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灰岩地質適合做什麼基礎

發布時間: 2021-02-16 01:16:44

① 石灰岩地質問題

向斜是儲水構造,只要地下有隔水層,就可以通過打機井的方式解決該地的缺水問題

② 石灰岩屬於什麼岩(這里為你詳細的解說)

石灰岩屬於以方解石為主要成分的碳酸鹽岩。

石灰岩結構較為復雜,有碎屑結構和晶粒結構兩種。碎屑結構多由顆粒、泥晶基質和亮晶膠結物構成。顆粒又稱粒屑,主要有內碎屑、生物碎屑和鮞粒等。

泥晶基質由碳酸鈣細屑或晶體組成的灰泥,質點大多小於0.05毫米,亮晶膠結物是充填於岩石顆粒之間孔隙中的化學沉澱物,是直徑大於0.01毫米的方解石晶體顆粒;晶粒結構是由化學及生物化學作用沉澱而成的晶體顆粒。

(2)灰岩地質適合做什麼基礎擴展閱讀

石灰岩礦產在每個地質時代都有沉積,各個地質構造發展階段都有分布,但質量好,規模大的石灰岩礦床往往賦存於一定的層位中。

以水泥用石灰岩為例,東北、華北地區的中奧陶系馬家溝組石灰岩是極其重要的層位,中南、華東、西南地區多用石炭、二疊、三疊系石灰岩,西北、西藏地區一般多用志留、泥盆系石灰岩,華東、西北及長江中下游的奧陶紀石灰岩也是水泥原料的重要層位。

由生物化學作用生成的灰岩,常含有豐富的有機物殘骸。石灰岩中一般都含有一些白雲石和黏土礦物,當黏土礦物含量達25%~50%時,稱為泥質岩。白雲石含量達25%~50%時,稱為白雲質灰岩。石灰岩分布相當廣泛,岩性均一,易於開采加工,是一種用途很廣的建築材料。

特別是在華北及東北南部,因中奧陶世海侵達到最高潮,普遍沉積了層厚而質純的石灰岩,為具有工業價值的水泥原料及治金工業原料。

③ 學地質的都知道,灰岩比砂岩強度大,但是為何反而在灰岩中經常發育裂縫,而在砂岩中裂縫相對較少呢

一、對於裂縫發育問題

  1. 你說的砂岩中發育的裂縫相對灰岩中要少,是專有具體的統計數據還是屬僅僅是個人的主觀認識(盡管我潛意識里也是認為灰岩中會多一些,但最好是有實際的數據,或是在文獻中有相關的論斷);

  2. 裂縫的發育除了和岩石自身的性質(主要是強度)有關外,還有一個很重要的成因是酸性流體溶蝕,所以因為灰岩成分以碳酸鹽類礦物為主,更容易形成溶蝕型的裂縫。(這點可能會是產生灰岩中裂縫對於砂岩中的一個很重要原因)

二、關於強度硬度問題

硬度是衡量礦物性質的一個參數,本質上是礦物耐刻劃性的一個表徵;而強度可以同時衡量岩石、礦物,它是表徵物體在力的作用下發生斷裂的難以難易程度的量,所以這兩個量之間沒有那麼直接的聯系(舉個不恰當的例子,你把金剛石用普通膠水粘起來肯定不會有用502膠粘起來的石膏強度大),強度更多的取決於組成這一物質的成分之間的相互結合的狀況,而硬度就應該和晶體結構之類的關系更大一些。

P.S.純屬個人理解,僅供參考,能拋磚引玉也不錯

④ 石灰岩礦床地質

一、成礦地質條件

構成石灰岩的主要礦物成分是方解石,它在地殼中產出較廣。主要的工業石灰岩礦床是在海盆中由生物和生物化學沉積作用形成的。生物提供了各種粒級的碳酸鈣質碎屑。灰泥的形成是由鈣藻、浮游生物遺體的堆積、大的碳酸鈣顆粒的磨蝕、藻類光合作用吸收大量CO2引起CaCO3直接沉澱生成的。砂及礫粒的碳酸鈣顆粒是由腕足類、介形蟲、珊瑚、棘皮動物等的貝殼殘體、藻席開裂後的碎片和團塊等組成。此外,珊瑚、海綿、苔蘚蟲等還在其組織內部及周圍分泌出碳酸鈣,形成堅硬的灰質骨架和包殼並堆積,造成生物礁。上述碳酸鈣質沉積物基本上是就地生成的,它包括了懸浮質點、浮游生物遺體的下沉、底棲生物介殼堆積及生物礁的向上生長。沿岸流和陡的水下斜坡可導致已沉積的碳酸鹽碎屑側向遷移,並被風浪搬運較遠,堆積在深水或淺水盆地內。

