李祥雷 柴 勝 周 波

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局天水礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

0 引文

敦煌市飾面用花崗巖礦資源豐富且分布較集中，區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)飾面石材用花崗巖礦產(chǎn)地 27 處，僅有3處礦產(chǎn)地勘查程度達(dá)到詳查[1]。該地區(qū)詳查及以上地質(zhì)勘查程度較低，對(duì)區(qū)內(nèi)飾面用花崗巖礦地質(zhì)特征及礦床成因基本無(wú)研究。主要品種有“敦煌紅”“飛天紅”“飛天鉆”等，次要品種有“西域紅”“莫高金”等，飾面石材用花崗巖品種較多。石材資源主要分布在青墩峽—草湖、吊頭泉和水晶灘等三個(gè)區(qū)域[2][3]，分布區(qū)域較為集中。

筆者參與完成敦煌青墩峽北十四區(qū)塊詳查項(xiàng)目，對(duì)敦煌青墩峽地區(qū)飾面用花崗巖礦地質(zhì)特征、礦石質(zhì)量及礦床成因有較好的總結(jié)，本文就青墩峽飾面用花崗巖礦床的成礦巖體及礦床成因及找礦標(biāo)志進(jìn)行初步探討，希望今后對(duì)青墩峽區(qū)塊飾面用花崗巖礦找礦工作具有一定的參考意義。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

勘查區(qū)大地構(gòu)造位于塔里木板塊-塔里木盆地（克拉通）—敦煌地塊—柳園裂谷帶上，地層屬塔里木地層大區(qū)，塔里木盆地地層區(qū)，紅柳園—帳房山地層分區(qū)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡(jiǎn)單，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈而頻繁。區(qū)內(nèi)地層屬北山河西走廊小區(qū)與紅柳園小區(qū)，褶皺較為發(fā)育，主要有黑石山東背斜、炮臺(tái)向斜和白尖山北向斜。

區(qū)域內(nèi)侵入巖發(fā)育，主要出露有二疊紀(jì)、石炭紀(jì)等時(shí)期的侵入巖及各類脈巖。多呈巖基和巖株?duì)町a(chǎn)出，巖性以酸性為主，中性次之。巖漿侵入活動(dòng)具多次性，以華力西期為主[4]。與成礦相關(guān)的巖體主要是二疊紀(jì)花崗巖，見圖1。

圖1 青墩峽北一帶區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖

1.1 地層

區(qū)域內(nèi)出露地層為下石炭統(tǒng)紅柳園組下亞組（C1hl1）、下石炭統(tǒng)紅柳園組上亞組（C1hl2）、上石炭統(tǒng)石板山組下亞組（C2s1）、上石炭統(tǒng)石板山組中亞組（C2s2）、上二疊統(tǒng)方山口組（P3f）、第四系全新統(tǒng)（Qh3pl）等[5][6]。

（1）石炭系

區(qū)內(nèi)出露石炭系下統(tǒng)紅柳園組（C1hl）、上統(tǒng)石板山組（C2s）地層，主要分布在北部及中部一帶，分布面積較廣。

①紅柳園組（C1hl）：分布于區(qū)域中部和西北部一帶，呈不規(guī)則條帶狀展布，根據(jù)巖性組合分為上下兩個(gè)亞組。

②石板山組（C2s）：主要分布在區(qū)域的東部石板山周圍地帶，出露面積不大，主要由砂巖和碳酸鹽巖組成，呈北東向分布。

（2）二疊系

區(qū)內(nèi)只出露上二疊統(tǒng)方山口組（P3f）地層，主要分布在區(qū)域的西南部，面積較小。

（3）第四系

第四系主要分布在區(qū)域的南部山間凹地和沖溝中。以全新統(tǒng)洪積物為主。

全新統(tǒng)（Qh3pl）洪積物：現(xiàn)代干溝砂礫沉積，主要為礫石、砂土，現(xiàn)代干溝沉積。

1.2 構(gòu)造特征

本區(qū)東西向壓性、壓扭性斷層較為發(fā)育，按其展布方向可分北西向、北東向兩組：①北西向斷層：呈120°～135°方向展布，位于區(qū)域東北角，延伸長(zhǎng)度大于6km，為實(shí)測(cè)性質(zhì)不明斷層；②北東向斷層：呈53°方向展布，位于區(qū)域西北角，分布在石炭系地層中，延伸長(zhǎng)度大于3km，為實(shí)測(cè)性質(zhì)不明斷層[5]。

