武平岩前矿区白云岩矿和水泥用灰岩矿地质特征.docx

【矿产资源】武平岩前矿区白云岩矿和水泥用灰岩矿地质特征r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r 向军道（中国建筑材料工业地质勘查中心福建总队，福建 福州 350001）摘要：本文主要阐述了岩前矿区白云岩矿和水泥用灰岩矿矿床的组合形式及矿体产出层序、形态、产状、矿石质量、类型、物质组分和化学成分，对在华东、华南地区寻找白云岩石灰岩矿床组合具有指导意义。关键词：白云岩；水泥用灰岩；地质特征中图分类号：p619.234;p619.225文献标识码：a文章编号：1007-9386(2009)02-0061-03岩前矿区位于福建省武平县城南东150方向直距约28km处，交通便利。勘查证实，其规模为大型 矿床，矿石质量好，矿层厚度及品位变化较稳定，水 文地质条件简单，矿体绝大部分出露地表，露天开采 的剥离系数较小，具有较好的开发优势和经济效益。1 成矿地质背景闽西南晚古生代准地台型细碎屑岩碳酸盐地层 出露广泛。该矿区位于闽西南坳陷带次一级构造明溪武平坳陷带的南西端，古田至上杭深大断裂的西北 侧，龙井、岩前、曹田尾斜列向斜的中部。船山组和 栖霞组地层广泛分布于闽西南地区，黄龙组地层主要在 武平长汀宁化将乐一线呈北东向狭长带展布。2 矿区地质概况矿区内出露地层主要有下石炭统林地组、中石炭 统黄龙组、上石炭统船山组、下二迭统栖霞组和文笔 山组。黄龙组地层根据岩性组合特征可分为上下两 段，下段岩性为灰色灰质白云岩、白云质灰岩，夹白 云岩，其厚度为110m；上段岩性为灰色略带红色白 云岩，夹燧石白云岩、灰质白云岩等，其最大厚度为270m，为熔剂用白云岩矿的赋存层位。船山组和栖 霞组地层为水泥用灰岩矿赋存层位，因船山组地层中 夹有两层较稳定的白云质灰岩或燧石(白云质)灰岩夹 石标志层，故将船山组地层分为下段、中段和上段， 各段岩性为灰白、浅灰色微晶细晶灰岩。矿区断裂构造有f1、f2、f3三条，北东向f2断层 将白云岩和灰岩矿体分开。褶皱主要为向斜构造，白 云岩矿体向斜轴走向为北东4050，灰岩矿体向斜 轴走向为北东30，并向北东向倾伏510，两向斜 轴相距约1 200m。见岩前矿区地质略图。3 矿体地质特征3.1 熔剂用白云岩矿矿体3.1.1 矿体形态、产状及规模 圈出矿体一个，总体形态呈层状赋存于中石炭统黄龙组上段，矿体长950m，地表宽620920m，最大厚度约270m，倾向延深至300m标高，其长度为10460m。矿体总体为一宽缓的向斜构造，向斜轴 走向北东4050，南东翼产状为倾向280328， 倾角1218，北西翼产状为倾向120140，倾 角1828。其北西翼出露宽约是南东翼的3倍。3.1.2 矿石矿物成分 白云岩矿的矿物成分简单，镜下鉴定，主要矿物成分为白云石85%99%，其次为方解石1%15%， 微量含铁矿物。白云石呈它形粒状，颗粒之间紧密镶 嵌连成一片，粒径在0.0010.2mm之间。方解石呈 零星小团块状均匀分布在白云石基底中。含铁矿物呈 微粒状，在白云石颗粒间可偶尔见到。3.1.3 矿石化学成分 在矿体中，分析784件样品结果，矿石化学成分61向军道：武平岩前矿区白云岩矿和水泥用灰岩矿地质特征(%)：mgo16.5021.77、cao28.7436.18、平均化学成分(%)为：mgo20.28、cao31.67。在走向 和倾向上矿石品位变化幅度较小，特别是向斜北西翼 更上为稳定。据6件组合样品分析结果(%)：al2o30.240.59， 平均0.33 ；fe 2 o 3 0.01 0.18 ，平均0.08 ；so 30.0130.160，平均0.051；p2o30.0060.028，平 均0.011；烧失量46.3646.93，平均46.57。