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摘要 ：矿区位于华南褶皱系粤北—粤中拗陷带之北 江向斜南东翼。区域上出露有上古生界、中生界及新生界 部分地层。该区的特点是断裂及褶皱构造发育，地层出露 较为齐全，但分布不甚连续。矿石岩性特征划分为三种矿 石自然类型 ：灰—深灰色中厚—厚层状灰岩、深灰—灰色 薄层状灰岩、灰白色大理岩化灰岩。矿区内共圈定矿体 1 个，累计矿石资源储量 4076.05 万吨。通过对英德市龙头 山矿床地质特征与矿体特征分析，确定矿体形态简单，连续性好， 厚度稳定， 深部矿石完整性好。
关键词 ：英德,矿石类型,矿床
英德市龙头山矿区位于英德市城区 20°方向，直距 约 17 千米 ;东侧约 1 千米为京广铁路，广东新南华水泥 有限公司厂区铁路专用线在冬瓜铺站与京广铁路连接 ; 矿山公路已贯通全矿区，向东与广(州) —韶(关)公路、 京珠高速、向南与乐广高速和在建的昆汕高速相通，均可 快捷达到珠三角 ;矿区北西侧为北江，目前常年可通行 300t ～ 500t船舶，在建的省重点项目—北江航道扩能工 程完成后常年可通行 1000t 以上船舶，上行韶关，下达广州各港口。矿区的水陆交通相当方便。
1 区域地质背景
矿区位于华南褶皱系粤北—粤中拗陷带之北江向斜 南东翼。区域上出露有上古生界、中生界及新生界部分地 层。该区的特点是断裂及褶皱构造发育，地层出露较为齐全但分布不甚连续。
区内出露的地层主要有泥盆系上统天子岭组(D3t)、 帽子峰组(D3m);石炭系下统孟公坳组(C1m)、石磴子组 (C1sh)、测水组(C1c);第四系(Q)。
矿区外围的构造相对较发育，主要构造线方向为北 东—南西向展布。褶皱构造有北江向斜、高峰寨背斜、望埠岗向斜，断裂有望西逆断层(F1)、龙头山逆断层(F2)、冬瓜铺正断层(F3)、F4 断层。区域内无岩浆岩活动，仅局部碳酸盐岩发生变质作用形成大理岩。
2 矿区地质特征
矿区所处大地构造位置为华南褶皱系粤北 -粤中拗陷带之北江向斜南东翼。出露的地层主要有。
2.1 泥盆系上统帽子峰组(D3m)
分布于前山矿段的南东部边缘一带，属该层上部层 段，岩性为黄褐色或黄红色泥质页岩， 顶部 1.5m 为灰黑色中厚层状泥质灰岩。厚度约200m。
2.2 石炭系下统石蹬子组(C1sh)
为整个矿区的重要地层，区属下部层段，与下伏的帽 子峰组呈整合接触关系。根据岩性特征和组合，共划分为10 个岩性层段。分述如下。C1sh1.分布在前、后山矿段，为深灰色薄层状泥质灰岩、泥灰岩等。厚度 59.75m。C1sh2.分布在前、后山矿段，为灰黑、深灰色厚层状灰岩。厚度21.60m ～ 26.60m。C1sh3.分布在前、后山矿段，为深灰—灰黑色薄层状 泥质灰岩、泥灰岩。岩层厚度和岩性沿走向甚稳定，为本矿段的标志地层。厚度 5.50m。C1sh4.矿区皆有分布，主要为深灰、灰黑色厚层状灰 岩及薄层状灰岩，上部为中厚层及薄层灰岩，中上部夹有大理岩化灰岩， 具有很相似的岩性变化规律。厚度201m。C1sh5.分布在中、后山矿段，紫红色及灰色薄层泥质 灰岩，深部多呈灰黑色，其岩性较易风化。该层颜色特征显著， 为矿区标志性地层之一。厚度约2.26m。C1sh6.分布在中、后山矿段，深灰色、灰色中厚层状 灰岩，夹少量薄层灰岩，中部见透镜状产出的大理岩化灰岩，其层理清楚，层面有紫红色或浅黄色泥质薄膜。本层厚度约 163m。C1sh7.分布在中、后山矿段，深灰色薄层泥质灰岩， 易风化呈现灰褐色或紫红色等。显微晶质结构，致密块状 构造。灰岩内见方解石脉穿插。本层在矿区内分布比较 稳定，可作为矿区标志层之一。但厚度不大，出露宽度约2m ～ 17m。C1sh8.