1. 安陽清峪熔劑灰岩礦(4)
礦區位於河南省安陽縣磊口鄉清峪村北0.5公里處,面積3.9平方公里。礦床出露面積1.2平方公里。
熔劑石灰岩礦體是中奧陶統馬家溝組最上部的第七層石灰岩。是質佳、層位穩定的層狀礦體。第七層石灰岩可劃分七個小分層。其中,1、3、5、6、7五個分層為可采礦層。總厚度93米,而2、4二個分層為夾石層,夾石厚3.03米。頂板為石炭系的細粒砂岩、砂質泥岩、鋁土質泥岩、泥岩夾薄煤層。底板為角礫狀白雲岩,與礦體的第一層石灰岩直接接觸,界限清楚,岩性截然不同。第一層、第二層、第三層、第五層礦體礦石類型基本一致,中厚層狀,隱晶-細晶質塊狀構造。這四層礦都含有結核,第一層、第三層礦體局部密集,第二層、第五層礦體呈結核狀零星分布,第一層礦體上部和第四層礦體具有花斑。
礦石礦物成分簡單,幾乎全部由方解石組成。礦石的化學成分含量:CaO 54.70%,MgO 0.037%,SiO2 0.75%。
該區附近煤、鐵資源豐富,尤其煤資源十分豐富,地質資料也比較齊全。前人尚未開展過熔劑石灰岩方面的地質工作。1960年,建材部405地質隊在該區南部約2公里處工作,提交有《河南水冶水泥廠子針西山石灰岩礦區地質勘探報告》。
為給鄭州鋁廠提供鋁氧灰岩資源基地,河南冶金地質勘探公司地質一隊於1976年3月與鄭州鋁廠、沈陽鋁鎂設計院共同實地踏勘,認定可在清峪一帶開展熔劑石灰岩礦的找礦勘探工作。當即由河南冶金地質一隊進入清峪礦區開展勘探工作。工作進展順利,1977年12月提交了《清峪石灰岩礦區地質勘探報告》。探明鋁氧熔劑石灰岩礦儲量9619萬噸。其中,高級儲量1261.6萬噸。為鄭州鋁廠提供了熔劑石灰岩礦資源基地。後因距鄭州鋁廠距離較遠等多種原因,該礦至今尚未開發利用。
2. 丹徒縣船山熔劑石灰岩礦()
礦區位於鎮江市西南18公里丹徒縣與句容縣交界處的船山、刺莉山一帶,句容—鎮江公路通過船山西側,有專線鐵路直通礦區,從礦區到長江邊碼頭建有專用運送礦石的傳送帶,運輸方便。
礦區包括船山和少姑山、刺莉山兩個礦段,處於湯侖復式背斜東段之南翼。含礦地層為中上石炭統黃龍組、船山組及下二疊統棲霞組。礦層由黃龍組緻密灰岩、粗晶灰岩,船山組緻密灰岩及棲霞組下部臭灰岩組成。船山礦段礦層長約1700米,總厚200米左右,已控制礦層延深到負100米水平。少姑山、刺莉山礦段,前者礦層長800—1600米,總厚度大於160米;後者礦層長約550米,總厚130米。礦石呈微晶—細晶結構,局部為粗晶結構,塊狀構造。礦物成分主要為方解石。礦石平均化學成分CaO 54.95%、MgO 0.37%、SO3 0.045%、P2O5 0.005%、酸不溶物1%。黃龍組、船山組灰岩平均品位達特級品熔劑石灰岩要求,臭灰岩平均品位達Ⅰ級品熔劑石灰岩要求,全礦區礦石平均品位為特級品。
共生的水泥石灰岩礦,主要分布在棲霞組臭灰岩中,呈層狀、透鏡狀,厚20米,長約1200米,已控制延深到負50米;其質量優,特級品達88%。礦床成因類型屬淺海相沉積礦床。
