达州市西里扁建筑石料用灰岩矿矿区地质特征及开采前景

达州市西里扁建筑石料用灰岩矿矿区地质特征及开采前景

杨亚洲 

四川省川核鑫达地质工程有限公司  635000

摘  要：矿产资源是自然资源的重要组成部分，是人类社会发展的重要物质基础。随着我国经济的持续高速发展，矿产资源在国民经济中的作用和地位越来越重要。四川省达州市通川区西里扁建筑石料用灰岩矿丰富，详细查明建筑石料用用灰岩矿产出分布特征、矿层厚度、结构等，为后期开采提供依据。

关键词：达州市西里扁；建筑石料用；灰岩矿；成矿条件；前景

一、 矿区地质

1、矿区地层

矿区及周边主要出露侏罗系中下统自流井组（J1-2z）、侏罗系中统新田沟组（J2x）及第四系（Q4）地层，现由老到新简述如下：

1）侏罗系中下统自流井组（J1-2z）

按岩性可分为三段，自下而上为：东岳庙段（J1-2z1）、马鞍山段（J1-2z2）和大安寨段（J1-2z3）。

东岳庙段（J1-2z1）：下部岩性为灰色粉砂岩夹薄层深灰色泥岩。上部为深灰、黑灰色泥岩、钙质泥岩夹薄层介壳灰岩、粉砂岩、砂岩。水平及波状层理发育，含大量瓣鳃动物化石。全段厚38m～56m，与下伏地层呈整合接触。

马鞍山段（J1-2z2）：该段下部为灰色泥岩，底部为灰色粉砂岩。中～上部为灰、绿灰色粉砂岩与泥岩互层。下部水平层理发育，段内含大量叶肢介、介形虫、鱼鳞化石。全段厚43m～59m，与下伏地层呈整合接触。

大安寨段（J1-2z3）：该段地层在岩性上分为两部分。下部为深灰色页岩，夹中厚层灰岩、结晶灰岩、介壳灰岩，灰黑色钙质页岩；中上部由灰、深灰粉砂质页岩、页岩组成。全段厚度77m～103m。该段地层下部石灰岩为该矿含矿层位。

2）侏罗系中统新田沟组（J2x）

按岩性可分为四段，自下而上为第一段（J2x1）、第二段（J2x2）、第三段（J2x3）和第四段（J2x4）。

第一段（J2x1）：由紫红、灰、绿灰色泥岩、粉砂质泥岩及细砂岩组成，底部为灰色中～细粒砂岩。厚28m～43m。

第二段（J2x2）：为灰、深灰色粉砂质泥岩与泥质粉砂岩互层，中下部夹薄层粉砂岩，上部显水平层理，风化后节理发育，含大量瓣鳃、鱼鳞和少量叶肢介化石。厚42m～56m。

第三段（J2x3）：为灰色细粒砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩与灰色粉砂质泥岩互层，中夹薄层介壳灰岩和钙质粉砂岩。水平及波状层理发育，含较多瓣鳃和少量似木贼化石。底部为细粒砂岩与下伏地层呈冲刷接触，厚约190m。

第四段（J2x4）：为紫红、灰绿、灰色等杂色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和粉砂岩互层，上部夹细～中粒砂岩，厚约50m。

3）第四系土层（Q4）

主要分布在井口附近，为残坡积土层，多为黄灰色粉质粘土与砂、泥岩及少量灰岩碎石混杂堆积而成。土体呈湿、稍湿状，可塑～硬塑，结构松散，一般厚度0.5～1.0m，山洼及缓坡地带稍厚，厚度达2～3m。

2、矿区构造

该矿区位于中山背斜北段北西翼，为单斜构造。岩层产状：285°～290°∠27°～33°。经现场勘查，该区未见断层，仅表层岩体风化强烈，裂隙较发育。总体来看，区内地质构造简单。

二、矿层特征

1、矿床特征

矿层呈北向南展布，根据地下开采巷道揭露控制和地表出露探槽控制情况，圈定了一个石灰岩开采矿层。现详述如下：

石灰岩矿层：为建筑石料用灰岩矿层。产于侏罗系中下统自流井组大安寨段（J1-2z3）地层下部石灰岩层中，全区分布，该矿矿权范围呈南北走向，长度约1240m左右，矿权宽度最宽处约170m，最窄处约30m，矿权范围内矿层由5条勘探线剖面、3条不同水平巷道、2条探槽共同控制，矿层在矿权内出露最低标高为+350m，最高标高为+420m。呈北～东南走向，矿层呈层状单斜产出，倾向285°～290°，倾角27°～33°，控制矿层厚度最宽处厚度约13.6m，最窄处厚度约8m，矿山在开采过程中平均开采矿层厚度约12m。

2、矿石特征

2.2.1矿物组成

矿石矿物成份主要为方解石，占79～92%，其次为白云石，占0～16%，粘土，占4～9%，石英约占1～2%，生物碎屑约占2～7%。主要为泥晶灰岩、泥-微晶灰岩，呈椭圆状、不规则状、长条状，部分有重结晶，边缘呈模糊状，生物碎屑主要为介屑、有孔虫，少量有重结晶，点状分布。

