吉林省磐石市中立区方解石矿地质特征及工业指标评价.pdf

书书书第 卷第 期 年 月 吉林地质 文章编号：（）吉林省磐石市中立区方解石矿地质特征及工业指标评价訾长利吉林省有色金属地质勘查局六七队，吉林 吉林市 摘要：吉林省磐石市中立区方解石矿试验区勘查面积 。圈出 条方解石矿体，矿体形态呈厚层状，平均品位 ：，白度：，作者根据方解石矿的性质、工业指标、品级划分以及矿体连续性评价等几方面特点，对吉林省磐石市中立区方解石矿进行分析，对方解石矿床开发进行初步探讨，供今后的找矿工作者借鉴参考。关键词：方解石；工业指标；矿区；白度；勘查区中图分类号：文献标识码：收稿日期：；改回日期：作者简介：訾长利（），男，河北邢台人，吉林省有色饯行质勘查局六七队工程师。?吉林省有色金属地质勘查局六七队吉林省磐石市中立区方解石矿勘探报告 长春：地质资料馆，：，：，：，：；引言方解石是一种碳酸钙矿物，分布特别广泛。方解石的晶体形状多种多样，它们的集合体是一簇簇的晶体，或是粒状、块状、纤维状、钟乳状、土状等 。方解石用于化工、水泥等工业原料，在冶金工业、建筑、造纸、食品填充添加剂等方面都有广泛应用。方解石化学成分主要为 ，为最重要的碳酸盐矿物，方解石矿石加工成超细碳酸钙粉广泛应用于日用化工行业。由于方解石制备碳酸钙所具有的这些传统碳酸钙产品无法比拟的优越性能，是工农业生产、国防建设不可缺少的添加剂。我国目前碳酸钙生产能力不足，制约了碳酸钙在各行业的应用范围，但随着我国自给程度不断提高和产品在高技术领域用途的不断扩展，其潜在市场的开发也必将得到拓展，该产品消费市场将快速增长。其应用前景极为广阔 。作为本次试验对象的吉林省磐石市中立区方解石矿，岩心样为其主矿体，经过水洗及研磨条件试验后，方解石 纯度最高达到 ；白度最高达到 ，可以满足国内外大多数行业领域需求?。矿区地质特征本区所处大地构造位置为华北地台（级）北缘，吉黑造山带（亚 级），敦（化）密（山）断裂带（级）北缘，黑石镇烟筒山 向断裂（级），磐石双阳褶皱束（级）的东南部。图 区域地质矿产图 金家屯组；南楼山组；暖木条子组；寿山沟组；窝瓜地组；磨盘山组；鹿圈屯组；呼兰群；中侏罗世花岗岩；早侏罗世花岗岩；晚二叠世二长花岗岩；镁铁 超镁铁质岩；角度不整合界线；断层；大型金矿床、矿点；大、中铜镍矿床；中型金铜矿床；铜镍多金属矿床；铜钼多金属矿床；钒钛矿点；小型铁矿床、矿点；大、中型水泥用石灰岩矿床；建筑用大理岩矿床；蓝晶石、红柱石矿点；大型方解石矿床；透闪石矿点。地层矿区内按地层时代自下而上有晚古生界石炭系中统磨盘山组（）、二叠系 下 统 范 家 屯 组（），新生界第四系全新统（）。（）二叠系下统范家屯组板岩（）：主要分布在南部小锅盔屯及中富屯一带，出露面积大约为 ，勘查区内主要分布在南部，岩石呈黑色，中细粒变晶结构，板状构造。矿物成 吉林地质第 卷分为晶质的黏土矿物等。（）石炭系中统磨盘山组大理岩（）：主要分布勘查区南部及中立屯以东一带，出露面积约 ，岩石呈乳白色，粒状变晶结构，块状构造。矿物成分几乎全部由方解石组成。本区方解石矿体赋存与此地层中。（）第四系全新统（）：广泛出露于勘查区南部及北东部一带，出露面积约 ，以砂砾石为主，上部细砂、中砂、亚砂土以及黏土、淤泥组成。构造（）靠山屯背斜出露于区域南部，呈近东西向展布。东起敦（化）密（山）断裂带辉发河段北侧的兰家网一带，向北西西方向延伸一直延向区外。区内出露长 ，南北宽 。但由于后期花岗岩侵入及断裂破坏作用使其背斜保存不佳。该背斜核部由石炭系鹿圈屯组中段的砂岩、凝灰质砂岩组成，两翼由上段的灰岩、泥质灰岩、粉砂岩等构成。