碳酸鈣質的沉積發生在溫暖的氣候條件下。鈣藻和無脊椎動物在溫暖的水中大量繁殖,沉積形成較厚的方解石和文石質的介殼遺體。海水中CO2的含量對碳酸鈣的沉積有重要影響。CO2含量高,pH值下降,使碳酸鈣的溶解度加大,不利於碳酸鈣沉積物的生成。CO2的含量與海水的溫度有關。在現代兩極地區的海水中,因含CO2多而缺少碳酸鹽沉積。在赤道兩側南北緯30°范圍內的熱帶海域中,碳酸鈣是過飽和的,任何CO2的逸出,都可導致重碳酸鈣轉變為碳酸鈣而沉積下來。

碳酸鈣質的沉積發生在水體清潔的海域。混濁海水中含有大量的懸浮粘土質點和粉砂,減弱了陽光的照射和光合作用,抑制了鈣藻生長,對於底棲動物,粘土質點堵塞了它們的攝食器官,也抑制它們的繁衍生存。

碳酸鈣質的沉積主要發生在海盆邊緣的淺海環境。淺水和水的上層是大量鈣質生物活動的場所,一些提供碳酸鈣的重要藻類都生活在10~15m的水域中。通過波浪攪動和海水壓力的變化,使海水中溶解的CO2迅速釋放,這些都是碳酸鈣沉積的有利因素。碳酸鈣沉積物生成後,便受到水動力條件的影響。沉積物被海流和波浪簸選淘洗,將細粒帶走,而在濱海區留下粗粒級的沉積物。被帶走的細粒則堆積在比較平靜的海域,如瞧石、潟湖和陸棚邊緣的較深處。在高能環境下,形成較純凈的分選好的粗粒碳鹽鈣質沉積物;在低能環境下,形成細粒的、含骨屑很少的碳酸鈣質沉積物。

二、主要成因類型及礦床地質特徵

按成因石灰岩礦床分為:化學或生物化學沉積礦床、機械碎屑沉積礦床及生物化學沉積礦床3種類型。

1.化學或生物化學沉積石灰岩礦床

該類型礦床是最主要的水泥石灰岩礦床類型,探明儲量佔全國累計探明儲量的90%以上。按其岩性又可分為泥晶石灰岩礦床和鮞狀石灰岩礦床兩種。泥晶石灰岩礦床的成礦時代與分布范圍廣泛,幾乎各主要賦礦地層中均有產出,多數水泥石灰岩礦床都屬於此類型,典型礦床有河北邯鄲峰峰、四川峨眉黃山及安徽銅陵傘形山等水泥石灰岩礦床。此類型礦床礦體形態一般較簡單,呈層狀或似層狀,走向延伸可達幾千米,厚度幾米至幾十米甚至上百米,礦床規模以大、中型為主。礦石一般呈灰—深灰色,泥晶結構,塊狀構造,化學成分純凈,雜質含量少,CaO含量高的可達55%,MgO含量低,是優質水泥石灰質原料。泥晶石灰岩一般在水能量較低的淺海、潟湖環境中較發育。泥晶顆粒一般小於0.01mm,其來源一是由於海水中CaCO3飽和而產生化學沉澱;二是生物遺體的分解或粒屑機械磨蝕而成。

鮞粒石灰岩的形成與波浪水流作用有關,常具大型交錯層理。鮞粒是在潮汐作用下的沙壩或三角洲地區形成的,其外殼是由無機沉澱下來的文石在運動的鮞粒的鮞核上短期間斷性沉澱而成。鮞粒石灰岩礦床在中國北方分布較廣,例如,山東滕縣馬山、河北獲鹿王屋、北京昌平文殊峪、遼寧遼陽小屯等水泥石灰岩礦床屬於此種類型,在浙江、廣西、雲南及四川等地也有此種礦床分布。此種礦床礦體形態以層狀為主,層位較穩定,厚度幾米至幾十米,礦床規模以大、中型為主。礦石顏色從淺至暗色均有,粒屑結構,亮晶膠結為主,塊狀構造,化學成分中CaO含量48%~50%,MgO含量因易於白雲岩化而變化較大,含量過高時形成夾石,使礦體結構復雜化。

礦床實例:河北邯鄲峰峰水泥石灰岩礦床

該礦床位於邯鄲市區南西29km,礦區出露地層有第四系黃土、上石炭統鋁土質粘土或灰岩、中奧陶統石灰岩,單斜產出,走向北東20°,傾角5°~30°。區內斷裂發育,常錯斷礦層,但對礦石質量影響很小。

礦體賦存於中奧陶統石灰岩中。岩性較復雜,粉—泥晶石灰岩與白雲石化豹斑狀粉—泥晶石灰岩呈互層出現(圖20-1)。自上而下礦體頂板為黃色土狀泥質石灰岩、灰白色砂質石灰岩、灰色緻密狀粉—泥晶石灰岩及礫岩等,各處厚度不等,有的已被剝蝕掉,最厚的可達幾十米。Ⅰ號礦層岩性為灰色緻密狀粉—泥晶石灰岩,灰黃色土狀泥質灰岩,灰色粉—泥晶石灰岩夾豹斑狀石灰岩,以泥晶石灰岩為主,厚度58m。Ⅰ號礦層與Ⅱ號礦層之間的夾層岩性為黃色土狀白雲質石灰岩夾灰色結晶石灰岩,厚度6~9m。Ⅱ號礦層岩性為灰色粉—泥晶石灰岩,厚度27.92m。礦體底板岩性為泥質、白雲質灰岩等。

