浙江省常山县芳村叶腊石矿应用方向.doc

浙江省常山县芳村叶腊石矿应用方向148西部探矿工程2008年第2期浙江省常山县芳村叶腊石矿应用方向章几岩,金旭东,何华军(1_浙江省第三地质大队,浙江金华321001;2.常山县国土资源局,浙江常山324200)摘要:对浙江省常山县芳村叶腊石矿的矿床特征和应用方向作简要介绍.关键词:叶腊石;地质特征;地质构造中图分类号:P61文献标识码:B文章编号:1OO45716(2OO8)O2一O148一O4常山县芳村叶腊石矿产于前震旦系上墅组下段叶腊石化,次生石英岩层位内.是由前震旦纪古火山岩经后期热液蚀变交代形成的(浙江?福建各省)新类型叶腊石矿床.2O世纪8O年代详查时由于对叶腊石矿床工业指标要求较严,致使大部分低铝叶腊石矿降为废石未参与资源量估算.近2O年来由于建材行业的崛起,叶腊石矿应用方向的推广,致使这一资源得到合理开采和应用.目前年开采量超过1210t以上,估算(332+333+334)高,中,低铝叶腊石矿资源量大于50010t以上,为一个经济效益较好大型矿床.1矿区地质特征矿区位于钱塘复向斜两段之北西翼,常山一萧山陆梁的南西顷伏端.北东向构造体系是本区域的主干构造,它控制了本区的内生,外生矿产的分布规律,具有极大的找矿现实意义.地层总体走向北东,倾向北西,倾角较缓.含矿带长达7km,分别由赤山塘,高山寺,石马山,乌石尖四个矿段组成.地质特征分述如下:1.1地层1.1.1前震旦系(1)骆家门组(AnZzI)为一套经受轻度变质的砂,泥质海相复理式建造.岩性可分为两段:下段(AnZzI)为青灰,灰黄,灰黑色千枚状含砾变质泥岩,千枚状粉砂岩及硅质泥岩,泥质粉砂岩等组成.上段(AnZ2I.)为灰黄,灰白至深灰色千枚状变质砂质泥岩或绢云母千枚岩,千枚状变质砂岩夹紫色千枚状硅质泥岩.与上墅组(AnZnShn)呈假整合一微角度不整合接触.(2)上墅组(AnZnShn):该地层根据岩性组合和蚀变程度上的差异可分为上,下两段.下段是叶腊石矿体的赋存层位,岩性以叶腊石化次生石英岩为主.部分为次生石英岩和次生石英岩化叶腊石岩(含铁较高叶腊石矿),一般含有二层中,高铝叶腊石矿体,该段厚约144m.上段之上部为青灰色凝灰质粉砂岩和泥质粉砂岩间夹流纹斑岩,英安玢岩.下部为紫红色片理岩含角砾凝灰岩或凝灰角砾岩,局部夹有次生石英岩化流纹斑岩和含砾次生石英岩.1.1.2震旦系砌拱部料石前,先搭设工作平台,平台采用50mm厚的大板搭设,固定点在碹胎上,并用8#铁丝绑扎牢固,高度控制在1600mm以上,保证矿车进出.工作平台搭设完毕后,砌拱部料石时,先将原拱基处铺一层M1O砂浆,之后方可砌拱部料石,砌料石时禁止出现重缝,瞎缝,干缝现象,要求灰缝饱满密实.4.5拆模拆模时,必须一人监护,并搭设牢固的工作平台,人站在牢固的工作平台上将碹胎顶部的四个螺栓卸下,人员撤至碹胎两侧,其他人员撤至安全范围内,一人站在安全地点用长柄工具撬碹胎,将其拆除,拆除后将编号相同的碹胎整齐的放至巷道一侧,同时将模板码放整齐,场地清扫干净.5钢制碹胎在施工中的问题和建议(1)砌碹与迎头平行作业,施工时注意安全.(2)拆模后及时清理碹胎,延长碹胎使用寿命.6结束语钢制碹胎在实际施工中进度快,长期投资少.在以后的硐室施工中值得推广.2008年第2期西部探矿工程149(1)志棠组(Zaz):下部为粗粒碎屑岩为主,岩性为紫红色沙砾岩,砂岩,含砾粗砂岩,中细粒砂岩,粉砂岩间夹绢云母泥岩,凝灰质含砾砂岩和岩屑石英砂岩等.上部以细碎屑岩为主,为紫红色粉砂质泥岩,青灰色粉砂岩,凝灰质砂岩,中细粒砂岩夹硅质泥岩,硅质粉砂岩和含砾粗砂岩等,本组与上覆雷公坞组呈假整合接触.(2)雷公坞组(Za1)为暗红色含砾细粉砂泥岩.