北翼 ，南翼因花岗岩侵入及辉发河断裂切割导致产状较乱，总体上倾向南，倾角 ，局部近直立。（）黑石镇烟筒山镇 向断裂：南起北侧黑山镇一带，向北西延伸经官马达烟筒山。区内长约 ，宽约 ，总体走向 ，由两条近平行的断裂构成，总体倾向北东，倾角一般在 。沿走向呈舒缓波状，断裂内断层角砾岩、构造镜体十分发育，断裂具有斜冲性质，断裂面上具有两种擦痕，一组为水擦痕，一组为斜冲擦痕，反映其多起活动的特点。该断裂为敦（化）密（山）断裂次级断裂，从红旗岭铜镍矿区分析，往往这些主干断裂的次级断裂成为容矿构造。岩浆岩（）工作区内出露的岩浆岩主要为燕山期黑云母花岗岩黑云母花岗岩（）大面积分布于勘查区北部，出露面积约 ，岩石呈浅灰色，中粒结构，块状构造，岩石主要长石，灰白色，粒状或宽板状，大小约为 ，含量约为 ；石英呈灰白色，粒状，大小约为 ，油脂光泽，含量约为 ；黑云母呈黑色，板状，大小约为 ，玻璃光泽，含量约为 ；角闪石呈黑色，短柱状，大小约为 ，玻璃光泽，含量约为 。该岩体为方解石矿的形成提供了接触变质所需的热能。（）脉岩工作区内出露少量的花岗斑岩脉、煌斑岩脉、闪长岩脉。花岗斑岩脉（）分布于勘查区北部，出露面积约为 ，岩石呈浅肉红色，斑状结构，基质为隐晶，斑晶矿物为钾长石和石英，钾长石斑晶的含量多于石英；钾长石斑晶呈肉红色，石英斑晶为乳白色、灰色，有时为黑色，斑晶石英为低温石英。斑晶含量一般为 ，基质和斑晶成分相同，块状构造。煌斑岩脉（）极少量分布于勘查区东部，岩石呈斑状结构，基质为细粒结构，块状构造。斑晶为黑云母，片状晶体，晶体均蚀变为绿色，含量大约占岩石总量的 左右。基质粒度在 左右，由自形条状斜长石和自形针状黑云母及铁质矿物组成，含量大约占岩石总量的 左右。闪长岩脉（）零星分布于勘查区东部，多呈小岩脉出现，岩石为花岗结构，块状构造，主要有长石，角闪石及少量石英组成。矿体特征本勘查区内发现一条方解石矿体，分布于 条勘查线之间，控制工程间距（）（）。地表由 条探槽进行控制，控制矿体延长为 。深部由 个钻孔控制，最大倾斜延深 。方解石矿体形态呈厚层状，走向 ，倾向，倾角 ，矿体走向延长 ，倾向延伸 ，赋存标高 ，埋深 。厚度 ，厚度变化系数 。矿体较连续。第 期 訾长利：吉林省磐石市中立区方解石矿地质特征及工业指标评价 选矿实验 采样种类和方法采样目的：研究矿石的选矿性能、选矿方法、矿石矿物的物理机械性能、加工方法和步骤，以便作出矿床的经济评价。选矿试验样品在槽探及钻探岩心中采集，采集的样品位于方解石矿体内，并采集围岩样品，样品重量满足试验要求。试验样品共 种，即矿体样品、岩心样品和岩心围岩样品，种样品共 袋，总重量约 ，具有代表性。试样的制备作为添加剂的方解石矿，主要的指标就是 和白度，化学成分一般情况不会随着其物理性质变化而变化，主要是针对其白度随着矿石的物理性质（即细度）变化是否发生变化而进行实验。将矿体样通过实验室的破碎机制备试验样品，试验样品按破碎、混匀和缩分的样品制备流程，制备出 个粒级的试验样品和备样。岩心样品属于矿体深部样品，其块度较小，不再分粒级破碎。岩心围岩样品的矿石性质以及方解石含量与矿体差别很大，不能作为方解石矿使用，因此，对岩心和岩心围岩样品仅制备出少量样品用于化学分析。选矿提纯与加工试验根据矿石性质，对方解石矿进行了初步探索试验，其包括人工首选快试验、水洗试验和研磨条件试验。分别对地表样品和岩芯样品的 和 两个粒级的试验样品进行了手选试验，去除夹石，然后再分别粉碎、混匀缩分取样化验氧化钙含量及进行白度测试。分析测试样品为防止铁质污染，采用玛瑙磨介质进行磨矿。磨矿到 目，进行化验氧化钙含量及白度测定。