本區(qū)褶皺發(fā)育，主要有黑石山東背斜、炮臺(tái)向斜和白尖山北向斜，所屬地層為下石炭統(tǒng)紅柳園組，均不是賦礦地層，對(duì)青墩峽一帶礦體無(wú)破壞作用。

1.3 巖漿巖特征

區(qū)域內(nèi)侵入巖發(fā)育，主要出露有二疊紀(jì)、石炭紀(jì)等時(shí)期的侵入巖及各類脈巖。多呈巖基和巖株?duì)町a(chǎn)出，巖性以酸性為主，中性次之。與成礦相關(guān)的巖體主要是二疊紀(jì)花崗巖。巖漿侵入活動(dòng)具多次性，薊縣期、華力西期和印支期均有活動(dòng)。其中以后者為主、前二者次之。巖體明顯受東西向構(gòu)造帶控制，呈東西向分布，并受后期構(gòu)造活動(dòng)的影響，普遍遭受不同程度的破壞。

2 礦床地質(zhì)

2.1 礦區(qū)地質(zhì)

青墩峽北十四區(qū)塊飾面用花崗巖詳查勘查區(qū)面積3.5km2，勘查區(qū)內(nèi)礦體主要賦存于二疊紀(jì)二長(zhǎng)花崗巖巖體，區(qū)內(nèi)構(gòu)造不發(fā)育，主要的構(gòu)造形式為巖體內(nèi)的節(jié)理裂隙。

2.1.1 地層

勘查區(qū)內(nèi)出露地層簡(jiǎn)單，僅有第四系全新統(tǒng)（Qh3pl）。第四系主要分布于勘查區(qū)中部，出露面積約占總面積的23.7%，主要為現(xiàn)代河床沖洪積砂礫石，地形地貌主要為殘坡積物、沖洪積物。成份主要為強(qiáng)風(fēng)化的黑云二長(zhǎng)花崗巖碎石、礫石、砂土，含礫粗砂、亞砂土、亞粘土。礫石為次棱角狀，分選性差，為河相沉積。

2.1.2 構(gòu)造

勘查區(qū)內(nèi)構(gòu)造不發(fā)育，未見任何形式的斷層和褶皺。但勘查區(qū)內(nèi)花崗巖體受到多期次構(gòu)造應(yīng)力的作用，節(jié)理裂隙較發(fā)育，主要為剪節(jié)理，見圖2。根據(jù)節(jié)理統(tǒng)計(jì)資料，繪制了節(jié)理傾向、走向玫瑰花圖，見圖3、圖4。

圖2 礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

圖3 節(jié)理傾向玫瑰花圖

圖4 節(jié)理走向玫瑰花

2.1.3 巖漿巖

勘查區(qū)內(nèi)出露的巖漿巖全部為二長(zhǎng)花崗巖（ηγPb），區(qū)內(nèi)巖漿巖為青墩峽北巖體，侵入時(shí)代為二疊紀(jì)，呈巖基狀產(chǎn)出，在勘查區(qū)內(nèi)大面積分布，約占勘查區(qū)總面積的87%。

巖性主要有淺肉紅色黑云二長(zhǎng)花崗巖和淺黃色黑云二長(zhǎng)花崗巖兩種，兩者之間呈漸變接觸，巖性無(wú)規(guī)律交替變化，界線較模糊，二者除顏色不一致外，成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造都一致，造成此種現(xiàn)象的原因是由于堿性長(zhǎng)石中的正長(zhǎng)石、條紋長(zhǎng)石、微斜條紋長(zhǎng)石含量不均造成顏色深淺不同。

2.2 礦體特征

礦體賦存于二疊紀(jì)中粒黑云二長(zhǎng)花崗巖（ηγPb） 中，共圈定飾面用花崗巖礦體2條。Ⅰ號(hào)礦體延伸方位110°，長(zhǎng)920m，寬300～480m，面積0.33km2。Ⅱ號(hào)礦體延伸方位114°，長(zhǎng)84.6m，寬112m，面積0.01km2。[5]礦體特征主要見表1。