(3)西峰寺组(Zbx):中下部以灰黑色硅质泥岩和泥质自云岩为主,上部以青灰色绢云母泥岩为主.与上覆荷塘组呈假整合接触.1.2构造矿区构造以断裂构造为主,褶皱构造简单,为一倒转的单斜构造,局部地段的地层稍有平缓的起伏.而断裂构造具有多期次,多方向和继承性再次活动的特点.特别是以走向北东和北北东两组为本区主干断裂构造,规模较大,控制叶腊石矿的分布.部分叶腊石矿体多沿断裂两侧产出,其它断裂有的为该两组派生的次级构造,一般规模较小.晚期断裂具有同位迭加再次活动并破坏叶腊石矿体的完整性.1.3岩浆岩和火山岩本区前震旦上墅期以火山活动和后期脉岩发育为特征.该时期火山活动较强烈,主要为一套陆相的安山岩,流纹岩及火山碎屑岩建造.在火山喷发的间歇期间,部分地区还有湖相沉积.至上墅后期岩浆的喷溢(喷发)由中基性逐渐向酸性演化,喷发物几乎全部为富含氧化铁的紫红色酸性火山岩.晚期小型次火山岩和脉岩亦较发育,种类繁多,呈零星分布.从基性到酸性有:辉绿玢岩,碱性玄武岩,微晶闪长岩,安山玢岩,英安玢岩,流纹斑岩,流纹岩等.上述这些岩浆岩多呈岩脉和小型岩株产出,也有的沿流面贯人.本区叶腊石化与这些酸性次火山岩和脉岩的侵入有一定的关系,提供了后期热液活动和叶腊石化蚀变作用,有利于成矿.1.4蚀变与矿化区内岩石蚀变强烈,以次生石英岩化,叶腊石化,绢云母化,黄铁矿化为主,其次有高岭石化,碳酸盐化,滑石化等次生石英岩化呈面状分布,主要发育于上墅组下段地层内.岩石经蚀变交代作用后,次生石英呈不规则细粒集合体密集分布,蚀变后形成的岩石常以陡峭的山岭出现.叶腊石化分布较普遍,尤其靠近(高,中铝)叶腊石矿体和断裂构造最为明显,其蚀变特征是叶腊石交代原岩中长石类矿物(或岩屑,碎屑物),以鳞片状集合体,团块状,球形斑杂状与次生石英相间分布.在应力作用下,叶腊石定向排列,片理较发育.绢云母化主要分布叶腊石矿化带的底部和上部.蚀变特征是绢云母呈细小鳞片状交代原岩中的矿物和碎屑,分布均匀,受定向应力作用后绢云母常呈定向排列.其蚀变强弱和原岩含钾量有关,即原岩含钾愈高越有利于绢云母化作用而形成绢云母类矿物.黄铁矿化区内分布普遍,常以星点状,浸染状和细脉状分布于岩石及裂隙面上,细脉宽lmm左右,局部也有呈小团块状产出.总观全区蚀变特征:前面三种具有从上到下由次生石英岩化一叶腊石化一绢云母化这种垂直分带现象分布特征.2矿床地质特征2.1矿体赋存层位及其形态,规模,产状按地层未倒转正常产出层位而言,本区叶腊石矿赋存于上墅组下段之上部(AnZShn.)叶腊石化次生石英岩层位内,该层普遍含AlzO3都大于1O以上,含Fez03都小于3以下,呈层状产出.目前矿山上将其部分作为低铝叶腊石矿体开采利用,低铝叶腊石矿体厚达30m左右,倾向延深大于300m,走向断续延伸达7km,矿体规模大.工业意义较大的高铝叶腊石矿体(指含Al20324,Fe203O.5)和中铝叶腊石矿体(指含Al2O.1824,Fe2O31)多呈似层状,透镜状赋存于叶腊石化次生石英岩(低铝叶腊石矿)内,其含矿率均占整层矿体的2O3O左右.现以赤山塘矿段为例.对矿体地质特征简述如下.本区含高铝叶腊石矿有2层,产于上部的为I层矿体,呈透镜状,似层状产出,常由13个透镜状矿体迭加组成,各透镜状之间距由117m不等.该层矿体沿走向和倾向具尖灭再现特征,地表分三段出露,其出露标高为250310m.矿体走向长自5O200m,倾向延深>5O>1O0m.垂厚0.56.1m.产于下部的第层矿体呈似层状产出,相对较稳定,地表分二段出露,出露标高自248270m,走向长12O175m,倾向延深>300m,垂厚1.O09.72m.平均4.07m.