葉昌智, 劉銘敏, 楊載熙, 孟志鵬

(湖北省地質(zhì)局 第六地質(zhì)大隊(duì),湖北 孝感 432100)

大悟縣夏店地區(qū)飾面用花崗巖礦床特征及開發(fā)探討

葉昌智, 劉銘敏, 楊載熙, 孟志鵬

(湖北省地質(zhì)局 第六地質(zhì)大隊(duì),湖北 孝感 432100)

大悟縣夏店地區(qū)飾面用花崗巖礦床主要分布于燕山期侵入巖夏店巖體中,巖石類型主要以細(xì)中粒二長(zhǎng)花崗巖和中粗粒二長(zhǎng)花崗巖為主,花崗巖礦是巖漿型花崗巖經(jīng)歷后期改造作用形成的,具有多期成礦特點(diǎn),成礦作用主要包括巖漿侵入活動(dòng)、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、侵蝕及風(fēng)化作用等?；◢弾r體的出露、節(jié)理裂隙較少的巖塊、弱風(fēng)化帶是該地區(qū)飾面用花崗巖礦重要的找礦標(biāo)志。為促進(jìn)大悟縣礦業(yè)開發(fā),制定飾面用花崗巖礦專項(xiàng)礦產(chǎn)資源規(guī)劃勢(shì)在必行。

飾面用花崗巖礦床;成礦特征;礦床成因;找礦預(yù)測(cè);礦業(yè)開發(fā)

圖1 區(qū)域構(gòu)造單元示意圖

改革開發(fā)以來,隨著人民生活水平的不斷提高,花崗巖作為飾面用石材以其堅(jiān)實(shí)耐用、光潔度好、花紋美麗而為人們所喜歡。

大悟縣夏店地區(qū)是花崗巖分布比較廣泛的地區(qū),主要集中在夏店地區(qū)夏店巖體中[1]。

1 區(qū)域地質(zhì)背景[2]

大悟縣夏店地區(qū)位于華北板塊與揚(yáng)子板塊之間南大別地體的南緣,屬秦嶺褶皺系(Ⅰ級(jí))、桐柏—大別中間隆起帶(Ⅱ級(jí))、大別山復(fù)背斜大悟褶皺束南緣(Ⅲ級(jí))。新—黃斷裂從工作區(qū)西南面通過[3](見圖1)。

2 區(qū)域地質(zhì)[4]

2.1 地層

區(qū)域地層由新到老分述如下(見圖2)。

2.1.1 第四系沖積、殘坡積物(Qh)

主要分布于河流和低洼溝谷地帶,松散堆積,由礫石、砂土及亞砂土、亞粘土等組成。

2.1.2 志留系上—中統(tǒng)紫陽階—大中壩階余河片麻巖(巖)組(S2-3y)

主要分布于劉集鎮(zhèn)北部,夏店巖體北東部,出露地層為紫陽階—大中壩階余河片麻巖(巖)組,主要巖性為白云鈉長(zhǎng)片麻巖、白云石英片巖、淺粒巖。

2.1.3 志留系下統(tǒng)龍馬溪階新城基性火山巖(巖)組(S1xc)

主要分布于劉集鎮(zhèn)北部,夏店巖體北東部,出露地層為龍馬溪階新城基性火山巖(巖)組,主要巖性為斜長(zhǎng)角閃片巖夾白云石英片巖—石榴云母片巖。

圖2 大悟縣夏店飾面用花崗巖礦區(qū)域地質(zhì)圖[5]

2.1.4 寒武系上統(tǒng)—奧陶系馬吼嶺(巖)群(∈3OM)

圍繞夏店巖體四周分布,出露地層為馬吼嶺(巖)群,主要巖性為白云片麻巖、白云石英片巖、斜長(zhǎng)角閃片巖。

2.2 巖漿巖

2.2.1 侵入巖

區(qū)域上侵入巖有志留紀(jì)基性侵入巖和中生代白堊紀(jì)花崗巖。

2.2.1.1 志留紀(jì)基性侵入巖(Sν)

夏店以西及劉店鎮(zhèn)附近零星出露,呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出。

2.2.1.2 中生代白堊紀(jì)花崗巖

分布于測(cè)區(qū)西南部大悟縣夏店—黃陂區(qū)蔡店鎮(zhèn)一帶,平面上呈卵圓形,出露面積約137.5 km2。根據(jù)巖石礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造將本序列劃分為如下四種巖相:

(1) 細(xì)粒黑云二長(zhǎng)花崗巖(K2Xηγ) 見于蔡店鄉(xiāng)及其周邊的胡家坳和吳家灣等地,出露面積約5 km2。

(2) 中粒黑云二長(zhǎng)花崗巖(K2Zηγ) 分布于風(fēng)棲山—趙家寨一帶,面積約62.5 km2。

(3) 粗粒黑云二長(zhǎng)花崗巖(K2Cηγ) 分布于黃陂縣團(tuán)山寨一帶,出露面積約55 km2。

(4) 斑狀二長(zhǎng)花崗巖(K2Bπηγ) 主要分布于大悟縣去皮頂一帶,出露面積約15 km2。

2.2.2 脈巖

主要為細(xì)粒(二長(zhǎng))花崗斑巖脈(γπ)、偉晶巖脈(ρ)、石英脈(q)及煌斑脈(χ)、細(xì)晶巖脈(τ)等。

2.3 構(gòu)造

本區(qū)西側(cè)為澴水?dāng)嗔?南側(cè)為新(城)黃(陂)斷裂。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂活動(dòng)為主,發(fā)育有各方向的脆性斷裂,其中北西西向、北北東向兩組尤為發(fā)育,它們組成了區(qū)內(nèi)網(wǎng)格狀的斷裂構(gòu)造格架。

3 礦床地質(zhì)[5]

3.1 礦體特征

3.1.1 礦體形態(tài)、類型

夏店地區(qū)飾面用花崗巖礦體近似橢圓形,根據(jù)巖石礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造不同將其劃分為粗中粒二長(zhǎng)花崗巖(K2Zηγ)和中粗粒二長(zhǎng)花崗巖(K2Cηγ)2種巖性。粗中粒二長(zhǎng)花崗巖主要分布于工作區(qū)白果樹水庫東側(cè),面積約0.1 km2;中粗粒二長(zhǎng)花崗巖主要分布于測(cè)區(qū)東南部大悟縣廣漢寺西南部,出露面積約0.2 km2,節(jié)理裂隙不甚發(fā)育。

3.1.2 礦石特征

3.1.2.1 礦石花色品種

本地區(qū)礦石花色品種主要有2種,按產(chǎn)品名稱分為“木蘭花”和“木蘭紅”(見照片1、照片2)。其中:“木蘭花”為粗中粒二長(zhǎng)花崗巖,淺肉紅色,中粗粒粒狀結(jié)構(gòu),由淺肉紅色、深灰色及灰白色等顏色礦物組成,白色花、肉紅色花紋個(gè)體較大,仿佛花朵一般,周圍有黑色星點(diǎn)點(diǎn)綴,形成可愛的“木蘭花”;該品種一般適宜室內(nèi)地面及賓館、樓堂管所等建筑物外墻面裝修?！澳咎m紅”為中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖,深紅色,中細(xì)粒結(jié)構(gòu),主要由深紅色、灰白色及少量深灰色等相間組成,互相包裹,顆粒較均勻,肉紅色礦物顏色較深,與灰白色礦物及黑色礦物互相襯托,構(gòu)成了美麗的“木蘭紅”;該品種總體感覺比較新穎、明亮,適宜賓館、樓堂管所等建筑物外墻裝修,也可以雕刻成各種工藝品等。

照片1 木蘭花Photo 1 Magnolia

照片2 木蘭紅Photo 2 Mulanhong

3.1.2.2 礦石特征

(1) 礦石為淺灰白—淺肉紅色,顏色花紋均一。

(2) 礦石放射性強(qiáng)度。經(jīng)武漢核工業(yè)測(cè)試中心測(cè)試,該區(qū)礦石天然放射性強(qiáng)度并不高,最高為13伽瑪(約0.33貝/g),一般為4～5伽瑪(約0.10～0.13貝/g),最低為2伽瑪(約0.05貝/g)。表明礦石放射性濃度在飾面石材允許范圍之內(nèi),對(duì)人體無害。

(3) 礦石的物理性能。根據(jù)礦石物理機(jī)械性能測(cè)試結(jié)果表明,礦石抗壓強(qiáng)度>200 MPa,抗折強(qiáng)度>20 MPa,光澤度一般88°～95°,平均92°；礦石吸水率0.27%～0.33%,平均0.30%,明顯>0.15%,質(zhì)量上均符合飾面石材工業(yè)指標(biāo)要求；礦石體重一般為2.62～2.65 g/cm3,見表1。