分布在中、后山矿段，下部为深灰色中厚层状 灰岩夹少量薄层泥质条带灰岩 ;中部以深灰色薄层灰岩 为主，夹薄层泥质灰岩及中厚层灰岩 ;上部为深灰、灰 黑色中～厚层状灰岩，零星分布硅质小团块 ;顶部可见 一层约 4m 厚含珊瑚群体化石的中厚层灰岩。本层总厚度51.71m ～ 89.92m。C1sh9.分布在后山矿段，灰黄、灰色薄层泥质灰岩及 钙质页岩，深部为深灰色泥质灰岩，易风化，为矿区标志层之一。厚度2.4m ～ 5.7m。C1sh10.分布在后山矿段，下部为深灰色薄层状灰岩 夹薄层泥质灰岩及少量中厚层灰岩 ;中部为深灰色中厚 层状灰岩夹少量薄层状灰岩 ;上部为深灰色厚层灰岩， 未见顶。厚度44.43m ～ 161.52m。
2.3 第四系(Q)
残坡积(Qedl)主要分布于前、中山矿段，岩性为土黄 色砂质黏土等，中山矿段可见页岩碎片以及棱角状石英 颗粒等，零星分布于坡脚地带和山上缓坡地段、低洼地带 较集中分布，厚度一般小于 2m ;人工堆积(Qr)主要分 布于前山矿段，由大小不等的夹石等组成的废石堆，分布 于矿段的北东侧和南西侧地势较低的地带。厚度一般为0 ～ 31m。
矿区内构造相对较发育，位于高峰寨背斜的北西翼及 北江向斜南东翼的北东翘起端， 前山矿段褶皱表现为单斜 体，中、后山矿段在断层的南西盘沿走向和倾向形成“S”型引拽褶曲，
断层主要分布于前山矿段，为 F1 逆断层，总体走向 近东西向，总体倾向南偏东，局部地段倾向北东，倾角 60°~ 80°不等。南西侧为上盘，北东侧为下盘，且上盘 相对于下盘发生向西侧平移错动。因此，本断层具有平推的性质。估计垂直断距 50m ～ 70m， 水平断距 60m左右。
由于断层及褶曲的影响，矿区内发育有两组节 理。一组为近于垂直于岩层走向的剪节理，节理走向60°~ 70°, 较发育 ;另一组为近乎平行于岩层走向的张扭性节理， 节理走向 30°~ 55°。
分布于开采范围的第四系构成矿床的覆盖层，成为剥 离的对象。按照成因划分，第四系可分为残坡积(Qedl)和 人工堆积(Qr)。残坡积岩性为土黄的砂质黏土， 零星分布 于坡脚地带和山上缓坡地段，厚度一般小于 2m。其化学 成 分 为 ：SiO249.32% ～ 63.10%、Al2O310.60% ～ 19.48%、Fe2O36.14% ～ 6.58%、CaO7.27%、MgO1.36%。
人工堆积由大小不等的夹石等组成的废石堆，分布 于矿段的北东侧和南西侧地势较低的地带。厚度一般为0 ～ 31m。
3 矿床地质特征
3.1 矿体特征
矿体赋存于石炭系下统石磴子组(C1sh)地层中， 由中—厚层状及薄层灰岩和部分大理岩化灰岩等组成。
根据其岩性组合特征，对龙头山矿区石磴子组(C1sh) 含矿地层划分了 C1sh1 、C1sh2 、C1sh3 ……C1sh8 共 8 小 层。 矿体裸露，出露良好，多陡壁及小溶沟，岩溶地貌特征 明显。地形上连续，基本完整，中部高突，北西侧顺坡 降低，较为陡峭，坡度大于 30°~ 50°。地表出露标高 +40m ～ +214.5m， 地下埋藏标高低于 30m。平面上呈似 长方形近东西向展布。矿床呈单斜层状产出为主，岩层走 向由北东急转成北西。中山矿段控制矿体沿走向出露长约 1015m， 南北向出露宽约 363m ～ 465m。后山矿段控制矿体沿走向出露长约 1005m， 南北向出露宽约 324m。
石 磴 子 组 灰 岩 的 C1sh2、C1sh4、C1sh6、C1sh8、C1sh10 分别为含矿层位， 分别对应划分为 KCI、KCII、KCIII、 KCIV、KCV 五个矿层， 而本矿段矿体 由其 中 的 KCIII、 KCIV、KCV 等 3 个矿层组成，分别对应于地层 C1sh6、C1sh8、C1sh10.
