王海鵬

（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）

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)地勘查程度達到詳查[1][2]。該地區(qū)詳查及以上地質(zhì)勘查程度較低，對區(qū)內(nèi)飾面用花崗巖礦地質(zhì)特征及礦床成因基本無研究。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區(qū)域[2][3][4][5]，其分布區(qū)域比較集中。

青墩峽北十七區(qū)塊飾面用花崗巖礦位于敦煌市351°方向，直距約110km處，是敦煌市近幾年發(fā)現(xiàn)的大型飾面用花崗巖礦床之一。2020年，甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局天水礦產(chǎn)勘查院對該地區(qū)開展詳查工作后，提交礦石量為1206.90萬m3，荒料量458.50萬m3。本文在野外工作基礎上，總結青墩峽飾面用花崗巖礦床地質(zhì)特征及礦床成因，希望對該地區(qū)或同類型礦床勘查工作有所幫助。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)大地構造處于塔里木板塊-塔里木盆地- 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)構造簡單，巖漿活動強烈而頻繁[2]。

礦區(qū)出露地層下石炭統(tǒng)紅柳園組（C1hl）、上石炭統(tǒng)石板山組（C2s）、上二疊統(tǒng)方山口組（P3f）及第四系全新統(tǒng)（Qh3pl）等[2][6][7][8]。與成礦有關的地層為上二疊統(tǒng)方山口組（P3f），該地層分布于敦煌市北尖山南坡、瓜州縣雷洞子紅柳峽、野馬井南等地。主要由一套巨厚中酸性為主的火山熔巖和火山碎屑巖組成，局部可見少量基性火山巖[9]。

區(qū)域內(nèi)侵入巖發(fā)育，主要出露有二疊紀等時期的侵入巖及各類脈巖。巖漿侵入活動以印支期為主。

區(qū)域成礦地質(zhì)背景獨特，區(qū)域成礦作用廣泛而強烈。本區(qū)屬古亞洲成礦域、塔里木成礦省、敦煌（地塊）鐵－銅－鎳－金－銀－鎢－銻－鉛－鋅－As－錳－釩－鈾－磷－芒硝礦集區(qū)成礦帶。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

出露地層主要為：第四系（Q）、石炭系下統(tǒng)紅柳園組（C1hl），見圖1。

圖1 十七區(qū)塊礦區(qū)地質(zhì)簡圖

出露面積約占總面積的15%左右，地形地貌主要為低山丘陵，主要物質(zhì)為殘坡積物、沖洪積物，由二長花崗巖碎塊和中細粒砂土等組成。厚度約0.5-3.0m。

紅柳園組（C1hl）分布于勘查區(qū)西北部，呈不規(guī)則條帶狀展布，主要出露巖性為酸性凝灰熔巖、灰?guī)r，呈深灰色，主要礦物成分為方解石。

2.2 構造

礦區(qū)內(nèi)斷裂、褶皺等大構造，局部地區(qū)節(jié)理裂隙較發(fā)育，剪節(jié)理為主要構造。

礦區(qū)主要發(fā)育兩組節(jié)理，主節(jié)理產(chǎn)狀：10°-30°∠50°～75°，節(jié)理間距一般在0.1～4m，延伸長度為30～50m，以剪節(jié)理為主；次節(jié)理產(chǎn)狀：300°～330°∠62°～78°，延伸長度約20m，節(jié)理間距為0.5～5m，，主要為剪性節(jié)理，局部為張性節(jié)理。整體線裂隙率0.20～1.70條/m。

根據(jù)野外節(jié)理統(tǒng)計資料，繪制了節(jié)理傾角分布直方圖、傾向、走向玫瑰花圖，見圖2、圖3、圖4。

圖2 礦區(qū)節(jié)理傾角分布直方圖

圖3 礦區(qū)節(jié)理傾向玫瑰花

圖4 礦區(qū)節(jié)理走向角分布直方圖

2.3 巖漿巖

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

礦區(qū)巖漿主要為華力西期，巖體明顯受東西向構造帶控制，呈東西向分布， 出露的巖漿巖全部為二疊紀二長花崗巖（ηγPb），約占礦區(qū)總面積的90%。出露巖性為淺肉紅色黑云二長花崗巖、淺黃色黑云二長花崗巖、花崗細晶巖脈（γι）、輝綠巖脈、輝綠玢巖脈（βμ）。

