石嘴山市图书馆

石嘴山大地在漫长的地质历史长河中形成了丰富的矿产资源，主要有无烟煤、烟煤、硅石、陶瓷黏土和矿泉水等。
  煤炭
  无烟煤 平罗县汝箕沟矿区所产无烟煤，质地甚佳，居世界前列。煤质素以“三低六高”闻名于世，“三低”是：（一）灰分低，精煤灰分只有1.79％～3.06％；（二）低硫，精煤含硫只有0.19％～0.37％；（三）低磷，原煤含磷在0.0026％～0.053％。“六高”是：（一）发热量高，原煤发热量达7920千卡／千克～7960千卡／千克，精煤达8686千卡／千克～8720千卡／千克；（二）比电阻率高，比电阻率为10.9欧姆／平方厘米，比一般无烟煤高1000～10000倍；（三）机械强度高，经转鼓试验，大于25毫米的块煤率一般在74％～86％间；（四）精煤回收率高，达88％，精煤灰分小于5％；（五）块煤率高，为70.68％；（六）化学活性高，温度达到1100℃，二氧化碳分解率为51.8％～78.4％，与冶金焦相差无几。1964年，以商品名“太西煤”（因产地位于中国煤都太原市以西，故名）进入国际市场，至今畅销不衰。“太西煤”可广泛应用于冶金、化工等方面的高炉喷吹、合成氨、烧结铁、活性炭、载体化学炭、代替石油焦做石墨制品、制石墨阳极等。
  汝箕沟矿区含煤岩系为侏罗系中下统延安组（距今约1.8亿年），地层厚度约250米，在陆相沉积的砂岩、页岩中，共含煤9层，其中可采和局部可采煤层7层，可采煤层总厚度23～45.4米。编号为第二煤层属主要可采煤层，最厚可达80.4米，一般为11.90米，为巨厚煤层，分布稳定。
  矿区地质构造由长轴呈北东—南西向延伸的向斜构成，由北向南划分为白芨沟、大峰沟和汝箕沟3个井田或露天矿段。
  经研究证实，在距今约1.8亿年的早—中侏罗世，宁夏东部为鄂尔多斯大型内陆盆地的一部分，而西部贺兰山地区（即石嘴山市境范围内）古地理环境为小型山间盆地。盆地内有河流相、湖泊相沉积物堆积，自下而上由河床、河漫滩、沼泽、泥炭沼泽相韵律组成，为一套砾岩、砂砾岩、砂岩、泥岩夹煤层组成的多个岩石韵律组合。其实每一个沉积韵律即反映一个短暂的成煤期的形成。当时，全球气候温暖潮湿，植物进入又一个繁盛时期，且区内沉积构造环境保持相对稳定，为煤层的形成发展、堆积保存创造了十分有利的古地理条件。
  “太西煤”与宁夏东部所产煤层成矿时代大致相同，均为早、中侏罗世，但二者之间的煤质特征有很大差异，“太西煤”的特高变质程度，认为是在成煤期后，贺兰山地区深部有岩浆热液活动所致的结果。这由地球物理探矿资料得到证实，在汝箕沟矿区大峰井田西侧和南侧发现有三处磁异常，显示深部有岩浆侵入体的存在。在含煤地层中和下伏晚三叠世延长组岩石中有大量的热液石英脉，井下亦可在煤层中见及小型石英脉，石英脉由上往下、由北向南逐渐增多，且石英脉中含有大量气、液包裹体，并使周围岩石遭受热液蚀变。延安组煤层的煤化指标挥发分（Vdaf）以大岭井田为中心，向北、西、西南方向逐渐增高，但总体仍为无烟煤。
