李文杰，蔡長發(fā)，魏任行，邵澤坤

（ 建材廣州工程勘測院有限公司, 廣東廣州 510000； 2.廣東省地質(zhì)工程公司， 廣東廣州 510000）

在礦產(chǎn)資源日益緊張的情況下，為了進一步保證礦產(chǎn)資源的開采質(zhì)量和礦山勘查的準(zhǔn)確性合理性，必須在礦山開采前進行相應(yīng)的技術(shù)勘查及必要的成礦背景了解。武穴大壩龍家大灣建筑花崗巖礦區(qū)地質(zhì)調(diào)查始于五十年代初期，自1950年起，多家地勘單位和地質(zhì)服務(wù)機構(gòu)相繼開展了區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)普查等工作，礦山企業(yè)為武穴市余川大壩石材廠。該礦自2006年開采，為民營企業(yè)，礦區(qū)內(nèi)已形成了一個采石場（坑），采坑面積達16709m2，礦區(qū)主要為建筑用花崗巖礦,產(chǎn)品以生產(chǎn)建筑用花崗巖礦原料為主，產(chǎn)品主要為寸口石、分口石、瓜米石、石屑。自建廠以來，礦山早期開采回采率、損失率不詳，產(chǎn)品生產(chǎn)成本和銷售價格在不同時期不盡相同，建筑用花崗巖最低不足10元/噸，最高達45元/噸。產(chǎn)品綜合利用率早期較低，后期較高，可達95%左右。武穴市大壩龍家大灣礦區(qū)建筑用花崗巖礦采坑面積達16709m2，采坑的底板標(biāo)高在海拔+101m左右，采坑邊坡高3m～61m不等，最高61m左右,邊坡角一般40°～70°，局部達75°。對于這樣的露天開采簡易礦山來說，對其成礦背景的了解是很有必要的，對以后開采勘察技術(shù)方案的實施有一定的指導(dǎo)性意義，根據(jù)不同的成礦條件地層構(gòu)造條件可以采取不同的開采方式以及作出適合開采防護措施，比如巖性的不同就會影響到打鉆打樁的巖體穩(wěn)定性，地層構(gòu)造巖漿巖條件是控礦的必要條件，對礦體儲量計算以及開采會有一個指導(dǎo)性的意義。

1 礦區(qū)位置及交通

礦區(qū)位于武穴市北東45°方向約33km處，行政上隸屬武穴市余川鎮(zhèn)大壩村管轄，礦區(qū)中心位置地理坐標(biāo)：東徑115°40'50＂，北緯30°07'23＂，平面直角坐標(biāo)：X3334505,Y39372754，礦區(qū)距原“黃（梅）—標(biāo)（云崗）“二級公路約0.1km，距現(xiàn)“黃（梅）—標(biāo)（云崗）“二級公路約10.0km，距供電網(wǎng)（余川鎮(zhèn)）直線距離不足8Km，距最近水源地（北東側(cè)荊竹水渠）直距0.30km～0.5km,水電資源豐富,交通十分便利。

2 以往地質(zhì)工作概況

礦區(qū)地質(zhì)調(diào)查始于五十年代初期，自1950年起，多家地勘單位和地質(zhì)服務(wù)機構(gòu)相繼開展了區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)普查等工作，積累了較多的地質(zhì)礦產(chǎn)資料，具體情況見表1。

表1 龍家大灣礦區(qū)以往工作概況

3 成礦地質(zhì)背景分析

3.1 區(qū)域地質(zhì)背景

秦嶺—桐柏—大別復(fù)合造山帶［1］（以下稱為秦嶺大別造山帶）屬于中國中央造山帶的一部分，由華北克拉通與揚子克拉通匯聚形成。西接祁連與昆侖造山帶，東鄰蘇魯造山帶，是研究大陸碰撞造山過程的熱點地區(qū)之一。自元古代至早中生代華北克拉通與揚子克拉通塊體［4］之間發(fā)生了一系列碰撞造山運動，形成了秦嶺大別造山帶這一內(nèi)陸造山帶，期間發(fā)生了多期次板塊俯沖與碰撞，構(gòu)造運動復(fù)雜，南北板塊陸陸碰撞始于晚二疊世至早三疊世的大別造山帶［2-3］，并發(fā)生大陸深俯沖，后經(jīng)多次拆離／折返作用形成了大別高壓與超高壓變質(zhì)巖帶，而秦嶺造山帶經(jīng)歷了勉略洋的洋殼俯沖與洋盆閉合，以及洋盆閉合后的陸陸碰撞，期間伴隨構(gòu)造演化發(fā)生了多期次強烈的巖漿作用，形成了廣泛分布于南秦嶺的中生代花崗質(zhì)巖石成礦區(qū)褶皺系南秦嶺褶皺帶桐柏一大別中間隆起帶大別山復(fù)背斜浠水褶皺束之黃金堂單斜構(gòu)造中，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造情況比較復(fù)雜。地層遭受強烈的風(fēng)化剝蝕作用，致使原來面目難以辨認(rèn)，現(xiàn)將區(qū)域構(gòu)造、地層、巖漿巖及礦產(chǎn)情況簡述如下：