圖20-1 河北邯鄲峰峰水泥石灰岩礦地質剖面簡圖

礦石類型主要有兩種:①灰色粉—泥晶石灰岩,粉—泥晶結構,塊狀構造,含少量砂屑、生物屑、鮞粒等。礦物成分中方解石含量達99%,含少量石英、泥質及褐鐵礦。②灰色夾褐色斑狀白雲石化豹斑狀石灰岩,粉—泥晶結構,豹斑狀構造。礦物成分以方解石為主,含較多白雲石及少量石英、褐鐵礦。白雲石呈自形菱形晶體,顆粒較小,彼此以平直的晶面鑲嵌產出,形成礦石中的「豹斑」。

礦石質量穩定,Ⅰ、Ⅱ礦層礦石化學成分:w(CaO)54.31%~54.39%,w(MgO)0.66%~0.70%,w(SiO2)1.2%,w(Al2O3)1%~1.1%,w(Fe2O3)0.9%~1.2%,w(SO3)0.07%,是優良的水泥石灰質原料。礦床規模為大型,已開采利用,為邯鄲水泥廠的原料基地。

2.機械碎屑沉積石灰岩礦床

該類型礦床主要分布於中國北方寒武繫上統和奧陶系下統,南方上泥盆統和下三疊統也有產出。一般是在海水進退頻繁,振盪運動強烈,沉積環境常常變化的條件下,由於潮汐波浪對碳酸鹽沉積物反復剝蝕、搬運、沉積的結果,在潮上帶或潮間帶成礦。岩性以礫屑、砂屑、粉屑石灰岩為主,常夾有泥晶石灰岩和鮞粒石灰岩。例如,山西大同七峰山、山東青州明祖山、廣西柳江勞稿山等水泥石灰岩礦床均屬於此類型。礦體形態呈層狀、似層狀,厚幾米至十幾米,礦床規模為小到大型。礦石呈淺灰,灰褐或灰黃色,粒屑結構、薄層狀構造,泥晶或亮晶膠結,泥質、鐵質含量較高,常見生物碎屑如腕足類、三葉蟲、介形蟲、棘皮屑等,化學成分變化較大,CaO含量一般較低,由於沉積環境蒸發作用較強烈,易形成高鎂鹵水使石灰岩發生白雲岩化,因而MgO含量往往偏高,SiO2,Al2O3含量也較高。

礦床實例:廣西柳江勞稿山水泥石灰岩礦床

該礦床屬機械碎屑沉積礦床。礦體賦存於泥盆繫上統融縣組中,呈厚層狀單斜產出,傾向南西,傾角32°~64°,分布長度1030m,寬度650m,厚度1000m。自下而上分為3層(圖20-2)。一礦層為灰色亮晶鮞粒石灰岩,厚214m;二礦層為灰色亮晶鮞粒石灰岩,厚275m;三礦層為淺灰色、灰色亮晶砂屑石灰岩,厚476m。礦層中夾石為高鎂質的白雲質灰岩、白雲岩團塊、條帶和透鏡體,一般長度大於8m,寬度大於6m,個別大的可達300m,多順層產出,以三礦層中夾石較多,二礦層中較少。礦石類型分為亮晶鮞粒石灰岩和亮晶砂屑石灰岩兩種,主要是鮞粒與碎屑結構的差異,均具塊狀構造,礦物成分和化學成分變化不大。主要礦物成分為方解石,佔99%,含少量白雲石,化學成分分別為:CaO54.7%~54.9%,MgO0.84%~0.90%,SiO20.34%~0.39%,Al2O30.07%~0.08%,Fe2O30.07%。本礦床礦石質量好且穩定,是良好的水泥原料,礦床規模為大型。礦區岩溶較發育,岩溶率6.7%,開采中要引起注意。

圖20-2 廣西柳江勞稿山水泥石灰岩礦床地質剖面簡圖

3.生物化學沉積石灰岩礦床

常以富含生物碎屑為標志,在南方和北方都有分布,尤其是南方地區的上古生界中最發育。例如,浙江、江蘇、安徽、江西等地石炭系中統的黃龍灰岩是以海百合化石等為主的生物碎屑石灰岩,其上的上石炭統船山灰岩是以核形石及其他生物碎屑為主的生物碎屑石灰岩;廣西、貴州、雲南等地泥盆系中上統藻球粒石灰岩和陝西、四川、雲南等地二疊系生物碎屑石灰岩;遼寧前寒武系、河北薊縣中-新元古界疊層石灰岩及藻灰岩等,所構成的水泥石灰岩礦床均屬於此類型。礦體常呈層狀產出,形態較穩定,厚度幾米至幾十米甚至幾百米,礦床規模以大、中型為主。礦石呈灰—黑色,粉屑結構,塊狀構造,含有的生物碎屑種類多,如有孔蟲、介形蟲、腕足類、腹足類、層孔蟲等,常夾有泥晶、粉晶石灰岩。由生物骨骼堆積而成的生物碎屑石灰岩礦石中,CaO含量一般在50%以上,MgO含量低,是優良的水泥石灰原料。

