福建永安水泥用石灰岩矿贮矿地质条件研究及找矿潜力分析.pdf
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1、第2 期福建地质Geology of Fujian107福建永安水泥用石灰岩矿贮矿地质条件研究及找矿潜力分析陈国林(福建省闽西地质大队,三明,36 50 0 0)摘要为了厘清永安水泥用石灰岩矿地质特征和成矿规律,在综合研究区域地质成矿条件和以往矿山成果资料的基础上,对永安石碧、大湖、三星、新村4个水泥用石灰岩矿的矿床地质特征、沉积环境、成因及找矿标志进行综合分析。结果表明永安水泥用石灰岩矿主要贮存于早二叠世船山组第一、三、四段和中二叠世栖霞组第三、四段,矿石质量好、矿体厚度大,资源储量大,成因类型属于浅海开阔台地沉积矿床。其地质特征及矿床成因在永安地区具有一定的代表性,并归纳出安砂、大湖一曹远
2、、小陶、青水一槐南4个石灰岩矿找矿远景区。关键词水泥用石灰岩地质特征矿床成因找矿远景区福建永安中图分类号:P619.22+5文献标识码:A文章编号:10 0 1-397 0(2 0 2 3)0 2-0 10 7-12Study on Geological Condition and Prospecting Potential of Cement LimestoneDeposit in Yongan area,Fujian ProvinceChen Guolin(The western geological party ofFujian,Sanming,36 50 0 0)Abstract In
3、 order to clarify the geological characteristics and metallogenic law of the cementlimestone deposits in Yongan City,based on the comprehensive study of regional geological andmetallogenic conditions and the previous mine results,the geological characteristics,sedimentaryenvironment,genesis and pros
4、pecting signs of the four cement limestone deposits in Shibi,Dahu,Sanxingand Xincun areas of Yongan city are comprehensively analyzed.The results show that the main ore-bearing beds of cement limestone in Yongan mainly occur in the first,third and fourth members ofChuanshan Formation in the Early Pe
5、rmian and the third and fourth members of Qixia Formation inMiddle Permian.The ore quality is good,the ore body is thick,and the resource reserves are large.Thegenetic type belong to the shallow sea open platform sedimentary deposit.Its geological characteristics资助项目:福建省地质矿产勘查开发局地勘费项目“福建省永安市水泥用石灰岩矿资
6、源潜力评价和重点区勘查”。收稿日期:2 0 2 3-0 4-2 1作者简介:陈国林(1990-),男,工程师,矿产勘查专业。108and deposit genesis are representative in Yongan area,and four limestone prospecting potential areas aresummarized:Ansha,Dahu-Caoyuan,Xiaotao,Qingshui-Huainan.Keywords cement limestone,geological characteristics,deposit genesis,prospec
