姚文杰

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心新疆總隊，新疆 烏魯木齊 830002）

庫車縣胡同布拉克礦區(qū)冰積石灰?guī)r礦床地質(zhì)特征及成因分析

姚文杰

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心新疆總隊，新疆 烏魯木齊 830002）

礦區(qū)大地構(gòu)造位置位處塔里木—華北板塊的北西緣，礦區(qū)出露地層為上石炭統(tǒng)阿依里河組(C2a)、上二疊統(tǒng)比尤勒包谷孜組(P2b)和第四系。冰積石灰?guī)r礦體賦存于全新統(tǒng)冰積層(Qhgl)中，區(qū)內(nèi)礦體長約2.6km，寬約2.2km，礦石的自然類型為冰積石灰?guī)r堆積物，共求得冰積石灰?guī)r礦(332)+(333)資源量228 572.12萬t。

冰積石灰?guī)r；地質(zhì)特征；礦體成因；胡同布拉克

1 區(qū)域地質(zhì)特征

大地構(gòu)造位置位處塔里木—華北板塊的北西緣，處于新疆西南天山。

1.1 區(qū)域地層

區(qū)域內(nèi)出露地層主要有石炭系(C)、二疊系(P)、三疊系(T)、侏羅系(J)、白堊系(K)、第三系(N、E)、第四系(Q)。與本次冰積石灰?guī)r礦有關(guān)的主要地層特征如下：

上石炭統(tǒng)阿依里河組(C2a)：為淺海相灰色、暗灰色中厚層狀夾薄層狀泥晶內(nèi)碎屑生物屑灰?guī)r、微晶灰?guī)r、亮晶—鮞?；?guī)r、瘤狀灰?guī)r，底部有一層片理化泥質(zhì)粉砂巖；產(chǎn)豐富的珊瑚、腕足、植物化石，厚753.4m。

上二疊統(tǒng)比尤勒包谷孜組(P2b)：為一套陸相碎屑沉積層，中—下部為紫紅、褐紅、灰褐、灰綠色細(xì)—中砂巖夾泥巖、巖屑砂巖、粉砂巖；上部以穩(wěn)定的深灰色含炭質(zhì)鈣質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為特征。厚度800m。

全新統(tǒng)冰川堆積(Qhgl)：堆積物主要由灰白色石灰?guī)r巖塊形成的漂礫、礫石、砂土等組成，礫徑一般0.01～1m不等，個別可達(dá)到10～30m，棱角原始，無分選性，砂土多由石灰?guī)r粉末組成，很少長英質(zhì)及粘土質(zhì)，局部為鈣質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)較為緊密。

1.2 構(gòu)造

區(qū)域斷裂、褶皺構(gòu)造較為發(fā)育，規(guī)模較大的斷裂為西爾塔拉逆沖斷裂、南天山提克塔格逆沖斷裂，褶皺主要是華力西旋回塑造而形成的復(fù)式褶皺?？傮w構(gòu)造線方向近東西向。

1.3 巖漿巖

區(qū)域巖漿巖不發(fā)育，未見巖漿巖出露。

1.4 礦產(chǎn)

區(qū)域礦產(chǎn)除石灰?guī)r礦床外，在古近系漸新統(tǒng)庫姆格列木組有少量薄層石膏及石鹽層；在新近系中新統(tǒng)吉迪克組出露了含銅砂巖；在中侏羅統(tǒng)克拉蘇組出露了沉積類煤層、煤線，但規(guī)模都不大，沒能形成有工業(yè)價值的礦床。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露的地層簡單，主要為上石炭統(tǒng)阿依里河組(C2a)、上二疊統(tǒng)比尤勒包谷孜組(P2b)和第四系(見下圖)?，F(xiàn)由老到新介紹如下：