船山地區早在1919年,我國地質學家丁文江先生即在此進行過地質調查,並創「船山石灰岩」一名。1930年,李四光、朱森來此調查,重新釐定「船山石灰岩」為黃龍灰岩之上,棲霞灰岩之下淺白、淺灰色灰岩,具球狀結核,其時代為「下二疊紀」或「上石炭紀」,後改稱船山群或船山組,歸晚石炭世。1930—1935年,國立中央地質研究所朱森、李捷、李毓堯對寧鎮地區做了系統詳細的地質調查和研究,並填制了1∶5萬地質圖,著有《寧鎮山脈地質》。上述工作雖未對船山石灰岩作為礦產進行研究和評價,但為以後尋找、普查石灰岩礦提供了基礎地質資料。
1955年8—10月,南京普查隊張勤文(北京地質學院學生)為評價二疊系孤峰組中磷礦,在船山地區進行過地質調查,編寫了《江蘇省丹徒縣高驪山(附巢鳳山、天王山)地質調查報告》,論述了礦區黃龍灰岩、船山灰岩及棲霞灰岩,認為黃龍灰岩質量好,交通方便,具有較好的利用價值。
1958年10—12月,常州專署地質局普查大隊鎮江中隊(由長春地質學院、南京大學地質系、南京地質學校學生組成),在該區進行礦點檢查,於1959年1月提交了由朱信奎編寫的《江蘇省鎮江市石馬鄉贛船山石灰岩礦點檢查報告》,計算了礦區地表30米以上礦石儲量2億噸,其中可作熔劑的石灰岩8989萬噸,。認為本區灰岩出露廣,黃龍灰岩、船山灰岩質量好,交通方便,有利於開采,為以後的普查勘探提供了地質依據。
為了保證馬鞍山鋼鐵公司,上海鋼鐵廠以及其他冶煉廠的發展需要,冶金工業部指示,在南京—鎮江地區選擇一處符合冶金熔劑要求的儲量達1億噸以上的石灰岩礦,以便確定在江蘇建設一個年產300萬噸的礦山,作為供給華東或其他地區冶金工業需要的石灰岩礦基地。1962年3—11月,江蘇省冶金工業局地質勘探總隊第三地質勘探隊技術負責人鍾善貽和邵志謙、汪京、鄒家誠等,對船山石灰岩礦進行了地表評價工作,完成槽探2900立方米,於1963年2月提交了《江蘇省丹徒縣船山石灰岩礦初步地質勘探報告》,探明礦石儲量9834萬噸,其中可供利用的儲量3584萬噸,為選擇石灰岩礦勘探定點和礦山建設遠景規劃提供了較全面的地質資料。
1964年1—6月,江蘇省冶金工業局地質勘探總隊第三地質隊技術負責人鍾善貽及邵志謙、陳小炳等,根據江蘇省冶金工業局下達的任務,對船山、小姑山、刺莉山石灰岩礦進行詳細勘探工作,完成鑽孔10個,進尺1221米,槽探32條,計10471立方米。於1964年9月提交了《江蘇省丹徒縣船山石灰岩礦地質勘探總結報告》,探明船山礦段0米以上礦石儲量1.18億噸,其中可供利用的儲量9004萬噸,小姑山、刺莉山礦段礦石儲量5290萬噸,其中可供利用的儲量3519萬噸,擴大了礦區范圍和礦床規模。1965年4月,經省礦產儲量委員會審查批准,報告可作為礦山開采設計的依據。
