楊 勇，鄧修林，羅 林，陳海軍

(中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心四川總隊(duì)，四川 成都 610000)

飾面石材廣泛應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)、高鐵站、地鐵站以及展館、賓館、寫字樓等重要建筑物中，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)主義建設(shè)中有著重要地位。歷經(jīng)億萬年的巖石，通過荒料開采、切割以及拋光等加工工藝，就會(huì)幻化出美麗的顏色、精美的花紋圖案和無窮的色彩，具有無與倫比的裝飾效果，寶興縣草鞋坪礦區(qū)飾面用輝長(zhǎng)巖是雅安地區(qū)繼寶興縣“寶興白”、“青花白”、“青花灰”和滎經(jīng)縣“中國(guó)紅”之后發(fā)現(xiàn)的又一具有裝飾效果的飾面產(chǎn)品—“寶興綠”。本文總結(jié)了該區(qū)礦床地質(zhì)特征以及礦石加工技術(shù)性能，提出了找礦遠(yuǎn)景區(qū)，對(duì)該區(qū)“寶興綠”飾面石材找礦和開發(fā)具有一定的指導(dǎo)意義。

1 成礦地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域地質(zhì)特征

礦區(qū)大地構(gòu)造位于揚(yáng)子陸塊區(qū)(I)中部，屬上揚(yáng)子陸塊(I1)西緣與松潘—甘孜造山帶(II1)兩大構(gòu)造單元的接合部位，屬于龍門山前陸逆沖—推覆帶(I1-2)，夾持于鹽井沖斷層與五龍沖斷層之間的微陸地塊，主要區(qū)域構(gòu)造線呈北東—南西向展布。區(qū)內(nèi)出露地層主要為震旦系、奧陶系、志留系和泥盆系。

區(qū)域內(nèi)出露的巖漿巖為元古代澄江—晉寧期巖漿巖，初期表現(xiàn)為大規(guī)模巖漿噴溢，二期基性—超基性巖侵入，三期中性—閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖等，四期以酸性巖類—斜長(zhǎng)花崗巖、花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖等，廣泛出露于北東向構(gòu)造帶的寶興復(fù)背斜核部，以及南北向構(gòu)造帶的大渡河主流兩岸和二郎山山嶺。其中，元古代澄江—晉寧期第二期基性—超基性巖體為“寶興綠”飾面石材的含礦巖體。

1.2 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.2.1 地層

礦區(qū)出露地層(圖1)主要為中志留統(tǒng)(S2)和下泥盆統(tǒng)(D11)，另外，在山坡平緩地帶有少量第四系殘坡積分布。

圖1 礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

中志留統(tǒng)(S2)大面積出露于礦區(qū)的南東側(cè)，該段主要以淺灰、灰、深灰、灰白色中—厚層狀結(jié)晶灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r為主，夾淺灰、瓦灰色絹云母板巖、絹云母千枚巖、頁(yè)巖，礦區(qū)內(nèi)厚≥163m。

下泥盆統(tǒng)(D11)出露于礦區(qū)的北部，淺灰、灰色薄—中厚層變質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖、變質(zhì)石英砂巖及千枚狀板巖間互不等厚組成，礦區(qū)內(nèi)厚≥770m。

第四系(Q4edl)礦區(qū)內(nèi)殘破積物主要分布于地形平緩和溝谷兩側(cè)，由棕紅、褐棕色粘土、巖石碎石，腐植土等組成，厚度一般在1～5m，局部位置厚度＞10m。

1.2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)發(fā)育有五龍沖斷層(F1)和五龍沖斷層次生斷裂(F2)，控制了區(qū)內(nèi)巖漿巖體產(chǎn)出形態(tài)。

五龍沖斷層(F1)發(fā)育背斜軸部北西側(cè)，位于礦體北西側(cè)，礦區(qū)內(nèi)出露長(zhǎng)度1.9km，斷層與寶興背斜軸向大致平行，斷層走向北東45°～50°，傾向北西，傾角一般在68°～70°，呈舒緩波狀，斷層上盤為下泥盆統(tǒng)下段(D11)泥質(zhì)巖、灰?guī)r等；下盤北東段為中志留統(tǒng)(S2)結(jié)晶灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r夾千枚巖，南西段為澄江—晉寧期第二期含石英輝長(zhǎng)巖。

五龍沖斷層次生斷裂(F2)位于礦體南東側(cè)，礦區(qū)出露長(zhǎng)度1.4km，斷層走向北東45°～50°，傾向北西，傾角一般在68°～70°，呈舒緩波狀，斷層上盤為澄江—晉寧期第二期含石英輝長(zhǎng)巖等；下盤為志留系中統(tǒng)(S2)結(jié)晶灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r夾千枚巖等。