  汝箕沟矿区无烟煤，属煤层自燃现象比较严重的矿区之一。1941年，《宁夏矿产调查》记述，“闻该煤层在清朝同治年间起火，当时无人设法扑灭，乃向周围蔓延燃烧，至今尚有火七处，煤层因燃烧而塌陷，附近岩石裂缝甚钜”。起火原因是，“同治年间战乱，附近农民逃避战乱，潜入煤窑，点火取暖，撤离时未将火焰熄灭而引起”。地下煤层自燃，一段时期以来没有引起足够重视，处于无人过问的状况。到1985年，汝箕沟矿区的大峰露天矿火区影响带达576.5万吨。1987年元旦，由于采煤人员违反防火规定，在井下7米处生火取暖，点燃煤层，火势迅速蔓延，11个月后，火区面积已扩大到2万多平方米。1988年12月14日，自治区人民政府在汝箕沟召开灭火现场会，会议指出，汝箕沟新老火区面积比20世纪60年代扩大了3倍多，每年烧掉太西煤几十万吨，经济损失约1亿美元。当年，宁夏煤矿设计院提出《汝箕沟矿区灭火工程设计》，中国统配煤矿总公司派出专家组对该设计进行了技术论证，同意采用剥离法和灌浆法灭火，设计总概算7425.1万元。灭火工程项目实施后，已取得显著效果，2001年，大部分火区已扑灭，灭火工程目前仍在实施过程中。
  烟煤 石嘴山地区盛产烟煤，主要分布在石嘴山、沙巴台、正谊关、李家沟、石炭井和马莲滩等地。
  石嘴山地区所产烟煤含煤地层均为上石炭统太原组（距今约2.9亿年）及下二叠统山西组（距今约2.8亿年）。太原组含煤地层总厚度：石炭井矿区为150.4米，含煤8～11层，可采煤层平均总厚13.79米；石嘴山矿区为148.53米，含煤9～11层，可采煤层平均总厚18.15米。山西组含煤地层总厚度：石炭井矿区为112.34米，含煤3～6层，可采煤层平均总厚13.6米。石嘴山矿区为38.43米，含煤3～4层，可采煤层平均总厚12.04米。
  石炭井矿区煤质优良，煤以深黑色为主，挥发分在13％～30％之间，有害组分上部为高灰、低硫、富磷；中部为低灰、富硫；下部为中灰、富硫、低磷。精煤发热量8500千卡／千克～8700千卡／千克。焦煤为主，瘦煤、肥煤次之，因煤的结焦性能好，焦炭强度大，已成为西北地区最大的主焦煤矿区。石嘴山矿区以气煤、肥煤为主，原煤灰分普遍偏高，又难洗选，焦炭不能满足大型高炉要求，但可作为较好的动力用煤和配焦用煤。
  据调查资料研究认为，在距今约2.9亿年前的晚石炭世，整个宁夏范围内的海水分布面积已达顶峰，古祁连海向东已没过鄂尔多斯古陆与华北海连成一片。当时包括石嘴山市境范围在内沉积古地理景观，应为滨海附近的泻湖沼泽环境，即由于潮汐砂坝的发育，形成障壁岛，阻隔了区内与外海的联系，受潮汐的波浪作用较弱，仅有在发生较大波浪作用时才会影响到本区，因而本区处于相对稳定的沉积环境。在这样的条件下堆积的沉积物分选好，粗碎屑颗粒较少，粉砂质、泥质成分增多，与此同时，因环境封闭黄铁矿结核成分也相对含量较高，主要岩石组合类型为砂砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩夹煤层和石灰岩等。此期，海水进退频繁，较大的海侵有三次，构成三个完整的海侵～海退旋回。晚石炭世时期全球的古气候以温暖、潮湿为主，植物繁盛，有十分高大的树木生长，因而是区内重要的成煤期。到了早二叠世早期（距今约2.7亿年），海水已基本退出宁夏及整个华北地区，但水域分布范围和晚石炭世基本相同，石嘴山市境范围属祁连山—华北大型内陆盆地的一部分，盆地内发育河流相、湖泊相、沼泽相和泥炭沼泽相沉积韵律。岩石组合类型为砂岩、砂质页岩、炭质页岩夹煤层或为含砾砂岩、砂岩、粉砂岩、炭质页岩、煤层组合，具水平层理，常见植物根化石和菱铁矿结核等。此期仍为温暖潮湿气候，适宜植物生长繁衍。有利的气候条件和沉积构造条件为区内创造了第二个成煤期。
