郭志云（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心新疆總隊(duì)　烏魯木齊　830002）

吉木乃縣塔斯托別一帶飾面石材（花崗巖）礦地質(zhì)特征淺析

郭志云
（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心新疆總隊(duì)烏魯木齊830002）

本文介紹了新疆吉木乃縣塔斯托別一帶飾面石材（花崗巖）礦地質(zhì)特征、礦體特征、礦體的節(jié)理與荒料率、礦石質(zhì)量及有害地質(zhì)體等。

塔斯托別花崗巖地質(zhì)特征節(jié)理

1　區(qū)域地質(zhì)

區(qū)域大地構(gòu)造位置位于哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾板塊（Ⅰ級(jí)），準(zhǔn)噶爾微板塊（Ⅱ級(jí)），薩吾爾-二臺(tái)晚古生代島弧帶（Ⅲ級(jí)）的西北緣。

1.1地層

區(qū)域內(nèi)出露的地層比較簡(jiǎn)單，地層由老至新依次為第三系、第四系上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)。分述如下：

1.1.1第三系（R）

⑴下第三系始新-漸新統(tǒng)烏倫古河組（E2-3w）：分布于區(qū)域的北東部，不整合于華力西晚期花崗巖之上。巖性為一套灰色、灰白色、淡黃色泥巖、粉砂巖、粗砂巖及雜質(zhì)泥巖。其下部以泥巖為主，上部則以砂巖、粗砂巖為主?？梢?jiàn)厚度145.9m。

⑵上第三系上新統(tǒng)獨(dú)山子組（N2d）：零星分布于區(qū)域的東部及南東角，巖性以灰白色石英礫巖和泥質(zhì)粉砂巖為主，夾雜色泥巖和砂巖。可見(jiàn)厚度55m。

1.1.2第四系（Q）

1.1.2.1上更新統(tǒng)洪積物（Qp3pl）

分布于區(qū)域的南部，主要為未膠結(jié)的礫石、碎石、砂土。分選很差，層理不清。礫石成分主要為火山巖、各種變質(zhì)巖、花崗巖和各種碎屑巖。礫石大小0.3～2 cm，少數(shù)3 cm。厚度變化較大，一般在數(shù)米至數(shù)十米之間。

1.1.2.2上更新統(tǒng)洪積物加風(fēng)積物（Qp3pl+eol）

在區(qū)域內(nèi)廣泛分布，其物質(zhì)成分是山前洪積和風(fēng)成沙的混合物，為黃、土黃色細(xì)-粗粒沙、亞沙土和少量火山巖碎石。

1.1.2.3全新統(tǒng)現(xiàn)代河床沖積層（QhaL）

分布于區(qū)域的南部、北東角，其物質(zhì)成分隨河流上游基巖巖性而異，主要是近代河床之礫石，河漫灘和Ⅰ級(jí)階地的泥質(zhì)砂土?？偤穸炔怀^(guò)5～10m。

1.1.2.4全新統(tǒng)現(xiàn)代洪積層（QhPL）

零星分布于區(qū)域的現(xiàn)代干河谷中，為礫石、碎石及砂土堆積。以砂礫為主，次為粗砂和亞砂土，礫石成分與附近基巖有關(guān)。厚度數(shù)米至十米。

1.1.2.5全新統(tǒng)現(xiàn)代風(fēng)積層（QheoL）

主要分布于區(qū)域的南西、北西一帶，在區(qū)域的中部也有零星分布，由連綿起伏的半月形沙丘、沙垅組成，沙丘和沙垅大小為長(zhǎng)100～500m，寬20～50m，高10～50m。風(fēng)積物成分為長(zhǎng)石、石英和少量泥土。

1.1.2.6全新統(tǒng)洪積加風(fēng)積層（Qhpl+eol）

分布于區(qū)域的中東部一帶，是風(fēng)成沙和現(xiàn)代洪積層的混合堆積物。由碎石、礫石、砂土組成。

1.1.2.7全新統(tǒng)現(xiàn)代沼澤沉積（Qhh）

主要分布于區(qū)域的南東部，在區(qū)域的西部也有零星分布，由黑色、灰黑色淤泥物質(zhì)組成，底部有少量砂、礫石、砂屑和砂土。

1.1.2.8全新統(tǒng)現(xiàn)代化學(xué)沉積（Qhch）

分布面積很小，僅在區(qū)域的中部（托斯托別的南側(cè)）的小湖四周有分布，由于地下水位很淺，外地搬運(yùn)來(lái)的各種鹽類，經(jīng)水化學(xué)作用及太陽(yáng)熱的大量蒸發(fā)，經(jīng)過(guò)濃縮很容易集聚成礦，形成了巖鹽、芒硝、石膏、天然堿等化學(xué)沉積礦產(chǎn)。