為滿足上海寶山鋼鐵廠對熔劑石灰岩的需要及上海寶山水泥廠對水泥石灰岩原料的需要,根據國家基本建設委員會、國家計委的文件精神,江蘇省冶金局決定,由江蘇省冶金地質勘探公司八〇七隊對船山石灰岩礦進行補充勘探。1980年4月,在技術負責人孫永理、王守仁領導下進行補充勘探工作,完成鑽探13個孔,進尺2434米。於同年12月,由周志椿、張濤等編寫提交了《江蘇省丹徒縣船山石灰岩礦水泥原料補充地質勘探報告》,探明負100米以上熔劑石灰岩礦石儲量2.32億噸(其中新增加礦石儲量1.14億噸),可供利用的儲量1.87億噸,(其中新增加及升級的儲量9740萬噸);探明負50米以上水泥原料石灰岩礦石儲量3980萬噸,其中可供利用的儲量3900萬噸,另外尚有1337萬噸含燧石灰岩可供開采時參考,又一次擴大了礦床規模。1981年,經省冶金局批准,可作為礦山開采時綜合利用的依據。
根據寶山鋼鐵廠對石灰岩低硫、低磷的質量特殊要求和礦山開采需要,1984—1985年1月,鎮江市地質勘探隊和船山石灰岩礦共同對船山石灰岩礦3線以西80米標高以上的船山組、黃龍組石灰岩進行生產勘探,完成鑽探19個孔,進尺832米;槽探11條,計520立方米。提交了《江蘇省鎮江船山石灰岩礦3線西熔劑原料生產勘探報告》,探明低硫、低磷的合格礦石1123萬噸,為船山礦開采低硫、低磷的熔劑石灰岩提供了依據。
船山石灰岩礦經過普查勘探,共投入槽探13891立方米,鑽探4487米,截至1991年底,累計探明熔劑灰岩礦石儲量2.83億噸(船山礦段為2.37億噸,刺莉山礦段為4576萬噸),其中可供利用的儲量2.18億噸(船山礦段為1.9億噸,刺莉山礦段為2806萬噸),探明水泥石灰岩儲量共5317萬噸,其中可供利用的儲量3900萬噸。
船山石灰岩礦過去作為建築石料及燒制石灰原料開采,新中國成立之後,隨著冶金工業的發展,陸續開採石灰岩作冶煉熔劑用。1958—1960年,年產量達10萬噸,供上海鋼鐵廠、馬鞍山鋼鐵公司作熔劑。1971年10月,由丹徒縣石灰岩礦建成剌莉山石灰岩礦礦山,年產礦石30萬噸。1972年建成丹徒縣船山石灰岩礦礦山,80年代船山石灰岩礦作為上海寶山鋼鐵總廠的熔劑石灰岩的供應基地,進行了擴建和技術改造,於1985年5月由鎮江船山石灰岩礦建成設計年產574萬噸生產能力的礦山,同時建成江邊碼頭和礦山到碼頭的傳運帶,現在船山石灰岩礦已成為全國最大的石灰岩礦山之一,年采剝能力450萬噸,成為供應上海寶山鋼鐵總廠、安徽馬鞍山鋼鐵公司和連雲港鹼廠的輔助原料生產供應基地。
3. 焦作馮營熔劑灰岩礦(—1)
馮營熔劑灰岩礦區位於河南省焦作市安陽城鄉與修武縣方庄鄉交界處的大谷山,在焦作市管轄區范圍內。面積約3.75平方公里。
熔劑灰岩礦床產出於中奧陶統峰峰組的灰-深灰色厚層狀石灰岩中。峰峰組第一岩性段為白雲質灰岩,第二岩性段為厚層狀灰岩。工業礦層賦存於第二岩性段中,某些地段第二岩性段全為礦層,部分地段有夾層。礦層平均厚度48.20米。礦石自然類型可分為緻密塊狀礦石、角礫狀礦石及花斑狀礦石3種。礦石的礦物成分主要為方解石,平均含量95%;其次為白雲石,平均含量4%;微量礦物有粘土礦物、磁鐵礦、石英、磷灰石等。礦石化學成分:CaO 54.08%;MgO 0.75%;SiO2 0.78%。礦層基本裸露地表,有利於露天開采。礦區水文地質條件簡單,開采條件優越。
1983年前,在該區未曾開展過熔劑灰岩地質勘查工作,僅在外圍開展了煤、粘土、水泥灰岩的找礦勘探工作。