1.2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)出露的巖漿巖為元古代澄江—晉寧期第二期含石英輝長(zhǎng)巖(υ2(2))，呈小巖株出露，多為殘留體、捕擄體或包體出現(xiàn)在閃長(zhǎng)巖中，呈黃綠—綠色，中粗粒輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造，組成巖石礦物成分主要為輝石(25%～35%)、斜長(zhǎng)石(45%～65%)、石英(10%～15%)以及少量鐵質(zhì)。輝石、斜長(zhǎng)石呈半自形?！鶢?，石英呈他形填充于礦物顆粒間。巖石有蝕變現(xiàn)象，包括輝石綠泥石化、斜長(zhǎng)石鈉黝簾石化、絹云母化。巖體與圍巖呈斷層接觸，受斷層控制明顯，巖體內(nèi)未發(fā)現(xiàn)其他脈巖。該巖體為含礦巖體，是區(qū)域內(nèi)“寶興綠”飾面石材的找礦潛力層。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

礦體賦存于元古代澄江—晉寧期第二期含石英輝長(zhǎng)巖 (υ2(2))中，呈小巖株產(chǎn)出。礦區(qū)內(nèi)礦體出露長(zhǎng)約2 000m，寬100～600m，地表出露形態(tài)似“雞腿”狀，深度65.35～200.5m，平均132.93m。礦體分布標(biāo)高為+2 200～+2 689m。礦體總體走向北東—南西，傾向北西。礦體總體形態(tài)與巖體一致，與泥盆系和志留系地層斷層接觸。

受斷層的影響，礦體節(jié)理裂隙較發(fā)育，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，礦區(qū)較發(fā)育的節(jié)理主要有4組(圖2)。一組傾向328°～343°，傾角40°～62°；二組傾向163°～175°，傾角32°～64°；三組傾向105°～120°，傾角53°～63°；四組傾向0°～5°，傾角44°～66°。節(jié)理一般連續(xù)性差，延長(zhǎng)為數(shù)米至數(shù)十米，延深為數(shù)米，寬為0.2～0.5cm，其間有少量泥質(zhì)及鈣質(zhì)充填。礦區(qū)內(nèi)礦體節(jié)理裂隙線密度平均值0.49條/m，面密度平均值0.12條/m2。斷層附近25～50m范圍內(nèi)礦體的完整性相對(duì)較差。

圖2 礦區(qū)節(jié)理裂隙玫瑰花圖

2.2 礦石特征

2.2.1 礦物組成及化學(xué)特征

含石英輝長(zhǎng)巖礦石：黃綠—綠色，顏色較均勻，輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，致密塊狀。巖石礦物成分主要為輝石、斜長(zhǎng)石及石英，另有極少量鐵質(zhì)，輝石無色—淡綠色，粒柱狀，粒徑0.2～1.0mm，斜長(zhǎng)石無色，板—柱狀，粒徑0.2～2.0mm，石英無色，他形粒狀，粒徑0.2～1.0mm，鐵質(zhì)黑色，星散粒狀。輝石及斜長(zhǎng)石呈半自形粒—柱狀，石英呈他形充填于礦物顆粒間。

礦石化學(xué)成分平均(%)為：CaO 5.237、MgO 4.01、SiO254.784、Al2O317.285、Fe2O34.18、FeO 3.39、K2O 1.712、Na2O 3.387、P2O50.379、SO30.098、Cl 0.0045、LOI 4.725、MnO 0.1156、TiO20.823。

2.2.2 飾面石材品種及其特征

通過標(biāo)準(zhǔn)樣、基本樣、拋光樣的對(duì)比，區(qū)內(nèi)含石英輝長(zhǎng)巖的顏色、結(jié)構(gòu)及其裝飾效果的主體色調(diào)基本一致，因此將區(qū)內(nèi)飾面石材品種劃歸為一種工業(yè)類型，屬花崗石類飾面石材，商業(yè)定名為“寶興綠”(圖 3)。

圖3 寶興縣草鞋坪飾面用輝長(zhǎng)巖品種

(1)裝飾效果：含石英輝長(zhǎng)巖制成的飾面板材，外觀黃綠—綠色，顏色較均勻、穩(wěn)定，可拼性好，光澤度(89.3～92.4)，硬度高，強(qiáng)度大，耐磨損，不易變色，無孔隙，無裂紋，色線、色斑較少，具有較好的裝飾效果。

(2)放射性水平分類：外照射指數(shù)Iγ=0.2，內(nèi)照射指數(shù)IRa=0.1，放射性比活度較低，符合國(guó)家A類裝飾裝修材料標(biāo)準(zhǔn)。

(3)荒料：全礦區(qū)平均理論荒料率為21.08%，其中荒料≥ 0.5m3占 25.53%，荒料≥ 1m3占比57.33%，荒料≥ 3m3占比 17.14%。