由手选块试验结果可以看出，样品在两个粒级条件下，氧化钙含量和白度值十分接近，说明手选效果很差，单凭视觉和颜色的差异无法对纯度很高的矿体样品进行有效除杂。实验室内，大块矿石的洗矿，通常是用筛分加人工刷洗。块度较小时，也可采用实验室型槽式洗矿机和螺旋分级机。本次试验对大块矿石采用人工刷洗加筛分方法。块度较小矿石，采用搅拌清洗加筛分方法，目的是通过水洗加筛分使矿石的白度得到提高。将原矿破碎成不同粒级之后的 种手选块，分别为粒度 的手选精矿、手选尾矿、及粒度在 手选精矿及手选尾矿，进行水洗试验，然后分别取样化验氧化钙含量及白度测定。通过水洗试验结果可以确定，矿石中的水洗泥质含量很少，水洗去除矿石表面泥质后，矿石白度并未明显增加，即该矿石的水洗试验效果不显著。说明在该粒度条件下，矿石所夹带的矿泥对方解石矿纯度及白度影响不大。矿石工业利用性能评价吉林省磐石市中立区方解石矿中，矿体主要成分为方解石，矿石中的脉石矿物含量很少。矿石中的方解石为粒状、变晶结构，块状构造。单偏光下无色，具闪突起，具部分重结晶结构，正交偏光下干涉色高级白，一轴晶负光性，具变形双晶，双晶纹与菱形解理长对角线方向平行，粒径为 。作为本次试验对象的吉林省磐石市中立区方解石矿，岩芯样为其主矿体，经过水洗及研磨条件试验后，方解石 纯度最高达到 ；白度最高达到 ，可以满足国内外大多数行业领域需求。工业指标评价本矿区对方解石矿体的勘查工作只进行资源储量估算，其依据：方解石矿地质勘查规范（）。根据吉林市华拓矿业有限公司委托给吉林东北亚国际工程技术集团有限公司 年 月编制的 吉林省磐石市中立区方解石工业指标推荐书确定本矿床工业指标。矿石质量要求 白度 （目）吉林地质第 卷注：造纸、橡胶用（盐酸不溶物）造纸、塑料用（）开采技术条件矿体最小可采厚度 。最小夹石剔除厚度 。矿床平均剥采比（）。最低开采标高：。采场最终边坡角 。采场最终底盘宽度 。爆破安全距离 。笔者认为，确定方解石矿床工业指标时，应使用边界品位和工业品位双指标圈矿方法。这样做使介于边界品位以及低品位之间的矿全部被圈入，可以合理利用资源。避免用单一的最低工业品位作为标准时，矿体平均品位比最低工业品位高出很多，圈矿时将介于最低工业品位和边界品位的矿石圈予以剔除，造成的浪费。本矿床矿体品位为 ，平均 ，白 度 ，平 均 。依据 方解石矿地质勘查规范（）中“矿石品级划分标准”（见表 ）对矿石品级的划分，该矿床矿石品级为二级。表 矿石品级划分标准表 品级一级二级 白度 如果矿山有条件分采，则可以对矿石品质在工业指标中划分。从当前标准来看，产品等级质量主要参照产品细度划分，差异性不大。如果企业只对原矿石统一质量，则没必要在地质勘查工业指标中对品级进行划分。结论（）试验区内矿石量达 以上，属特大型方解石矿床，矿石质量较好，开采技术条件较好，本次圈出 条矿体。其中高级别基础储量为 ，占总资源量的 ，开发前景较好。（）确定方解石工业指标时，使用边界品位和工业品位双指标圈矿方法，使介于边界品位以及低品位之间的矿全部被圈入，可以合理利用资源，避免浪费。该矿床矿体品位符合标准划分，如果矿山有条件分采，则可以对矿石品质在工业指标中划分。参考文献：江锦棕石灰岩和白云岩铁路工程性质及其碱活性研究 福建建材，（）：周树亮，周阳，孙雪峰，等吉林省磐石市中立方解石矿地质特征及开发经济意义 吉林地质，（）：叶立鑫关于方解石矿地质勘查工作若干问题的探讨 中国非金属矿工业导刊，（）：霍立新安徽省方解石矿床现状分布及类型特征分析 安徽地质，（）：范绍明，牛为民对山西乡宁方解石矿地质特征的研究 中国矿业，（）：第 期 訾长利：吉林省磐石市中立区方解石矿地质特征及工业指标评价