1983年初,因為在焦作建設中州鋁廠,急需在當地解決熔劑灰岩原料的來源。河南有色地質勘查局地質一隊王心安、姚公一等。於該年3—9月開展普查找礦,發現了多處有價值的石灰岩,尤以馮營條件優越。從而於1984年3月將礦區東段轉入勘探,於1984年10月提交了《河南省焦作市馮營熔劑灰岩礦區詳細勘探地質報告》。探明熔劑灰岩礦石儲量4975萬噸,已提供中州鋁廠利用。
4. 確山獨山熔劑灰岩礦()
獨山熔劑灰岩礦區位於確山縣東南12公里,歸劉店鄉所轄。礦區東西長2公里,南北寬約1公里,為豫南地區最大的熔劑灰岩礦床。
獨山熔劑灰岩處於華北地台南緣,賦存於中奧陶統馬家溝組第二層中。熔劑灰岩礦層被掩蓋於第四系之下,埋深1—55米,用鑽探控制礦層的最低標高為—42米,最高標高為94米,控制礦層長度為2公里,寬度300—485米,厚度約200米。礦層呈層狀傾向北東,緩至中等傾角,夾層少,溶洞發育在覆蓋層下30米范圍內,礦區水文地質條件中等,礦體巨厚,有利於露天開采。礦石質量上等,礦體平均品位:CaO 54.88%,MgO 0.30%,SiO2 0.56%。是一處規模大質量優的大型熔劑灰岩礦床。
1961年,河南省地質局豫十一隊李良駿等人測制了1∶5萬區域地質圖。同時,對獨山出露地表的奧陶系石灰岩進行了連續刻槽采樣15個。其中,有9個樣品達到化工灰岩的要求,在後胥山刻槽和揀塊采樣11個,也有9個樣品達到化工灰岩的要求。證明獨山、後胥山有化工灰岩存在,提供了該區尋找化工灰岩的依據。
1976年下半年,鄭州鋁廠急需找到一個熔劑灰岩的新礦山基地,派安允中等人沿京廣線兩側進行實地考察,並與河南省地質局地質八隊聯系,該隊派李龍超配合共同考察了秀山、獨山、南山灰岩的質量情況,初步認為獨山可以作為一個熔劑灰岩基地。於是在1977年地質八隊與鄭州鋁廠擬定了協議書,決定共同進行普查勘探工作。在人、財、物和組織領導方面以鄭州鋁廠為主,在編設計寫報告及施工過程中技術管理工作以地質八隊為主,鑽機兩台(汽車鑽),雙方各派一台進行施工。地質八隊責成二分隊與鄭州鋁廠按協議書共同進行工作,要求探明熔劑灰岩儲量不少於4000萬噸。
當年8月份,雙方進行籌建組隊工作。編寫了普查設計,主要技術人員有楊開林、曾武、李龍超、鄢華郭、馬保林等人,於9月份開始施工。通過對獨山及卧牛山進行地表刻槽采樣和覆蓋區鑽探工作,初步認為獨山露頭區熔劑灰岩規模較小,儲量有限,而在覆蓋層下發現了馬家溝組第二層為巨厚的熔劑灰岩礦層,儲量可達到大型規模,奠定了轉入詳查和勘探的基礎。普查階段大致用了一個多月的時間,詳查階段至勘探階段沒有明顯的界線。隨工作進展,設計或施工都以「三結合」(鄭州鋁廠,地質八隊,沈陽鋁鎂設計院)方式商定。勘探深度均要求達到—25米標高,剝采比的要求不大於1,對鑽孔的質量要求嚴格。由於組織得力,配合協調,1978年9月即結束了地質普查至勘探的全部工作,於1979年初提交了勘探報告送審稿。勘查中新發現了規模較大的主礦層,儲量任務翻兩番。全區共施工58個鑽孔,探明熔劑灰岩16309萬噸。其中,工業儲量佔75%。
