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摘 要 :巢湖市张家山矿床赋矿层位主要有石炭系黄龙组、船山组和二叠系的栖霞组及三叠系下统南陵湖组,尤其是南陵湖组 上段,可开采矿层厚度大,质量好,是优质的工业用的原材料。对矿物尽行合理开采利用,可以带动地方经济发展,增加就业, 增加地方财政税收, 具有良好的社会效益。
关键词 :南段矿层 ;地质特征 ;开发利用
1 地质概况
张家山矿区位于郯(城)—庐(江)断裂系的东缘, 扬子准地 台下扬子台坳的北部, 属和含巢断褶束的南部。区域地层划属扬 子地层区下扬子地层分区巢县地层小区,主要为古生界~中生 界的碎屑沉积矿物组合而成,白垩系、第三系地层少见,第四系 则分布于山间洼地及山前平原地带。其中上古生界~三叠系下 统发育最为齐全, 三叠系下统南陵湖组为查区赋矿层位。
矿区构造以印支期形成的褶皱为主要特征,其次有伴生的 断层构造。区内褶皱构造较为发育且复杂, 查区位于岱山向斜南 西及中段, 东西两侧分别毗邻滑塔石复式背斜和周家店向斜。受 断层错移影响,该向斜轴向局部有偏转,部分地段多见次级褶 皱。核部相对开阔,自北而南分别见,轴部见栖霞组、南陵湖组 中段至东马鞍山组出露。翼部(尤其东南翼) 缺失地层较多,岩 层出露宽度及产状各地略有不同,倾角陡缓不一。枢纽起伏,但 总体向北东端昂起,轴面倾角 80º 至直立,基本属于直立褶曲。 矿区内岩浆活动微弱, 未见有岩浆岩出露。
2 矿床地质特征
张家山矿山查区内出露的地层有二叠系下统栖霞组、孤峰 组、银屏组,上统龙潭组、大隆组,三叠系下统殷坑组、和龙山 组、南陵湖组,中统东马鞍山组。其中南陵湖组是本矿床的含矿 层位, 其地层出露面积约占勘探区面积的 65%。
2.1 矿层特征
张家山矿床赋矿地层南陵湖组,展布于岱山向斜南段及中 段核部及其两翼。矿层的延续展布特征, 受控于赋矿地层岩性相 变和向斜形态变化, 以及多个近东西向、北东向断层的切割错移 影响,存在相应的差异变化。查区共圈定矿层 7 个,分南北两个 矿段。
2.1.1 南段矿层特征
矿区南段位于F84 东段以南的狮子山—小鱼头地段,即岱山 向斜南段及中段南部区间范围。矿层分布主要受此段向斜构造 形态控制, 同时受断层包夹错移影响, 呈现相应的差异变化。
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿层横向组合呈斜歪向斜褶曲产出,自狮子 山—小鱼头地段轴迹走向由北东转为近南北,轴面倾向由南东 转为东, 轴面倾角 68º ~ 78º。在狮子山地段及小鱼头地段, 褶曲 枢纽分别向北东、南仰起,倾伏角约为 8º ~ 15º,局部达24º。向 斜总体呈宽缓展布, 轴向局部偏转摆动, 部分地段次级褶皱较发 育,核部相对开阔, 两翼倾角陡缓变化不一。
Ⅰ号矿层出露于向斜核部及其紧邻两翼,沿走向水平延 续总长 1905m,其中南部狮子山地段出露延长 1205m,走向北 东~北北东 ;北部小鱼头地段出露延长 380m,走向近南北 ;中 部约 320m 间距,矿层被错移或部分隐伏于靳山水库之下。剖面 矿层平均视厚度 140.95m, 变化系数为 18.63%。
Ⅱ号矿层断续出露于向斜两翼, 沿走向水平延续总长960m, 其中狮子山地段 10 线北西翼。剖面矿层平均视厚度 30.33m,变 化系数为 68.58%。
Ⅲ号矿层断续出露于向斜两翼外侧,其出露延长地段及其 走向与Ⅱ号矿层完全一致,分别出露延长 600m、480m,平均 540m ;剖面矿层平均视厚度 39.00m, 变化系数 18.59%。考量各 矿层平均视厚度变化系数, Ⅰ、Ⅲ号矿层视厚度变化为稳定类 型, Ⅱ号矿层视厚度变化为较稳定类型, 综合考量矿层视厚度变 化系数, 总体反映为稳定类型特征。
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿层地表出露水平宽度及其出露标高状况详见 (表 1)。
2.1.2 北段矿层特征
矿区北段赋存有Ⅱ 1、Ⅱ 2、Ⅲ 1 及Ⅲ 2 号矿层,经初步估算, 北段矿层剥采比值为 0.71,不具工业利用价值。
2.2 矿石质量
