吉林省松花石矿床地质特征及成矿条件

吴兴涛

（中国建筑材料工业地质勘查中心吉林总队，吉林 长春 130033）

【矿产资源】

吉林省松花石矿床地质特征及成矿条件

吴兴涛

（中国建筑材料工业地质勘查中心吉林总队，吉林 长春 130033）

松花石又名“松花玉”，因产于长白山脚下松花江流域，色如松花而得名。其地质学名为硅质粉晶灰岩，呈绿色、紫红色，常给人以绀绿无瑕、色嫩且纯、温润如玉之感[1]。通过对吉林省白山—通化地区和安图两江镇内松花石矿点(山)、松花石砚、松花奇石的调查和分析研究，总结出了松花石矿床的地质特征和成矿条件。

松花石；地质特征；成矿条件；吉林

1 区域地质特征

松花石矿床大地构造单元位于中朝准地台(Ⅰ)、吉南台隆(Ⅱ)、太子河—浑江陷褶断束(Ⅲ)、浑江上游凹褶断束(Ⅳ)内。

1.1 地层

区内地层主要有新元古界青白口系及震旦系浑江群，古生界寒武、奥陶、石炭、二叠系，中生界三叠、侏罗、白垩系等。

松花石矿层赋存于新元古界青白口系南芬组内，南芬组下部由紫灰色含硅质粉晶灰岩、黄绿色夹淡青色含硅质粉晶灰岩、紫色含粉晶灰岩组成，是主要松花石含矿层位；中部为灰紫色灰质页岩、黄绿色页岩、黄绿色灰质页岩、紫色灰质页岩；上部由黄绿色页岩、黑色页岩组成，分布在浑江向斜的两翼，沿走向长约90km， 宽约6.5km，厚约524m。有17个岩性层，下部有5层为松花石矿。

1.2 构造

区内褶皱及断裂构造较发育。

(1) 褶皱。

主要为浑江向斜，总体呈北东展布，长约50km，宽20～30m，主要由新元古代—晚元古代地层组成，以晚元古代地层为核部，轴向为北东向，轴面近直立，其北西翼由核部向外，依次由晚古生代、早古生代、新元古代地层组成，出露较连续；南东翼晚期由于重力滑覆构造所掩盖而发育不全。浑江向斜的南端出现一个开阔的向斜，松花石产在浑江向斜的北西翼。

(2) 断裂构造。

主要有北东和北西向两组，北东向较北西向规模大。北东向断裂主要分布在浑江向斜内，与向斜走向一致，长5～15km，间距0.2～2.5km不等。北西向断裂主要分布在浑江向斜内，切割了北东向断层。

1.3 岩浆岩

区内岩浆岩主要为太古代、元古代及中生代侵入岩，主要有二长花岗岩、变二长花岗岩、花岗闪长岩、碱长花岗岩、闪长岩、石英闪长岩、巨斑状花岗岩、英云闪长质片麻岩。

2 矿床地质特征

2.1 含矿层及矿层特征

(1) 含矿层特征。

松花石含矿层赋存于新元古界青白口系南芬组下段黄绿色、紫灰色、紫色中厚层、薄层硅质粉晶灰岩中。厚度100～180m。倾向南东，倾角30～45°，产状稳定。从下至上有4个含矿层：①紫色中薄层含硅质粉晶灰岩，厚度3～5m；②黄绿色中厚层含硅质粉晶灰岩，厚度5～15m；③黄绿色、紫色中厚层含硅质粉晶灰岩夹灰质页岩，厚度50～80m；④紫色中厚层含硅质泥晶灰岩，厚度20～50m(局部泥质含量高)。

(2) 矿层特征。

具以下特征：①矿层为南芬组下段，经工艺试验证明岩性符合砚石用工艺品的制作要求。单体块层厚3～100cm；②矿层产状与地层产状基本一致，沿走向稳定，倾向南东， 倾角30～45°；③矿层颜色变化大，矿层从下至上紫色、紫灰色、黄绿色、紫色，各层之间为过渡关系，从颜色上看深绿色的松花石可做上等的砚材；④矿层节理不发育。

(3) 围岩与夹石。

顶板为南芬组灰紫色灰质页岩、页岩，底板为青白口系钓鱼台组石英砂岩。夹层为黄绿色、紫灰色灰质页岩。

2.2 矿石质量特征

2.2.1 松花石类型及成分

主要有深绿、黄绿和紫(黄)色三种。深绿色松花石中硅质含量最高，其次为黄绿、紫色松花石。紫色松花石硅质含量最低、方解石含量最高。作为砚材，深绿色松花石是上等砚材，发墨性最好，紫色松花石方解石含量最高，显得更加细腻、温润，但发墨远不及绿色。

松花石的矿物主要为方解石，其次为微粒石英及粘土矿物，少量金属矿物。方解石呈微细小的粒状集合体，均匀分布于岩石中，含量65%～80%，粒径0.007～0.016mm。石英呈微细粒状及石英砂屑均匀分布于方解石颗粒之间，含量6%～24%，粒径0.085～0.1mm。粘土矿物多为水云母类，呈细小鳞片状、微细粒状，呈条带状、扁豆状均匀分布方解石颗粒之间，含量＜10%，粒径0.003～0.01mm。其化学成分见下表。

