王坤
摘要:飾面材料需求量隨著城市基礎(chǔ)建設(shè)變化而變化,主要體現(xiàn)在對(duì)飾面材料材質(zhì)要求更高等方面,對(duì)飾面材料的環(huán)保性能提出了更高的要求。桐上飾面石材礦位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)一黔南臺(tái)陷一望謨北西向構(gòu)造變形區(qū)北部,區(qū)內(nèi)灰?guī)r、白云巖和粘土巖和泥灰?guī)r廣布,加之熱液變質(zhì)作用影響,導(dǎo)致熱液變質(zhì)型大理巖飾面材料品質(zhì)高,可作為飾面石材進(jìn)行開(kāi)采,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞:貴州;飾面石材礦;質(zhì)量分析
貴州省鎮(zhèn)寧自治縣桐上飾面石材礦位于鎮(zhèn)寧縣城關(guān)鎮(zhèn)153°(南東)方位,平距約26.Okm,行政區(qū)劃隸屬貴州省鎮(zhèn)寧自治縣募役鄉(xiāng)桐上所轄。礦區(qū)位于紅納河上游支流的山間谷地東側(cè),礦區(qū)僅有簡(jiǎn)易公路相連于鎮(zhèn)寧至六馬的縣級(jí)公路(X464),交通較為便利。桐上飾面石材礦為熱液變質(zhì)型大理巖礦體,可作為飾面石材進(jìn)行開(kāi)采,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
1.區(qū)域地質(zhì)特征
貴州省鎮(zhèn)寧自治縣桐上飾面石材礦大地構(gòu)造位置處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)一黔南臺(tái)陷一望謨北西向構(gòu)造變形區(qū)北部[1]。區(qū)域上出露地層為中二疊統(tǒng)柄霞組灰?guī)r、泥灰?guī)r;中二疊統(tǒng)梁山組砂巖、石英砂巖、粘土巖;上石炭統(tǒng)馬平組灰?guī)r、燧石灰?guī)r;上石炭統(tǒng)黃龍組灰?guī)r、含燧石灰?guī)r、硅質(zhì)巖;下石炭統(tǒng)擺佑組灰?guī)r、白云巖和下石炭統(tǒng)大塘組灰?guī)r等。
區(qū)域構(gòu)造以近南北的線性構(gòu)造為主,向北逐漸轉(zhuǎn)為北西向構(gòu)造,礦區(qū)位于斗羅背斜東翼中部。斗羅背斜軸向呈近南北向線形展布,順軸向和垂直軸向發(fā)育兩組斷層,背斜受該兩組斷層切割破壞較嚴(yán)重,核部為泥盆系,兩翼依次為石炭系、中二疊統(tǒng)、上二疊統(tǒng),三疊系下統(tǒng)、中統(tǒng)、和上統(tǒng)組成。區(qū)域斷裂構(gòu)造不發(fā)育,僅在礦區(qū)外圍發(fā)育一組NW-SE走向的斷層。受斷層影響,區(qū)內(nèi)地層構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜,發(fā)育有二組NNE-SSW走向次級(jí)褶皺。地層產(chǎn)狀較陡,局部近于直立。區(qū)域上大型節(jié)理裂隙發(fā)育,局部形成大規(guī)模方解石脈。
2.礦區(qū)地質(zhì)特征
2.1地層
礦區(qū)出露地層為第四系、上石炭統(tǒng)馬平組、黃龍組、石炭系下統(tǒng)擺佐組等。
(1)第四系,主要分布于礦區(qū)西部陡崖下的崩塌堆積體和和北西部洼地,為沖積土、碎石粘土、殘坡積紅粘土,洼地底部的沖積粘土、碎石粘土和緩坡臺(tái)地下部的殘坡積碎石粘土多為耕植土,厚lm~lOm。
(2)石炭系上統(tǒng)馬平組,為灰色厚層至塊狀含燧石結(jié)核灰?guī)r,夾礫屑灰?guī)r及中厚層灰?guī)r灰色塊層致密狀灰?guī)r,厚度大于220m,分布于礦區(qū)東部,與下伏石炭系黃龍組呈整合接觸[2]。
