安县大风岩水泥用石灰岩矿地质特征及成因

邓修林



安县大风岩水泥用石灰岩矿地质特征及成因

邓修林

（中国建筑材料工业地质勘查中心四川总队，成都 610000）

安县大风岩石灰岩矿区位于前龙门山褶断带，龙门山前缘逆冲推覆构造带中段的彭灌—安县推覆体与前陆盆地交接处。水泥用石灰岩矿赋存于二叠系上统吴家坪组及飞仙关组一段，呈厚大层状产出，属于厚大、浅海相化学沉积型碳酸盐岩矿床。

石灰岩；地质特征；成因；安县

安县位于四川省北部的绵阳市。水泥用石灰岩矿区内出露地层主要有志留系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系及第四系。该区处于前龙门山褶断带，龙门山前缘逆冲推覆构造带中段的彭灌—安县推覆体与前陆盆地交接处。区域内分布的褶皱主要有大金川倒转复向斜，断层主要有黄莲桥冲断层、岩梯子冲断层、黄羊坪冲断层和晓坝冲断层。

1 矿区地质

1.1 地层

矿区内出露二叠系、三叠系地层，并有第四系残坡积层和人工堆积层分布。

1）二叠系下统阳新组（P1y）：为一套浅海相碳酸盐岩建造，根据岩性特征分为上、下两段，矿区内仅出露阳新组上段，岩性为浅灰～灰色中～厚层状泥晶灰岩夹生物碎屑灰岩，灰岩质纯。本组地层分布于矿区北东端南东侧，走向北东，厚0～＞70m。南东侧与三叠系飞仙关组地层断层接触。

2）二叠系上统龙潭组（p2lt）：下部为紫红色铝铁岩、赤红色贫赤铁矿，有的具鲕状构造，通常称为“大红底”，目前经济技术条件下不能利用该铁矿；上部为黑色炭质页岩夹薄煤层，据以前村民挖煤看，该煤煤质较差，不能利用。该组地层岩性在走向上变化较大，有的地方无赤红色贫铁矿，有的地方无炭质页岩，岩性不稳定，厚度在走向上由东向西有变薄的趋势。本组地层分布于矿区北东端南东侧，呈南西～北东向展布，厚0～26m，与下伏阳新组呈平行不整合接触。

3）二叠系上统吴家坪组（P2w）：为一套碳酸盐岩建造，岩性为灰～深灰色～灰黑色薄～中厚层状含燧石微粉晶灰岩、含生物碎屑微粉晶灰岩，其中灰黑色者一般石英含量较其他高，局部夹薄层状砂质灰岩透镜体及白云岩、白云质灰岩透镜体。燧石多呈不规则团块状沿灰岩厚度方向星散分布，团块直径一般5～18cm，局部灰岩中含直径＜3cm燧石结核，少量燧石呈条带顺灰岩层面断续分布，条带宽一般1～4cm，从整个矿区燧石分布情况看，燧石分布无规律。石灰岩方解石细脉发育，脉宽一般1～3mm，主要呈网脉状。该组地层分布于矿区中部，呈南西～北东向展布，为矿区第一矿层，与下伏龙潭组地层整合接触。

4）三叠系下统飞仙关组（T1f）：根据岩性特征可分为四个段，矿区范围内仅出露第一段、第二段和第四段。

飞仙关组第一段（T1f1）：为浅灰～灰白色，少量兰灰色薄～中层状微粉晶灰岩，灰岩质较纯，局部含泥质及白云质。石灰岩方解石细脉发育，脉宽一般1～3mm，呈网状分布，且缝合线构造较发育，缝合线宽一般2～4mm，缝合面一般呈铁泥质浸染之褐黄色。本段地层分布于矿区北西部，走向南西～北东，为矿区第二含矿层，该组控制厚度60.89～84.10m，与下伏吴家坪组地层整合接触。

飞仙关组第二段（T1f2）：底部部分地段为黄灰色中层状含泥质灰岩，厚0.5～0.8m；中上部为紫红色钙质泥岩夹粉砂质泥岩、浅灰色薄～中层状泥晶灰岩、生物介壳灰岩。本段地层分布于矿区北部飞仙关组第一段之上，厚度＞80m，为矿体顶板。

飞仙关组第四段（T1f4）：为紫红色中层状钙质泥岩夹粉砂岩、粉砂质泥岩及少量灰岩。本段地层分布于矿区南东侧，矿区控矿断层下盘，由断层错动后为矿体底板，厚＞40m。

5）第四系（Q4）：分布于矿区中部，为浅黄色粘土、粉砂质粘土，粘土较纯，基本不含碎石，部分地段在浮土下部含少量碎石，碎石约占5%～10%，第四系厚1～6m。

1.2 构造

该区位于大金川倒转复向斜南翼，区内地层总体呈单斜层状产出，由南向北依次分布三叠系下统飞仙关组、二叠系下统阳新组、二叠系上统龙潭组、吴家坪组地层，地层总体产状310°～344°∠28°～56°。矿区南部有黄羊坪断层通过。

1） 断裂，矿区南侧发育有黄羊坪逆断层（F1），为区域性大断层，呈南西～北东向展布，贯穿整个矿区图幅。断层分布于资源储量估算范围之外，未切割矿体内部，对矿石资源储量估算及矿石质量无影响，但该断层将第一含矿层（吴家坪组地层）部分断失。断层面产状334°～348°∠45°～61°，断层下盘为三叠系飞仙关组第四段（T1f4）紫红色钙质、粉砂质泥岩夹薄层状灰岩，上盘为二叠系吴家坪组及阳新组灰岩，断层破碎带宽2～5m，带内灰岩较破碎，常呈角砾状（照片1）。