礦床實例:浙江杭州石龍山水泥石灰岩礦床

該礦床是生物作用沉積的。礦區位於杭州市南西17km,為石龍山向斜的一部分,軸向自西而東由北北西逐漸轉向東西向。核部地層為石炭繫上統船山組石灰岩,兩翼為下石炭統珠藏塢組砂頁岩,傾角南翼為38°~56°,北翼為50°~68°。區內斷裂較發育,北翼地層受構造影響而缺失較多。

礦體賦存於石炭系中統黃龍組和上統船山組中,呈長條帶分布。共分6層礦:第一礦層為含生物碎屑泥—粉晶石灰岩,第二礦層為粉晶生物屑石灰岩,第三礦層為生物屑泥—粉晶石灰岩,第四礦層為亮晶球(團)粒生物碎屑石灰岩,含硅、鈣質結核,第五礦層為生物碎屑石灰岩,第六礦層為灰黑色中厚層石灰岩。其中第四礦層為主礦體,長2900m,厚64~105m。

礦石類型主要有兩種:①粒屑粉晶石灰岩,呈灰色,球粒生物碎屑粉晶結構,塊狀構造。生物碎屑含量20%~30%,有介形蟲、苔蟲、腕足類等多種,球粒由泥晶方解石組成,含量不定,粉晶含量約為60%,亮晶約為10%,礦物成分中方解石佔95%~99%,白雲石1%~5%,偶見石英。②生物碎屑石灰岩,呈灰色,亮晶球(團)粒生物屑結構,塊狀構造。生物碎屑種類同前,含量為30%~35%,球粒含量10%~20%,核形石含量有時達20%,粉晶、亮晶含量10%~35%。礦物成分以方解石為主,含少量白雲石。礦石化學成分:w(CaO)54.69%,w(MgO)0.26%,w(K2O+Na2O)0.05%,w(SiO2)1.65%,w(SO3)1.65%,燒失量41.7%,礦石質量好,礦床規模大,是良好的水泥石灰質原料,已開采利用,供應杭州市第二水泥廠等。

三、石灰岩礦床的分布

我國是世界上石灰岩礦資源豐富的國家之一,石灰岩資源分布范圍廣、儲量大、質量優。石灰岩礦產在每個地質時代都有沉積,各個地質構造發展階段都有分布,但質量好、規模大的石灰岩礦床往往賦存於一定的層位中。在華北地區,石灰岩礦床幾乎全都產在早古生代寒武紀和奧陶紀;東北地區石灰岩產在寒武紀、奧陶紀、石炭紀和二疊紀;華南地區石灰岩主要產在石炭紀、二疊紀和中生代早期。中上泥盆系石灰岩分布於湖南、湖北、廣東、廣西、福建和江蘇南部。

我國石灰岩按用途可劃分為水泥用石灰岩、冶金用石灰岩、石灰用石灰岩、化工用石灰岩、建築用石灰岩、飾面用石灰岩等。截至2005年底,我國查明石灰岩礦產地2050處,其中水泥用石灰岩1554處,建築和飾面用石灰岩礦產地65處,其餘礦產地43l處。建築用石灰岩查明資源儲量13116萬m3,飾面用灰岩查明資源儲量11040.77萬m3,其餘礦產查明資源儲量914.62億t。

⑤ 灰岩地質問題

這個要具體問題具體分析了要跟灰岩地區的地質地貌氣候等都有關系,比如氣候溫暖潮濕有流水作用可能會形成喀斯特地貌,要是在乾旱條件下風蝕作用有比較強就會形成很多風蝕地貌,風蝕特有的如球形風化,刀砍紋,等

⑥ 石灰岩地質的特點

石灰岩地質的特點,土壤肥沃,適宜種植稻穀(含水稻、陸稻)、玉米、冬蕎、花生、油菜、甘蔗、茶葉等作物

⑦ 地質工作者要具備哪些能力

很多啊。簡單說說我的認識吧(我是構造地質學專業的):

1。野外識圖的能內力(包括地質圖、礦容產圖、構造圖等);
2。認識基本礦物的能力(如石英、長石、雲母、方解石等);
3。認識基本岩石的能力(如各種砂岩、頁岩、泥岩、灰岩、白雲岩、硅質岩、板岩、片岩、千枚岩、片麻岩、各種花崗岩等);
4。認識基本化石的能力(如蜓類、珊瑚類、鮞狀灰岩等);
5。認識基本構造的能力(當然最基本的斷層、褶皺肯定要知道);
6。使用GPS的能力(GPS的設置、校正,3°,6°分帶的掌握等);
7。CORELDRAW,MAPGIS等繪圖軟體的基本掌握;
......