庫車縣胡同布拉克礦區(qū)冰積石灰?guī)r礦地質(zhì)圖

(1) 上石炭統(tǒng)阿依里河組(C2a)。

鈣質(zhì)砂巖層(C2a1)，分布于礦區(qū)東南角, 巖性為暗灰色細(xì)粒鈣質(zhì)砂巖，厚度＞150m。

灰?guī)r層(C2a3)，分布礦區(qū)東部、北東部，巖性為灰白色厚—巨厚層狀泥晶碎屑灰?guī)r，厚度＞500m，為冰積石灰?guī)r礦床的形成提供了礦源層。

(2) 上二疊統(tǒng)比尤勒包谷孜組(P2b)。

分布于礦區(qū)東部邊緣, 與上石炭統(tǒng)阿依里河組地層呈不整合接觸，巖性為暗紅色厚層塊狀礫巖夾砂泥巖條帶；中部為黃綠色砂巖、砂礫巖為主夾少量灰—灰綠色砂泥巖；上部為灰綠—灰黑色薄層狀，板狀炭質(zhì)頁巖、粉砂巖互層夾砂巖及薄層石灰?guī)r。

(3) 全新統(tǒng)冰積層(Qhgl)。

廣泛分布于礦區(qū)寬闊的谷地中，主要為第四系冰積物，以巨厚層堆積物形式展布，堆積厚度達(dá)數(shù)十米至數(shù)百米不等。堆積物主要由灰白色石灰?guī)r漂礫(礫徑＞2.5m約占20%)、礫石(礫徑0.01～2.5m約占40%)及巖屑、巖粉(礫徑＜0.01m占40%)等組成。堆積物為棱角狀或次棱角狀，無分選性、無層序。該層為冰積石灰?guī)r礦層。

(4) 全新統(tǒng)風(fēng)積堆積(Qheol)。

零星分布于礦區(qū)第四系冰積層之上的低洼處。主要由土黃色或淺黃色未膠結(jié)分選良好的粉砂土組成，厚薄不均，一般厚數(shù)米不等，局部厚達(dá)四十多米。

(5) 全新統(tǒng)沖積洪積物(Qhal+pl)。

主要分布于礦區(qū)北部的溝谷及低洼處。主要由石灰?guī)r巖塊、角礫及砂土構(gòu)成，以砂土為主，含量占80%～90%，巖塊角礫和大小不等，含量占10%～20%，粒徑數(shù)厘米至數(shù)米，甚至達(dá)到數(shù)十米，石灰?guī)r巖塊、角礫為棱角狀，無分選性，均呈松散狀堆積。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造簡單，只見一些小的柔皺，呈北西向傾斜的單斜中—厚層狀產(chǎn)出，總體產(chǎn)狀294～312°∠32～45°，其傾角呈西部陡而東部緩之勢；斷裂構(gòu)造不發(fā)育。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)無巖漿巖分布。

2.4 礦區(qū)礦產(chǎn)

礦區(qū)內(nèi)除分布有石灰?guī)r資源外，未發(fā)現(xiàn)其他有價值的礦產(chǎn)資源。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體形態(tài)、規(guī)模與產(chǎn)狀

第四系全新統(tǒng)冰積層(Qhgl)為石灰?guī)r礦體的賦存層位，該冰積層呈北西—南東向帶狀展布，長度約5km，出露寬度2～3km。礦體位于冰積層的北西部，分布于礦區(qū)南部寬闊的谷地中，地表出露形似“楓葉”，長約2.6km，寬約2.2km，地表以400× 400m的工程網(wǎng)度垂直布設(shè)兩組勘探線。一組垂直于溝谷方向，方位為56°，一組平行于溝谷方向，方位為146°，深部在兩組勘探線的交匯處布設(shè)90°直孔37個，用于控制礦體的形態(tài)、規(guī)模和礦石質(zhì)量的變化情況。