該區從普查至勘探階段均以生產單位為主體,勘查單位密切配合。從設計、施工到報告編寫的各項技術工作和要求均以「三結合」的方式進行商定,故能在短短的一年時間內,找到和提交了一個大型熔劑灰岩基地。
該礦床具備了規模大、質量優、交通方便等優越條件,但由於是隱伏礦床,露採花費成本略高。經沈陽鋁鎂設計院多次論證,並與豫北熔劑灰岩礦床對比,采礦成本偏高。最後,放棄了該礦床作為鄭州鋁廠的熔劑灰岩基地,故至今尚未開發利用。
1984年,舞陽鋼鐵公司由於要解決電爐煉鋼所需熔劑灰岩考察了該礦,認為條件較好。遂計劃與駐馬店地區聯合開采,塊礦供舞鋼作熔劑使用,篩余物供確山作水泥原料使用,測算經濟效益明顯。經申報河南省計劃委員會及河南冶金建材工業廳,同意將該礦床作為舞陽鋼鐵公司熔劑灰岩基地,並納入舞鋼建設總體規劃。計劃年產礦石50萬噸。其中,塊礦15萬噸。但仍由於種種原因直到目前尚未開發。然而根據國民經濟發展需要,工業對各類灰岩的需求量愈來愈大.該礦床礦石質量特優,具備了多種用途,符合各類高標准石灰岩的要求。同時,該區深部的細晶質純白色大理岩,質地純正,已達標準的漢白玉,是很好的彩石裝飾材料。均具有較大的潛在經濟價值,相信不遠的將來,會被開發利用。
5. 熔劑灰岩的介紹
熔劑石灰岩在黑色冶金中,其作用是將鐵礦石中的脈石和燃料中灰分,以及其他有回害雜質轉化為爐渣排除,以答利於提取有用的鐵金屬;煉鋼過程中,石灰岩將磷和硫排入爐渣,提高鋼的質量。有色金屬冶煉中,石灰岩作為氧化礦石和金屬的還原劑。
6. 熔劑灰岩
冶煉生鐵、鋼和有色金屬時作為熔劑的石灰岩,稱作熔劑灰岩,也叫冶回金灰岩。它能答使礦石中各種雜質和燃料中的灰分變成爐渣,並有脫磷脫硫的能力。CaO是起熔劑作用的主要化學成分,工業要求含量在50%以上。
嵩山可能成為熔劑灰岩礦床的層位有:①下寒武統辛集組豹皮狀灰岩;②中奧陶統馬家溝組厚層灰岩、條帶狀灰岩、斑塊狀灰岩;③上石炭統太原組底部灰岩或生物碎屑灰岩。嵩山地區除新密市喬地為熔劑灰岩單一礦產的礦區外,其他產地均為與上石炭統太原組鋁土礦和耐火粘土共生的礦產,其儲量多是在鋁土礦、耐火粘土勘查時計算出來的。
嵩山地區已探明熔劑灰岩資源儲量約為1.3億噸,其中基礎儲量0.67億噸。2001年底保有資源儲量0.73億噸,其中基礎儲量0.54億噸。
7. 修武王窯熔劑灰岩礦()
王窯熔劑灰岩礦區位於修武縣方庄鄉西部,面積5平方公里。距中州鋁廠10公里。
熔劑灰岩賦存於中奧陶統峰峰組上段,呈穩定的層狀產出,傾向135°,傾角5°—20°,為淺海相沉積礦床。由於後期的風化侵蝕,被溝谷切割成6個自然礦塊,以Ⅱ號礦塊為最大,礦石儲量佔全區的58.7%。具工業價值的礦層有3層,其間為厚3.98米和4.09米的兩個泥質白雲岩夾層所隔,礦層總厚61.62米。下礦層為主礦層,平均厚度28.79米,工業儲量佔全區的90%;中、上礦層大部分已被剝蝕,僅於礦區東部和南部有部分殘留。礦層裸露地表,質量穩定,平均剝采比為0.22∶1,水文及工程地質條件簡單,適宜大規模露天開采。礦石類型主要為緻密塊狀粒屑及晶粒灰岩,礦物成分單一,方解石含量96%—100%,主要化學組分含量為:CaO 54.24%;MgO 0.70%;SiO2 0.62%;S 0.013%;P 0.001%。燒失量43.22%。礦石為普通特級品。
