褚永輝
(中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心山西總隊,山西 太原 030031)
飾面花崗石在我國甚至全球使用范圍都較廣[1],具有強(qiáng)度高、裝飾性好、耐久性高的特點[2-4]。無論是羅馬時代庭院的石階還是現(xiàn)代庭院的石板廣場,無論是西方庭院中的噴水池還是東方古式建筑的園林用石材,都可見飾面花崗石[5-6]。本文對全山西省95 個巖漿巖體進(jìn)行野外調(diào)查和分析研究,總結(jié)了飾面花崗石在全省的分布情況,據(jù)此對全省飾面花崗石作出概略評估,為本省的飾面花崗石資源勘查、開發(fā)規(guī)劃提供參考。
山西省介于秦嶺和陰山兩個巨型構(gòu)造帶之間,是華北板塊的重要組成部分[7],主體構(gòu)造線方向為北北東向,而南北兩端呈北東向,總體構(gòu)造呈一個拉長的“S”形[8-9]。
山西的巖漿活動較為頻繁,從中晚太古代到新生代均有不同類型巖漿巖形成。有侵入巖,也有大面積分布的火山巖。巖性較為復(fù)雜,超基性巖、基性巖、中性巖、中酸性巖、堿性巖及偏堿性巖均有發(fā)育。
巖漿巖在地理分布上具有很強(qiáng)的區(qū)域性。前五臺期、五臺期、呂梁期的各類巖漿巖出露于前長城系分布區(qū)內(nèi);晉寧期花崗巖僅見于中條山南坡,但基性巖墻分布較廣;海西、印支期侵入巖主要分布于雁北地區(qū);燕山期堿性、偏堿性巖漿巖分布于山西中部,中酸性、酸性巖漿巖主要分布于山西東北部和西南部;喜馬拉雅期巖漿巖主要為玄武巖,分布于山西北部,東部亦有零星分布。
圖1 飾面花崗石成礦遠(yuǎn)景區(qū)分布特征圖
本次調(diào)查以侵入巖為主,對前五臺期紫蘇(輝石)二長巖巖體,太古代五臺期侵入的花崗巖,元古代呂梁期侵入的基性輝長巖體、花崗巖和基性輝綠巖脈,中生代燕山期侵入的閃長(斑)巖進(jìn)行了全省1 ∶50000 地質(zhì)調(diào)查,根據(jù)調(diào)查結(jié)果,共圈定4 個成礦遠(yuǎn)景區(qū)。
石佛輝綠巖成礦遠(yuǎn)景區(qū)分布面積約141km2,長度約13km,寬度約12km。石佛輝綠巖呈脈狀侵入新太古界石咀亞群、中太古界榆林平巖組和宋家口巖組以及花崗閃長巖、花崗巖中,總體沿北西—南東方向展出。巖石呈黑綠色,中粒結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,脈寬約20m,脈體較完整。在商業(yè)名稱中亦稱黑色花崗石,顯莊重,耐磨損性能好,是高檔碑石的理想石材(圖2)。石佛輝綠巖成礦遠(yuǎn)景區(qū)處在山西省與河北省交界處,國道及高速均從附近穿過,交通便利;巖脈節(jié)理裂隙較少,具有較高的成材率,利用率較好,作為高檔碑石、板材(外墻貼面、地磚),開發(fā)前景良好。
圖2 石佛輝綠巖
獨(dú)峪花崗巖遠(yuǎn)景區(qū)分布面積約33.8km2,長度約8.6km,寬度約4.5km。太古代片麻狀花崗巖巖體出露于靈丘縣南部獨(dú)峪莊、花塔—單馬嶺、新莊—和托、南莊—尖山崖等地,為朱紅、紅色片麻狀花崗巖,以貴妃紅花崗石為典型代表。貴妃紅主要分布于巖體中部及北部,出露形態(tài)不規(guī)則,但總體呈帶狀,沿NE 向展布。巖石新鮮面深肉紅色或醬紅色,風(fēng)化面略變淺。中細(xì)粒鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu),又稱花崗變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,局部略顯片麻狀構(gòu)造,巖石主要由微斜長石、斜長石、石英及黑云母組成(圖3)。其巖石抗壓強(qiáng)度為175.15~236.7MPa,肖氏硬度為98.8HSD,抗折強(qiáng)度為11.28~19.7MPa。貴妃紅是優(yōu)良的飾面石材,色澤高雅、莊重,深受國內(nèi)外市場的歡迎。獨(dú)峪花崗巖成礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)有國道穿過,交通便利;但緊鄰禁止開采區(qū),其開采受一定影響,綜合考慮其開發(fā)前景良好。