矿体在 III 线以南的直接底板是石磴子组灰岩第 7 层 (C1sh7)深灰色薄层泥质灰岩 ;III线控制到石磴子组灰岩 第6层(C1sh6)。矿区内未见矿体直接顶板，上部出露为石 磴子组灰岩第 10层(C1sh10)的厚层灰岩。
矿 体 沿 北 东 南 西 向 长 约 790m， 南 东 向 宽 300m ～ 400m。I 号勘探线以北、“北山”以南矿体走向北 东南西向，倾向北西，倾角 50°~ 70°, 呈单斜层状。至 “北山”及往北，矿体走向发生急转，变化为北西南东向，倾向南西， 倾角 70°左右。
矿层厚度沿走向由南西往北东方向逐渐变厚 ;而沿 倾向的厚度变化较稳定。KCIV矿层(C1sh8)由I线至V线 增厚 17.43m， 而 KCV矿层(C1sh10)因受强烈剥蚀作用其控制厚度由I线至V线增厚 124.38m。
3.2 矿石特征
全 矿 区 矿 石 化 学 成 分 平 均 CaO48.82%、 MgO0.91% ;主 要 有 害 成 分 ：SiO24.11% ～ 13.54%、 Al2 O 3 0 . 50% ～ 5 . 81%、Fe2 O 3 0 . 53% ～ 1 . 87%、K2O+Na2O0.11% ～ 2.0%。
前山矿段化学成分 CaO 平均为 50.98%、MgO1.22%。 前、中山矿段沿走向、深部沿走向以及地表和深部皆呈稳 定分布状态 ;后山矿段矿石 CaO 平均含量 48.82%、MgO 0.91%， 主要化学成分沿走向、倾向方向变化稳定。矿石中多元素及微量元素含量都不超标。
3.3 矿石类型及夹石
根据野外观察及室内岩矿薄片镜下鉴定结果，将矿石 岩性特征划分为如下三种矿石自然类型 ：灰—深灰色中 厚—厚层状灰岩、深灰—灰色薄层状灰岩、灰白色大理岩化灰岩。
灰 — 深 灰 色 中 厚 — 厚 层 状 灰 岩。方 解 石 含 量 95% ～ 98%、白云石 3%、石英 1%、含微量绢云母、黄铁 矿及炭质等。微晶结构、块状构造。灰岩裂隙中充填方解 石细脉， 无色透明，粒径在 0.01mm ～ 0.03mm。本类型矿石多为I级品。
深灰—灰色薄层状灰岩。方解石 92% ～ 95%、白云石 1% ～ 3%、炭质 3% ～ 4%、石英 1% ～ 2%、微量绢云母 及黄铁矿等。隐晶质结构、块状构造。常见方解石脉穿插。本类型矿石多为II级品。
灰白色大理岩化灰岩 ：方解石 97%，石英 1%，微量 白云石、黄铁矿及白云母等。方解石因部分重结晶而颗粒 大小不等，多微晶—细晶 ;石英呈它形晶零星分布 ;白 云母呈星片状。该灰岩多为不等粒花岗变晶结构，块状构 造。常见黄铁矿小晶体，以及微量硅灰石、透闪石等新矿物。本类型矿石部分为II级品， 部分为夹层。
前山矿段共有 5 个夹石层 G1 ～ G5.为泥灰岩。G1 稳 定分布于 C1sh3.表现为本矿段的标志性地层 ;G2 ～ G5 分 布于本矿段的 C1sh4 中，其中 G4 的分布较稳定，G2 、G3、G5 则呈尖灭态的不稳定分布。
中山矿段有 4 个矿内夹层 G1 ～ G4.岩性主要为薄层 泥质灰岩， 次为大理岩化灰岩， 沿走向分布较稳定。
后山矿段的三个矿层中均有夹层出现，有 6 个夹层 G0 ～ G5.岩性主要为薄层泥质灰岩，次为大理岩化灰岩。 以G1 和G4 夹层最厚， 厚达 30m ～ 40m ;而 G2 和G4 夹层 沿走向分布较稳定，作为矿区分层标志层。各夹层 CaO含量一般大于41%， MgO含量小于2%。
4 矿床开采技术条件
4.1 水文地质条件
矿区地貌形态为峰丛状。地形上呈高突的似长方形带 状分布，山体较陡，地形坡度一般 30°~ 50°。矿体基本 裸露地表，很少第四系覆盖，矿体出露最低标高约 +38m， 最高标高 +200m ;矿区主矿体附近最低侵蚀基准面标高 为 +32.4m， 位于矿区北东角。矿区附近最大的地表水体为 北西侧的北江，周围有数个大小不等的鱼塘，分布标高都 低于 +40m。因此，矿床山坡露天开采时的大气降水的自 然排泄条件较好。汇水的径流途径为汇水通过山坡地带汇 集，且流向山体地势较低的地带。地表汇水的排泄方式有 两种 ：一种为汇水直接流入北西侧的北江， 另一种为汇水顺着岩层的节理裂隙渗入地下。
矿区附近北江历史最高洪水位为 +38.03m(原标高)， 矿区最低开采标高为 +40m(原标高)，高于本区最高洪水 位，大气降水可自然排入北江。在北江附近有排灌泵站，将低洼处的积水排入北江。
矿区北西侧的北江常年水量可通航，近年水质也大 大改善。矿山及企业都是以北江作为生活和工业用水的水源。
本矿区属于水文地质条件简单矿床。
4.2 工程地质条件
矿区属丘陵喀斯特地貌，由一套灰、深灰色薄层、中 厚层及厚层灰岩或泥质灰岩、泥灰岩等组成，间夹大理岩 化灰岩等。矿段内矿体分布标高 +38m ～ +200m，几乎全部裸露地表， 表面零星第四系覆盖。
矿石经耐压强度及坚硬度试验，其耐压强度值在 793kg/cm2 ～ 1436kg/cm2.平均 为 948kg/cm2.耐压度为8 ～ 10.