总观全区:I,号两层矿体其分布和变化特点,具有从东往西,由浅到深,有逐渐靠拢合并的趋势.2.2矿石结构,构造和矿石成分(1)矿石结构构造:为显微鳞片变晶结构和显微鳞片花岗变晶结构.片理构造,致密块状构造,变余含砾构造.(2)矿石成分:矿物成分:以叶腊石,石英为主,其次为白云母,15O西部探矿工程2008年第2期高岭石,地开石,水云母和少量滑石,水铝石等.含铁矿物以黄铁矿为主,次为微量的白钛石,锆石,钛磁铁矿,菱铁矿和褐铁矿等.其中叶腊石和石英含量所占的主次,直接影响矿石品级和质量.矿石化学成分:以SiOz,Alz03为主,其次为Fe.03,Ti02,KzO,NazO,CaO,MgO和烧失量.若按矿石品级划分:则高,中铝叶腊石矿内含Si02+Al.O.93,Fe2030.51.O,Ti020.2O.5,其它组分56-I-;而低铝叶腊石矿内含Si02+Al.O.85士,Fez0313,.其它组分1214.2.3矿石自然类型和工业品级划分(1)矿石自然类型:白云母,叶腊石型;石英,地开石,叶腊石型;水云母,石英,地开石,叶腊石型;地开石,高岭石,叶腊石型;地开石,高岭石型;地开石,石英型数种.(2)矿石工业品级划分:目前矿山上根据用户需求和矿石内有益,有害组分含量的不同,可分为:高铝叶腊石含Alz0324(玻璃纤维原料);中铝叶腊石含Al2031824;低铝叶腊石,含Al2O31318%(白水泥原料);雕刻叶腊石(数量少,分布石马山矿段)共4种品级.3矿床开发利用概况和矿石应用方向3.1矿床开发利用概况常山县叶蜡石开发利用历史较久,早在2O世纪3O年代曾有上海客商到常山寿源(石马山)零星开采叶腊石,时称寿源石,主要用于工艺雕刻.20世纪8O年代初期由常山县二轻局组建成立常山县叶腊石矿和常山县工艺雕刻厂,在常山县大桥头乡赤山塘形成规模开采,矿石少量用于工艺雕刻,大部分外销用于陶瓷工业.1987年在浙江省地质研究所的指导下,由常山县乡镇企业局组建常山第一个叶腊石深加工企业常山县芳村镇橡塑填料厂.2O世纪8090年代初期全县叶腊石年产量一直在310t之内,2O世纪9O年代后期接近1O10t,2005年年产量达12.810t.2005年常山县共有叶腊石矿山7个,分布在芳村(3个矿山),东案(1个矿山),大桥头(3个矿山)三个乡镇的4个矿区.从业人员68人,年产量12.810t,实现矿业总产值712.4万元,利润总额166万元.全县叶蜡石矿山均为小型矿山.年产矿石量达510t的矿山只有常山县复兴叶蜡石矿;常山小野矿业有限公司乌石尖叶腊石矿虽按510t的规模出让,但由于2006年度生产不正常,还不能达到这一规模,常山县桥坑天平坞叶蜡石矿3万吨,常山县芳村镇金马叶蜡石矿310t,常山县芳村镇石塘村姜良生蜡石矿年产量110t.常山叶蜡石矿山在2O世纪9O年代以前多为地下开采,由于开采不规范,安全隐患多,回采率低,为改善安全生产条件,提高资源回采率,从2000年起,通过整顿整合,全部改为露天开采.矿山开拓方式以公路运输和简易索道运输为主.采矿方法以台阶式为主(如常山小野矿业有限公司乌石尖叶腊石),个别为坡面露天开采(如常山县芳村镇石塘村姜良生蜡石).全县矿山生产的产品主要为原矿,还有部分粗加工的粒子矿和粉矿.矿产品主要供给耐材,陶瓷及白水泥等.常山叶蜡石矿在开发利用中仍存在一些问题主要表现在:资源形势严峻,保障发展任务艰巨;应用领域狭窄,优矿劣用;矿山技术工作落后等方面.3.2开发利用方向和建议对策近年来随着玻纤,陶瓷,耐材,白水泥等行业的迅速发展,使叶蜡石矿产资源需求大为增加,因此对它的保护与合理开发利用问题,已经提到了矿业开发的重要位置.近几年来,常山县政府先后制定了一系列管理规定和强制措施,对叶蜡石矿山办矿(厂)条件,审批程序,资源保护与合理开发等作出规定,使叶蜡石矿产的开发利用与保护步人良性轨道.