觀音殿花崗巖遠(yuǎn)景區(qū)分布面積約41.2km2,長度約6.5km,寬度約6.4km。呈巖蓋狀產(chǎn)出,北起南峰水庫,南到觀音殿南側(cè)的五寨縣縣界,西起沙灣、簸箕洼一帶,東至后羊圈溝—顧家溝一帶。巖性主要為似斑狀紫蘇斜長花崗巖,中部大部分地段為灰綠或藍(lán)綠色,風(fēng)化面多呈褐色、黃褐色。新房圪臺一帶為灰白色,風(fēng)化面多呈黃灰色、灰褐色。后羊圈溝—顧家溝村以東巖體相變?yōu)樗瓢郀钭咸K石英二長巖,呈肉紅色、暗肉紅色。在沙灣、旦溝梁一帶及李家文溝、下婦兒溝一帶,巖性為斑狀紫蘇斜長花崗巖,顏色為灰綠色及灰黑色,風(fēng)化后呈灰黃、灰褐色(圖4)。觀音殿花崗巖成礦遠(yuǎn)景區(qū)位于山西省忻州市五寨縣南部,向北到五寨縣約10km 有省道相連,交通便利;巖體節(jié)理裂隙較少,具有較高的成材率,利用率較好,作為板材(外墻貼面、地磚),開發(fā)前景良好。
圖3 獨(dú)峪花崗巖
圖4 觀音殿花崗巖
浙水閃長巖遠(yuǎn)景區(qū)分布面積約39.5km2,長度約18.6km,寬度約2.2km。浙水閃長巖體位于陵川縣冶頭鄉(xiāng)浙水村南,巖體呈近南北向延伸,呈巖蓋狀貫入浙水箱式背斜核部,產(chǎn)狀受背斜控制。南北長約2km,東西寬約500m。根據(jù)巖體中心相與邊緣相,飾面花崗石石材分為“太行青”與“芝麻黑”兩種類型。浙水閃長巖成礦遠(yuǎn)景區(qū)處在山西省陵川縣,國道從附近穿過,交通便利;巖體裂隙較少,具有較高的成材率,利用率較好,作為板材(外墻貼面、臺面、地磚),開發(fā)前景良好。
“太行青”(圖5a)產(chǎn)于巖體中心相,巖石名稱為橄欖角閃輝長巖,中細(xì)粒、似斑狀、輝長輝綠結(jié)構(gòu)?!疤星唷睘閹r體最主要品種,色澤莊重、高雅,呈亮黑色,色調(diào)均一,無色線,板材可拼性好,裝飾效果甚佳。新鮮巖石磨光面上可見少量橄欖石斑晶,呈暗綠色,與基色基本一致,對裝飾性影響不大,部分斑晶甚至隨觀察角度不同有蘭色絹絲和珍珠光澤,給人以神秘感,更使裝飾性能別具一格。
“芝麻黑”(圖5b)產(chǎn)于巖體邊緣相,緊靠中心相,位于巖體北部中段,灰白色細(xì)粒半自形不等粒結(jié)構(gòu)。由角閃石、斜長石組成,角閃石呈細(xì)長柱狀,深綠黑色,斜長石呈粒狀,灰白色?!爸ヂ楹凇鄙{(diào)活潑,給人以實有朝氣之感。以白色為基質(zhì),均勻散布黑色斑點,形似芝麻黑,其色調(diào)均勻,板材可拼性好。
圖5 浙水閃長巖
山西巖漿巖在成因上包括三大系列:①第一大系列為殼源重熔型,巖漿來源于地殼物質(zhì),經(jīng)深熔或重熔改造而形成的,五臺期花崗巖、呂梁期花崗巖、燕山早期以蠶坊和鐵瓦殿巖體為代表的花崗閃長巖—花崗巖;②大系列為過渡性地殼同熔型,即來源于上地幔的派生巖漿與地殼物質(zhì)同熔、混染而形成的巖漿巖,燕山中期以刁泉、老潭溝、孫莊巖體為代表的中酸性巖,印支期中酸性巖,均屬此系列;③第三大系列為幔源型,即由直接來源于上地幔的巖漿,不斷分異與結(jié)晶(同時可能混染、同化少量殼源物質(zhì))而形成的巖漿巖,喜馬拉雅期玄武巖,燕山期和印支期的偏堿性、堿性巖,晉寧期和呂梁期的基性巖墻,五臺期超基性、基性巖(包括火山巖)等均屬此類型。
(1)通過全省1 ∶5 萬地質(zhì)調(diào)查,對全省巖漿巖體進(jìn)行初步總結(jié)并礦產(chǎn)評估。初步劃定了4 處成礦遠(yuǎn)景區(qū),即石佛輝綠巖類、獨(dú)峪花崗巖類、觀音殿花崗巖類和浙水閃長巖類飾面石材成礦遠(yuǎn)景區(qū)。
(2)各時期巖漿巖體分為殼源重熔型、過渡性地殼同熔型及幔源型3 類,對各期的巖漿巖體作出了概括型總結(jié)。
(3)4 處成礦遠(yuǎn)景區(qū)的飾面石材裝飾性強(qiáng)、用途廣泛,在市場上很受歡迎,遠(yuǎn)景區(qū)地理位置較好、交通便利,開發(fā)前景良好。