1.2構(gòu)造

本區(qū)位于阿爾泰褶皺系以南，東、西準(zhǔn)噶爾褶皺帶以北。是在華力西褶皺基底之上，受喜馬拉雅旋回各次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的作用，而形成的新生代拗陷。由喜馬拉雅旋回構(gòu)造層的三個(gè)亞構(gòu)造層組成，為新生代陸相堆積。總的趨勢(shì)是自西向東，拗陷深度愈來(lái)愈大，期間隨基底構(gòu)造亦有起伏。區(qū)域主要構(gòu)造線方向?yàn)楸蔽魑飨颍?00°左右）。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，見(jiàn)有兩條近東西向斷裂和一條北東向斷裂，均為壓扭性斷裂。近東西向斷裂延伸約13km，兩端均被第四系掩蓋；北東向斷裂延伸約20km，兩端也均被第四系掩蓋。

1.3侵入巖

區(qū)域巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，侵入巖較為發(fā)育，在區(qū)域的中部托斯托別一帶出露有托斯托別巖體和塔斯托別巖體兩個(gè)侵入巖巖體。侵入時(shí)代為華力西中期第一次侵入。巖石類型以中酸性花崗巖類為主，呈巖基狀產(chǎn)出。

2　礦區(qū)地質(zhì)

2.1地層

礦區(qū)出露地層簡(jiǎn)單，主要為第四系上更新統(tǒng)洪積物（Qp3pl）和全新統(tǒng)風(fēng)積物（Qheol）。現(xiàn)分述如下：

2.1.1第四系上更新統(tǒng)洪積物（Qp3pl）

出露面積較大，廣泛分布于礦區(qū)，洪積物為未膠結(jié)的灰色、棕灰色礫石、碎石、砂土，分選性差，層理不清。礫石成分主要為花崗巖。礫石大小0.3～2 cm，少數(shù)3 cm。厚度變化較大，一般在數(shù)米至數(shù)十米之間。

2.1.2全新統(tǒng)風(fēng)積物（Qheol）

分布于礦區(qū)的北部，由連綿起伏的半月形沙丘、沙垅組成，沙丘和沙垅大小為長(zhǎng)100～500m，寬20～50m，高10～50m。風(fēng)積物成分為長(zhǎng)石、石英和少量泥土。

2.2構(gòu)造

礦區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地北緣，額爾齊斯河南岸的低山區(qū)。區(qū)內(nèi)未見(jiàn)褶皺構(gòu)造，構(gòu)造形態(tài)簡(jiǎn)單，僅在塔斯托別巖體的南部見(jiàn)有一條北東向的正斷層，斷層延展長(zhǎng)度約7.2km，斷層面南傾，傾角達(dá)70°～80°，斷層南側(cè)（上盤）被第四系掩蓋，偶見(jiàn)巖體出露，向下滑動(dòng)；北側(cè)（下盤）上升形成平直的花崗巖陡坎地貌特征。

2.3侵入巖

2.3.1托斯托別巖體

分布于礦區(qū)北部的托斯托別山處，巖體侵入時(shí)代為華力西中期第一次侵入。由于沙漠化的影響，該巖體僅出露了西部地勢(shì)較高的一小部分，東部地勢(shì)平緩一帶均被沙漠所覆蓋。

該巖體為一呈東西向展布的透鏡體，東西出露長(zhǎng)3.3km，南北出露寬0.3～1.2km，出露面積約2.56km2。巖性為淺灰色斑狀、似斑狀花崗巖，有黑云母花崗閃長(zhǎng)巖析離體。巖體四周均被第四系掩蓋，從少量的巖體露頭看，節(jié)理裂隙密集發(fā)育，巖石不完整，色差變化較大，目估荒料率一般在5%以下，而且色斑、色線異常發(fā)育，分布無(wú)規(guī)律，故該巖體未找到有利于成礦的地段。

2.3.2塔斯托別巖體

分布于礦區(qū)中部的塔斯托別山處，巖體侵入時(shí)代為華力西中期第一次侵入。

該巖體呈北東向展布的不規(guī)則橢球體，出露長(zhǎng)約10.8km，寬1.5～4.3km，出露面積約34km2。巖性為淺灰、灰白、淺黃白、淺肉紅色似斑狀花崗巖、粗中?；◢弾r，少量中細(xì)?；◢弾r。巖體南側(cè)被第四系掩蓋，偶爾見(jiàn)到巖體出露，巖體向北逐漸平緩，準(zhǔn)平原化，被風(fēng)積沙掩蓋，在沙垅的陡坎中見(jiàn)似斑狀花崗巖。說(shuō)明與1號(hào)巖體構(gòu)成一個(gè)巖基。