3 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)出露的飾面用花崗巖礦體礦體產(chǎn)于華力西期青墩峽巖基二疊紀中粒黑云二長花崗巖中，該礦體為花崗巖巖體的一部分。礦區(qū)內(nèi)圈定飾面用花崗巖礦體2條。礦體與圍巖無明顯界線，以節(jié)理密集程度區(qū)分礦與非礦界線。

3.1 礦體地質(zhì)特征

花崗巖礦體與巖體邊緣節(jié)理密集帶為界，較為明顯，接觸帶產(chǎn)狀外傾，傾角為40～70°,節(jié)理裂隙較發(fā)育，基巖局部裸露。Ⅰ號礦體分布于礦區(qū)南部，長約1000m、寬350～580m，走向110°，呈不規(guī)則狀。Ⅱ號礦體分布于礦區(qū)中部，礦體長約370m、寬230m，走向105°，呈橢圓狀。礦體主要特征見表1。

表1 青墩峽北十七區(qū)塊礦體特征一覽表

3.2 礦石特征

礦區(qū)有兩種類型的礦石，分別是淺黃色中粒黑云二長花崗巖和淺肉紅色中粒黑云二長花崗巖，二者顏色的差別是由礦物含量的不同所導致。

3.2.1 礦石礦物成分

淺肉紅色中粒黑云二長花崗巖，見圖5，呈肉紅色，中粒半自形結構，塊狀構造。礦物成分主要由中粒鉀長石、斜長石、石英，少量黑云母等組成[2][6][10]14]。副礦物有鋯石、榍石、磁鐵礦、鈦鐵礦、磷灰石等。

圖5 淺肉紅色中粒黑云二長花崗巖

鉀長石：無色透明，負低突起，表面因風化較臟，多呈淺褐色，他形粒狀-半自形板狀，d=2.0～4.0mm，最大d=7.0mm，內(nèi)部有鈉長石條紋分布，卡斯巴簡單雙晶發(fā)育，有高嶺土化及絹云母化現(xiàn)象，45%。

斜長石：無色透明，正低突起，表面常因風化呈淺灰色-淺褐色，半自形板狀，d=1.0～4.0mm，最大d=5.0mm，可見環(huán)帶構造，聚片雙晶發(fā)育，雙晶帶細密平直，有絹云母化現(xiàn)象，22%。

石英：無色透明，他形粒狀，d=1.0～3.0mm，最大d=5.0mm，一級灰干涉色，30%。

黑云母：黃綠色，細鱗片狀，d=0.50～1.0mm，有綠泥石化現(xiàn)象，3%。

淺黃色中粗粒黑云二長花崗巖，見圖6，呈淺黃色。鉀長石：無色透明，負低突起，表面因風化較臟，多呈淺褐色，他形粒狀—半自形板狀，d=2.0～4.0mm，最大d=6.0mm，內(nèi)部有鈉長石條紋分布，卡斯巴簡單雙晶發(fā)育，有高嶺土化及絹云母化現(xiàn)象，44%。

圖6 淺黃色中粒黑云二長花崗巖

斜長石：無色透明，正低突起，表面常因風化呈淺灰色～淺褐色，半自形板狀，d=1.0～4.0mm，最大d=6.0mm，聚片雙晶發(fā)育，雙晶帶細密平直，有絹云母化現(xiàn)象，20%。

石英：無色透明，他形粒狀，d=1.0～2.0mm，最大d=4.0mm，一級灰干涉色，30%。

黑云母：黃褐色，細鱗片狀，d=0.50～1.0mm，平行消光，有綠泥石化現(xiàn)象，5%。

角閃石：黃綠色，半自形柱狀，d=0.50～1.0mm，斜消光，有綠泥石化現(xiàn)象，1%。

3.2.2 礦石化學成分

本次工作共采取6件化學全分析樣品，通過分析測試，化學成分以SiO2為主，為73.75%，A12O3、K2O、N2O次之，約占19.79%。各組分含量及變化情況詳見表2。