（1）區(qū)域地層：區(qū)域地層屬南秦嶺—大別山地層區(qū)之桐柏—大別山地層分區(qū)。出露有［10］早元古代大別山巖群、中元古代紅安巖群、中—晚元古代武當(dāng)巖群、晚白堊世—早第三紀(jì)公安寨組及第四紀(jì)松散堆積物。

（2）區(qū)域巖漿巖：大面積出露的花崗巖是窺視地殼深部的窗口，對探索地殼深部物質(zhì)組成和地球動力學(xué)環(huán)境具有重要的指示意義［5］。花崗巖漿活動又是大陸地殼生長和重循環(huán)的一種主要方式，對探索大陸地殼生長具有不可替代的作用，新元古代花崗巖［6］(659Ma～958Ma)主要出露于北秦嶺、陡嶺及漢南—勉略地區(qū)，主要巖石類型包括片麻狀花崗巖、花崗閃長巖和石英閃長巖。早古生代花崗巖是秦嶺花崗巖的主體(420Ma～500Ma)，沿秦嶺與華北板塊的主縫合帶—商丹斷裂帶(尤其是其北緣)分布。主要巖石類型包括二長花崗巖、花崗閃長巖和二云母花崗巖。晚古生代花崗巖分布零星，目前所知僅出露于西秦嶺東部，如西壩巖體(285Ma)等。中生代印支期花崗巖(188Ma～222Ma)十分發(fā)育，集中分布在商丹斷裂帶兩側(cè)、商州以西的西秦嶺地區(qū)，主要巖石類型包括二長花崗巖、花崗閃長巖和環(huán)斑結(jié)構(gòu)花崗巖［19］。區(qū)域侵入巖極為發(fā)育，形成時代為早元古代、古生代、中生代。

（3）區(qū)域構(gòu)造：礦區(qū)區(qū)域構(gòu)造位置位于桐柏—大別造山帶東段南坡，揚子板塊與華北板塊之匯聚處，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜［7］，總體顯示出逆沖推覆與構(gòu)造巖片疊置的基本構(gòu)造格局，輔以巖漿再造及脆性改造形成的條塊網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造。依所區(qū)域邊界條件、構(gòu)造層次、變形條件及構(gòu)造樣式不同［8］，可將區(qū)域構(gòu)造劃分為四個構(gòu)造區(qū)（帶）：①四望山逆沖推覆—褶皺構(gòu)造帶（Ⅰ）；②荊竹水庫走滑剪切構(gòu)造帶（Ⅱ）；③梅川侵入巖區(qū)（Ⅲ）；④中新生代盆地構(gòu)造（Ⅳ）

（4）區(qū)域礦產(chǎn)：區(qū)域變質(zhì)礦產(chǎn)和內(nèi)生金屬礦產(chǎn)較為普遍，但一般規(guī)模較小，目前己知的非金屬礦產(chǎn)有：①產(chǎn)于第四系的有磚瓦用粘土和侵入巖體中的磚瓦用砂巖、片巖及片麻巖礦產(chǎn)。②產(chǎn)于紅安群七角山組地層中的鉀磷礦。③產(chǎn)于紅安群七角山組地層中的花崗巖礦。④產(chǎn)于梅川巖體中的建筑石科用碎石。⑤產(chǎn)于紅安群七角山組下段地層中的金紅石礦。⑥產(chǎn)于梅川巖體中的脈石英礦。

3.2 礦區(qū)地質(zhì)背景概況

（1）地層

礦區(qū)內(nèi)出露地層單一，僅見少量新生界第四系(Q4al)沖積層，分布在礦區(qū)的北西部及龍家大灣周邊，為全新統(tǒng)沖積層，由粉土、砂土、礫石等組成，厚度0.5m～0.3m。

（2）構(gòu)造

礦區(qū)位于秦嶺褶皺系南秦嶺褶皺帶桐柏-大別中間隆起帶大別山復(fù)背斜［8,11］浠水褶皺束之黃金堂單斜構(gòu)造中，地處“襄（樊）-廣（濟）”斷裂帶之北東部位，區(qū)域山構(gòu)造比較發(fā)育，總體構(gòu)造線為北西至南東向。

礦區(qū)內(nèi)見有一列斷裂構(gòu)造，編號為F1，走向北西330°～340°，傾向60°～70°，傾角45°～65°。斷裂構(gòu)造區(qū)域大于3km，區(qū)內(nèi)長度260m，寬20～30m，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石破碎，硅化、綠泥石化、高嶺石化、鉀化較強。