該巖體可劃分為2個(gè)巖相：（1）西部為淺灰色似斑狀花崗巖巖相，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石較破碎，色差變化較大，為非成礦地段；（2）東部為灰白色粗中?；◢弾r巖相，為本次工作的成礦有利地段。兩者為相變過(guò)渡關(guān)系。

3　礦體地質(zhì)

3.1礦體特征

通過(guò)2013年的地質(zhì)勘查工作在塔斯托別一帶的兩個(gè)花崗巖巖體中共圈定了6個(gè)礦體，編號(hào)依次為①號(hào)、②號(hào)、③號(hào)、④號(hào)、⑤號(hào)、⑥號(hào)礦體。現(xiàn)將各礦體的主要特征敘述如下：

①號(hào)礦體：分布于成礦有利區(qū)的南西部。其形態(tài)為北東向的似橢圓形態(tài)，長(zhǎng)約2.12km，寬約0.54km，面積約1.13km2。

②號(hào)礦體：分布于成礦有利區(qū)的北中部。其形態(tài)為北東東向的長(zhǎng)條形，長(zhǎng)約1.62km，寬約0.40km，面積約0.65km2。

③號(hào)礦體：分布于成礦有利區(qū)的東部。其形態(tài)為近東西向的“凹”字形，長(zhǎng)約1.86km，寬約0.69km，面積約1.28km2。

④號(hào)礦體：分布于成礦有利區(qū)的中部。其形態(tài)為北東向的不規(guī)則多邊形，長(zhǎng)約0.36km，寬約0.17km，面積約0.06km2。

⑤號(hào)礦體：分布于成礦有利區(qū)的中部。其形態(tài)為北東向的橢圓形，長(zhǎng)約0.30km，寬約0.08km，面積約0.02km2。

⑥號(hào)礦體：分布于成礦有利區(qū)的中部。其形態(tài)為近東西向的不規(guī)則形，長(zhǎng)約0.68km，寬約0.28km，面積約0.19km2。

3.2礦體的節(jié)理與荒料率

①號(hào)礦體：地表節(jié)理主要有3組，其中南北向節(jié)理在礦體內(nèi)普遍發(fā)育，為礦體中的主要節(jié)理且發(fā)育程度變化較大，產(chǎn)狀為264°～287°∠77°～86°，節(jié)理間距一般為0.5～1.3m，個(gè)別1.8m；東西向節(jié)理發(fā)育程度不高，局部可見(jiàn)次生石英細(xì)脈或細(xì)粒花崗巖脈充填，產(chǎn)狀為331°～353°∠72°～82°，節(jié)理間距一般為0.8～1.8m，個(gè)別達(dá)3.0m；層節(jié)理（緩傾斜節(jié)理）在地勢(shì)較高處發(fā)育，傾向多與地形坡向基本一致，傾角為5～18°，節(jié)理間距一般為0.3～1.0m，個(gè)別1.5m。通過(guò)節(jié)理裂隙線（面）統(tǒng)計(jì)計(jì)算，該礦體理論荒料率為33.61%～45.44%之間，平均為39.86%。

②號(hào)礦體：地表節(jié)理主要有2組，其中南北向節(jié)理在礦體內(nèi)較發(fā)育，為礦體中的主要節(jié)理且發(fā)育程度變化較大，產(chǎn)狀為75°～97°∠70°～74°，節(jié)理間距一般為0.8～2.0m，個(gè)別4.0m；東西向節(jié)理發(fā)育程度不高，局部被細(xì)?；◢弾r脈充填，產(chǎn)狀為169°～184° ∠72°～78°，節(jié)理間距一般為1.5～3.5m，個(gè)別達(dá)6.0m。通過(guò)節(jié)理裂隙線（面）統(tǒng)計(jì)計(jì)算，該礦體理論荒料率在44.69%～48.35%之間，平均為46.52%。