  硅石
  冶金用硅石矿床 石嘴山地区冶金用硅石矿床按形成方式不同分为沉积型和热液型两种，但以沉积型为主。沉积型成矿时代为中上元古界长城纪（距今14亿～17亿年），主要产地有：大武口沟枣窝、王全口、白虎洞、鄂博梁、柳条沟等地。矿层为灰白、浅黄、浅紫色厚—薄层中—细粒石英岩状砂岩、石英砂岩、石英岩，含矿5～13层，矿层总厚度57.13～386.32米，多数矿层厚度在100米以上。矿石化学成分：SiＯ295.57％～98.74％,Al2Ｏ30.33％～2.02％,Fe2Ｏ30.56％～1.94％,CaＯ0.02％～0.98％。矿石质量完全符合铁合金、工业硅用和作熔剂用的要求。
  热液型脉石英矿床位于惠农区贺兰山北段道路沟、白渣子沟一带，石英脉体（即矿体）断续延伸，长100～1000米，矿体呈脉状、透镜状，矿体厚度一般为8～10米，最厚为40～50米，矿石化学成分：SiＯ299.40％,Al2Ｏ30.14％,Fe2O30.35％,CaＯ0.02％。矿体围岩为太古界宗别立群混合岩化黑云斜长片麻岩，石英脉产于北东—南西走向断裂带中，形成于加里东期。已获预测资源量585万吨。矿石质量符合结晶硅用要求，也可用作铁合金、工业硅用，属玻璃用石英Ⅱ级品。
  玻璃用石英砂岩矿床属沉积型，均产于中上元古界长城纪（距今14亿～17亿年）。已发现柳条沟东段、红果子沟酸枣岭和正义关鄂博梁等三处产地。矿石为中细粒石英砂岩、不等粒石英砂岩和石英岩状砂岩等，矿层厚134～272米，矿石平均品位为：SiＯ297.57％,Al2Ｏ3Ｏ.27％～1.09％，CaＯ0.28％，Fe2Ｏ30.06％～0.093％。查明资源量为136万吨～695万吨，均属中型矿床。
  上述形成于距今14亿～17亿年左右的沉积型硅石矿床，根据研究认为，当时的古地理环境应为滨海浅滩，其北部为阿拉善古陆，东与鄂尔多斯古陆为邻。石英颗粒碎屑在强氧化条件和强波浪水动力环境作用下，受到反复强烈冲洗和簸选，致使形成了砂屑成分单一，颗粒分选及磨圆度甚好的石英砂岩。至今，在上述石英砂岩的层面上，还能发现许多典型的滨海浅滩相沉积构造特征，如大型波状交错层理、波痕、虫孔和龟裂等。
  陶瓷黏土
  石嘴山耐火黏土矿床 位于惠农区的石嘴山一、二矿。产于上石炭统太原组及下二叠统山西组的地层中。矿体呈层状，夹于煤层中或为煤层顶、底板，长2000～3000米，含矿4层，厚度为0.3～6.42米不等。矿石类型分为软质黏土和硬质黏土，Al2Ｏ3含量高，有害杂质少。为优良耐火材料和陶瓷原料。预测资源量204.8万吨，为中型矿床。
  简泉高岭石陶瓷黏土矿床 位于平罗县。矿层赋存于上石炭统土坡组，矿层顶、底板岩性为灰白色粗粒石英砂岩、灰黑色粉砂岩、砂质页岩夹薄煤层等，矿区构造为轴向近东西走向的背斜，矿体长435米，厚度为1.64米，倾角28°～45°，埋深为260米。矿体呈层状，构造简单，主要矿石矿物为硬质及半软质高岭土。矿石化学成分：Al2Ｏ335.15％，Fe2Ｏ31.01％，TiＯ20.93％。查明资源量63.5万吨，为小型矿床。