松花石化学成分(%)

2.2.2 松花石砚的物性特征及评价

松花石砚石的质量评价主要从质地、品质、净度和块度4个方面进行评价。

(1) 质地。

温润、细腻的质地，使其成为坚实的优质砚材；在氧化与还原交替的环境中，大量的多色沉积物，构成了松花石的纹色，形成了其特有的层理构造，松花石常在绿色之中夹杂着黄、白等色的笔直纹饰，足似刷丝。此外，一些金属矿物还形成了金线、金星、石眼等特殊构造，更加增添了松花石的价值，使其成为上乘砚材。

(2) 品质。

从物性特征来看，松花石密度高、吸水率低、厚重、储墨，是理想的砚材。品质优良的依次为绿色、黄绿色、紫色松花石；松花石抗压强度大、抗冻系数高、耐酸碱度强，作为砚材有坚实、稳定性好的特点。品质等级依次为绿色、黄绿色、紫色松花石；松花石摩氏硬度为4.5～4.0，绿色的硬度略高，紫色的略低，适合雕琢。由于质地细腻、均匀，受刀效果好，可以从各个角度进行雕琢，水平打磨会出现不同的水平层理、纹饰，垂直打磨会出现不同的刷丝和纹理。

松花石呈油脂光泽是国内其他砚石所不具的一大特性。细腻、温润、厚重、储墨、益毫构成了松花石高贵的品质。

(3) 净度。

砚石应无裂隙，最好无“筋”。松花石砚裂隙是砚石的致命伤。判断松花石砚有无裂隙的方法很简便，用手敲击，有坚木声的为上品，金属声为中品，瓦缶声为下品。坚木声者，坚实缜密、质地均匀、软硬得当；金属声者，刚坚硬朗、难动刀斧、不着墨沙；瓦缶声者，质地炱软、内含伤裂、下墨溏泻。

石筋是松花石中的石英或黄铁矿细脉。不过，当石筋构成一定花纹图案时，反而可提高石砚的价值。

(4) 块度。

砚石必须具有一定的块度，以能雕琢一方砚台为宜，方砚台标准规格为25cm×13cm×9cm。砚石要具有一定厚度，一般在30mm以上。当然，其块度越大越好，可增加松花石砚的珍贵性。

(5) 与传统名砚对比。

松花石砚作为中国的名砚之一，与中国传统的名砚相比，岩石类型与红丝砚一致，均为泥晶灰岩。砚石中主要组成矿物的粒径相近，为0.01～0.001mm。使得砚石材料细腻光滑，易于发墨。加上砚石的石质致密细腻，孔隙度小，既不吸水，又不透水，故使松花石砚成了理想的上乘砚材。 2.3 成因及找矿标志

松花石形成的古地理环境是浅海相，属较稳定的浅海相沉积，海水搬运来的沉积物中的石英颗粒平行规则排列，构成了松花石的骨架。在浅海中的藻类及菌类的遗骸以细小的微粒充填到骨架中。海水中的还原环境和陆源的碎屑分解沉积，使得结构紧密。在氧化—还原交替的浅海环境中，大量的沉积物如砂质、泥质碳酸盐岩等物质构成了紫色、紫灰色、黄绿色、浅灰色、蛋青色等色彩斑斓的纹色，形成了松花石特有的结构。除带有横向纵向丝状纹理外，一些金属矿物还形成了金线、金星、石眼、闪电纹，使得松花石颜色多样、绚丽，层理刷丝明显。

青白口系南芬组的紫色、黄绿色页岩、硅质粉晶灰岩是直接找矿标志；青白口系钓鱼台组的海绿石石英砂岩、砂岩位于松花石层之下，是间接找矿标志。

3 结语

松花石赋存于独特的地质环境中，地表出露少，发现地也极少，更显得极为珍贵。1981年我国出版的《中国—世界五大资源之一》一书，将松花石列为“我国建设的急需矿种之一”。 吉林省宝玉石资源的勘查工作和研究程度还远远不够，此外，开采技术的落后及急功近利的开采，已经损失和浪费了很多的松花石矿产，应加强松花石矿产资源的保护力度，并制定保护措施，使松花石这一珍贵资源得以有效合理地开发利用，保证松花石产业的持续、稳定发展。

Geological Features and Minerogenetic Condition of Songhua Stone Deposit in Jilin Province

WU Xing-tao
(Jilin Branch of China National Geological Exploration Center of Building Material Industry, Changchun 130033, China)

Songhua stone, also called "Songhua jade", is named after its similarity to the color of pine flowers, originating from the Songhua river basin under the foot of Changbai mountain. The geological scientific name for Songhua stone is siliceous powder limestone. It presents greenish and purplish red color, which often gives people a sense of feeling that it is flawless while in purple green, tender while pure, and gentle as a jade. Through analysis and investigation to mineral occurrences of Songhua stone, Songhua inkstone, and Songhua rare stone in the areas of Baishan and Tonghua city and Liangjiang town of Antu county in Jilin province, summarized the geological characteristics and metallogenic conditions on the deposits of Songhua stone.

Songhua stone; geological features; minerogenetic condition; Jilin

P619.281

A

1007-9386(2014)05-0051-02

2014-05-16