照片1 断层角砾

照片2 团块状燧石灰岩

2）节理裂隙，矿区节理发育，共6组节理，主要分布在矿体中下部。②、④、⑤组节理较发育，①、⑥组节理次之，③组节理不发育，各组节理均为闭合节理，①组节理面呈波状起伏，裂隙最大宽度＜1cm，无充填，倾向延伸长一般＜2m，个别＞4m，沿走向延伸一般＜3m；其余各组节理面均较平直，裂隙最大宽度＜0.5cm，裂隙内无充填物，倾向延伸长一般＜1m，少数＞3m，沿走向延伸一般＜2m。

经统计，矿区节理发育程度为每米1.2～4.8条，平均2.6条/m。

表1 节理产状统计表

2 矿体地质特征

2.1 矿体特征

矿体赋存于二叠系上统吴家坪组（P2w）及三叠系下统飞仙关组第一段（T1f1）地层中，呈单斜层状产出，因受断层破坏，吴家坪组厚度出露不全，矿体厚度沿走向有一定变化。矿体呈南西～北东走向，总体产状310°～341°∠28°～56°，矿体下部产状较缓，在矿体上部产状变陡，矿体内局部见挠曲现象。

矿体出露宽389～627m，平均厚度243.67m，属厚大矿层。矿体平面形态呈近长条形，矿体断面形态呈板状，空间上形态呈近板块状。

吴家坪组地层中分布有燧石，局部燧石含量较大，但燧石分布没连续成层，多数段石英含量亦较大，同时飞仙关组和吴家坪组地层中均有白云质灰岩分布，白云质灰岩亦未形成连续层，矿体内有多个燧石或高硅及白云质灰岩、泥岩夹石透镜体。

2.2 矿石类型及矿石化学成份特征

矿石产于两个地层单元中，经岩矿鉴定，矿石自然类型较单一，仅石灰岩矿石一种，只有吴家坪组石灰岩局部含少量燧石结核、燧石团块或燧石条带。

矿石化学成分（%）：一般含量为：CaO 50.21～53.89，MgO 0.35～2.22，K2O 0.012～0.032，Na2O 0.011～0.058，SiO20.89～5.44，SO3一般＜0.14，Cl含量一般＜0.011。化学成分变化波动幅度不大，全矿区矿石能作水泥用石灰质原料。

2.3 矿石含硅特征概述

灰岩中的硅一是含燧石，二是石英，三是砂（泥）质。该矿区存在少量高硅矿石，对水泥生产工艺有一定影响。

高硅矿石主要存在于矿体下部吴家坪组地层单元中，矿体上部飞仙关组地层中仅占极少数。在高硅矿石中，含燧石或砂质导致硅含量高者占小部分，其中主要是石英含量高导致矿石硅含量高，故矿区高硅矿石中的fSiO2主要是石英质的，燧石质仅占少数。

在高硅矿石中，对生产工艺影响较大的是含燧石灰岩，而灰岩中燧石分布特征无可循规律，从地表观察分析看，主要呈结核或团块状分布（照片2），沿灰岩层面呈条带状分布的燧石（照片3）所占比例较小，燧石呈黑色、部分弱风化后呈灰色，断面细腻，断口较锋利，硬度大于石灰岩，燧石与灰岩差别明显，肉眼易于区分，地表观察均未见燧石十分富集地段，但矿体内部是否存在燧石在某富集而导致灰岩不能用于水泥生产，目前尚不能查清。

照片3 条带状燧石灰岩

3 矿床成因浅析及远景

根据矿区含矿层（碳酸盐岩层）构造特征，为薄～中层状，在大面积范围内均有分布，含矿层主要为浅灰、兰灰色石灰岩及灰～深灰色石灰岩，局部含少量燧石，具微粉晶结构及含生物碎屑微粉晶结构，生物屑种类为海洋生物碎屑，飞仙关组与吴家坪组呈整合接触，说明本矿床属浅海相化学沉积型碳酸盐岩矿床。

该矿床属浅海相化学沉积碳酸盐岩成因，矿体属厚大矿体，矿体底板虽受断层控制，但受断层影响较小，在走向上铜钱溪以西远景不大，本层位往东远景资源量丰富，同时在小罗汉堂以东有阳新组地层出露，阳新组地层出露厚度约有几十至百米左右，远景资源量较丰富。

参考文献:

[1] 雷爵能，邓修林等，四川省安县大风岩矿区石灰岩矿勘探报告[R]. 2009.

[2] 四川省地质局第二区域地质测量队，绵阳幅区域地质调查报告（1∶20万）[R]. 1970.

[3] 四川省地质矿产局化探队，安县幅地质图说明书（1∶5万）[R]. 1994.

Geological Features and Genesis of the Dafengyan Cement Limestone Deposit in Anxian

DENG Xiu-lin

（Sichuan Division, Geological Exploration Center for the China Building Material Industry, Chengdu 610017）

The Dafengyan cement limestone deposit in Anxian lies in the junction Pengguan-Anxian Nappe with the Foreland in the front of the Longmenshan fold-and-thrust zone. The deposit is confined to the Permian Wujiaping Formation and 1st Member of the Triassic Feixianguan Formation, occurring as thick bedded formation. The dolostone is shallow sea chemical deposit.

limestone; geological feature; Genesis; Anxian

P619.22+5

A

1006-0995（2016）03-0386-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2016.03.006

2015-07-16

邓修林（1985-），男，四川安县人，工程师，从事地质勘查研究工作