③號(hào)礦體：地表節(jié)理主要有3組，其中南北向節(jié)理在礦體內(nèi)普遍發(fā)育，為礦體中的主要節(jié)理且發(fā)育程度變化較大，產(chǎn)狀為68°～85°∠72°～86°，節(jié)理間距一般為0.5～1.0m，個(gè)別2.5m；東西向節(jié)理發(fā)育程度較低，產(chǎn)狀為332°～356°∠66°～79°，節(jié)理間距一般為0.5～1.6m，個(gè)別達(dá)3.0m；層節(jié)理（緩傾斜節(jié)理）僅在礦體西段較發(fā)育，傾向多與地形坡向基本一致，傾角為8～25°，節(jié)理間距一般為0.4～1.0m，個(gè)別1.5m。通過(guò)節(jié)理裂隙線（面）統(tǒng)計(jì)計(jì)算，該礦體理論荒料率在29.79%～43.31%之間，平均為35.99%。

④號(hào)礦體：地表節(jié)理主要有2組，其中南北向節(jié)理在礦體內(nèi)較發(fā)育，產(chǎn)狀為270°～296°∠69°～81°，節(jié)理間距一般為0.6～1.5m，個(gè)別2.5m；東西向節(jié)理發(fā)育程度不高，產(chǎn)狀為331°～353°∠72°～82°，節(jié)理間距一般為0.5～1.0m，個(gè)別達(dá)3.5m。通過(guò)節(jié)理裂隙線（面）統(tǒng)計(jì)計(jì)算，該礦體理論荒料率為47.30%。

⑤號(hào)礦體：地表節(jié)理主要有2組，其中南北向節(jié)理在礦體內(nèi)較發(fā)育，產(chǎn)狀為70°～86°∠73°～85°，節(jié)理間距一般為0.5～1.0m，個(gè)別2.0m；東西向節(jié)理發(fā)育程度不高，產(chǎn)狀為329°～355°∠73°～84°，節(jié)理間距一般為0.5～1.2m，個(gè)別達(dá)3.0m。通過(guò)節(jié)理裂隙線（面）統(tǒng)計(jì)計(jì)算，該礦體理論荒料率為43.60%。

⑥號(hào)礦體：地表節(jié)理主要有3組，其中以南北向節(jié)理較發(fā)育，為礦體中的主要節(jié)理，產(chǎn)狀為70°～92° ∠73°～81°，節(jié)理間距一般為0.5～1.3m，個(gè)別2.0m；東西向節(jié)理發(fā)育程度較低，局部被細(xì)?；◢弾r脈充填，產(chǎn)狀為333°～350°∠70°～78°，節(jié)理間距一般為0.5～1.6m，個(gè)別達(dá)2.8m；層節(jié)理在地勢(shì)較高處發(fā)育，傾向多與地形坡向基本一致，傾角為5～20°，節(jié)理間距一般為0.4～1.0m，個(gè)別1.3m。通過(guò)節(jié)理裂隙線（面）統(tǒng)計(jì)計(jì)算，該礦體理論荒料率在44.22%～47.85%之間，平均為46.04%。

3.3礦石質(zhì)量

3.3.1礦石自然類型及品種

根據(jù)礦石主體顏色、外觀特征和礦物成分，將礦石自然類型確定為淺黃白色粗中粒花崗巖和灰白色粗中?；◢弾r兩種。①、②、④號(hào)礦體巖性以淺黃白色粗中?；◢弾r為主，③、⑤、⑥號(hào)礦體巖性以灰白色粗中?；◢弾r為主。主要礦物成分有鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英及黑云母等組成。通過(guò)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣、基本樣、拋光樣的對(duì)比，礦石商業(yè)名稱暫定為“吉木乃淺黃白”和“吉木乃白”。

3.3.2礦石外觀特征及礦物成分

該礦石外觀特征：以淺黃白色為主，夾灰白色，粗中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖性為淺黃白色粗中粒花崗巖。其礦物成分：斜長(zhǎng)石12%，呈半自形板狀，粒徑2.8mm×1.2mm～1.2mm×0.8mm，發(fā)育聚片雙晶，見(jiàn)環(huán)帶構(gòu)造，輕微隱晶簾石化。鉀長(zhǎng)石60%，呈它形板狀，粒徑＞10.0～2.8mm，發(fā)育條紋結(jié)構(gòu)和格子雙晶，為條紋微斜長(zhǎng)石，輕微泥化，內(nèi)包有斜長(zhǎng)石小顆粒。石英25%，呈它形粒狀，粒徑4.0～1.2mm，具波狀消光，表面較新鮮干凈。黑云母3%，呈半自形片狀，片徑1.0～0.4mm，具褐-淺黃色多色性。