表1 物理性能測(cè)試結(jié)果表

3.2 荒料率

3.2.1 圖解荒料率

通過礦區(qū)1∶200比例尺采坑及天然露頭素描,對(duì)荒料進(jìn)行試裁,其理論成荒率最大為46%,最小為34%,平均為40.0%。

3.2.2 生產(chǎn)荒料率

該區(qū)尚未進(jìn)行試生產(chǎn),經(jīng)過鄰近礦區(qū)大悟縣悟源石材廠、大悟縣振興石材廠等廠家2年的機(jī)械開采統(tǒng)計(jì),礦體的生產(chǎn)荒料率均為36%～45%左右。

4 礦床成因初探

4.1 成礦模式

夏店地區(qū)飾面用花崗巖礦成礦母巖為夏店巖體,具有多期成礦特點(diǎn)。巖漿侵入作用形成的花崗巖體經(jīng)構(gòu)造活動(dòng)抬升至地表,且在巖體內(nèi)形成各種裂隙,經(jīng)受侵蝕風(fēng)化作用,形成出露地表的花崗巖體。由于地貌差異及花崗巖中節(jié)理裂隙發(fā)育程度的差異,各段接受后期風(fēng)化作用的能力大不一樣,使得花崗巖體中可供利用的飾面用花崗巖礦體往往不連續(xù)地出現(xiàn),從而形成飾面石材花崗巖礦帶。

4.2 成礦過程

根據(jù)夏店地區(qū)飾面用花崗巖礦的形成機(jī)理及產(chǎn)出特征,研究其主要成礦作用應(yīng)包括巖漿活動(dòng)、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、侵蝕作用和風(fēng)化作用。

4.2.1 巖漿活動(dòng)

燕山期是太平洋板塊向歐亞板塊強(qiáng)力俯沖期,形成規(guī)模宏大的濱太平洋構(gòu)造—巖漿帶,本區(qū)位于該帶中西部,巖漿活動(dòng)極為頻繁。地殼深部巖漿在向地殼淺部運(yùn)移的過程中,隨著溫度與壓力的降低,結(jié)晶冷凝,形成巖漿巖。本區(qū)分布的夏店二長(zhǎng)花崗巖體,為飾面用花崗巖礦的形成提供了必要的物質(zhì)基礎(chǔ)。

4.2.2 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)

燕山晚期以后的多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不僅將巖漿巖從地下一定深度抬升到近地表,同時(shí)在巖石中形成斷層、節(jié)理、裂隙等,破壞了巖體的完整和連續(xù)性,而且構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成地表的地貌分異,為后期侵蝕風(fēng)化作用創(chuàng)造了條件。各類節(jié)理裂隙的發(fā)育程度直接影響花崗巖礦的可利用率和荒料率,只有在應(yīng)力弱的地方,節(jié)理裂隙較少,才會(huì)成為成礦有利地段。

4.2.3 侵蝕作用

抬升到近地表的花崗巖體,在各種外力地質(zhì)作用下,經(jīng)沖刷、切割、剝蝕,出露于侵蝕基準(zhǔn)面之上,而巖體中的節(jié)理裂隙發(fā)育帶、斷裂帶往往先被侵蝕掉,殘留下來的堅(jiān)實(shí)部分,則成為飾面用花崗巖礦的主要賦存部位。

4.2.4 風(fēng)化作用

出露于地表的花崗巖體受太陽輻射、大氣、水、氣溫、生物等各種因素的影響,產(chǎn)生崩裂、分解或化學(xué)變化,使巖石的物理性質(zhì)產(chǎn)生變化,不能達(dá)到飾面石材的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,成為開采時(shí)必須剝離的廢石。其風(fēng)化剝蝕深度可從幾十厘米到十幾米不等,這直接決定著飾面用花崗巖礦體的剝采比,直接影響著飾面用花崗巖的經(jīng)濟(jì)效益。

5 花崗巖礦開發(fā)探討

夏店地區(qū)花崗巖出露面積廣,飾面用花崗巖礦找礦與開發(fā)潛力較大,結(jié)合夏店地區(qū)飾面用花崗巖的資源特點(diǎn)和開發(fā)利用現(xiàn)狀,其開發(fā)需要注意以下主要方面:

5.1 專項(xiàng)規(guī)劃[6]