總之,地質是重實踐的,到野外工作才能很好的掌握。

⑧ 石灰岩礦床地質勘查與評價

一、礦床一般工業指標

不同的工業用途,對石灰岩礦石有不同的工業要求。

.1 冶金熔劑、電石、制鹼石灰岩化學成分一般要求(表20-1、表2-02)

表20-1 黑色冶金熔劑石灰岩化學成分一般要求

表20-2 有色冶金熔劑、電石、制鹼石灰岩化學成分一般要求

2.水泥原料礦石化學成分一般要求(表20-3)

表20-3 水泥用石灰質原料礦石化學成分一般要求

3.礦山開采技術條件要求

礦山露天開采技術條件一般要求如下:

1)最低可采標高:一般不低於礦區附近的最低地平面標高,如低於最低地平面標高,必須通過技術經濟論證確定。

2)剝采比:覆蓋層、脈岩、夾層、邊坡圍岩的剝離總量與礦石總量之比,一般不大於0.5:1(m3/m3)。

3)可采厚度:大、中型礦一般8 m,小型礦4 m。

4)夾石剔除厚度:一般2 m。

5)采場最終邊坡角:一般50。~60°。

6)采場最終底盤最小寬度:大中型一般不小於60 m,小型礦一般不小於40 m。

7)爆破安全距離:礦床開采邊界對公路、鐵路、高壓線、居民區和其他主要建築物的爆破安全距離一般不小於300m,如爆破安全距離小於300m時,應與投資者商定。

二、礦床勘探類型的劃分

.1 勘查類型劃分的主要地質依據

(1)礦體內部結構復雜程度

1)簡單:礦石質量穩定或變化有規律,不含或含少量不連續夾層。

2)中等:礦石質量較穩定,含不連續夾層,分布無規律。

3)復雜:礦石質量不穩定,含較多的不連續夾層,分布無規律。

(2)礦體厚度穩定程度

1)穩定:礦體連續,厚度變化小或呈有規律變化,厚度變化系數<40%。

2)較穩定:礦體基本連續,厚度變化不大,局部變化較大,厚度變化系數40%~70%。

3)不穩定:礦體連續性差,厚度變化大,變化無規律,厚度變化系數>70%。

(3)構造復雜程度

1)簡單:礦體呈單斜或寬緩向、背斜,產狀變化小,一般沒有較大斷層切割礦體,所見少量斷層對礦體形態影響小。

2)中等:礦體呈單斜或寬緩向、背斜,產狀變化較大,有少數較大斷層切割礦體,對礦體圈定、對應連接有一定影響。

3)復雜:礦體呈單斜或中常向斜、背斜,產狀變化大,有一些較大斷層或較多斷層切割礦體,破壞了礦體的完整性,對礦體圈定、對應連接影響較大。

(4)岩漿岩與變質岩

1)不發育:一般沒有較大脈岩、岩株、變質岩等分布,所見岩漿岩及變質岩不發育對礦體影響小。

2)較發育:有一些較大脈岩、岩株、變質岩等分布,所見岩漿岩及變質岩較發育對礦體影響較大。

3)發育:有較多較大脈岩、岩株、變質岩等分布,所見岩漿岩及變質岩發育對礦體影響大。

(5)岩溶發育程度

1)不發育:有少量較大溶洞分布,地表、地下岩溶率一般<3%,對開采影響小。

2)較發育:分布有較多較大的溶洞,地表、地下岩溶率一般為3%~10%,對開采有一定影響。

3)發育:分布大量溶洞,地表、地下岩溶率一般在10%以上,對開采有較大影響。

2.冶金、化工用石灰岩及水泥原料礦產勘查類型(表20-4)

表20-4 冶金、化工用石灰岩及水泥原料礦產勘查類型

三、不同勘探類型勘探工程間距的要求(表20-5)

表20-5 石灰岩礦參考勘查工程間距

以上不同勘探類型和不同儲量級別之間的工程間距總是相互過渡的,沒有規定過死,這樣,有利於結合礦床實際靈活運用,甚至可以考慮過渡類型。

一般在確定一個具體礦床的勘探類型和工程間距時,首先要以礦床本身的地質特徵為基礎,參照規范,初步擬定礦床的類型和大致的工程間距,並遵循由稀而密、由淺入深,由表及裡的施工程序,逐步施工,隨著工作的不斷深入,認識的不斷深化,隨時注意檢查和驗證早期擬定的類型和網度,發現問題,及時糾正。這樣,才能使類型和工程間距確定得較為正確和合理。