为促进常山叶蜡石矿产资源的合理开发利用,根据当前的叶蜡石资源保护与开发的管理情况,提出下列建议:(1)加强勘查力度,增加资源储备.常山县叶腊石成矿带分布于大桥头乡赤山塘至东案乡金源瓦窑自然村,全长7km余.做过地质勘查过的仅为赤山塘矿区,乌石尖矿区虽然在1988年由浙江省非金属地质队开展普查工作,并施工8个孔,但未提交地质报告,其余地段均未做过地质勘查工作.因此尚有一些勘查空间.建议在东案瓦窑,芳村邵家,高山寺等区域开展地质勘查,以增加资源储备.勘查方式以商业性勘查为宜.(2)加强矿产资源整合工作.加强矿产资源整合工作是矿业秩序治乱治散,加速矿业结构调整的难得契机,因此应结合各矿区实际,将重点放在桥坑矿区和石马山矿区,建议位于桥坑矿区的常山县复兴叶蜡石矿和常山县桥坑天平坞叶蜡石矿及周边未设矿权的区域整合为一个矿山;位于石马山矿区的常山县芳村镇金马叶蜡石矿和常山县芳村镇石塘村姜良生蜡石矿及周边未设矿权的区域整合为一个矿山.在东案乡瓦窑,芳村邵家及芳村高山寺经勘查后形成三个规模较大的矿山.2008年第2期西部探矿工程l5l通过加强整合调整布局从而达到解决矿产资源开发秩序的乱,散与长远的矿产资源统一管理,统一规划,合理利用,保护环境,有效调控相结合的目的.(3)规范矿业权管理,坚持依靠市场配置好资源.根据矿产资源规划,科学编制叶腊石产业发展规划和探矿权,采矿权设置方案,充分发挥规划在矿产勘查开发布局,叶腊石资源供求关系等方面的调控和引导作用.要严格法定审批权限和规范审批程序,依法规范矿业权授予(出让)审批,培育和规范矿业权市场,严格市场准人,完善制度,加强监管,形成统一,开放,竞争,有序和充满活力的矿业权市场体系.严格资质管理,勘查单位要有相应的勘查资质,采矿也要实行资质管理.(4)规范收益分配,理顺经济关系.按照开采反哺勘查,开发补偿保护,成本体现安全,价格反映稀故,市场公正公平,企业进退有序的原则,逐步研究出台有关收益分配政策.一是着手解决矿业权有偿取得中的双轨制问题.矿业权全部以招标,拍卖,挂牌方式出让,彻底解决探矿权,采矿权无偿和有偿取得的双轨制问题;二是统一规定矿业权出让收益的分配使用,明确分配比例,改变谁出让收益归谁的状况,适当倾斜乡镇政府和当地村集体的利益比例,切实提高管理工作的主动性和责任心.三是明确出让收益的使用方向,使其取之于矿,用之于矿,着力构建矿产勘查开采的良性循环机制.(5)提高矿业市场准入门槛.科学合理的提高叶腊石矿山开发企业的市场准入门槛,是促进矿山布局合理,结构优化,集约高效,提高资源利用效率,保障安全生产,保护环境的有效举措.根据常山县叶腊石资源分布的实际情况,落实好叶腊石采选企业的准人制度.矿山最小规模应不小于5i0t,至2010年不小于7i0t.加工企业应向玻纤,高档油漆(如汽车油漆等)及高档化妆品的中间体方面发展.(6)发展选矿加工,合理利用资源.叶腊石矿与其它矿种一样,也伴生着各种夹石和不纯成分,影响其使用特性,因此往往在矿山开采时就要进行分级和选矿.目前现有的选矿方法有破碎磨矿(选择性磨矿),手选,重选,磁选,浮选和化学处理.而常山现有矿山的加工选矿仅做到手选和简易的破碎磨矿(选择性磨矿),没有其它的选矿方法.由于常山叶腊石多为中低铝叶腊石,要扩大其用途,提高资源价值,开展合理选矿是一条有效途径.如开展浮选或通过湿发细磨,进行水力分级,然后通过浓缩,脱水和干燥环节形成高附加值的产品.如化妆品用叶腊石粉.(7)开拓应用领域,加速推广利用.常山叶腊石矿成矿类型独特,形成于前震旦系地层之中,与全省其它矿区叶腊石英钟矿不同.有许多特性是其它矿区的叶腊石所不具备的.因此发掘这些特性是开发常山叶腊石用途新领域的关键.例如:经我