矿体及围岩岩石坚硬，岩层较完整，地表微风化，局 部地段地表顺层溶蚀沟及节理较发育，深部岩溶不发育。 据钻孔揭露情况可见其岩心较完整。岩石质量指标属好的，岩体完整性属岩体完整一类。
地表岩溶系数为 3.43%， 深部为 0.45%， 矿段内平均岩溶系数为 1.49%， 总体岩溶不发育。
矿体基本裸露地表，第四系松散层局部分布且厚度不 大 ;岩石较为坚硬、完整， 未软弱夹层 ;岩溶局部较发育。总体上， 矿床工程地质条件属于简单类型矿床工程地质条件属于简单类型。
4.3 环境地质条件
矿区在龙头山体南东侧的一部分，周边的环境除北西 侧邻近北江，东侧邻近英德水泥厂厂址、京广铁路线外，其它地段或为荒地或为龙头山矿山的配套设施等。
矿区所处的环境较好，周边环境对矿山的生产和安全 构成威胁的可能因素是来自于北江的洪水。而矿段附近北江历史最高洪水位为 +38.03m， 暂未对矿段造成灾害。
矿区地形以喀斯特丘陵地貌为主，虽起伏频繁，坡度 较陡，自然边坡稳定，未发现岩体重心失稳现象 ;矿区内 植被发育良好， 无水土流失 ;矿区不存在自然灾害对开采 活动的影响。附近各矿段采场均未发生过自然灾害对矿 床开采的影响。对于现有地表局部的少许第四系松散覆盖层，宜进行事前剥离清理。
矿区开采矿种为单一的水泥石灰岩矿，它不含有有害 或有毒元素。开采过程中仅产生一定的粉尘影响，没有发生任何环境地质问题。
矿石定为A 类民用建筑材料 ：镭比活度(Ra-226)为 15.26Bq/kg， 钍 比活度(Th-232)为 2.73Bq/kg， 钾 比活度 (K-40)为 81.41Bq/kg ;内照射指数 IRa 为 0.076. 外照射指 数 Ir 为 0.071.据此判定矿段不存在放射性污染。矿(岩)石为石灰岩， 无有害元素， 对地表水和地下水以及周围环境无污染。
据资料，该地区地震烈度为Ⅵ度带。矿区一带历来 未发生过较大的破坏性地震，矿(岩)体无不良工程地质现象。
矿区距离村庄和道路及其它民用设施在 300m 之外， 矿山开发不会直接影响居民环境。矿区环境地质条件也属于良好类型。
因此，本矿段的水文地质条件属于简单类型，工程地 质条件属于良好类型，环境地质条件属于良好。矿段的开采技术条件为简单类型， 适宜露天开采。
5 矿体围岩和夹石特征
矿区内后山矿段没有直接顶底板。在该矿段内三个 矿层中均有夹层出现，由下往上共划分 6 个夹层，编号G0 ～ G5.岩性主要为薄层泥质灰岩， 次为大理岩化灰岩。
又以 G1 和G4 夹层最厚， 厚达 30m ～ 40m ;而 G2 和 G4 夹层沿走向分布较稳定，作为矿区分层标志层。各夹层CaO含量一般大于41%， MgO含量小于2%。
6 结论
(1)英德市龙头山矿床为石磴子组灰岩矿，矿石物理 性质特征属于硬质岩。
(2)矿石的物性指标 ：矿石压碎指标、表观密度、坚 固性、吸水率、有害物质(硫化物和硫酸盐)、碱集料反应、 抗压强度(水饱和) 等 7 项物性指标均能满足《矿产地质 勘查规范石灰岩、水泥配料类》(DZ/T 0213-2020) 中规定的花岗岩的一般工业指标要求。
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