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广西龙胜鸡爪矿区滑石矿地质特征与开发

2020-02-19李文林

建材与装饰 2020年11期
关键词:鸡爪绿泥石滑石

李文林

(桂林桂广滑石开发有限公司 广西桂林 541100)

广西龙胜鸡爪滑石矿是龙胜滑石矿田的重要矿床,经过几十年的开采,已成为滑石行业的一颗明珠,回顾其开发的历史,结合矿床地质特征,制定切合实际的开发方案,是做好矿山开采工作,取得良好经济效益的关键。

1 矿区概述

广西龙胜鸡爪矿区位于龙胜县城方位220°方向,直距约29km,行政区域隶属龙胜县三门镇管辖,矿区地理坐标:东经109°49′22″~109°49′54″,北纬 25°36′08″~25°36′36″,面积 0.4841km2。工作区属亚热带山区气候,气候潮湿,雨量充沛。年平均降雨量1576.1mm,年平均蒸发量1264mm,年平均气温18.1℃,月平均最高气温(7-8月)26.5℃,月平均最低气温(元月)7.8℃,霜冻期多出现在12月下旬至翌年2月间。矿区地处桂北山区,周边山体呈北北东向展布,山峰连绵,切割强烈。境内海拔一般400~800m,相对高差200~300m,地势东高西低,水系发育,最大河流鸡爪河从东向西流过矿区流入三门河。

2 矿区地质特征

本区位于南华准地台桂北台隆龙胜褶断带之三门复式倒转背斜的东翼,三门复式倒转背斜是本区的区域主干构造,轴部地层为丹洲群,两翼为震旦系、寒武系地层,有基性-超基性岩侵入。断裂构造主要呈北北东向,该组断裂在区域上控制滑石矿床(点)分布。

2.1 地层

矿区主要出露地层为丹洲群三门街组第二段(Pt3s2)及第三段(Pt3s3)、拱洞组下段(Pt3g1)和第四系(Q)。

①三门街组第二段(Pt3s2):分布在矿区F1断层西侧,岩性为细碧岩、夹含炭质千枚岩和白云大理岩透镜体。厚100~560m。

②三门街组第三段(Pt3s3):它主要分布在矿区中部夹于F1、F2之间,走向近乎南北,分布长约700m,东西宽175~240m,厚度大于200m,与下伏岩层为整合接触。岩性为薄至中厚层状白云石大理岩及滑石矿,岩石主要为薄层大理岩,由于受滑石矿成矿作用的影响,岩石普遍发生滑石化、硅化,就弱滑石化大理岩的矿物含量测定表明,其矿物组成大致含量为白云岩50%~75%,滑石15%~25%,方解石1%~5%,菱镁矿1%~3%,石英 1%~2%,绿泥石 1%~4%。产状 270°~330°∠47°~73°。该段为滑石矿赋矿层位。

③拱洞组第一段(Pt3g1):绿泥石千枚岩,含炭绿泥石石英千枚岩及含石英粉砂质绢云板岩,主要分布在矿区北侧。厚254~741m。

④第四系(Q):分布于矿区地表,为基岩风化残坡积层,主要分布在鸡爪河两侧,以及矿区西侧山顶地区。岩性主要为黄褐色~黄红色粉砂质粘土、含岩块砂质粘土。厚大于10m。

2.2 构造

矿区位于三门复式倒转背斜南东翼的次级构造—林家湾背斜西翼的更次一级的倒转向斜构造,该向斜构造轴部为三门街组第三段(Pt3s3)白云大理岩段及拱洞组第一段(Pt3g1)千枚岩、板岩段,两翼为三门街组第二段(Pt3s2)细碧岩段,轴向北东 15°~20°。

矿区内的断裂构造与区域断裂性质基本一致。在矿区内主要有两组,一组为南北向断裂,另一组为东西向断裂。矿区内的断裂呈现其多期复活的特点,特别是白云大理岩中的容矿断裂尤为明显,在滑石矿体中见有产状急剧变化的薄层状大理岩包体和大理岩角砾,反映出它是成矿前的断裂,也可见到一些滑石矿体受成矿后期构造挤压出现的片理化带,滑石已变成片状滑石。在滑石矿体顶底板上可看到了断裂面、擦痕等,说明成矿后沿断裂带又有活动。