(4)飾面石材物理性能：莫氏硬度一般為7，少數(shù)為 6～ 7；光澤度：89.3～ 92.4，平均值為90.74；干密度值為 2.68 ～ 2.94g/cm3，平均值為2.75g/cm3；抗壓強(qiáng)度：101.3 ～ 115.4MPa，多數(shù)集中于 102.8 ～ 110.8MPa，平均值為 106.20MPa；吸水率：0.23%～0.59%，多數(shù)集中于0.30%～0.41%，平均值為0.36%，抗風(fēng)化性能較強(qiáng)；抗剪強(qiáng)度：內(nèi)聚力 12.5 ～ 18.0MPa，平均值為 14.85MPa，內(nèi)摩擦角 38.6°～ 40.6°，平均值為 39.68°；耐磨性平均值 103.3(1/cm3)。

(5)加工技術(shù)性能：經(jīng)測(cè)定，礦石的加工技術(shù)性能如下：鋸切性：1.33m2/h(國(guó)產(chǎn)單臂園盤鋸)；磨拋性：1.90m2/h(國(guó)產(chǎn)手扶磨機(jī))；光澤度：90。板材率：19m2/m3(板材厚 2.5cm)。

3 綜合開發(fā)利用評(píng)價(jià)

受構(gòu)造影響，區(qū)內(nèi)礦體在近斷層25～50m段節(jié)理裂隙相對(duì)較發(fā)育，整個(gè)礦區(qū)平均理論荒料率僅為21.08%，因此，礦山開發(fā)后將產(chǎn)生大量不成荒料的廢石。鑒于上述情況，本文在原勘查資料基礎(chǔ)上對(duì)該區(qū)廢石進(jìn)行了有關(guān)分析測(cè)試及綜合利用評(píng)價(jià)。經(jīng)綜合整理發(fā)現(xiàn)：區(qū)內(nèi)巖石自然類型為含石英輝長(zhǎng)巖，巖石的內(nèi)、外照射指數(shù)均較低；抗壓強(qiáng)度 101.3 ～ 115.4MPa，多集中于102.8 ～ 110.8MPa，平均值為 106.20MPa；硫酸鹽及硫化物含量SO30.03%～0.26%，平均0.098%，含量低，符合建筑用石料一般工業(yè)指標(biāo)要求。類比同類礦產(chǎn)，輝長(zhǎng)巖滿足建筑用石料的其它一般工業(yè)指標(biāo)要求。目前骨料市場(chǎng)走勢(shì)良好，價(jià)格穩(wěn)步增長(zhǎng)，該區(qū)廢石作為建筑石料開發(fā)，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)綜合利用后減少了廢石排放，利于環(huán)境保護(hù)，生態(tài)效益明顯。因此，區(qū)內(nèi)含石英輝長(zhǎng)巖采用飾面石材和建筑石料綜合開發(fā)模式的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益均較明顯，綜合利用價(jià)值高。

4 遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)

根據(jù)四川省1/20萬寶興幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料，該區(qū)澄江—晉寧期的巖漿活動(dòng)，初期表現(xiàn)為大規(guī)模巖漿噴溢；爾后則轉(zhuǎn)變?yōu)榇笠?guī)模巖漿侵入，最早出現(xiàn)的侵入巖石基性—超基性巖類，它入侵于前震旦紀(jì)(第一期)火山巖中，呈小巖株產(chǎn)出，此為第二期；第三期出現(xiàn)的是中性巖—閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖等，這一期巖石多呈巨大巖株、巖基，明顯的分割、侵吞、包裹了第二期，致使第二期基性巖、超基性巖體成為殘留體、包裹體、捕擄體狀態(tài)出現(xiàn)；第四期出現(xiàn)的是酸性巖類—斜長(zhǎng)花崗巖、花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖等，是澄江—晉寧期巖漿巖的主體建造，分布最廣，到處見它侵沖于第三期閃長(zhǎng)巖之中；最后出現(xiàn)的是鉀長(zhǎng)花崗巖類，它明顯侵沖于上列各期巖漿巖中。因此，整個(gè)澄江—晉寧期的巖漿活動(dòng)從噴發(fā)到侵入具有多期次活動(dòng)特征，同時(shí)具有連續(xù)演化的特點(diǎn)，在巖漿作用過程中，還伴有強(qiáng)烈的混合巖化作用。四川花崗巖礦床中大部分為該階段形成，草鞋坪飾面用輝長(zhǎng)巖礦即為該時(shí)期產(chǎn)物。

區(qū)域內(nèi)巖漿巖較為發(fā)育，主要以酸性巖類—斜長(zhǎng)花崗巖、花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖為主，次為中性巖—閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖等，而區(qū)內(nèi)含礦巖體基性—超基性巖類，它入侵于前震旦紀(jì)火山巖中，呈小巖株產(chǎn)出，受中性巖體對(duì)它的分割、侵吞、包裹，致使該期的基性巖、超基性巖體成為殘留體、包裹體、捕擄體狀態(tài)出現(xiàn)。從區(qū)域資料分析看，蘆山縣舉人溝一帶大面積分布的閃長(zhǎng)巖中，常見較大的輝長(zhǎng)巖體，具有飾面用輝長(zhǎng)巖資源潛力。