新疆哈密市黃山南飾面石材用輝長巖礦地質(zhì)特征與找礦標(biāo)志探討

李豐

（新疆正捷礦業(yè)技術(shù)咨詢有限公司 烏魯木齊 830000）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于塔里木古板塊伊林哈比爾尕-覺羅塔格海西島弧帶，覺羅塔格復(fù)背斜東段北側(cè)。區(qū)域內(nèi)出露的地層有石炭系下統(tǒng)雅滿蘇組（C1y）、石炭系上統(tǒng)梧桐窩子組（C2w）、古近系中上統(tǒng)巴什不拉克組（E2-3b）、古近系上統(tǒng)-新近系下統(tǒng)桃樹園子組（（E3-N1）t）、第四系（Q4）。區(qū)域構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主，次為褶皺構(gòu)造，主要是在近北東向區(qū)域性干墩斷裂和雅滿蘇斷裂的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。區(qū)內(nèi)侵入巖主要有海西中期的花崗巖（γ42b）為主，次為閃長巖（δ42b）及少量海西晚期的花崗巖（γ43b）、基性-超基性雜巖體（ν42a）等，海西期晚期第一侵入次以基性-超基性雜巖體為主。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

礦區(qū)地層較簡單，主要為石炭系上統(tǒng)梧桐窩子組（C2w），大范圍分布于普查區(qū)南北區(qū)域，主要由灰－灰白色云母石英片巖及粉砂質(zhì)泥巖組成。

云母石英片巖分布于普查區(qū)的大部分地區(qū)，片狀、粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片狀構(gòu)造。巖石中所有片狀、粒狀礦物長軸近一致連續(xù)定向展布形成較明顯的片狀構(gòu)造。礦物成分主要為石英、斜長石，白云母、黑云母等，片狀礦物少量，磷灰石等副礦物微量。

粉砂質(zhì)泥巖：分布于普查區(qū)北部，分布范圍較小，面積約0.15 平方千米，占普查面積的10%左右。巖石呈灰白色-土黃色，粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。粉砂質(zhì)泥巖位于石英片巖地層之上，地層產(chǎn)狀355-15°∠80°。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造簡單，未見有褶皺和大的斷裂構(gòu)造。石英片巖片理化發(fā)育，節(jié)理裂隙不發(fā)育，粉砂質(zhì)泥巖節(jié)理裂隙不發(fā)育。中部侵入巖基性輝長巖節(jié)理發(fā)育。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)范圍內(nèi)巖漿巖活動明顯，主要位于礦區(qū)中南部，面積0.5平方千米左右，其分布面積占礦區(qū)面積的30%左右，主要為輝長巖，該巖相是飾面石材輝長巖礦的賦礦巖相，在礦區(qū)范圍內(nèi)已圈出2個礦體。這些巖石屬于黃山南基性-超基性雜巖體的一部分，形成于海西晚期第一侵入次。此外還有少量中酸性巖脈呈不規(guī)則狀分布于雜巖體周圍或者穿插雜巖體。

2.4 變質(zhì)作用

礦區(qū)范圍的變質(zhì)作用主要是區(qū)域變質(zhì)作用。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

該礦床由2條礦體組成，編號為Ⅰ號礦體和Ⅱ號礦體。其中Ⅰ號礦體為主礦體。

Ⅰ號礦體位于勘查區(qū)中部，礦體長425 米，礦體向西延伸出礦區(qū)。礦體賦存于輝長巖體中，巖石地表風(fēng)化為淺褐色或者黑色，新鮮面為亮黑色，深部顏色更深更穩(wěn)定。石材總體顏色純正，色差很小，無色斑、色線，經(jīng)地表節(jié)理線統(tǒng)計(jì)，節(jié)理裂隙率0.4～1 條/米，層面率1～2條/米。

Ⅱ號礦體位于勘查區(qū)中部，Ⅰ號礦體正東140米處，礦體東西長150 米，南北寬63 米，呈橢球狀。礦體賦存于輝長巖體中，巖石地表風(fēng)化為淺褐色或者黑色，新鮮面為亮黑色，石材總體顏色純正，色差很小，無色斑、色線，經(jīng)地表節(jié)理線統(tǒng)計(jì)，節(jié)理裂隙率0.4～1條/米，層面率1～2條/米。

3.2 礦石質(zhì)量

3.2.1 礦石自然類型及品種

本次工作通過標(biāo)準(zhǔn)樣、基本樣、拋光樣的對比，根據(jù)礦石主體顏色情況，將黃山南礦區(qū)飾面石材用輝長巖石礦定為黑色輝長巖。因斜長石晶體拋光后形成冰花狀，故黑色輝長巖礦石商業(yè)名稱為“黑冰花”。

3.2.2 礦石外觀特征及礦物成分

淺黑或者深黑色，以中-細(xì)粒結(jié)構(gòu)為主，少量粗粒結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造。

因礦石產(chǎn)出部位不同其礦物成分及顆粒大小略有差異，但總體以斜長石為主，含量60～80%，粒徑0.2～5毫米；紫蘇輝石25～30%，粒徑0.1～3毫米；普通輝石5～15%，粒徑0.2～0.5 毫米，其它為少量橄欖石、角閃石、金屬礦物等。