冰積層形態(tài)受冰積物堆積場所基底形態(tài)的制約，從地貌特征和深部工程控制等情況綜合分析推斷，冰積物堆積場所的基底為一深大的“U”型或“V”型谷，故冰積層總體形態(tài)為沿溝谷延伸，橫截面為“U”型或“V”型的不規(guī)則堆積體。但由于石灰?guī)r礦體控制深度以礦區(qū)內(nèi)最低侵蝕基準(zhǔn)面(2 240m標(biāo)高)為限，未能完全控制礦體基底形態(tài)，礦體橫截面實際控制形態(tài)為梯形。

礦體地表裸露，部分地段有少量的風(fēng)成砂覆蓋，厚度和面積都不大。但由于礦體為冰積堆積體，結(jié)構(gòu)較松散，風(fēng)成砂土沿孔隙滲入礦體，對礦體表層質(zhì)量影響較大，據(jù)鉆孔觀察和樣品分析，其影響深度為4～47m，在礦體地表形成了一層連續(xù)且泥砂含量較高、平均厚6m的蓋層。該層CaO含量8.38%～14.64%，有害組分含量超標(biāo)故作為廢石處理。

通過地表13條勘探線及深部37個鉆孔控制，共求得石灰?guī)r礦(332)+(333)資源量228 572.12萬t。其中：控制的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(332)為99 365.21萬t，推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)為129 206.91萬t，總剝采比為0.04∶1。礦體規(guī)模為大型。

3.2 礦石質(zhì)量

(1) 礦石的自然類型及礦物成分。

礦石的自然類型為冰積石灰?guī)r堆積物，成分單一，由石灰?guī)r漂礫、礫石、巖屑、巖粉混雜堆積而成。礫石為泥晶—微晶—亮晶石灰?guī)r，灰白—灰色，泥晶粒屑結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，成分由生物碎屑、內(nèi)碎屑、鮞粒及填隙物組成。

(2) 礦石的化學(xué)組分。

礦石化學(xué)組分及變化系數(shù)見下頁表。

CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O、K2O-、SO3、Cl-、燒失量組分的變化系數(shù)為2.2%～31%，屬變化穩(wěn)定組分；MgO組分的變化系數(shù)為53%，屬變化較穩(wěn)定組分；變化系數(shù)＞70%不穩(wěn)定組分沒有，總體評價該礦體礦石質(zhì)量變化穩(wěn)定。

冰積石灰?guī)r礦石主要化學(xué)組分統(tǒng)計(%)

3.3 礦石品級

根據(jù)中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZ/T 0213-2002《冶金、化工石灰?guī)r及白云巖、水泥原料礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》附錄D.7表中水泥原料礦一般工業(yè)指標(biāo)，礦石中各項有益、有害組分含量均能滿足規(guī)范中水泥用石灰?guī)r礦石一般工業(yè)指標(biāo)Ⅰ級品的質(zhì)量要求。

3.4 礦體圍巖及夾層

礦體基底圍巖由上石炭統(tǒng)阿依里河組第三亞組(C2a3)的石灰?guī)r、上二疊統(tǒng)比尤勒包谷孜組(P2b)的硅質(zhì)灰?guī)r和鈣質(zhì)砂巖組成，兩組地層呈不整合接觸。

礦體共完成鉆孔37個，均未見夾層，說明礦體是一次堆積形成的，礦石質(zhì)量較穩(wěn)定。

4 礦床成因分析

礦區(qū)內(nèi)上石炭統(tǒng)阿依里河組中具有規(guī)模巨大的石灰?guī)r層，因構(gòu)造運(yùn)動形成了陡峻的高山。石灰?guī)r在應(yīng)力、風(fēng)化、重力等地質(zhì)作用下發(fā)生碎裂、崩塌，由冰川運(yùn)移至溝谷中形成冰積堆積物。由于冰積物成分較單一，基本由石灰?guī)r組成，故最終形成了可開發(fā)利用的冰積型石灰?guī)r礦體。

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2016-12-07