矿石中矿物成分简单,以方解石为主,其次有少量白云石、 泥质, 以及极少量铁质和石英等。方解石 :它形, 半自形晶粒状。 多属微晶结构,彼此紧紧镶嵌,粒径一般大于 0.01mm,大者可达 0.05mm。不同矿石类型中的方解石晶粒大小略有差异。白云石 :它形,半自形晶粒状,自形程度较方解石稍好,为交代方解 石而形成,粒径一般在 0.01mm ~ 0.03mm。白云石在灰岩中含 量甚微, 一般含量低于 1%。泥质含量较少, 且分布不均匀。
矿石结构主要为微晶结构、泥晶结构、粒屑结构等。矿石构 造主要有厚层状构造、中~厚层状构造、中~薄层状构造、薄层 状构造、蠕虫状构造等。矿石主要组分为 CaO 和MgO,前者为 有益组分, 后者为有害组分。
统计结果表明 :Ⅰ号矿层矿石中 CaO、MgO含量的变化系 数分别为 9.69% 和 117.84%, 相关系数为 0.66 ;Ⅱ 号矿层矿石 中 CaO、MgO含量的变化系数分别为 1.45%、12.63%, 相关系数 0.06;Ⅲ号矿层矿石中 CaO、MgO含量的变化系数分别为 1.10%、 8.76%, 相关系数为 -0.65。

2.3 矿石类型和品级
根据矿石的结构、构造及矿物成分的含量变化,矿层可分为 两种自然类型。各自然类型矿石均呈层状有规律地分布 , Ⅰ号矿 层矿石为蠕虫状矿石, Ⅱ、Ⅲ号矿层矿石为微晶型矿石。
矿床各矿层矿石中的 CaO含量绝大部分均大于 48%,只有 极少数样品 CaO含量在 45% ~ 48%之间,且经过与其相邻的上 下 8m 段加权平均后,CaO含量均达到 48% 以上。故本矿床的矿 石为Ⅰ级品。
3 开发利用
3.1 资源概况
研究区内可开采矿物分布区域较为集中,且资源储量丰富, 属优势矿产,供需基本平衡。据预测,随着我国经济持续发展, 工业用矿物资源开采得到进一步发展。张家山矿床主矿于南段, 估算求得矿石资源量(333)为22144.67 万 t,已达大型规模。
3.2 建设条件
本矿区的矿资源储量丰富,矿石品级达到Ⅰ级品,成分稳定,有害组分含量低,具有中等耐磨性和较好易烧性,是优质的水泥生产原料 ;矿床水文地质条件属简单类型,工程地质条件属简单偏中等类型,矿床范围内环境地质现状稳定性较好,内在开发条件良好。
矿区紧邻208 省道,距裕溪河码头约 3.5km。交通方便。矿区 周边距离银屏 110kv供电站约 8km,电力发达。周边水源为裕溪 河。裕溪河水质较好, 水量丰富, 经处理后能满足未来生产需要。
矿山可采采用自上而下水平分层开采法,每层台段高度为12m。 矿山正常生产以深孔中爆破为主, 浅孔爆破主要用于二次爆破。
3.3 经济分析
拟建一条日产 5000t 新型矿物材料加工生产线,年产量 达 155 万吨,项目匡算静态投资 34982.87 万元,建设总投资 35348.53 万元。本项目年产量 155 万吨,全部散装,出厂含税价 为200 元 / 吨 ;暂按全部内销计算。
项目投产后,年均销售额26297 万元,年均综合税金 5259.4 万元, 年均利润总额 3468.65 万元, 年所得税 867.16 万元, 年净 利润2994.09 万元。全投资财务内部收益率为 18.48%,自有资金 内部收益率为 25.42%,全投资静态投资回收期为投产后 12.81 年,项目经济效益较好。
4 结论
张家山矿床矿石资源量(333)为 22144.67 万 t,是一个大型 矿产地,其矿层厚度稳定,成分稳定,有害组分含量低,具有中 等耐磨性和较好易烧性,是优质的工业用生产原料 ;矿床水文 地质条件属简单类型, 工程地质条件属简单偏中等类型, 矿床范 围内环境地质现状稳定性较好, 内在开发条件良好。适合露天开 采和加工。本项目建设使当地的砂岩,矿产资源得到充分利用, 带动地方经济发展,增加就业,保持社会稳定,增加地方财政税 收,具有良好的社会效益。本项目建设可使投资业主获得较好的 经济回报。
参考文献
[1] 史磊 , 王西荣 . 巢湖马家凹金矿土壤地球化学特征及找矿方向 [J]. 内蒙古科技与经济 ,2017(03):45-49.
[2] 娄 清 , 尚世贵 , 刘 雨 , 李三 . 安徽 巢湖—肥 东地 区沉积 变质型铁矿带的地质特征及找矿潜力分析 [J]. 安徽地质 ,2016,26(04):246-250.
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