3.2.3 礦石色澤變化及裝飾性能

通過對地表基本樣、標(biāo)準(zhǔn)樣的顏色進(jìn)行觀察對比，總體看地表兩個礦體顏色基本穩(wěn)定，礦體中礦物的粒度大小基本穩(wěn)定，無突變現(xiàn)象，礦石礦物顆粒大小基本均勻，各礦物之間顆粒無定向性分布特征，互相緊密鑲嵌，強(qiáng)度及光澤度高，拼接性好，加工拋光后，外觀上色澤柔和光亮，花紋協(xié)調(diào)，具有淡雅端莊的美感，具有良好的裝飾性能。

3.2.4 礦石化學(xué)成分

礦石中化學(xué)組分含量多為SiO2，平均值57.19%，其次是Al2O3，平均值14.95%，CaO 平均含量8.82%，MgO 含量6.92%，K2O 和Na2O 的含量分別是3.30%和2.35%。

3.2.5 礦石物理性能評述

（1）機(jī)械強(qiáng)度

礦石經(jīng)過取樣測試，礦石單軸抗壓強(qiáng)度（天然）單值介于198.5～204.0Mpa之間，平均值201.7Mpa；礦石單軸抗壓強(qiáng)度（水飽和〉單值介于160.3～179.2Mpa之間，平均值169.6Mpa。

礦石抗彎曲強(qiáng)度（干燥）單值介于20.8～29.2Mpa之間，平均值26.40Mpa；礦石抗彎曲強(qiáng)度（水飽和）單值介于19.70～25.00Mpa之間，平均值22.12Mpa。

根據(jù)飾面石材地質(zhì)勘查規(guī)范（DZ/T0291-2015）要求，飾面石材的抗壓強(qiáng)度≥100MPa，抗彎曲強(qiáng)度≥8.0MPa的要求。礦石的抗壓和抗彎曲強(qiáng)度遠(yuǎn)高于規(guī)范要求。

（2）礦石吸水率及體積密度

礦體中共采取了10 件小體重樣品，進(jìn)行了體積密度、吸水率的測試。經(jīng)測試，礦石體積密度為2.87g/cm3，孔隙度0.59%，吸水率為0.02%。礦石的體積密度、吸水率符合“DZ/T0291-2015”規(guī)范天然花崗石荒料規(guī)定的體積密度（≥2.56 g/cm3）和吸水率（≤0.60%）的指標(biāo)要求。

3.2.6 放射性測量

根據(jù)飾面石材地質(zhì)勘查規(guī)范（DZ/T0291-2015）要求，對飾面石材勘查地質(zhì)工作評價階段性要求，為了全面了解、準(zhǔn)確評價和確定礦石的放射性水平，在黃山南飾面石材用輝長巖礦區(qū)的Ⅰ號礦體內(nèi)采集了1件具代表性的樣品進(jìn)行了礦石的放射性核素的比活度測定。

放射性核素的比活度測試結(jié)果滿足地質(zhì)勘查規(guī)范（DZ/T0291-2015）附錄C《放射性水平分類表》中的A類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（IRa≤1.0 Bq/Kg，Ir≤1.3 Bq/Kg）。

3.3 有害地質(zhì)體

礦體中的有害地質(zhì)體主要是脈巖和色斑。

礦體內(nèi)部脈巖主要為石英閃長巖脈及其他中酸性巖脈，該類巖脈對礦石的顏色的穩(wěn)定性影響較小，對礦石的開采有一定的影響。

3.4 礦體圍巖及夾石

礦體中無夾石，礦體與圍巖巖性一致，沒有明顯界線，與礦體的區(qū)別在于節(jié)理、裂隙發(fā)育程度高。

本次工作，在礦體及周邊的輝長巖體中進(jìn)行節(jié)理裂隙調(diào)查統(tǒng)計(jì)，將節(jié)理裂隙率較高，具有色斑、色線不均勻等其他因素的定為圍巖。

本次勘查所圈定的礦體內(nèi)節(jié)理發(fā)育程度較低，無明顯節(jié)理密集發(fā)育區(qū)，無色斑、色線，同時礦體內(nèi)也未見其它規(guī)模滿足剔除要求的有害地質(zhì)體。

4 礦床成因簡述

礦體賦存于輝長巖體中，巖石色澤美觀，結(jié)構(gòu)均勻，質(zhì)地堅(jiān)硬，加工性能良好，具有良好的裝飾性能，能加工成一定規(guī)模塊度荒料，礦床屬巖漿礦床。

5 找礦標(biāo)志

地表出露的輝長巖體，是本區(qū)的直接找礦標(biāo)志。

6 結(jié)語

本次普查發(fā)現(xiàn)兩條石材用輝長巖（黑冰花）礦體，以中-細(xì)粒結(jié)構(gòu)為主，致密塊狀構(gòu)造，色澤柔和光亮，花紋協(xié)調(diào)，有淡雅端莊的美感，具有良好的裝飾性能。礦體位于當(dāng)?shù)氐叵滤疂撍嬉陨希瑤r石堅(jiān)硬完整，礦石無放射性，礦床開采技術(shù)條件優(yōu)越。