7、ting potentialarea,Yongan of Fujian水泥是一种应用广、用量大的现代建筑材料,而石灰岩是水泥工业的基本原料,是用途广泛、消耗量大、与国计民生有密切关系的矿产。在福建境内石灰岩矿山资源分布较为集中,主要分布于龙岩、三明、南平等地,集中在永定、新罗、将乐、顺昌、永安一带,合计资源储量超过30 亿t。通过福建省地质矿产勘查开发局地勘费“福建省永安市水泥用石灰岩资源潜力评价和重点区勘查”项目,详细分析以往石灰岩山资料,研究船山组和栖霞组沉积环境,总结水泥用石灰岩矿床地质特征,并提出水泥用石灰岩矿床成因及找矿远景区,为寻找与研究同类型矿床提供参考。1地质成矿背景研究区大地
8、构造位置为华夏地块一南武夷晚古生代坳陷区一龙岩一大田坳陷带及胡坊一永定隆起带中北部,位于政和一大埔北东向断裂带西侧附近,区域上,永安一晋江北西向断裂带和华安一将乐南北向断裂带贯穿本区。1.1地层研究区地层较发育,分属武夷地层分区闽西南小区。自新元古代至第四纪均有出露,可划分成前泥盆纪、晚泥盆世一中三叠世、晚三叠世一中侏罗世、晚侏罗世一白垩纪4个时期的断代地层。按岩石地层划分原则划分2 7 个组级单位。石灰岩贮矿层位为早晚寒武世林田组、早二叠世船山组、中二叠世栖霞组、晚二叠世长兴组和早三叠世溪口组。其中船山组和栖霞组是最具有工业经济价值贮存石灰石矿层位,二者占石灰岩资源总量的9 8%,其次是长兴
9、组和溪口组,占资源总量的1.5%,而其它含石灰岩层位仅占资源总量的0.5%。根据前期地质资料和已探明石灰岩矿产地,船山组和栖霞组的石灰岩矿产地主要分布于安砂、曹远、大湖,其福建地质Geologyof Fujian第42 卷次为青水、槐南和小陶,另外在西洋、洪田等地也有零星分布(图1)。下面主要描述永安地区船山组和栖霞组地质特征。船山组:主要分布在安砂曹田、石碧、坑口到大湖、小陶三星一带,深部均有钻孔揭露,控制厚度从6 0.8 8 m(三星ZK701)到41 9.7 7 m(石碧ZK801),通过各地石灰岩厚度对比,在西北部安砂一大湖一带较厚,石碧、大湖、坑边、马头山矿区石灰岩保留原始沉积厚度,
10、而往东南部青水、槐南和往西南部小陶、洪田一带变薄,在小陶、青水、槐南一带石灰岩受后期推覆和滑脱构造破坏,导致石灰岩缺失,保留的厚度变薄。船山组与下伏林地组为断层接触,与上覆栖霞组整合接触。船山组石灰岩岩性在各地基本一致,在西部罗坊一安砂一带岩性以微晶灰岩、含生物碎屑微晶灰岩为主,下部常见含硅质微晶灰岩,上部常见薄层含泥质微晶灰岩;在中部大湖一小陶一带岩性以厚巨厚层生物碎屑微晶灰岩、微晶灰岩为主,下部常见含白云质微晶灰岩,上部常见含燧石微晶灰岩;在东部青水一槐南一带船山组出露不全,岩性为灰色中厚层微晶灰岩,含少量燧石结核或燧石条带。船山组石灰岩层厚、质纯,Ca0含量一般为50%52%,Mg0、f
11、 Si 0 2 含量低,是制造水泥的重要原料。大湖、石碧、曹田、坑边、马头山、三星、坑口等石灰岩矿床均贮存在船山组中。根据船山组岩性组合特征,可分为5个岩性段(图2)。第一段:岩性为深灰色中厚层状微晶灰岩(照片1-a),局部夹含硅质微晶灰岩,厚度为1 6.1 7 1 59 m。第二段:岩性为灰-浅灰色中厚层状含白云质微晶灰岩,厚度为1 3.1 30.09m。第三段:岩性为灰黑-深灰色中厚层状含燧石微晶灰岩,局部夹含生物碎屑微晶灰岩(照片1-b),该段可见化石Triticitessp.(蜓),福建省地质一队,福建省永安县曹田石灰石矿地质勘探报告,1 9 7 9.福建省地质一队,福建省永安县大湖石
12、灰岩矿区补充勘探地质报告,1 9 8 0.第2 期陈国林:福建永安水泥用石灰岩矿贮矿地质条件研究及找矿潜力分析109安砂找矿远景区石碧曹田D-金狗岩D.-T科长川5yTD-Te-o包小D-O大陶洋小陶找矿远景区D-T2大湖一曹远找矿远景区E-0DT2大湖马岩山J-K8D.HTDT-L刀TDD-T5D.-T5K.KT-2D-!槐甫青水一槐南找矿远景区K安平新树溪南葫芦JK趣孟家山510kmJK2T-1314D-E-O61871982092110回11图1 研究区地质及水泥用石灰岩矿找矿远景区分布图Fig.1 Distribution map of geology and cement limes
