浅析彰武县邰家天然石英砂矿地质特征和开采工艺条件.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2023 年 12 月 22 日 作者简介:吴昊(1971),男,蒙古族,辽宁阜新人,大学,地质高级工程师,阜新市自然资源事务服务中心,研究方向为地质矿产资源勘查与开发。-56-浅析彰武县邰家天然石英砂矿地质特征和开采工艺条件 吴 昊1 吴永志2 张元胜1 1.阜新市自然资源事务服务中心,辽宁 阜新 123000 2.阜新蒙古族自治县自然资源事务服务中心,辽宁 阜蒙 123100 摘要:摘要:彰武县矿产资源以非金属为主,主要有沸石、泥炭、珍珠岩、硅砂等矿产。近年来均大量开采,尤其硅砂、沸石、珍珠岩矿产丰富,成为乡镇工业经济的重要支柱,被誉为发展经济三宝。
2、彰武县邰家天然石英砂矿所处大地构造位置位于柴达木-华北板块()、华北北缘古生代坳陷带(-6)、阴山-华北北缘古生代裂陷带(-6-1)、法库晚古生代残留海盆(-6-1-2)。出露地层主要为中生界白垩系(K)下统义县组及新生界第四系(Q)。该矿区矿床属于开采技术条件简单类型。关键词:关键词:天然石英砂矿;地质特征;开采工艺条件 中图分类号:中图分类号:TD87 1 矿区位置概况 矿区位于彰武县北部偏西科尔沁沙地向东南延伸地带,地貌类型主要为波状平原,少丘陵,最高海拔为 280.5m,最低海拔为 250.0m;地势平坦略呈波浪状,坡角 0-5 度,由风积沙组成。地势比较平坦。2 矿区区域地质 矿区域
3、所处大地构造位置位于柴达木-华北板块()、华北北缘古生代坳陷带(-6)、阴山-华北北缘古生代裂陷带(-6-1)、法库晚古生代残留海盆(-6-1-2)。2.1 地层 勘查区区域地层中生界白垩系属东北阿尔泰地层大区()、内蒙松辽地层区(1)、冀东辽西底地层分区 辽西地层小区(11);新生界第四系属东北大区()、辽吉黑地层区(1)、松辽地层小区(14)。出露地层有:中生界白垩系(K)下统义县组及新生界第四系(Q)。2.1.1 中生界白垩系下统义县组(K11y)区域内中生界地层仅见白垩系下统义县组,岩性为安山岩。呈包体展布于四合城一带和区域东南角,其他地区呈条带状、包体状零星分布于区域北部马连侵四合成
4、一带。2.1.2 新生界第四系(Q)(1)第四系全新统上部(Qh3e):主要为风积:细砂。广泛分布于区域各个地段。该层即构成区内天然石英砂矿体。2.2 构造 区内未见明显的构造痕迹,构造不发育。2.3 区域矿产 矿产资源以非金属为主,主要有沸石、泥炭、珍珠岩、硅砂等矿产。近年来均大量开采,尤其硅砂、沸石、珍珠岩矿产丰富,成为乡镇工业经济的重要支柱,被誉为发展经济三宝。3 矿区地质 3.1 地层 工作区出露的地层主要为新生界第四系全新统(Qh3e)风积:细砂。新生界第四系全新统风积天然石英砂(Qh3e):由厚薄不一的黄褐色、浅黄色、灰绿色细砂组成。风沙堆积区形成波浪起伏的沙丘、沙陀地貌景观。矿物
5、成分主要是石英、长石。该层即为区内天然石英砂矿体。3.2 构造 区域上构造未对勘查工作区内矿体产生破坏作用,勘查区内未见构造活动迹象。3.3 岩浆岩 勘查区内未见岩浆岩出露。3.4 成矿规律 中国科技期刊数据库 工业 A-57-3.4.1 矿床成因及找矿标志 工作区地处内蒙古科尔沁沙地的南缘,黑山彰武断陷盆地的北部,古地貌地势较低,加之气候干燥,多风,经长期的搬运介质风的作用下,北侧成矿物质石英砂在此地不断堆积,形成石英砂层,局部夹杂后期砂质粘土,后又被石英砂覆盖,形成如今的含矿层位1。其成因类型属风成型石英砂矿。其找矿标志为第四系风成砂丘,砂陀地貌发育地区,地形平缓,植被稀少地带。3.4.2
6、 矿床成矿规律(1)本矿区的工业矿体的层位属于第四系全新统上部。(2)工业矿体赋存在第四系全新统上部(Qh3e)的黄褐色、浅黄色、灰绿色石英砂细砂中。(3)矿床成因类型为风成型松散状天然石英砂矿床。矿体厚度和矿砂化学成分变化基本稳定,石英砂分选性好。4 矿体地质特征 矿区地处内蒙古科尔沁沙地的南缘,具有风成天然石英砂矿的独特地理优势。区内共圈定 1 条天然石英砂矿体,矿体编号 T1。T1 矿体:根据钻探工程施工情况,矿体深部由 8个钻孔控制,呈近水平层状产出。矿体南起 9 线,北止 8 线,钻孔控制东西长 0.6-1.22km,南北长1.2-1.3km;矿体赋存标高:255.108m-194.