(3)石炭系上統(tǒng)黃龍組,深灰色中厚層結(jié)晶灰?guī)r夾燧石灰?guī)r,時(shí)夾薄層硅質(zhì)巖,夾灰黑色團(tuán)塊狀灰?guī)r,生物碎屑灰?guī)r,致密塊狀灰?guī)r,厚度105m~115m,分布于礦區(qū)中部和南西部,與下伏下統(tǒng)擺佐組呈斷層接觸[2]。
(4)石炭系下統(tǒng)擺佐組,灰黑色薄層結(jié)晶灰?guī)r,夾硅質(zhì)巖及燧石灰?guī)r,夾薄層炭質(zhì)粘土巖,出露厚度大于150m,分布于礦區(qū)西部和北西部[1]。
2.2構(gòu)造
礦區(qū)位于斗羅背斜東翼中部,由于受Fl斷層和礦區(qū)外一條NW-SE走向的斷層破壞,地層被切割破壞,產(chǎn)狀變化較大。礦區(qū)及附近地層內(nèi)表現(xiàn)為單斜巖層,地層總體傾東,傾向85°~ 112°,傾角65°~86°,平均78°,向東逐漸變緩。
礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育,其中,F(xiàn)l斷層為礦區(qū)的控礦、容礦斷層。
Fl斷層呈NNE-SSW走向,傾向SSE,傾角在82°~88°之間,北陡南緩,上盤(pán)(東)地層黃龍組為結(jié)晶灰?guī)r夾燧石灰?guī)r,下盤(pán)(西)地層擺佐組為薄層結(jié)晶灰?guī)r夾硅質(zhì)巖及燧石灰?guī)r。為張性斷層,斷距約20m~40m,斷面上斷層角礫不發(fā)育,方解石脈發(fā)育,一般脈寬2cm—30cm左右,局部形成較大的團(tuán)塊。
礦區(qū)節(jié)理裂隙發(fā)育。區(qū)內(nèi)發(fā)育兩組節(jié)理,產(chǎn)狀分別為220∠65°、140°∠70,節(jié)理面平直,充填方解石脈和鈣質(zhì)等,節(jié)理密度為0.3條/米-0.5條/米。淺表部溶蝕裂隙極發(fā)育,溶溝溶槽發(fā)育,局部發(fā)展成溶洞,礦區(qū)及周邊常見(jiàn)巖溶洼地、丘陵、孤峰等巖溶地貌。
3.礦床地質(zhì)特征
3.1礦體地質(zhì)特征 貴州省鎮(zhèn)寧自治縣桐上飾面石材礦擬開(kāi)采礦體為蝕變大理巖,呈脈狀產(chǎn)于Fl斷層破碎帶中,礦體受Fl斷層帶和圍巖巖性控制,呈陡傾斜狀產(chǎn)出,傾向106°~ 115°,平均112°,傾角82°~ 88°,平均85°,屬低溫?zé)嵋鹤冑|(zhì)型礦床。
礦區(qū)發(fā)現(xiàn)一條具有工業(yè)價(jià)值的飾面用大理石礦體,地表揭露長(zhǎng)度約280m,向北東被崩塌體覆蓋(或尖滅),在南西端自然尖滅,與圍巖接觸界面清晰,編號(hào)I #礦體。經(jīng)揭露和控制:I#礦體地表出露長(zhǎng)280m,寬9.45m—23.83m,傾向110°~115°,平均112°,傾角82°~88°,平均傾角85°;礦體淺表層與圍巖的接觸面為風(fēng)化裂隙,寬2cm~30cm不等;深部礦體與圍巖接觸面為平直的裂隙面,多充填有鐵泥質(zhì)。
經(jīng)鉆孔揭露,礦體向深部延伸達(dá)75m以上,工程控制的最大高差達(dá)95m,且局部有膨大現(xiàn)象。I#礦體地控制長(zhǎng)度280m,寬度9.45m—23.83m,呈陡傾斜狀產(chǎn)出,礦體向深部延伸達(dá)75m以上,控制的最大高差達(dá)95m,呈白色、灰白色,含明顯的暗色條帶,色彩明快,色澤柔和,質(zhì)純,質(zhì)地細(xì)膩,條帶形成的條紋明暗相間,分布規(guī)則,色彩豐富,可作為飾面石材等建材,目前市場(chǎng)前景好,具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和與臨近礦區(qū)相比較,礦區(qū)內(nèi)僅有一個(gè)大理巖礦體可作為飾面用方解石礦層進(jìn)行開(kāi)采[3]。
3.2礦石質(zhì)量特征
(1)礦石顏色及硬度,桐上飾面石材礦中大理巖呈灰色,色澤穩(wěn)定,致密塊狀;摩式硬度為4.0,質(zhì)純,質(zhì)地細(xì)膩。