制定礦產(chǎn)資源規(guī)劃是積極保護(hù)礦產(chǎn)資源,維護(hù)國家礦產(chǎn)資源所有權(quán)益,加強(qiáng)礦產(chǎn)資源開發(fā)宏觀調(diào)控,促進(jìn)礦產(chǎn)資源合理利用,協(xié)調(diào)國民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的重要措施和管理手段；作為一種地方特色產(chǎn)業(yè),制定夏店地區(qū)飾面用花崗巖礦礦產(chǎn)資源專項(xiàng)規(guī)劃勢(shì)在必行。在對(duì)夏店地區(qū)飾面用花崗巖礦全面調(diào)查的基礎(chǔ)上,劃分相應(yīng)的勘查規(guī)劃區(qū)和開采規(guī)劃區(qū),據(jù)此來控制相應(yīng)的探礦權(quán)及采礦權(quán)的投放,實(shí)現(xiàn)開發(fā)利用區(qū)域與總量調(diào)控,優(yōu)化礦山布局,提高綜合利用水平,加強(qiáng)礦山環(huán)境保護(hù)。

5.2 整體開發(fā)利用

應(yīng)將飾面用花崗巖礦作為大悟縣的特色產(chǎn)業(yè)進(jìn)行開發(fā),將資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)；加大宣傳力度,提高夏店地區(qū)花崗巖石材礦資源和產(chǎn)品的知名度,吸引更多投資。

5.2.1 合理布局

調(diào)整開采規(guī)模,總體上控制礦山總數(shù),提高生產(chǎn)規(guī)模,組建龍頭型骨干企業(yè),改變目前私有小型企業(yè)一統(tǒng)天下的局面；提升產(chǎn)品結(jié)構(gòu),引進(jìn)新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備,增強(qiáng)礦產(chǎn)品深加工生產(chǎn)和開發(fā)能力。

5.2.2 產(chǎn)品深加工

除了將花崗巖作飾面板材外,還可以將廢棄巖石碎塊作為建筑石料加以應(yīng)用,大塊石可以引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),雕刻成其他工藝產(chǎn)品,開發(fā)出新的應(yīng)用領(lǐng)域和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

5.2.3 加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)

加大環(huán)境保護(hù)力度,建立有效的環(huán)保機(jī)制和措施,促進(jìn)礦業(yè)開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。

[1] 大悟縣悟源石材廠.湖北省大悟縣關(guān)溪花崗巖飾面石材礦儲(chǔ)量報(bào)告[R].孝感:湖北省鄂東北地質(zhì)大隊(duì),2005.

[2] 中華人民共和國區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告四姑墩幅1∶25萬[R].孝感:湖北省鄂東北地質(zhì)大隊(duì),2013.

[3] 湖北省地質(zhì)礦產(chǎn)局.湖北省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社,1990.

[4] 中華人民共和國區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告麻城市幅1∶25萬[R].武漢:湖北省地質(zhì)調(diào)查院,2013.

[5] 葉昌智,姚媛,周旻.湖北省大悟縣松林礦區(qū)飾面用花崗巖礦普查報(bào)告[R].孝感:湖北省鄂東北地質(zhì)大隊(duì),2013.

[6] 魯志雄,譚滿堂，余明.隨州飾面用花崗巖礦的勘查與開發(fā)[J].資源環(huán)境與工程,2013,27(1):32-36.

(責(zé)任編輯：于繼紅)

Discussion on Deposit Characteristics and Developmentof Decorative Granite in Xidian Area,Dawu County

YE Changzhi, LIU Mingmin, YANG Zaixi, MENG Zhipeng

(SixthGeologicalBrigadeofHubeiGeologicalBureau,Xiaogan,Hubei432100)

Decorative granite deposits in Xiadian area are mainly distributed in Xiadian rocks of Yanshannian intrusive rock.Rock type is mainly fine-medium adamellite and medium-coarse adamellite.Granite ore is a type of magmatic granite which is formed during late transformation,with ore-forming stage characteristics.Mineralization mainly include magma intrusion activity,tectonic movemnent,erosion and weatheing etc..Granite outcropping,jointed roch,less weakly weathered zone are important prospecting marks of decorative granite ore.To promote mining development,make special mineral resources planning is imperative.

decorative granite deposit; metallogenic characteristics; genesis of deposit; prospecting prediction; mining development

2015-03-11;改回日期:2015-04-01

葉昌智(1964-),男,工程師,地質(zhì)礦產(chǎn)勘查專業(yè),從事地質(zhì)找礦工作。E-mail:ychzh0909@163.com

P588.12+1

A

1671-1211(2015)04-0404-04

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.201504008

數(shù)字出版網(wǎng)址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20150623.1403.001.html 數(shù)字出版日期:2015-06-23 14:03