3.3.3礦石色澤變化及裝飾性能

從地表所取基本樣和標(biāo)準(zhǔn)樣對(duì)礦石的顏色控制對(duì)比觀察，礦石顏色及結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定且無(wú)明顯變化。礦石的礦物顆粒大小均勻，各礦物之間互相鑲嵌緊密且無(wú)定向性分布特征，拼接性好，光澤度及機(jī)械強(qiáng)度較高，具有良好的裝飾性能。

3.3.4礦石化學(xué)成分

礦石的化學(xué)成分為：SiO272.09%～74.53%，平均值73.35%；Al2O313.45%～14.42%，平均值13.91%；Fe2O31.33%～2.08%，平均值1.78%；CaO 0.83%～0.92%，平均值0.88%；MgO 0.20%～0.31%，平均值0.25%；K2O 4.93%～5.98%，平均值5.49%；Na2O 3.73%～3.95%，平均值3.86%；SO30.017%～0.026%，平均值0.021%。由上述化學(xué)分析成果表明，礦石的化學(xué)成分以SiO2、Al2O3為主，K2O、Na2O次之。屬酸性巖類。

3.3.5礦體的荒料率

礦體的荒料率是由試采荒料率結(jié)合理論荒料率確定，通過(guò)對(duì)校正后的礦體理論荒料率的計(jì)算，求得礦體的荒料率為25%～33%。

3.3.6礦石的物理性能

為了解礦石的物理性能，在礦體中采集具代表性的小體重和抗壓、抗折強(qiáng)度和吸水率實(shí)驗(yàn)樣，通過(guò)對(duì)樣品的測(cè)試分析，其結(jié)果為：礦體的塊體密度為2.54～2.61g/cm3，平均為2.56g/cm3；抗壓強(qiáng)度為64～173mPa，平均為126mPa；彎曲強(qiáng)度為6.28～14.00mPa，平均為9.53mPa；吸水率為0.16%～0.60%，平均為0.33%，均滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JC/T 204—2001）的要求。

3.3.7礦石的放射性

礦石的放射性核素的比活度測(cè)試結(jié)果：鐳-226 （226Ra）為 1.49 Bq/kg；釷-232（232Th）為 204.60～219.43 Bq/kg；鉀-40（40K）為1123.36～1161.99 Bq/kg。按照礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范（DZ/T 0207—2002）附錄C《天然石材產(chǎn)品放射防護(hù)分類控制標(biāo)準(zhǔn)》中定義的鐳當(dāng)量濃度aRae=aRa+1.35aTh+0.088ak的公式進(jìn)行計(jì)算，礦體的鐳當(dāng)量濃度aRae為324.67～399.98 Bq/kg，故本花崗巖礦可以滿足B類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

3.4有害地質(zhì)體

礦體中的有害地質(zhì)體主要是脈巖、色斑及色差。脈巖多為花崗巖細(xì)脈，沿節(jié)理充填形成的，規(guī)模很小，對(duì)礦石荒料影響不大。

色斑主要為黑云母富集形成，在礦體中零星分布形態(tài)為圓形或橢圓形，直徑一般在0.4～3.0cm之間，個(gè)別直徑達(dá)8cm；色差主要表現(xiàn)在礦石中礦物顆粒的局部富集所形成的顏色變化（如礦石中長(zhǎng)石顆粒富集，顏色泛白、淺黃或淺肉紅色，石英顆粒富集顏色則發(fā)青），分布稀疏且無(wú)規(guī)律，對(duì)礦石的顏色花紋及拼接性影響不大。

4　市場(chǎng)形勢(shì)分析

礦區(qū)位于吉木乃縣城北1°方位，直線距離34km處。行政區(qū)劃隸屬于吉木乃縣管轄。縣城至礦區(qū)的公路運(yùn)距約39km，其中由縣城出發(fā)沿S229省道行駛約35km至209里程碑，再沿簡(jiǎn)易土路往西北前行不足4km即到，交通極為方便。

該花崗巖礦屬大型礦床，質(zhì)量較好，運(yùn)距短，具有開(kāi)發(fā)利用的資源優(yōu)勢(shì)。“灰白色”和“淺黃白色”花崗石礦是自然界廣泛分布的花崗石品種之一，礦石加工拋光后顏色相對(duì)均勻、純正、協(xié)調(diào)，色澤一般，拼接、裝飾性一般，屬于中低檔花崗巖產(chǎn)品。既可以用于大規(guī)模裝飾的園林、街區(qū)飾面材料，也可作為室內(nèi)裝修材料。如果大批量開(kāi)采加工，以低廉價(jià)格走向市場(chǎng)，具有一定市場(chǎng)前景。

收稿：2016-06-05

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.05.020