2.3 岩浆岩

矿区东西两边广泛发育海底喷溢的细碧角斑岩,以大量枕状构造显现其海底喷发沉积的特征。岩石风化呈棕红色,新鲜面为灰绿色,显微鳞片变晶结构,变余交织细碧结构,有枕状、气孔状、杏仁状构造。部分地段片理化明显,钠长石化、绿泥石化强烈。

2.4 变质岩

矿区内沉积地层的岩石都发生了不同程度的变质作用,其程度属浅变质。即原碎屑岩、泥岩普遍变成了变质粉砂岩、千枚岩、板岩,白云岩变质成白云大理岩;岩浆岩细碧岩由于受后期的热力变质作用而常具钠黝帘石化、绿泥石化、透闪石化,使原岩发生了质的变化,变成了绿泥石岩、透闪石岩等。

在滑石矿的成矿过程中,围岩也发生了不同程度的滑石化、硅化、绿泥石化等近矿围岩蚀变,局部地段含滑石达25%~40%,构成了滑石岩。

3 矿体产出特点

矿体赋存于丹洲群三门街组第三段(Pt3s3)薄至中厚层状白云石大理岩中。矿山共查明矿体9个,编号为①~⑨,其中⑤号、⑧号矿体为矿区主矿体,占总储量的65%。矿石质量较好,夹石较少,主矿体平均含矿率都在90%以上,⑨号矿体以二级品为主,其他矿体以一级品为主,二级品次之,少量特级品。矿体主要由灰白~浅绿色块状滑石组成,局部有少量浅灰绿色粉状滑石,内夹少量白云石大理岩、石英等。矿体总体在平面上呈南北向延伸,南北长约550m,东西宽约170~560m。总体产状270°~300°∠40°~70°,产出标高592~300m 之间,呈似层状、透镜状或不规则状,沿走向和倾向均有较明显的分支复合和膨缩现象,产状与岩层基本一致,明显受层位控制,具有层控矿床的特征。

4 矿区开发

龙胜鸡爪矿区滑石储量大,品质好,是化妆品、医药、食品加工的重要添加原料。矿体埋藏浅,矿石直接出露地表,设计以露天开采为主,深部辅以地下开采。矿区从1969年开始创建,初期采矿方式比较原始,人工爆破开挖,人工在采场挑选,只回收较大块的滑石,细粒滑石没有得到回收。1988年矿区引进外资,与日本进行货物贸易,引进大型开采设备,开展采场大剥离,建立公路开拓-汽车运输方案,形成组合台阶从上往下分层开采。2005年又开展了第二期技术改造,把露天采场进一步拓宽,设计露采储量达85%以上,把流经采场中间的鸡爪河改到采场的北部边缘,在山坡露采的平台边坡底建立截水沟,使边坡上的水不流入采坑,减少凹陷露采矿坑的抽水压力。期间建设了新选厂,改进了选矿工艺,由原来的人工手选,改造成机械+人工选矿,提高了生产效率,降低了劳动强度。

滑石资源具有资源储量的有限性和不可再生性,全球消耗量很大,特别是高档滑石资源,储量日渐减少。对于广西鸡爪矿区而言,秉承着充分利用资源、绿色发展的基本原则,严格按照相关规范要求,在对矿区工程地质、水文地质进行全面分析的同时,按照矿体地质特征,做好滑石矿开采规划设计工作,从上往下,全面剥离,充分开采回收矿产资源。选矿方面完善选矿工艺,引进光电选矿工艺,提高细粒滑石的回收,取得了良好的经济效益与社会效益。

5 结语

总而言之,滑石矿是非金属矿中的一种类型,用途众多,在开采过程中为提高回采效率,需做好各项准备工作,不仅需要进行地质、水文的调查,而且还要明确矿床的地质特征,把握其矿区特点,采取合理的采矿技术和选矿工艺。在本次研究中,广西鸡爪矿区滑石矿是广西较大的滑石矿,不仅明确了矿区的地质特征,阐述了矿区的开发过程,而且还明确了后续的开发,具有一定的参考价值。

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