大田县元山水泥用石灰岩矿床地质特征及成因探讨

2024年3月22日发(作者：灿烂反义词)

I

1

衫■名热境1/能源开发

CN35-1272/TK —f

穴田县元山水泥用石灰岩舻床地质特征及成因採讨

黄景河

(福建省

197

地质大队福建泉州

362000)

摘要综述了大田县元山水泥用石灰岩矿的赋存层位、矿体形态、产状及规模、矿石的物质组成、结构、构造、自然类型等

特征，并分析了矿床成因及找矿标志，

关键词水泥用石灰岩矿地质特征成因大田元山

中图分类号：

TD

872.5 文献标识码

：A

文章编号：1672-9064(2017)03-024-03

元山矿区位于大田县城北西部方位338。，直距约

32.0km处，行政区隶属大田县建设镇元山村管辖5

1区域地质概况

区域位于闽西南拗陷的北东部，受政和一大埔北东向断

裂带、永安一晋江北西向断裂带的影响明显。区域西侧分布

有下石炭统林地组(CJ)、上石炭统船山组-下二叠统栖霞组

(C3C-Piq)、下二叠统文笔山组(PlW)、下白垩銃黄坑组(Kh)，

第四系（Q)分布于区内北东侧。其中林地组(CJ)、上石炭统

船山组-下二叠统栖霞组与文笔山（P1W)呈断M接触；下二叠

统文笔山组(PlW)与下白垩统黄坑组（Kih)呈喷发不整合接

触，区域断裂构造发育(见图1)#

2矿区地质概况

本矿区二叠系（下统栖霞组、文笔山组）碎屑沉积岩广泛

出露，占工作直面积50%以上，燕山晚期义'‘浆公强烈侵人，

分布较广，约占工作区面积45%，其余由第四系占据；区内

构造简单，以滑脱断裂为主3

2.1 地层

区内地层出露较完整，主要为一套二叠系下统海陆交互

相〜浅海相碎屑沉积物，自老至新可分为：栖霞组(Piq)、文笔

山组另外零星见石炭系下统林地组(CJh

地层自老至新分述如下：

(1) 下石炭统林地组（CJ):出露范围极小#与下二叠统

栖霞组断层接触，&性以灰白色厚层变质石英砂岩、硅质公

I

、第四系冲、洪积13 2、下白栗纪统黄坑姐第:段 3、下白栗纪统

tt

坑姐第一

S

4、下二餐统文蟪山姐

S

、上石»统船山姐下二*统幗《姐

7,痛丨丨1晚期花

WW

位治

a

.花岗斑* 9、地成界钱

滑靼断层 12、勘賓

K

菹围

6、下石炎统林地组

10、不

ft

合技融界线

为主。

(2) 下二叠统栖霞组（Piq):下覆于下二叠统文笔山组

2

，

.2构造

呈北东向展布;北东〜南西揭露长约700m，北西~南东揭露宽

约100m，东部被燕山晚期侵人的花岗闪长”存蚀。地层产状

走向约北东30°，倾向北西，倾角20。，控制最大铅直厚度

191m，为一套浅海相碳酸盐&沉积。受沿体、力脉侵入影响，

大理岩化、矽卡岩化较发育a且多无规律分布0

(3)

片地区，地层产状与栖霞组相近，为一套正常浅海相沉积，公

性为薄〜中厚M状泥质粉砂公.、泥公夹薄层细砂公等，控制

铅i£厚度115m0与下伏栖霞组地层以断层接触。，

(4)

土和坡积的砾石，在洼地为冲积、坡积的砂砾石、粘土，厚度

5.0〜10.0m以上。

图1区域地质图

矿K断裂构造较发育，主要表现为一组沿不同岩石地层

发育的滑脱构造CF^Fd。断M HFi呈北东走向，基本纵贯

全区，处于F:与F〇之间的栖霞组，是区内水泥用灰岩矿的含

矿层位，也是伴生硫化多金属矿的主要含矿层位

2.3岩浆岩

矿区岩浆侵人活动强烈0主要有燕山晚期花岗闪长岩

(^853(1)a)及岩脉发育。花岗闪长岩属汤泉岩体的一部分，广泛

分布;岩脉以流纹斑岩(X/7T)和花岗斑岩(7TT)为主，呈脉状多

沿着妁、見断裂侵人，其中花岗斑岩仅见于钻孔中，见图2。

下二叠系文笔山组(PiW):出露在矿区中部及西部大

第四系（Q):分布范围较小，大部分山地主要为腐植

3矿床地质特征

3.1矿体形态、产状及规模

在矿区范围内圈定6个水泥用石灰岩主矿体a〜v号），

作者简介：黄景河（1989〜），男，学士学位，助理工程师，现主要从事地质矿产勘查工作6

.3.