四、采樣、樣品加工及化驗要求

石灰岩礦床勘探工作的主要任務就是要查明礦石質量,圈定礦體,計算儲量,為礦山設計和開采提供依據。為此,地質勘查的各個階段,隨著勘探工程施工的進展情況,均應及時的進行各種取樣工作。

.1 基本分析

基本分析樣品在勘查工程中分層、分段採取。地表樣品應在新鮮岩礦層中採取,采樣方法一般用刻槽法,刻槽斷面規格一般為(3cm x 2cm)~(10cm ×5cm),鑽孔中采樣用半心法。樣長一般為2~4 m。采樣方法、長度和斷面規格,應根據礦石質量變化情況,考慮礦體可采厚度和夾石剔除厚度而定。對肉眼可以區別的夾石,其厚度超過0.5 m者應單獨采樣分析。基本分析項目見表20-6。

表20-6 石灰岩基本分析項目

2.組合分析

組合分析樣品應按勘查工程分層、分類型、分品級由基本分析的副樣中按所代表的厚度按比例組合而成。組合分析樣品代表厚度一般為8~16 m。石灰岩組合分析項目見表20-7。

表20-7 石灰岩組合分析項目

3.光譜分析、多元素分析取樣

光譜分析、多元素分析樣品是按礦層、礦石類型、品級從基本分析樣品的副樣中抽取1~2件。

多元素分析項目可視光譜分析的結果而定,一般多元素分析項目為CaO, MgO, SiO2,Al2O3,Fe2O3,K2O,Na2O,SO3,TiO2,P2O5,Mn3O4,Cl-和燒失量。

4.樣品加工

化學分析樣品的加工包括破碎、過篩、拌勻和縮分四個程序。樣品縮分公式:Q =K 2d,K值一般採用0.05~0.1,對質量均勻者採用較小的K值,反之採用較大的K值。

五、礦石加工技術試驗要求

預查階段應收集礦石加工技術有關資料進行類比研究,普查階段一般應進行礦石加工技術對比研究,做出是否可作為工業原料的評價,詳查階段與勘探應根據投資者的需求進行礦石加工技術的試驗。

1.冶金、化工石灰岩加上技術試驗要求

耐磨、耐壓:冶金工業用做熔劑石灰岩一般做此項試驗。試樣規格5cm ×5cm ×5cm。

煅燒試驗:試驗一般採用半工業規模試驗。如果已有類似加工技術方面數據,可通過類比確定。

水洗試驗:通過水洗試驗,確定是否增加洗礦設備,目的是為提高礦石質量,確保礦石經破碎、磨礦後能滿足要求。

2.水泥原料工藝性能試驗要求

應通過試驗以驗證礦石利用的可能性。需進行試驗時,應在勘探階段進行.對新類型礦石應提前進行。試驗研究一般採用實驗室規模試驗。一般情況下全套試驗(不含輥磨試驗)需各種原料試驗樣重約100~200 kg,輥磨易磨性試驗所需樣重約1200~1500 kg。干法生產應做易磨性、磨蝕性、可磨性、可破性、輥磨易磨性、易燒性等試驗項目。

六、石灰岩作為水泥原料時的配料計算及綜合評價

自然界較難找到一種單一的原料,能完全滿足製造水泥的要求,因此,只能選用幾種原料,進行合理搭配,使其總的化學成分符合生產優質水泥熟料要求。一般水泥熟料中的CaO為60%~66%,SiO2為19%~23%,Al2O3為4%~7%,Fe2O3為3%~5%。

目前生產硅酸鹽水泥熟料的原料主要有石灰質原料、粘土質原料和輔助原料三大類。石灰質原料的種類有石灰岩、大理岩、泥灰岩、白堊等,以石灰岩應用最廣泛。粘土質原料包括地殼表層的風化沉積物如粘土、黃土等,也包括了已經硬結成岩的頁岩、泥岩等。其總的特點是組成物質以粘土礦物為主,其含量一般大於50%。化學成分上w(SiO2)56%~70%,w(Al2O3)12%~16%,w(Fe2O3)4%~8%。它是水泥熟料所需SiO2, Al2O3和Fe2O,的主要來源。是製造硅酸鹽水泥不可缺少的主要原料之一。輔助原料在水泥生產中,有些用量較少,但對提高產品質量,改善操作條件,保證正常生產起著良好作用的原料。