（3）巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)出露的巖漿巖均為晉寧期田家寨［9］片麻狀二長花崗巖（ηγ2），巖體呈肉紅色、灰紅色，花崗變晶結(jié)構(gòu)、片麻狀構(gòu)造，主要礦物組份為：鉀長石28%，風(fēng)化后灰褐色、黃褐色，斜長石35%，石英25%；次要礦物黑云母2%，綠化石2%，微量副礦物磷灰石、鋯石、榍石、磁鐵礦、褐簾石及金紅石等，片麻理產(chǎn)狀一般為330°～350°∠65°～70°，該巖體為本次研究的主要對象（礦體）。

3.3 礦床特征

建筑用花崗巖礦由晉寧期田家寨片麻狀二長花崗巖組成，分布在整個礦區(qū)，共圈定了建筑用花崗巖礦體1個，花崗巖為巖漿巖型礦床。

3.4 礦體特征

礦區(qū)礦體由晉寧期田家寨片麻狀二長花崗巖組成。通過近一年多開采的采坑揭露，礦體規(guī)模沒變化，其巖性主要為片麻狀二長花崗巖，平面上呈不規(guī)則四邊形，北西南東寬132m～160m，北東-南西長170m～275m，面積0.0384km2，開采標(biāo)高+195m～+100m

3.5 礦石質(zhì)量

（1）礦石物質(zhì)成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石礦物成份：礦石礦物為鉀長石28%，風(fēng)化后灰褐色、黃褐色，斜長石35%，石英25%；次要礦物黑云母2%，綠化石2%，微量副礦物磷灰石、鋯石、榍石、磁鐵礦、褐簾石及金紅石。

礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造：礦石主要為中細粒花崗變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，片麻狀構(gòu)造，其中奧～中長石呈闐自形至他形粒狀，粒徑0.2mm～1.5mm，表面具絹云母化，條紋長石呈半自形粒狀，粒徑0.4mm～2.4mm，石英為他形粒狀，粒徑0.2mm～1.2mm；黑云母呈鱗片狀，具綠泥石化。局部礦石經(jīng)動力變質(zhì)發(fā)行后為壓碎結(jié)構(gòu)、變作粗糜棱結(jié)構(gòu)，眼球狀片麻狀構(gòu)造。

（2）礦石化學(xué)特征

礦石主要化學(xué)成分及含量：SiO2（72.65%），Al2O3（13.6%），TiO2（0.26%），F(xiàn)e2O3（0.82%），F(xiàn)eO（1.13%），MgO（0.64%），CaO（1.14%），Na2O（3.43%），K2O（4.60%），P2O5（0.059%），H2O（0.38%），CO2（1.6%）。

（3）礦石的物性特征

礦區(qū)礦產(chǎn)品主要為建筑用石，幫對礦石品位要求是以物性指標(biāo)為主，依據(jù)《巖石力學(xué)性質(zhì)經(jīng)驗值統(tǒng)計表》確定，測區(qū)礦石（新鮮巖石）主要特征變化為：①比重0.263T/m3～2.85T/m3；②容量2.60T/m3～2.80T/m3；③孔隙度0.04%～2.4%；④吸水率0.10%～0.70%；⑤飽和系數(shù)0.55；⑥強度指標(biāo)：抗壓度120Mpa～180Mpa，抗拉強度3.4Mpa～5.5Mpa，抗彎強度10Mpa～15Mpa，抗剪強度9.0Mpa～12.0MPa，抗撓強度8.5Mpa～15.0MPa；⑦似內(nèi)磨擦角75°～87°；⑧巖石容許耐壓力10kg/cm2～15kg/cm2。

（4）礦石風(fēng)化特征

根據(jù)地表采坑揭露情況，近地表礦體風(fēng)化裂隙發(fā)育，裂隙最密為4條/m，一般為1～3條/m，礦體風(fēng)化層厚度5m～8m。

4 結(jié)論

武穴龍家大彎建筑用花崗巖礦區(qū)位于秦嶺褶皺帶桐柏一大別中間隆起帶大別山復(fù)背斜浠水褶皺束之黃金堂單斜構(gòu)造中，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造情況比較復(fù)雜。地層遭受強烈的風(fēng)化剝蝕作用，成礦背景及控礦條件極為復(fù)雜，主要巖體礦體產(chǎn)于襄陽廣濟梅川巖體中，礦區(qū)多為非金屬礦，位于四望山逆沖推覆—褶皺構(gòu)造帶、荊竹水庫走滑剪切構(gòu)造帶等構(gòu)造單元，礦石品位分布不均，富礦區(qū)與貧礦區(qū)差異較大，礦石特點極為鮮明，種類繁多，屬于典型的巖漿巖礦床即建筑用花崗巖礦床。