^

能源开发

tBilMl

CN35-1272/TK 1

构造，带宽〇.l-〇.5cm0

3.3矿石质星特征

矿石中主要化学成分以CaO含量高，MgO、fSi02含量低

为特征，矿石经410件钻孔样品和19件组合样品化学分析：

矿床平均品位 CaO 52.69%、MgO 1.02%、fSiO2平均 1.40%。

由表2可知，主要矿体中CaO含量大于工业指标要求

的48%，MgO和fSi02*量分别小于工业指标要求的3%和

6%，其他各项组分均未超工业指标。因此，矿石属水泥用灰

辑矿石1级品。

3.4矿石围岩及夹石特征

区内矿体产出于下二叠统栖霞组(piq)中，矿体顶板为

泥灰岩、娃化灰岩或为上伏文笔山组细粉砂»、泥丨7，亦或是

花岗闪长君、砂卡岩等;矿体底板为泥灰”、娃化灰公或为下

伏林地组的变质石英砂公、硅质公，亦或是花岗闪长岩、矽卡

岩等。

区内矿体普遍见有夹石，夹石的岩性主要为泥灰公、硅

化灰岩或白云质灰岩，岩性特征与矿体岩性相似，与矿体呈

过渡关系，夹石呈似层状或透镜体状，在走向和倾向上连续

地组；5燕山晚期花岗闪长岩;6流纹斑岩脉;7灰岩；8砂卡岩;9花

岗闪长岩；10流纹斑岩；11灰岩矿体及编号；12夹石；13钻孔及编

号；14地质界线；15断层及编号。

性较差，延伸一般为100〜200m。夹石厚度最大为V号矿体

ZK303控制真厚为7.99m，最小为IY号矿体ZK701控制真

为 2.69m#

图

2 3

线地质剖面图

4矿床成因及找矿标志

在早_叠世，本区进人海退期，沉积环境属浅海地带，沉

赋存于二叠系下统栖霞组中，岩性组合为鲕粒灰岩、微晶灰;^

夹石圭质灰;

V;

•、大理岩化灰岩；矿体赋存标高+530~+830m，总体

走向呈北东30°方向展布，矿体呈层状。各矿层特征见表1。

3.2矿石类型及结构构造

矿石自然类型以细晶灰岩为主，其次为大理&化灰

矿石结构主要有微晶-细晶结构、晶粒状结构、镶嵌结构

及少量碎裂结构。

矿石构造主要为块状构造，由方解石颗粒组成e其次为

条带状构造，由炭质、泥质组成，在灰^中相间出现呈条带状

4.1矿床成因

积盆地逐渐缩小，陆源物质渗入逐渐增多，氧化条件有所增

强，气候温和，底栖生物繁盛，沉积了一套层理清楚、硅、镁、

有机质、泥质穴量较低的栖霞组灰矿体沉积只受后期构

造运动、岩体侵入的影响，使矿床遭受严重破坏和变质，形成

了现在这样不完整的矿床，对矿石质量的影响也较大，故把

本区水泥用灰岩矿成因划分为沉积变质大理岩化石灰岩矿

床。

4.2找矿标志

表1各矿体特征

矿体编辱

I

n

i-i

1-2

长度

/m

370

170

50

375

250

250

形态

层状

层状

层状

层状

层状

层状

平均厚度

/m

20.08

31.94

20.76

12.30

35.11

63.59

厚度变化系数

/%

85.57

54.36

66.21

90.61

54.81

96.64

平均品位/%

Cao

52.26

51.89

53.50

51.76

52.51

52.92

Mgo

1.30

1.27

0.92

1.60

0.98

0.91

赋存标A

/m

+ 730

~

+ 830

+ 740 ~

+ 790

+ 755 ~+ 775

+ 655

~

+ 755

+ 705

~

+ 810

+ 530

~

+ 750

IV

V

表

2

主要矿体化学成分加权平均结果（％ )

矿体

I

n

i-i

1-2

CaO

52.26

51.89

53.50

51.76

52.51

52.92

MgO

1.30

1.27

0.92

1.60

0.98

0.91

fSi02

0.89

1.32

1.56

0.68

1.75

1.67

Si02

3.21

2.56

2.08

3.65

1.89

2.25

Fe

203

0.12

0.08

0.21

0.33

0.18

0.26

A1203

0.34

0.42

0.21

0.52

0.36

0.29

K20

0.05

0.03

0.13

0.08

0.03

0.09

Na20

0.03

0.02

S03

0.04

0.15

0.22

0.18

0.08

0.24

LOI

40.65

41.33

42.11

41.88

39.68

40.51

(下转第

0. 11

0.04

0.03

0.05

IV

V

.3.