表2 礦石化學成分一覽表

3.2.3 礦石物理力學性能及放射性

飾面用花崗巖礦的物理性能中體積質(zhì)量、壓縮強度、彎曲強度、吸水率、耐磨率等關鍵性指標決定能否成為飾面用花崗巖礦及飾面用的不同用途[15]。經(jīng)測試分析可知，該礦區(qū)礦石主要物理機械性能較好，質(zhì)量優(yōu)良，符合優(yōu)質(zhì)飾面石材要求[16][17]。礦石物理力學性能詳見表3。

表3 礦石理化性能一覽表

通過對礦區(qū)4件樣品進行放射性比活度測試（表4），根據(jù)《飾面石材礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》（DZ/T0291-2015）附錄C天然石材產(chǎn)品放射防護分類控制標準及飾面石材礦床勘查中放射性水平的預評價的要求，該礦石完全達到石質(zhì)建筑材料中放射性比活度為A類產(chǎn)品的要求，其產(chǎn)銷與使用范圍不受限制[6]，見表4。

表4 礦石放射性比活度檢測成果表

3.2.4 礦體節(jié)理裂隙及荒料率

Ⅰ號礦體（主礦體）主要發(fā)育兩組節(jié)理：第一組節(jié)理，走向40°～80°，平均傾角59°，該組節(jié)理性質(zhì)為剪節(jié)理，一般間距0.1～6m，延伸長度一般在30～50m，線密度在3條/m，節(jié)理面平直光滑、無充填。第二組節(jié)理，走向290°～330°，平均傾角61°，為礦區(qū)的主要節(jié)理，延伸長度大于20m，間距0.4～2m，以剪節(jié)理為主，張節(jié)理次之，張開度小于0.5cm，節(jié)理貫通性好，局部節(jié)理間有2～10cm寬的花崗細晶巖脈充填，地表及深部巖石顏色較均勻。

礦區(qū)共選取10個露頭點進行體圖解荒料率的測定，統(tǒng)計面積787m2。圖解荒料率平均值為38.76%，通過收集鄰區(qū)礦山數(shù)據(jù)，校正系數(shù)為0.98。

4 礦床成因及找礦標志

4.1 礦床成因探討

花崗巖成礦一般可概括為三個階段，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)造山運動向上抬升并接受風化剝蝕；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[11]。

青墩峽北十七區(qū)塊飾面用花崗巖礦屬巖漿巖型礦床，呈巖基產(chǎn)出。礦區(qū)內(nèi)廣泛出露華力西期青墩峽巖基二疊紀中粒黑云二長花崗巖，由于巖漿分異作用及物化條件差異，導致鉀長石、斜長石含量不同，從而形成不同種類（顏色）的飾面石材。

4.2 礦床找礦標志

作為飾面用石材礦，找礦標志為節(jié)理裂隙、色斑、色線、條痕發(fā)育較少，顏色較均一的巖體[2][18]。

根據(jù)本次工作總結找礦標志如下：

（1）二疊紀巖體一般為花崗巖石材賦礦巖體。

（2）找到巖漿巖侵入體，由于其耐風化，一般在地貌上易形成正地形，即山梁或山體的主體走向線，然后根據(jù)巖體的顏色和節(jié)理裂隙發(fā)育程度確定能否作為飾面石材用。

（3）在若不動工程的情況下，如要找到可開采利用的礦體，先找出基巖露頭較集中，且節(jié)理裂隙較少的部分，遙感影像上的白色斑點（基巖露頭）可做直接找礦標志。

（4）地勢較平緩，地形地貌較完整。5 結論

（1）青墩峽北十七區(qū)塊飾面用花崗巖礦為華力西期青墩峽巖基二疊紀中粒黑云二長花崗巖，淺肉紅-淺黃色，中粒半自形結構，塊狀構造。礦石色澤美觀、各項物理力學性能優(yōu)良，完全滿足飾面石材A類產(chǎn)品要求。

（2）礦床主要構造為剪節(jié)理，主節(jié)理產(chǎn)狀為10°～30°∠50°～75°。

（3）青墩峽北十七區(qū)塊飾面用花崗巖礦為巖漿巖型飾面用花崗巖礦床，由于巖漿分異作用及物化條件差異導致巖漿礦物含量發(fā)生變化，是引起礦石顏色變化的主要原因。

（4）地勢平緩、地形地貌完整、遙感影像上的白色斑點為本區(qū)主要的找礦標志。