熟料中的有害雜質為MgO,K2O,Na2O,SO3,fSiO2等。

氧化鎂主要來源於灰質原料中的白雲石,煅燒後以方鎂石存在於熟料中,製成水泥後,與水作用形成氫氧化鎂,並引起水泥的體積膨脹,降低了水泥的強度,甚至引起構件的破壞。所以,國家標准規定,熟料中氧化鎂的含量不得超過5%。氧些鉀及氧化鈉主要來源於粘土原料中的雲母及長石等礦物。它們能與熟料中的硅酸二鈣和硅酸三鈣起化學反應,生成游離的氧化鈣,降低了水泥質量,故要求熟料中氧化鉀和氧化鈉的總含量不得超過1.3%。三氧化硫能與氧化鉀和氧化鈉反應生成硫酸鹽,影響到製成水泥的安定性,含量多時,在煅燒過程中易引起結窯,影響正常生產,故規定其含量不得超過1.5%。游離二氧化硅主要為燧石及石英顆粒,因其硬度大,難粉磨,而且化學活潑性差,增加了煅燒的困難,所以灰質原料中限定其含量不超過4%。粘土質原料中含砂量一般要求不超過5%,最多不超過10%。

在水泥生產中,只有通過調整水泥生料中各種原料的配比,以獲得所需要的化學成分,才能控制熟料中各種礦物成分的含量。生產實踐中是通過對以下幾個系數的計算,以求得合理的原料配比。

(1)飽和系數(KH

是指石灰質飽和系數,也叫石灰質飽和比。它是反映熟料中的二氧化硅被氧化鈣所飽和的程度,即熟料中所含氧化鈣的總和,扣除滿足三氧化二鋁、三氧化二鐵、三氧化硫形成鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣和硫酸鈣所需要的氧化鈣以後,剩餘的氧化鈣,如果能滿足熟料中二氧化硅全部形成硅酸三鈣,則飽和系數應為1,如果只能滿足二氧化硅全部形成硅酸二鈣,則飽和系數等於0.66,如果飽和系數大於1,說明熟料中二氧化硅全部形成硅酸三鈣後,尚有游離的氧化鈣存在;如果飽和系數小於0,66,說明熟料中氧化鈣嚴重不足,有游離二氧化硅存在。水泥配料中要求控制飽和系數在0.85~0.92。即

非金屬礦產地質與勘查評價

實際上KH值是控制熟料中硅酸三鈣與硅酸二鈣兩種礦物的含量比例。當飽和系數超過0.92趨近於1時,說明熟料中硅酸三鈣過多,它的早期強度高,凝結硬化快,但燒成較困難,如果飽和系數小於0.85趨近於0.66時,說明熟料中硅酸二鈣過多,它製成的水泥凝結硬化慢,早期強度較低,而且熟料冷卻不迅速時,易產生粉化現象,嚴重影響水泥質量。

(2)硅酸率(n)

硅酸率簡稱硅率,是熟料中二氧化硅與三氧化二鋁及三氧化二鐵總和的比值,它實際上反映了熟料中硅酸鹽礦物與熔媒礦物的相對含量關系。硅酸率大,說明熟料中硅酸鹽礦物較多,製成的水泥強度較大,但煅燒困難。如果硅酸率較小,說明熟料中熔媒礦物較多,熟料較易燒成,但製成的水泥強度較低,質量較差。一般要求硅酸率控制在1.8~2.5之間較為適宜,即

n=SiO2/(Al2O3+Fe2O3)=1.8~2.5

(3)鋁氧率(ρ)

鋁氧率也叫鐵率,是熟料中三氧化二鋁與三氧化二鐵的比值,它代表了熟料中鋁酸三鈣與鐵鋁酸四鈣兩種熔媒礦物的相對含量關系。鋁氧率高,說明熟料中鋁酸三鈣相對較多,這種熟料製成的水泥凝結硬化較快,但煅燒熟料時黏性大,操作困難。鋁氧率低,熟料中鐵鋁酸四鈣相對較多,煅燒比較容易,但製成的水泥凝結硬化較慢,強度較低。一般要求控制鋁氧率在1.0~1.8的范圍內較為合適。即

ρ= Al2O3/Fe2O3=1.0~1.8

在對作為水泥原料的石灰岩礦床進行評價時,除按照規范要求對其質量進行評價外,還需要注意結合水泥生產對原料的總體要求進行評價,特別是水泥灰岩原料緊缺地區,應加強對有害組分含量較低的泥質灰岩的綜合評價,通過調整水泥生產時的配料,使其能滿足水泥生產的要求。

七、石灰岩礦床地質經濟技術評價要點

石灰岩礦床的地質勘查評價工作主要是在區域地質調查的基礎上進行,它實質上是將踏勘中發現的各個石灰岩礦點進行比較,根據不同的用途和要求,本著先易後難,先近後遠的原則,選擇經濟技術條件較好的石灰岩礦床作為下一步工作的重點。在石灰岩礦床的地質勘查工作中應注意下列問題。

