东西走向的平推断层，推测发育长度280m，倾向北，倾角70°，上、下盘垂直断距约5m～10m。矿区内出露的两条断裂构造对矿石质量和矿体的完整性没有影响。

2.3 岩浆岩

在矿区内未发现岩浆岩体。

2.4 矿区岩溶

根据本次工作对矿山采坑、钻孔所见岩溶裂隙的统计，岩溶裂隙率平均小于1.8%，下部采坑几乎很少见到岩溶溶洞，岩溶裂隙率小于0.5，几个揭穿矿层的深孔（如CK501、CK801等）岩芯采取率达95%以上，未见岩溶溶洞等现象，岩溶率更低，小于0.2%。本次钻探施工的5个钻孔（ZK301、ZK302、ZK501、ZK502、ZK801）未见岩溶溶洞等现象，可见矿山剥离了第四系表土层之后以下3m～6m范围内浅部岩溶发育外，到了中风化层以下，岩溶不发育，在断裂带及其附近岩溶裂隙率稍有提高，但矿区断裂发育较少，对矿层影响很小。故矿区岩溶裂隙率平均不到2%。

3 矿体特征

3.1 矿体特征

灰岩矿矿层赋存于二叠系下段茅口组中上段第二亚段之中。主要矿层为一层，层位较稳定。

灰岩矿：矿层分布范围北起Ⅳ线石屋洞北，东阳峰南，南至Ⅷ线，矿区范围内控制走向长435m，最宽约550m，面积约0.246km2，矿层出露标高+176.49m（现已采完），最低标高-50m（CK801钻孔，水泥用灰岩矿矿层控制垂深130米，钻孔深207.21m）。

3.2 矿石类型

根据矿石结构构造及矿物成份，矿区仅有一种矿石自然类型，即微晶灰岩。微晶灰岩：巨厚层状，为深灰、灰黑等色，微晶结构。主要的矿物成份为微晶方解石，少量生物遗体、炭质灰岩。主要分布于矿区的北起Ⅳ线石屋洞北，东阳峰南，南至Ⅷ线。方解石为极细小的等轴粒状、棱形状和不规则的颗粒状，粒度大小在0.05mm±，含量85%以上。生物遗体眼球形、弯目形和圆形，生物遗体大小不均，体内由微晶方解石组成，生物大小在0.1mm～3.5mm不等，生物种类是蜓类，少量的藻类、轮孔虫等。含量在12%左右。炭质为黑色细小的质点状和雾状集合体，大小0.005mm～0.1mm，含量2%～3%。

3.3 矿石品级

灰岩矿矿石Ⅱ级品：为灰、深灰等色的微晶灰岩，泥晶、微晶结构，中厚层－巨厚层状构造。岩石主要矿物成份为泥晶、微晶方解石，含量一般78%～92%。Ⅱ级品矿石主要分布于二叠系下段茅口组中上段第二亚段之中，在各勘探线的分布对应性较好。

3.4 矿石质量特征

矿石为灰～深灰～灰黑色灰岩，呈隐晶～微晶质结构，块状构造，偶含炭质而呈灰黑色。矿石主要矿物成份为方解石，少量硅质和镁质。

经以往及本次勘探取样300件测试，矿石化学成份为：矿石有益组份CaO单样含量为45.23%～55.68%，平均52.55%。其中含量在＜48的占总样数的2%（6件）；含量在48%～52%的占总样数的28%（84件）；含量52%～55%的占总样数的64%（192件）；含量≥55%占总样数的6%（18件）。CaO含量在倾向上的变化系4.93%，CaO含量稳定。

矿石次要化学组份SiO2单样含量为0.12%～11.74%，平均2.72%，SiO2含量在倾向上的变化系数为118.70%，根据“基础报告”Al2O3单样含量为0.14%～0.89%，平均0.32%；Fe2O3单样含量为0.064%～0.530%，平均0.157%；K2O单样含量为0.008%～0.320%，平均0.078%；Na2O单样含量为0.003%～0.048%，平均0.008%；SO3单样含量为0.006%～0.220%，平均0.021%；Cl-单样含量为0.001%～0.008%，平均0.004%；烧失量单样含量为39.63%～43.64%，平均43.22%。

综上所述，矿体矿石有益组份CaO含量高且变化稳定，有害组份MgO含量较低的，是优质的石灰质。

3.5 矿体围岩及夹石

围岩岩性为燧石结核灰岩、含燧石条带灰岩，主要分布于矿体的顶、底部。厚度达60m～200m。

矿体底板岩性主要为灰色～深灰色含燧石条带灰岩，及深灰色～灰黑色隐晶质燧石结核灰岩（SiO2含量达15%～50%），钻孔揭露假厚度达80m～120m。

矿体顶板岩性主要为浅灰、深灰色含燧石结核灰岩，夹灰色隐晶质灰岩，灰岩呈1m～3m厚度的互层状态产出，钻孔揭露假厚度达100m～200m。灰岩矿体围岩可做建筑石料用。

灰岩矿矿体夹石在矿体中呈条带状或透镜状分布的燧石条带灰岩，在勘探控制范围内共发现了11条，夹石长短不一，厚薄不一。夹石的主要特点是SiO2含量大于6%，CaO含量一般小于48%，夹石一般在走向上不连续，呈长透镜条带状产出。灰岩矿体夹石可做建筑石料用。

4 矿床开采技术条件

矿区水文地质、工程地质和环境地质条件，主要影响为水文地质条件和环境地质条件，矿床开采技术条件属于水文、工程地质条件中等的矿床（Ⅱ-4），矿床环境地质条件所属类型为：质量良。

5 结语

矿区灰岩矿矿体为二叠系茅口组中上段(P1m22+3)第二亚阶中的微晶灰岩，灰～深灰色偶夹灰黑色，厚～巨厚层状。钻孔揭露该段中灰岩质纯，含少量燧石条带夹层，共有11条分布，夹石主要分布于灰岩矿矿层顶底板附近，呈条带状、似层状及透镜状分布。矿体呈单斜产出，产状为100°～115°∠30°～45°，平均产状约为100°∠40°。矿体呈巨厚层状，总厚度约200m～300m，矿层厚度变化稳定，连续性较好，厚度变化系数小于40%。

综上所述，该矿区具备良好的工业开采价值。