(2)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造,礦石結(jié)構(gòu)主要為細(xì)晶結(jié)構(gòu),致密塊狀,呈脈狀產(chǎn)出,礦石基本由細(xì)粒結(jié)晶方解石組成,較為均勻。
(3)礦石礦物組份,桐上飾面石材礦中大理巖礦石由主要由方解石組成,含?;煳氖驼惩恋V物組成,含少量鐵、泥質(zhì)。
(4)礦石化學(xué)成分,分別在I#礦體的見(jiàn)礦鉆孔、采場(chǎng)中取礦體樣5件樣品送中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所檢測(cè),獲得I#礦體礦石的主要化學(xué)成分為:ω( Ca0) 54.89%~55.42%,平均55.20%、ω(Mg0) 0.035~ 0.074%,平均0.055%、ω(Fe203) 0.015~0.052%,:平均0.031%、ω(Al203)0.188%~0.422%,平均0.299%、ω(Si02) 0.124%~0.402%,平均0.283%、ω(S03)0.08%~0.200%,平均0.146%。
(5)礦石體重,據(jù)礦區(qū)內(nèi)的5件礦石樣品作抗壓強(qiáng)度、比重、吸水率等物理力學(xué)測(cè)試,測(cè)得礦石體重介于2.92t/m3~ 2.96t/m3之間,平均為2.94t/m3。
(6)礦石類(lèi)型及品級(jí),本文根據(jù)分礦層所采取的5件礦石樣品,送至中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所測(cè)試礦石放射性,分別測(cè)定內(nèi)、外照射指數(shù)和鐳-226、釷-232、鉀-40的放射性活度,獲得226Ra(鐳-226)為7.33~10.20Bq/kg,平均8.72Bq/kg;2322Th(釷-232)未檢出,40K(鉀-40)為5.OOBq/kg—6.40Bq/kg,平均5.78Bq/kg;內(nèi)照射指數(shù)IRa為0.05—0.08,平均0.06;外照射指數(shù)Ir為為0.02~0.05,平均0.04。
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)Ira、Iy測(cè)量值計(jì)算公式:
Ira=C Ra/200≤1.0
Ir=Cra/370+CTh/260+Ck/4200≤1.0
礦山送檢樣品的Ira最大值為0.05,Ir最大值為0.02;Ira平均值為0.04,Ir平均值為0.02,均遠(yuǎn)小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值,對(duì)人體無(wú)害。因此,礦山開(kāi)采和礦石制品使用范圍不受限制。
4.結(jié)束語(yǔ)
從以上特征及測(cè)試結(jié)果表明,礦區(qū)飾面用大理巖礦石為結(jié)構(gòu)致密,質(zhì)地細(xì)膩,硬度適中,裂紋少,抗壓強(qiáng)度均較高,抗風(fēng)化能力較強(qiáng),物理化學(xué)性能較好;礦石易切割,打磨、拋光,顏色層次豐富,色彩明快,花紋和諧、光澤度較高,加工性能及裝飾性能較好;放射比活度<350Bq/Kg,屬于A類(lèi)產(chǎn)品,其制品使用范圍不受限制,可作為建筑內(nèi)、外裝飾材料或家具飾面石材的原料。
參考文獻(xiàn):
[1]龔璞涵.黔中斷裂帶上可能的走滑相關(guān)褶皺——以貴陽(yáng)烏當(dāng)背斜為例[J].世界有色金屬,2016(15):80-81.
[2]徐安全,肖加飛,王雪華,et al.貴州鎮(zhèn)寧地區(qū)早一中三疊世地層特征及沉積環(huán)境變遷[J].貴州地質(zhì),2015,32(2):98-104
[3]栗歡歡.貴州鎮(zhèn)寧-紫云大理石飾面石材礦床地質(zhì)特征與找礦潛力分析[J].低碳世界,2014(21):197-198.