(1)礦點選擇

這是一項綜合性的技術經濟工作。礦點選擇是否合理,關繫到地質工作及建廠後的經濟效益。在一個建廠的區域內有一個以上可供選擇的礦點時,應本著先易後難,全面衡量,保證礦石質量數量與開采條件最為有利的原則進行比選。交通條件和礦區地形是選點時必須考慮的問題,在當前技術經濟條件下,石灰岩礦床應在通航河道兩側或在鐵路沿線20km的范圍內,以便於礦石及其製品的運輸,降低成本。由於石灰岩礦床易於風化溶蝕,一般地形比較復雜,這樣,礦床的地形條件就關繫到能否被開采利用,因此,選點時必須考慮前礦床開采時采場的安排,廠房的修建場地等因素。另外,還必須注意石灰岩的用途。不同的用途,對石灰岩的質量、產狀、規模、形態、硬度、花紋甚至工作方法都有不同的要求。如選擇溶劑用石灰岩的原料基地時,應偏重於厚度大,岩石成分均勻的石灰岩礦床,只要它能供給大批開采而不需加以選分,鎂含量可稍高一些。選擇水泥用石灰岩時,純灰岩礦床最為理想,石灰岩和白雲岩互層時.由於需剔除白雲岩層,對礦床開采不利。厚度小而傾角陡的石灰岩層一般不宜做大型的原料基地,但當石灰岩質純,開采條件好時,可做電石用石灰岩開采。具有一定層理和節理的石灰岩礦床有利於開採石材,堅硬的結晶石灰岩宜做建築用碎石,在評價飾面用石灰岩時,最重要的因素是石灰岩的顏色、花紋、裂隙、節理的形態和大小。

(2)白雲岩化問題

這是水泥用石灰岩礦床勘查地質工作中的一個重要問題,它影響石灰岩礦床評價及開采利用。如四川江油天井山石灰岩礦山,在地質勘查初期階段由於對白雲岩化問題不夠重視,經深入勘探後發現白雲岩化使礦床復雜化,以至不能開發利用,浪費了勘查投資。

(3)岩溶

岩溶是石灰岩礦床的特殊問題,必須注意研究。對岩溶發育的礦床要用各種手段如物探、鑽探來摸清大型溶洞的位置和大小,了解一般溶洞的大小,形態、充填情況及其分布規律,統計岩溶系數,以判斷岩溶對礦床開採的影響程度,以免造成不應有的損失。如武山吉子坪石灰岩礦床,因對岩溶沒有足夠的重視,一個規模達33萬m3的溶洞沒有被發現,致使采准工作面200餘m 無法正常采礦,被迫再行補充勘探,修改采礦設計。可見,岩溶研究是勘查石灰岩礦床的一項不可忽視的工作。

(4)綜合利用

石灰岩是一種多用途的工業岩石,在地質勘查評價時,一定要注意綜合評價,綜合利用,以提高礦床的工業價值,最大限度地利用礦產資源。

(5)礦床經濟評價

影響石灰岩礦床經濟評價的因素主要為質量、開采技術條件、運輸條件和儲量。石灰岩質量是礦床評價的前提。不同用途的石灰岩對質量要求不同,如石灰岩中由於磷或硫含量過高,不宜用於冶金熔劑,但卻是燒石灰的優良原料。不適合生產水泥的石灰岩,卻可能完全符合建築工業的要求如做毛石等。因此,必須根據需要來確定石灰岩的質量是否合乎要求,從而對礦床做出評價。

開采技術條件是礦山能否經濟合理地被利用的前提。有的白灰岩的量很大,質也很好,但由於開采技術條件不符合要求而難以作為礦床來加以開采。對石灰岩來講,過厚的覆蓋層、過厚的夾層、過多的侵入體而導致局部剝采比過大或總剝采比過大是礦山不能利用的最主要原因。另外,過分發育並有粘土充填的岩溶洞隙,影響機械化開采,巨大的溶洞不但影響采礦的作業,而且可能引起機械和作業人員的突然陷落事故。地形也影響到礦床評價,陡峻山區的石灰岩層,由於采場展開及場內運輸等困難,也不能作為石灰岩礦床來開采。我國目前大都採用露天法開採石灰岩,因此,地面下埋深過大的石灰岩也難以成為礦床。

交通運輸條件是石灰岩礦床的一個極為重要的評價因素。以水泥石灰岩為例,由於石灰石礦石和水泥都是廉價而需要量大的產品,所以水泥廠都建於礦山近旁,盡量減少內部運輸距離以降低生產成本。工廠生產的水泥,必須就近運往銷售市場,並且運輸的價格要便宜。因此水泥廠必須靠近通航江河或鐵路愈近愈好,以免修築過長的運水泥專用鐵路線或人工河渠,增加基建投資。

儲量的多少影響礦山和水泥廠的規模,因而也影響機械裝備和采礦成本。儲量大,礦山開採的年限長,工廠企業的規模也大,礦山的機械化程度相應也高,采礦成本就低。就水泥石灰岩而言,在我國一般要求大中型礦山的服務年限為50年,小型礦山的服務年限為30年。

⑨ 2000Kpa的灰岩地質是否可以採用旋挖鑽,如果可以對鑽機及鑽頭的要求是什麼直徑1.5m的樁基

採用280、360以上的旋挖鑽機機型吧

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