2.2.2结构构造

矿石以微晶结构为主，此外还发育含生物碎屑结构；矿石构造主要为厚层～块状构造，次为中层状构造。

微晶结构：岩石由方解石、白云石、粘土、少量石英组成，方解石呈不规则粒状，分布十分均匀，彼此紧密镶嵌排列，白云石呈不规则粒状、菱形状，较均匀分布在方解石微粒的间隙中。石英呈隐晶～显微晶质状，呈条带状或零形状分布于岩石中；细－中晶结构主要是方解石重结晶作用引起的，它既可以使晶体紧密排列使孔隙减小，又可以使晶形变好增加一定的晶间孔隙。

含生物碎屑结构：岩石由方解石、粘土、少量石英组成，方解石，不规则粒状，能被茜素红试剂染为红色。粘土，呈隐晶质，不均匀分布；生物碎屑含量约占10%～11%，由方解石组成，主要有有孔虫、腕足类、介形虫、腹足类、瓣鳃类、海百合类、藻类、苔藓虫类；其中腕足呈丝带状，有孔虫呈不规则状、螺旋状，介形虫具玻纤结构，海百合呈浑圆状，苔藓虫呈窗格状，部分生物碎屑发生重结晶和硅化。

三、水文地质

1、矿区水文地质

矿区范围地形总体呈西北高南东低，最高点位于采矿权范围7号拐点附件，标高+620m，最低点位于井口处，标高约+355m，相对高差约265m；地形相对较陡，坡度约20～45°。井口北边约250m处为明月江，标高约300m左右，矿区开采最低标高及井口均高于明月江历史最高水位。矿区位于侵蚀基准面之上。

（1）地表水：矿区地表无明显季节性冲沟，主要为大气降水，矿区范围总体呈斜坡地貌，能较好的将地表水进行径流排泄。

（2）地下水：该矿为地下开采，矿坑内无涌水和积水，通过巷道揭露情况，巷道内顶板无滴水现象。

2、岩（矿）层的富水性

该矿为地下开采，通过采巷揭露的情况看，巷道内顶底板无滴水和渗水现象，灰岩矿层干燥，富水性差。

3、主要含水层（带）水文地质特征

含水层：包括第四系松散堆积层中的孔隙水含水层和侏罗系中下统自流井组大安寨段裂隙岩溶含水层。

第四系松散堆积层厚度小于3m，为灰黄色粘土、亚粘土及砂岩碎块组成，零星分布于谷沟及低凹处，地下水埋藏浅，流量小，动态变化大。

大安寨段裂隙岩溶含水层由薄-中厚块状灰岩，生物灰岩组成，中夹少量泥岩、页岩，主要发育张性、张扭性裂隙，受地下水的溶蚀作用，往往形成地下水的储集及运移通道通道，受地形地质及构造的影响，地下水在陡坎角排泄，受大气降水影响较大，动态变化大。

四、开采前景

建筑用矿产资源是国民经济生产的重要基础材料，随着我国国民经济持续稳定快速增长，国内对其需求量大幅度增加，尤其是近年来我国建筑业和交通业的蓬勃发展，使得重要的基础设施和市政建设对建筑用矿产资源的需求日益增大。 本次资源储量估算对象为采矿权范围内建筑石料用灰岩矿。保有资源储量估算范围有两个区块，由49个拐点圈定，估算标高+440m～+350m。拐点坐标见表8-1，总面积0.0602km2。截至2023年2月底，经本次核实，四川省达州市通川区西里扁灰岩矿石料厂矿区范围内累计查明资源储量178.7万立方米，其中消耗资源储量为98.7万立方米，为探明资源量，保有资源储量为80.0万立方米，其中探明资源量28.6万立方米，控制资源量27.3万立方米，推断资源量24.1万立方米。

五、结论与建议

（一）结论

(1)对矿区资源储量核实工作时，收集了矿山所在地地质勘查资料及企业在生产过程中积累的大量开采技术资料，采用了井下调查、测量及综合研究等手段，达到了勘探要求。

(2)本次资源储量核实工作在充分收集、研究前人工作成果基础上，对采矿地段进行了系统调查，实测矿层边界，研究了矿层特征，各类矿石分布特征，夹石特点，收集了工程、水文地质资料。

（二）建议

（1）建议该矿按照开发利用方案对保安矿柱及保安矿层加强监管，保安矿柱和保安矿层不能进行开采和回采。

（2）资源储量计算块段B6靠近井口，与地表高程较近，建议矿山在开采过程中不开采，建议在开发利用方案或开采设计中考虑设计损失。因此，资源量估算将保护带列为B6块段，为控制资源量类型

（3）矿山开采应在巷道顶部与顶板之间留设灰岩矿矿层作为保安矿层以保证巷道的稳定性，采矿楼眼应严格按照开发利用方案确定的间距进行留设。

（4）矿山企业在搞好生产的同时，按矿山地质及开采技术要求，及时对矿井进行地质编录，积累各阶段矿井矿层资料，同时编制有关图件，准确掌握储量变化、储量损失情况，科学合理的开采资源。

参考文献

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[2] 江西省铅山县陈家坞矿区水泥用灰岩矿地质特征[J]. 张胜了;胡秋祥.采矿技术,2021(S1)

[3] 云南玉龙县玉湖金矿地质特征及找矿前景[J]. 张玉林;常雁;常鸿.云南地质,2021(03)