  侵水沟黏土矿床 位于马莲滩火车站附近。矿床含两层矿，层间距一般5米左右。Al2Ｏ3含量25％～35％，Fe2Ｏ31％～8％。随矿层深度增加，铝质含量减少，铁质含量增高，矿石质量不稳定。目前查明资源量250.2万吨，为中型矿床。矿石品级达到耐火材料三级品和陶瓷原料要求，适宜地方工业开采利用。
  上述与煤层共生的石炭纪陶瓷黏土矿床，其形成古地理环境应为较为封闭的滨海泻湖相沉积环境，碎屑物相对较少，沉积物以泥质成分为主。
  此外，境内尚发现紫色陶瓷黏土（紫砂）矿床三处，其化学成分与江苏宜兴“紫砂”相近，对制陶原料的制备、成型、烧窑等工艺有良好的适应性能，是一类开发前景甚好的陶瓷原料。产地分别为武当庙、小王全沟和红渣子山黏土，推断资源量分别为638万吨、554.4万吨、424.6万吨，均为中型矿床。
  矿泉水
  平罗县龙泉寺泉 位于贺兰山北段东麓大水沟内，东距平罗县城35公里。泉水出露于河谷南岸三级阶地后缘山坡脚处，高程1345米，泉水从三叠系的砂岩、粉砂岩和页岩的构造裂隙中自流溢出。
  储水构造 泉水储存于三叠系上统延长组砂岩、粉砂岩和页岩的构造裂隙水，泉水位于大型倒转向斜翼部的次级向斜的轴部。
  补给方式 一是山地南部由构造高部位向低部位的侧向地下径流，二是向斜构造轴部岩层破碎带，深部裂隙水的垂向定托补给。
  水质情况 矿泉水感官上清澈透明、无色、无味、无臭、无肉眼可见物，色度小于5°，浑浊度小于3°，水温9℃～15.5℃，水化学类型为HCO3-Ca-Mg。为弱矿化，微硬和中性偏弱碱性水。矿泉水中含21种微量元素，其中锶（Sr）含量在0.452毫克／升～0.531毫克／升，达到了国家矿泉水标准的界限含量，为含锶饮用天然矿泉水，还含偏硅酸、锂等。允许开采量为137.71立方米／日。
  平罗县暖泉 位于银川市西北约35千米处，行政区划属平罗县下庙乡暖泉村。矿泉水出露于贺兰山山前洪积倾斜平原的洪积扇前缘地带，矿泉水赋存于第四系沙层中，受断裂控制，为上升泉。矿泉水补给来源为西部奥陶系—前奥陶系组成的基岩含水系统的侧向补给和降水入滲补给而成，但以前者为主。
  矿泉水色度2.5°，浑浊度1.8°，无色、无味、无臭、无肉眼可见物，清澈透明，水温13.6℃。水化学类型为HGＯ3-Ca水，为软水和弱碱性水，总硬度7.99～8.36（德国度），pH值7.9～8.0。矿泉水中含多种微量元素，其中锶（Sr）含量2.3毫克／升～0.45毫克／升，达到国家饮用天然矿泉水标准。泉水动态流量基本稳定，允许开采量为483.6立方米／日。
  石嘴山市石炭井甘泉 位于石嘴山市石炭井大灯沟附近的阿勒布勒沟内，距石炭井6千米，海拔高程1400米。出露于上二叠统石盒子组碎屑岩中，含水层岩性主要为含砾砂岩、薄层泥质粉砂岩、粉砂质泥岩等，岩石中裂隙发育，为一断层溢出泉。泉水补给来源为大气降水。
  泉水无味、无臭、无肉眼可见物，色度小于5°，浑浊度小于3°，水温11.4℃～12℃，矿化度0.56克／升，pH值7.82～7.88，水化学类型为HCO3-Ca-Na水。属低矿化淡水和中性－弱碱性水。泉水含锶（Sr)0.916毫克／升～0.979毫克／升，达到了国家矿泉水标准的界限含量，为含锶矿泉水，矿泉水中还含有十多种微量元素。其他放射性元素、污染物、微生物含量均未超标。可采资源量为89.77立方米／日。