7、173m;埋深 0-46.00m;矿体平均厚度 36.85m,厚度变化系数10.04%。主要化学成分 SiO2变化区间 84.71%-91.28%,平均含量 88.67%,变化系数 1.24%。钻孔内矿体均连续分布,未出现断续的现象,矿体内部无夹石,整体分布较为连续,较为稳定。受沉积环境的差异和地表的起伏不平影响,造成矿体内相同层位厚度,以及同一矿体不同地段的出露地表的水平宽度、出露标高、赋存标高、埋深、厚度均有所差异,详见表 1:(1)勘查区矿体矿体地表出露标高随地形起伏变化而变化。(2)根据矿体厚度变化系数 矿体厚度虽在南侧方向上变化较大,但分布较为稳定。(3)矿体从东至西矿体厚度变化较为
8、稳定,变化不大。5 矿砂特征 5.1 矿砂物质组成 区内矿砂呈黄褐色、浅黄色、灰绿色,矿物成为分主要由石英,少量钾长石、斜长石组成,其中石英含量在84.71%91.28%之间,钾长石含量在6.2%10.3%之间,斜长石含量 4.9%6.6%。5.2 矿砂结构构造 矿石结构松散,颗粒呈圆形、椭圆形,层状构造,表面光洁,粒度较为集中。5.3 矿砂粒度分布 在 QZ0-1、QZ9-1、QZ9-5、QZ8-1、QZ8-5 共 5 个钻孔内采取 30 件石英砂样作原矿样品筛分析试验。表 1 各勘探线矿体埋深、赋存标高、厚度一览表 勘探线号 孔号 矿体地表出露标高(m)矿体埋深(m)矿体赋存标高(m)单工
9、程矿体铅垂厚度(m)勘探线矿体平均铅垂厚度(m)厚度变化系数 0 QZ0-1 255.108-242.844 0-35.9 255.108-206.845 35.20 35.5 0.85 QZ0-5 35.50 QZ0-9 35.80 9 QZ9-1 248.003-204.315 0-46 248.003-204.315 35.30 40.65 18.62 QZ9-5 46.00 8 QZ8-1 240.328 0-35.3 240.328-194.173 35.50 35.67 0.59 QZ8-5 35.60 QZ8-9 35.90 中国科技期刊数据库 工业 A-58-根据粒度测定结果,
10、粒度测定粒径1.0mm 者 0.1%0.2%,平均 0.13%;10.8mm 者 0.2%0.3%,平均0.24%;0.80.71mm 者占 0.3%0.4%,平均 0.35%;0.710.5mm 者占 0.3%8.1%,平均 1.25;0.50.3mm者占 6.8%23.6%,平均 14.66%;0.30.1mm 者占 67%85.4%,平均 75.12%;0.1mm 者占 3.4%15.9%,平均 8.26%。据取样筛分析结果显示,矿区内该类石英砂颗粒较细,分选性较好。5.4 含泥率在 QZ0-1、QZ9-1、QZ9-5、QZ8-1、QZ8-5共计 5 个钻孔中采集 30 个样品测量含泥率
11、。经测试分析,该矿区含泥量一般在 1.75%12.40%,平均 6.27%。5.5 矿砂化学成分 根据工业指标圈定结果,石英砂的原矿化学成分含量统计如表 2:5.5.1 多项分析(见表 2)确定矿砂中主要化学成分为 SiO2,杂质化学成分为 Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O,有害化学成分为 Cr2O3、TiO2。5.5.2 组合分析(Cr2O3、TiO2、LOS)见表 3:该矿区共采集组合分析样品 30 件。经多项分析和组合分析结果,该矿区杂质和有害化学成分含量较低,对未来矿山矿砂选冶性能影响较低。5.5.3 主要有用和杂质化学成分(见表 4):T1矿 体:主 要 化
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