該區地質調查工作雖然起步較早,但均以煤、鐵和耐火粘土為主要勘查對象,對石灰岩的研究甚少。1982年,省地質礦產局地質二隊組成了以段子清為分隊長、楊守政為技術負責人的普查分隊,開展焦作地區粘土礦綜合普查。在填制1∶1萬地形地質圖的過程中,發現王窯一帶山頂有中奧陶統峰峰組上段厚層灰岩殘留,並有一定的分布面積,且質量較好,為該礦床的發現提供了可靠的線索。
1983年初列為,「七五」重點建設項目的中州鋁廠擬在焦作籌建,急需解決熔劑灰岩原料基地。為此,省地質礦產局地質二隊普查分隊於1983年10月在該區開展了灰岩普查工作。1984年元月結束詳查評價。地表按200米間距施工探槽27條,挖土石2982立方米,深部控制鑽孔6個,進尺344.16米。基本上查明了礦體規模、產狀、空間分布及礦石質量等主要礦床地質特徵,控制熔劑灰岩礦石儲量4757萬噸,肯定了該礦床的價值。
1984年元月,省地質礦產局決定對王窯熔劑灰岩礦區進行勘探,繼而又在計劃會議上要求加快勘探步伐,上半年結束工作並提交報告送審稿。據此,地質二隊組織了會戰指揮部,隊長劉德富任指揮長,李玉瑞任技術負責,於3月份正式轉入勘探,4月底結束全部野外工作。填制1∶2000礦區地形地質圖5平方公里,按100—200米間距施工探槽44條,挖土石5626.61立方米,以200×200米網度施工鑽孔27個,進尺1532.90米。8月底提交了《河南省焦作市王窯熔劑灰岩礦區詳細勘探地質報告》,探明熔劑灰岩礦石儲量4201萬噸。其中,工業儲量4015萬噸。礦床規模為中型。
王窯熔劑灰岩礦床的勘探是與回頭山的水泥灰岩礦床勘探同時進行的,時間緊,任務重,地質二隊僅用了半年時間就完成了任務,按期提交了報告。勘探速度快,周期短,因而獲地質礦產部找礦四等獎。
8. 滎陽張青崗熔劑灰岩礦()
張青崗熔劑灰岩礦區位於鄭州鋁廠東南15公里,屬滎陽縣崔廟鄉和劉河鄉管轄,面積4.2平方公專里。屬
熔劑灰岩礦層賦存於中奧陶統馬家溝組內。有4層礦,長2200—2460米,厚4.97—8米,為塊狀石灰岩和角礫狀石灰岩。礦石化學成分:CaO 53.81%;MgO 0.60%;SiO2 1.42%。
在該區以往所進行的區域地質調查和煤礦等礦種的勘查都積累了地層、構造的一些基本資料。在此基礎上,1981年鄭州鋁廠礦山處對該區進行過石灰岩的專門調查,並寫有《張青崗石灰岩礦區地質調查報告》。
為解決鄭州鋁廠就近提供熔劑灰岩原料的要求,在鄭州鋁廠礦山處對該區調查後,認為有可能探明一個熔劑灰岩原料基地的情況下,河南冶金地質勘探公司地質一隊於1982年3月進入該礦區。經一年多勘探,1983年提交了張青崗熔劑灰岩詳細勘探報告,探明熔劑灰岩儲量1960萬噸。
張青崗礦區勘探完後,建設了兩個礦山。其中,鄭州鋁廣自辦礦山,年產礦石40萬噸。還有一個與地方聯辦的礦山,年產礦石30萬噸。