^

27

页）

能源开发

tBilMl

CN35-1272/TK 1

米黄色蜂窝状、±状褐铁矿），质松而轻。见有石英脉，脉宽约

5〜25mm 〇

2.5围岩蚀变

本Kim•蚀变主要有矽卡岩化、硅化、碳酸盐化与绿帘

石化等，热变质有红柱石化、石墨化等。

矽卡公多分布于匕、仏断裂中；硅化多见于外接触带中

的林地组地层及矽卡公丨节丨公中，除外还有断裂带中及其附

近，伴有铅锌矿化;黄铁矿化较普遍，各时代地层或局部的火

成岩中都有;绿泥石化、叶腊石化多生于接触带附近，有在火

成岩中交代长石、黑云母、角闪石或呈细脉状；绿帘石多于黑

云母花岗闪长岩中呈细脉状产出；碳酸盐化主要见于火成岩

及角页”中的碳酸盐脉，局部有闪锌矿等硫化矿物矿化。

此外，童子公组地层普遍具不同程度的热变质现象，

原岩为泥质岩石者，已变质成石英云母角:^、红柱石泥”、红

柱石化粉砂:Vh原公为炭质泥Xv煤M者，多已石墨化。与矿

化有关的围岩蚀变为矽卡岩化。

污手，具弱金属光泽，多呈隐晶质集合体，少数为针柱状、细

粒状集合体。褐锰矿较少，足褐色，块状、多孔状矿石中褐锰

矿含量稍高；脉石矿物主要为石英、粘土质，少量高岭土和水

铝氧石等。矿石有益组分主要为Mn和TFe，有害组分为Si02

和 P。矿石平均品位(coxl〇-2):Mn=15.00;TFe=28.51。

4矿床成因

中一晚二叠世，该区由于地壳震荡频繁，海相、陆相交互

沉积，形成一套富含钙质、硅质、泥质和生物化石的岩系。難

山晚期，本区经历一次较大的构造运动,>7浆活动十分强烈。

来自地壳深部富含铁、锰等元素的岩浆沿着构造裂隙侵人，

义•浆热液与上覆二叠系地层禽钙岩石发生热液交代作用，形

成矽卡岩矿物组合及铁锰矿体[1部分近地表铁锰矿石经风

化淋漓和氧化作用形成褐铁矿@

本区铁锰矿体呈脉状、透镜状沿断层破碎带分布，断裂

构造为公浆侵入提供了良好的空间和通道；深部富铁、锰等

元素的公浆热液为成矿物质来源_二叠系地层中的钙质等活

性物质为成矿作用提供了有利条件

3矿体地质特征

本区矿体主要为铁锰矿体，少量褐铁矿零星分布。铁锰

3.1矿体形态、规模、产状

矿体赋存于R断层破碎带中，总体走向北北东向，矿体呈脉

状、透镜状展布，长约477.8m，宽13〜60m，厚约8.5〜55m，倾

向273〜310。，倾角51。〜72。，埋深标高+771.3〜+1035m。矿体

品位变化系数Mn为ll%、TFe为11%，有用组分分布均匀；

矿体厚度变化大。

3.2矿石质量

矿石为隐晶质结构，块状构造。矿石矿物主要为硬锰矿、

褐铁矿等^硬锰矿呈暗灰色至钢灰色，弱金属光泽多呈胶状

结构。褐铁矿呈褐黑色，松散结构，土状，质松而轻。软锰矿呈

褐黑色、钢灰色，有些富矿为淡蓝色，条痕黑褐色，硬度低，易

(

上接第

25

页）

本矿床属浅海相沉积碳酸盐以•矿床，赋存于栖霞组地层

(Piq)中，其顶、底部受Fi、F〇滑脱构造控制；文笔山组(PiW)

M位出露地段；栖霞组地层是直接的找矿标志;Fi、FQ滑脱构

造是间接的找矿标志。

5结语

通过对该矿床及矿体地质特征分析研究认为该矿床成

因类型为中低温热液交代充墳型铁锰矿矿床。断裂构造是该

矿床的重要控矿因素#断层破碎带、矽卡穴化m公蚀变是该

矿床的童要找矿标志#借鉴该矿区成矿模式，本区燕山晚期

^浆活动频繁，在构造带或接触蚀变带上有望找到铁等多金

属矿床@

参考文献

1刘宗成.福建省大田县羊朝坑铁矿床地质特征及成因探讨.西部探

矿工程，2006,6

2 吴文森.福建省大田县仙牛踏石锰矿区地质特征及其成矿规律初

探.中国锰业，1998,16(4)

主要为硅质灰岩、矽卡岩等;底板主要为变质石英砂岩、硅质

夕丨'-等。

因此，该K主要矿体连续性好、厚度变化不大、矿石质量

较稳定，隱岩较为坚硬，资源储量为中型矿床，能满足水泥原

料的生产需求^对合理开发利用当地矿产资源提供了良好矿

床地质条件。

参考文献

1 福建省地质矿产局.福建省区域地质志.北京：地质出版社，1985

2 朱启象，黄景河.福建省大田县元山矿区水泥用石灰岩矿详查地质

报告.福建省197地质大队，2015.05

5结语

该区为隐伏中_水泥用石灰岩矿床，矿区内已圈定的6

个矿体厚度较稳定，连续性较好s平均品位CaO 52.69%、

MgO 1.02%&其他有害组分的化学指标皆达到水派用灰岩

I、n级品要求。

围岩总体较为坚硬，有利于今后的矿石开采。矿石顶板

青海引领光电产业

依靠资源优势和产业基础，“十三五，，期间青海省以抢占

特色新兴产业发展制高点为目标，新材料产业板块为主攻方

向，将锂电、新材料产业作为重点，打造千亿元锂电、光伏光

热、新材料产业集群，延伸和完善产业链条，形成新的特色优

势的产业，做大做强光电产业#

.3.

〇