13、tone ore prospecting potential in the study area1一晚侏罗世一白垩纪;2 一晚三叠世一中罗世;3一晚泥盆世一中三叠世;4一寒武世一早奥陶世;5一晚罗世花岗闪长岩;6 一晚侏罗世正长花岗岩;7 一晚侏罗世黑云母二长花岗岩;8 一早侏罗世正长花岗岩;9 一中三叠世正长花岗岩;1 0 一志留纪花岗闪长岩;1 1 一志留纪黑云二长花岗岩;1 2 一地质界线;1 3一断层;1 4一逆冲推覆断层;1 5一滑脱断层;1 6 复式背斜;1 7 一复式向斜;1 8 早二叠世船山组;19一中二叠世栖霞组;2 0 一找矿远景区;2 1 一石灰岩矿点;2 2 一小型石灰
14、岩矿床;2 3一中型石灰岩矿床;2 4一大型石灰岩矿床Hayasakaia sp.(早坂珊瑚),Pseudoschwagerinasp.(文假希瓦格蜓),厚度为36.7 1 2 8.41 m。第四段:岩性为浅灰-深色中厚层微晶灰岩(照片1-c),局部夹含生物碎屑微晶灰岩(照片1-d),该段见化石Cyclocyclicus sp.(海百合茎),Lophophyllum sp.(珊瑚),Fusulina sp.(纺缅蜓),Pseudoschwagerina sp.(文假希瓦格蜓),厚度为48.51 40.1 1 m。第五段:岩性为灰黑深灰色薄层状中层状含燧石微晶灰岩夹泥质条带,局部可见生物碎屑微晶
15、灰岩,该段见化石Schwagerinasp.(希瓦格蜓),Pseudoschwagerinasp.(文假希瓦格蜓),厚度为9 7.9 9 1 6 0 m。石灰岩矿主要贮存在船山组第一、三、四段中,船山组第二段的石灰岩含白云质较多,而第五段的石灰岩含泥质和硅质较多,从而导致第二、五段的石灰岩品位达不到工业指标。船山组与栖霞组的界线是船山组中顶部有一层含泥质微晶灰岩夹泥质条带,并含有生物碎屑微晶灰岩,在顶部少见有藻球结晶灰岩,而到栖霞组底部,微晶灰岩含泥质成分更多,颜色更深,这是船山组和栖霞组的分界标志。栖霞组:主要分布在安砂石碧到曹田,大湖坑边到马头山,洪田长川,青水新村到槐甫,槐南孟110福建
16、地质GeologyofFujian第42 卷马头山综合韵面坑边综谷韵面P2930ml1Schwagerinasp.P船135.6m叠TejPseudoschwagerinasp.山P48.5m纪工P36.7m组P13.1mSiPd159ml石炭纪林地C30m2456图2 研究区早二叠世船山组剖面对比图Fig.2 Sectional contrast of the Early Permian Chuanshan Formation in the study area1一微晶灰岩;2 一含生物碎屑微晶灰岩;3一含泥质微晶灰岩:4一含白云质微晶灰岩;5一含硅质微晶灰岩:6 一含燧石微晶灰岩;7 一砂
17、砾岩;8一整合接触关系;9 一断层接触关系注:2,3和5部面是本次工作成果,1 和4剖面分别在“福建省永安县坑边石灰岩矿区地质报告”和“福建省永安县大湖石灰岩矿区补充勘探地质报告”基础上修改。家山到安平等地。栖霞组厚度变化较大,钻孔控制厚度从33.6 3m(安平)到37 4.9 5m(石碧ZK801),总体在永安西北部较厚,石碧、大湖、马石碧剖面220ml97.99melpseucoschwagerinaspelLophophyllumsp.135.01m128.41mTejPseudoschwagerinasp.38.5m27.89m19.96m团sisi31.23m12m50.4m5m4大
18、湖剖面31ml330mleschwagerinasp.130.13m160mllPseudoschwagerina sp.三星剖面60.7m5无上覆层位Titicitessp.TeFusulingsp.Triticitessp.140.11ml74.84 mlTeHayasakaiasp.94m团1TititsSp.21m30.09mSi16.17msi.t60m160m25m110m9头山、曹田矿区石灰岩保留原始沉积厚度,而在东南部青水、槐南一带较薄,在青水、槐南一带石灰岩受后期推覆构造破坏,导致石灰岩缺失,保留的部面位置示意图LejPseudoschwagerina sp.第2 期陈国林:
19、福建永安水泥用石灰岩矿贮矿地质条件研究及找矿潜力分析1117之yom1617a91011122131415bC照片1 船山组石灰岩矿石照片Photo.1Photographs of limestone ore in Chuanshan Formationa一微晶灰岩(大湖矿区船山组一段、显微镜下照片40);b一含生物碎屑微晶灰岩(三星矿区船山组三段);c一微晶灰岩(石碧矿区船山组四段);d一含生物碎屑微晶灰岩(三星矿区船山组四段、显微镜下照片40)厚度变薄。栖霞组与下伏船山组、上覆文笔山组皆为整合接触。栖霞组岩性在各地变化不大,在西部罗坊一安砂一带的石灰岩岩性以微晶灰岩、含燧石微晶灰岩为主,常