表1 青墩峽北十四區(qū)塊礦體特征一覽表

2.3 礦石類型

從巖礦鑒定的成果來(lái)看，有兩種礦石類型，第一種為淺黃色中粒黑云二長(zhǎng)花崗巖（ηγPb）（“莫高金”），第二種為淺肉紅色中粒黑云二長(zhǎng)花崗巖（ηγPb）（“飛天紅”），兩者呈漸變接觸關(guān)系，無(wú)明顯的接觸界線。礦體內(nèi)色斑不發(fā)育，色斑主要為花崗巖中暗色礦物聚集形成的殘留體。

2.3.1 礦石礦物成分

淺肉紅色中粒黑云二長(zhǎng)花崗巖：新鮮面呈淺肉紅色，中粒半自形結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石主要礦物成分及含量：鉀長(zhǎng)石（45%）、斜長(zhǎng)石約（22%）、石英約（30%）、黑云母（3%）等組成。為區(qū)內(nèi)主要巖體，占70%以上，見圖5。

圖5 淺肉紅色中粒黑云二長(zhǎng)花崗巖

淺黃色中粒黑云二長(zhǎng)花崗巖：新鮮面呈黃色，中粒半自形結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石主要礦物成分及含量：鉀長(zhǎng)石約（40%）、斜長(zhǎng)石（25%）、石英約（30%）、黑云母約（3%）、角閃石（2%）等組成，二者副礦物均為磁鐵礦、榍石、鈦鐵礦、鋯石、磷灰石等，見圖6。

圖6 淺黃色中粒黑云二長(zhǎng)花崗巖

2.3.2 礦石化學(xué)成分

本次工作共采取6件化學(xué)全分析樣品，兩種不同礦石各3件，詳見表2。

表2 礦石化學(xué)成分一覽表

2.3.3 礦石物理力學(xué)性能

飾面用花崗巖礦的物理性能中體積質(zhì)量、壓縮強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、吸水率、耐磨率等關(guān)鍵性指標(biāo)決定能否成為飾面用花崗巖礦及飾面用的不同用途[7]。由表3中所述的測(cè)試結(jié)果可知，該礦區(qū)礦石主要物理機(jī)械性能較好，質(zhì)量?jī)?yōu)良，符合優(yōu)質(zhì)飾面石材要求[8][9]，見表3。

表3 礦石理化性能一覽表

根據(jù)樣品放射性比活度的測(cè)試和數(shù)據(jù)分析，花崗巖為A類產(chǎn)品[5]。數(shù)據(jù)詳見引用文獻(xiàn)[5]。

2.3.4 礦體節(jié)理裂隙及荒料率

礦石塊度的大小受礦體內(nèi)節(jié)理裂隙的發(fā)育程度制約[10]，經(jīng)統(tǒng)計(jì)Ⅰ號(hào)礦體節(jié)理裂隙間距以0.5～2.0m為主，次以0.2～2.0m，線裂隙率在0.27～0.89條/m。Ⅱ號(hào)礦體節(jié)理裂隙間距以0.2～1.0m為主，次以0.6～3.0m，線裂隙率在0.27～0.44條/m。

通過(guò)統(tǒng)計(jì)11個(gè)測(cè)定點(diǎn)的體圖解荒料率，得出加權(quán)平均荒料率為51.07%[5][11]。滿足飾面石材礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范（DZ/T 0291～2015）中＞18%的規(guī)定。

3 礦床成因及找礦標(biāo)志

3.1 礦床成因探討

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[11]?；◢弾r成礦一般可概括為三個(gè)階段，第一階段為酸性巖漿冷凝成巖和深成階段；第二階段為經(jīng)造山運(yùn)動(dòng)向上抬升并接受風(fēng)化剝蝕；第三階段為繼續(xù)上升接受剝蝕，并形成正地貌山地出露地表[7]。

勘查區(qū)處于敦煌構(gòu)造巖漿巖帶上，分布于北部水晶灘、青墩峽一帶。侵入于石炭系、二迭系地層中，呈近東西巖枝狀產(chǎn)出，由于受晚期巖體侵入和吞蝕，使該巖體形態(tài)出露不規(guī)整，寬400～1000m，長(zhǎng)大于5600m。