3.1.4 矿石自然类型有微晶白云岩、细晶白云岩两种。 微晶白云岩；为矿区中的主要矿石类型，占95%以上，呈灰色略带红色，微晶结构，厚层状至块 状构造。质纯，断口呈粗糙状。矿石在地表风化后有 明显的“刀砍状”，矿物成分以白云岩为主，占85%99%，平均化学成分(%)cao31.47，mgo20.07， sio20.42，fe2o30.09。 细晶白云岩；为矿区的次要矿石类型，占5%左右，呈灰色略带微红色，细晶结构，厚层状至块状 构造。矿物成分以白云岩为主。其平均化学成分(%) ca30.83，mgo20.95，sio20.37，fe2o30.11。3.1.5 夹石特征矿区内夹石主要为白云质灰岩或灰质白云岩和燧 石(灰质)白云岩，共有十五个夹石层。夹石层多呈透镜状、似层状，沿走向长64 300m，厚2.00 17.36m ，其化学成分(%)cao 18.9354.80、mgo0.72 20.02、sio2 0.0634.92、fe2o30.010.32。3.1.6 矿体顶底板特征 区内矿体赋存于中石炭统上段地层中，其底板为中石炭统黄龙组下段的白云质灰岩或灰质白云岩，化 学成分(%)为：cao29.28 54.88 ，mgo0.42 15.90，sio2 17.200.20，fe2 o30.010.27。未 见矿体的直接顶板。f3断层南东侧的中石炭统黄龙组下段地层与矿体呈断层接触，其化学成分(%)cao39.25、mgo13.47、sio21.03、fe2o30.04。3.2 水泥用灰岩矿矿体3.2.1 矿体形态、产状及规模 矿体赋存层位为上石炭统船山组和下二叠统栖霞组。长度约9601 240m，宽700m，总厚度约500555m。呈向斜层状产出，向斜轴走向北东约30， 南东翼产状：倾向300320，倾角3050，北西 翼产状：倾向110130，倾角3050。船山组 地层依其间所含较稳定的白云质灰岩夹层(j1)和白云 质或燧石白云质灰岩夹层(j 12 ) 将矿体分为kt 1 、 kt2、kt3三个；栖霞组地层赋存kt4矿体。各矿体 地质特征见表1。表1 各矿体地质特征3.2.2 矿石自然类型及结构构造(1) 微晶灰岩：矿石呈浅灰灰白色，微晶结 构，块状构造，方解石含量95%98%，结晶不均 匀。分布在kt1 、kt2、kt3矿体中。(2) 含燧石微晶细晶灰岩：深灰色，微晶细晶结构，块状、结核(或条带状)构造，矿物成分为方 解石90%95%，次为燧石结核1%4%和白云石1%3%，含少量黄铁矿和泥炭质物。主要分布在 kt4矿体，在kt3矿体中比例低于5%。3.2.3 矿石质量矿石矿物成分主要为方解石，次为燧石结核和白 云石，另含极少量黄铁矿和泥炭质物。矿区平均化学 成分见表2。表2 各矿层平均化学成分(%)43.2.4 岩浆岩及岩溶特征水泥用灰岩矿体北部及西部大面积出露石英斑 岩，对栖霞组含矿灰岩有明显的大理岩化作用并发生 重结晶。矿体内也见一条石英斑岩脉侵入，脉宽1222m，脉体产状为走向3080，倾向南东，倾角79。斑岩和岩脉对灰岩质量均无影响。 岩溶主要沿裂隙及岩层层面发育，表现为溶蚀漏62矿层号caomgosio2fe2o3al2o3so3k2o+na2ocl-loikt155.100.570.690.070.180.0180.0140.00143.14kt254.500.631.750.140.270.0150.0220.00242.64kt354.080.812.260.130.320.0140.0360.00242.39kt53.460.424.100.240.520.0430.0420.00241.76矿层号赋存层位矿体形态走向延伸长度 (m)倾向延伸至320m标高长度(m)厚度 (m)产状所含夹石层数kt1船山组下段层状96014521065130310320、30502kt2船山组中段层状1 24080235110160南东翼：3103203550北西翼：12035 488kt3船山组上段层状1 0808012570110南东翼：3103203550北西翼：12035 4811 kt4栖霞组层状1 00065190150130254592009年第2期中国非金属矿工业导刊总第74期斗、溶沟、石柱等，岩溶的发育程度与岩性、所处位置、地形地貌等有关。经统计，各矿体岩溶率： kt1、kt4为0、kt3为7.10%、kt3为10.55%。3.2.5 夹石特征夹石层岩性为燧石灰岩和(燧石)白云质灰岩两 种，主要呈透镜状、似层状、层状，矿区共有三十二 层，kt1中夹两层白云质灰岩，kt2中夹四层白云质 灰岩和四层燧石灰岩，kt3中夹四层燧石灰岩、三层 白云质灰岩和四层燧石白云质灰岩，另有白云质灰岩 和白云质或燧石白云质灰岩两标志性夹层，kt4中夹 九层燧石灰岩。夹层沿走向长100800m，320m标 高以上延伸65270m，厚3.0020.00m，其化学成 分(%)cao31.5752.02、mgo0.4520.17、sio2036.49。4结语岩前白云岩水泥用灰岩矿床组合是华东、华南 地区中石炭统下二叠统地层海相碳酸盐岩沉积建造 成矿系列矿床组合的一种形式，其质量优而稳定，储 量规模大，开采条件好，是我总队在闽西找到的一处 大型非金属矿床，该成果曾荣获中国建材地勘中心找 矿二等奖和三等奖。特别是对白云岩矿的发现，缓解 了该矿种在省内探明储量稀少的现状。岩前白云岩水泥用灰岩矿床组合的发现在福建 境内尚属首例，也是这一地区继广东阳山石螺和罗定 坪塘后在中石炭统下二叠统地层中发现的又一例 证。随着对区域地质和成矿条件的研究，相信还有更 多新靶区被挖掘。【收稿日期】2008-12-04 -(上接第58页)(2) 通过实验获得改性膨润土吸附模拟废水中的cr()的最佳实验条件为：改性膨润土用量为10g/l；ph值为35；搅拌时间为30min。(3) 在最佳的实验条件下，用ctmab改性的有 机膨润土对30mg/l的含cr(vi)废水的去除率超过85%。【参考文献】1蓝磊,童张法,李仲民,等. 改性膨润土对废水中六价铬的吸附过 程研究j.环境污染与防治,2005,27(5):352-356. 2 胡付欣, 杨性坤. 改性膨润土在含铬废水处理中的应用研究j. 非金属矿,2002,25(1):46-47. 3王春艳, 吴泽.膨润土的开发与应用j. 化学工程师,2002,(5): 37-38. 4曾宇.十四烷基三甲基溴化铵对膨润土改性合成及其表征j.光 谱实验室,2007,24(5):872-876.5王毅,冯辉霞,杨瑞成,等. 十六烷基氯化吡啶改性膨润土的制备 及表征j.中国非金属矿工业导刊,2006,(2):25-28. 6马勇, 邵红,王恩德,等. 铝钛柱撑系列改性膨润土处理含铬废水 的应用研究j.环境科学研究,2004,17(4):48-50.由图4可以看出，随着吸附时间的延长，cr()的去除率逐渐升高，在最初阶段有机膨润土吸附 cr()的速率较快，振荡30min去除率几乎不变，即 达到了吸附平衡。因此，试验时将搅拌时间控制在30min左右。3 结论(1) 用质量分数大于5%的ctmab对膨润土进行 有机改性时，对cr()具有较好的吸附效果。【收稿日期】2008-08-18 -(上接第60页)气液之间温度差太小，因此，伟晶岩脉的边缘带并不 明显。随着结晶作用的持续进行，由于挥发组分及水 分的变化和对结晶作用的影响，使原有长石石英达不 到共结关系，于是出现了