20、见夹薄层含泥质微晶灰岩、泥岩;在中部大湖一小陶一带的石灰岩以厚巨厚层生物碎屑微晶灰岩、含泥质微晶灰岩为主,下部常见含白云质微晶灰岩,上部常夹薄层硅质岩、含燧石微晶灰岩;在东部青水一槐南一带栖霞组出露不全,岩性为灰深灰色厚层状含泥质微晶灰岩,常夹燧石条带,上部常见含生物碎屑微晶灰岩。栖霞组是区内重要的经济地层,见较多铁铅锌多金属矿和石灰岩矿,区内有石碧、大湖、新村、曹田、槐甫、安平、孟家山等石灰岩矿床均贮存在栖霞组中。根据栖霞组岩性组合特征,可分为5个岩性段(图3)。第一段:岩性主要为灰黑-深灰中薄层状含泥质微晶灰岩夹含硅质微晶灰岩(照片2-a),局部夹含白云质微晶灰岩,厚度为38.531 6
21、7.7 9 m。第二段:岩性主要为深灰-灰色中厚层状含生物碎屑微晶夹含燧石微晶灰岩(照片2-b),该段见化石Pseudofusulina sp.(假纺锤蜓)、Polypora sp.(多孔苔藓虫),厚度为36 d83.07m。第三段:岩性主要为灰黑色深灰色中层状含泥质微晶灰岩夹含生物碎屑微晶灰岩(照片2-c),局部见碎裂岩化含燧石微晶灰岩,含丰富Cyclocyclicus sp.(海百合茎)、Polypora sp.(多孔苔藓虫),厚度为2 1.51 0 2.2 2 m。第四段:灰色中厚层状微晶灰岩夹含生物碎屑微晶灰岩(照片2-d),局部见含泥质微晶灰岩,该段见化石Nankinella sp.
22、(南京蜓)、Fenestella sp.(窗格苔藓虫),厚度为2 4.9 7 8 8.9 m。第五段:岩性为深灰灰黑色厚巨厚层状含燧石微晶灰岩,燧石呈团块、结核及条带状(照片2-e),厚度为3396.15 m。石灰岩矿主要贮存在栖霞组第三、四段,栖霞组第一、二段的石灰岩含泥质和硅质较多,局部含白云质较多,而第五段的石灰岩含硅质较多,从而导致第一、二、五段的石灰岩品位达不到工业指标。栖霞组石灰岩与船山组石灰岩相比,颜色较深,呈灰黑色、深灰色,成层较薄,呈中薄层,燧石含量多,石呈团块或沿层面聚集成薄的燧石条带,并且泥炭质成分较高,常呈含泥质微晶灰岩夹泥质条带,矿石品质和含矿率都不如船山组好。112
23、福建地质Geologyof Fujian第42 卷大湖剖面文第山组P2WP2l20m新村剖面马头山CI5石碧剖面2110m综合韵面3一30ml综各副面4E20m10m33ml41.16msi85.34m栖P2461.98ml霞叠P29P.组纪96.15mParafusulinasp,Nankinellasp.65ml36mlFenestellagp.88.90mPolypora/sp.62mlPolypora sp.Polypora.spCyclocycligus sp.102.2ml71.35ml工63.52.mleIpolyporasp24.97m35.61ml21.5mlTeCcleey
24、chicussp.20mPolypora sp.36mjFenestellasp.si54mP2WsiPLepseuddfisulinaspl83.07m61.24m工一P2d38.53m56.49ml山PicPs20mlsiPolypope sp.142m30ml20ml剖面位置示意图167.79m25m41.16ml图3研究区中二叠世栖霞组剖面对比图Fig.3Sectional contrast of the Middle Permian Qixia Formation in the study area1一微晶灰岩;2 含生物碎屑微晶灰岩;3一含泥质微晶灰岩;4一含白云质微晶灰岩;5一含
25、硅质微晶灰岩;6 一碎裂岩化微晶灰岩;7 含燧石微晶灰岩;8 一白云岩;9 一含炭质泥岩;1 0 一整合接触关系;1 1 一断层接触关系注:1、2 和5剖面是本次工作成果,3和4剖面分别在“福建省永安县大湖石灰岩矿区补充勘探地质报告”和“福建省永安县曹田石灰石矿地质勘探报告”基础上修改。1.2构造长期的构造运动在区内留下褶皱构造形迹和推覆、滑脱构造【2 。褶皱主要有加福复式向斜、永安一洪田复式向斜、上坪一西洋复式背斜和青水一槐南复式向斜等,石灰岩矿体受复式褶皱的影响,位于复式褶皱内发育更次一级的小褶皱。矿体多呈层状分布于复式向斜核部及翼部或复式背斜翼部,走向与所在地褶皱轴一致,如石碧和大湖矿区
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