從礦石組構(gòu)來(lái)看，巖石主要由中粒鉀長(zhǎng)花崗巖和黑云母花崗巖組成，無(wú)明顯的巖相變化，斑狀—細(xì)?！屑?xì)?！辛；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，粒度1～3mm，最大3～4mm，巖性均一，說(shuō)明巖漿緩慢冷凝，結(jié)晶成巖，主要為中心相巖石。

從礦石顏色、成分來(lái)看，巖石呈肉紅色、磚紅色區(qū)內(nèi)有淺黃色和淺肉紅色兩種花崗巖，主要因長(zhǎng)石含量的多寡而造成的，說(shuō)明巖漿巖發(fā)生次生變化而引起的，飾面花崗巖在氣化熱液影響下形成鈉長(zhǎng)石化自交代作用[13]，形成以淺肉紅色中粗?；◢弾r礦為主的花崗巖礦床。

從礦區(qū)構(gòu)造來(lái)看，該區(qū)域主要發(fā)育兩組節(jié)理，走向分別為280°～300°和40～60°，二者以共軛X型剪節(jié)理產(chǎn)出，很可能由同一期應(yīng)力場(chǎng)中形成，且受到近北西向和近南東向的應(yīng)力作用。

從外力地質(zhì)作用來(lái)看，根據(jù)大片殘留頂蓋成帶狀橫貫巖體中部，表明風(fēng)化、剝蝕程度不深。使該區(qū)域飾面用花崗巖礦呈不連續(xù)出現(xiàn)，因而形成可供利用的飾面用花崗巖礦帶。

綜合分析該區(qū)地質(zhì)特征、礦體特征、礦石類型，區(qū)內(nèi)形成質(zhì)量較好的飾面用花崗巖礦，主要原因是巖漿侵入后，巖漿冷凝時(shí)間相對(duì)緩慢，結(jié)晶較好，主要為巖體中心相，巖石為中?；蛑写至＝Y(jié)構(gòu)。后期受到近北西向和近南東向的構(gòu)造應(yīng)力作用，使得巖體南西向、北東向的節(jié)理相對(duì)發(fā)育?；◢弾r礦在氣化熱液影響下形成鈉長(zhǎng)石化自交代作用是造成區(qū)內(nèi)巖石不均一的主要原因。

3.2 礦床找礦標(biāo)志

作為飾面用石材礦，找礦標(biāo)志為節(jié)理裂隙、色斑、色線、條痕發(fā)育較少，顏色較均一的巖體[14]。主要考慮的是礦石花色品種和礦石塊度大小兩個(gè)方面，而塊度大小主要受巖石中節(jié)理裂隙的控制。

所以，在尋找飾面用花崗巖礦時(shí)，首先是要找到巖漿巖侵入體，選擇在基巖露頭比較集中的地段，然后在根據(jù)其節(jié)理裂隙的發(fā)育程度選擇其較少的部分作為可開采利用的礦體。球狀風(fēng)化、層裂構(gòu)造也是飾面用花崗巖礦的重要找礦標(biāo)志之一。

綜上所述，根據(jù)本次工作總結(jié)找礦標(biāo)志如下：

（1）二疊紀(jì)巖體一般為花崗巖石材賦礦巖體；

（2）地表脈巖不發(fā)育；

（3）球狀風(fēng)化作用明顯，基巖出露較好；

（4）地勢(shì)較平緩，地形地貌較完整。

4 結(jié)論

4.1 敦煌青墩峽北十四區(qū)塊飾面用花崗巖礦賦存于中粒黑云二長(zhǎng)花崗巖中，中（粗）粒半自形結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦石顏色分為淺黃色和淺肉紅色兩種，以淺肉紅色礦體為主，與淺黃色礦體呈漸變接觸關(guān)系，未見明顯的分布規(guī)律。

4.2 礦床主要構(gòu)造為剪節(jié)理，主節(jié)理產(chǎn)狀為28 0°-300°∠10°-30°。

4.3 礦床成因類型劃為典型的巖漿巖型飾面用花崗巖礦床，巖漿后期花崗巖礦受到鈉長(zhǎng)石化自交代作用的次生變化是引起礦石顏色變化的主要原因。

4.4 基巖出露較好、地勢(shì)平緩、地形地貌完整、地表脈巖不發(fā)育以及節(jié)理裂隙少為本區(qū)最主要的找礦標(biāo)志。