大悟县夏店地区饰面用花岗岩矿床特征及开发探讨

叶昌智, 刘铭敏, 杨载熙, 孟志鹏

(湖北省地质局 第六地质大队,湖北 孝感 432100)

大悟县夏店地区饰面用花岗岩矿床特征及开发探讨

叶昌智, 刘铭敏, 杨载熙, 孟志鹏

(湖北省地质局 第六地质大队,湖北 孝感 432100)

大悟县夏店地区饰面用花岗岩矿床主要分布于燕山期侵入岩夏店岩体中,岩石类型主要以细中粒二长花岗岩和中粗粒二长花岗岩为主,花岗岩矿是岩浆型花岗岩经历后期改造作用形成的,具有多期成矿特点,成矿作用主要包括岩浆侵入活动、构造运动、侵蚀及风化作用等。花岗岩体的出露、节理裂隙较少的岩块、弱风化带是该地区饰面用花岗岩矿重要的找矿标志。为促进大悟县矿业开发,制定饰面用花岗岩矿专项矿产资源规划势在必行。

饰面用花岗岩矿床;成矿特征;矿床成因;找矿预测;矿业开发

图1 区域构造单元示意图

改革开发以来,随着人民生活水平的不断提高,花岗岩作为饰面用石材以其坚实耐用、光洁度好、花纹美丽而为人们所喜欢。

大悟县夏店地区是花岗岩分布比较广泛的地区,主要集中在夏店地区夏店岩体中[1]。

1 区域地质背景[2]

大悟县夏店地区位于华北板块与扬子板块之间南大别地体的南缘,属秦岭褶皱系(Ⅰ级)、桐柏—大别中间隆起带(Ⅱ级)、大别山复背斜大悟褶皱束南缘(Ⅲ级)。新—黄断裂从工作区西南面通过[3](见图1)。

2 区域地质[4]

2.1 地层

区域地层由新到老分述如下(见图2)。

2.1.1 第四系冲积、残坡积物(Qh)

主要分布于河流和低洼沟谷地带,松散堆积,由砾石、砂土及亚砂土、亚粘土等组成。

2.1.2 志留系上—中统紫阳阶—大中坝阶余河片麻岩(岩)组(S2-3y)

主要分布于刘集镇北部,夏店岩体北东部,出露地层为紫阳阶—大中坝阶余河片麻岩(岩)组,主要岩性为白云钠长片麻岩、白云石英片岩、浅粒岩。

2.1.3 志留系下统龙马溪阶新城基性火山岩(岩)组(S1xc)

主要分布于刘集镇北部,夏店岩体北东部,出露地层为龙马溪阶新城基性火山岩(岩)组,主要岩性为斜长角闪片岩夹白云石英片岩—石榴云母片岩。

图2 大悟县夏店饰面用花岗岩矿区域地质图[5]

2.1.4 寒武系上统—奥陶系马吼岭(岩)群(∈3OM)

围绕夏店岩体四周分布,出露地层为马吼岭(岩)群,主要岩性为白云片麻岩、白云石英片岩、斜长角闪片岩。

2.2 岩浆岩

2.2.1 侵入岩

区域上侵入岩有志留纪基性侵入岩和中生代白垩纪花岗岩。

2.2.1.1 志留纪基性侵入岩(Sν)

夏店以西及刘店镇附近零星出露,呈脉状、透镜状产出。

2.2.1.2 中生代白垩纪花岗岩

分布于测区西南部大悟县夏店—黄陂区蔡店镇一带,平面上呈卵圆形,出露面积约137.5 km2。根据岩石矿物成分、结构构造将本序列划分为如下四种岩相:

(1) 细粒黑云二长花岗岩(K2Xηγ) 见于蔡店乡及其周边的胡家坳和吴家湾等地,出露面积约5 km2。

(2) 中粒黑云二长花岗岩(K2Zηγ) 分布于风栖山—赵家寨一带,面积约62.5 km2。

(3) 粗粒黑云二长花岗岩(K2Cηγ) 分布于黄陂县团山寨一带,出露面积约55 km2。

(4) 斑状二长花岗岩(K2Bπηγ) 主要分布于大悟县去皮顶一带,出露面积约15 km2。

2.2.2 脉岩

主要为细粒(二长)花岗斑岩脉(γπ)、伟晶岩脉(ρ)、石英脉(q)及煌斑脉(χ)、细晶岩脉(τ)等。

2.3 构造

本区西侧为澴水断裂,南侧为新(城)黄(陂)断裂。区内构造以断裂活动为主,发育有各方向的脆性断裂,其中北西西向、北北东向两组尤为发育,它们组成了区内网格状的断裂构造格架。

3 矿床地质[5]

3.1 矿体特征

3.1.1 矿体形态、类型

夏店地区饰面用花岗岩矿体近似椭圆形,根据岩石矿物成分、结构构造不同将其划分为粗中粒二长花岗岩(K2Zηγ)和中粗粒二长花岗岩(K2Cηγ)2种岩性。粗中粒二长花岗岩主要分布于工作区白果树水库东侧,面积约0.1 km2;中粗粒二长花岗岩主要分布于测区东南部大悟县广汉寺西南部,出露面积约0.2 km2,节理裂隙不甚发育。

3.1.2 矿石特征

3.1.2.1 矿石花色品种

本地区矿石花色品种主要有2种,按产品名称分为“木兰花”和“木兰红”(见照片1、照片2)。其中:“木兰花”为粗中粒二长花岗岩,浅肉红色,中粗粒粒状结构,由浅肉红色、深灰色及灰白色等颜色矿物组成,白色花、肉红色花纹个体较大,仿佛花朵一般,周围有黑色星点点缀,形成可爱的“木兰花”;该品种一般适宜室内地面及宾馆、楼堂管所等建筑物外墙面装修。“木兰红”为中细粒二长花岗岩,深红色,中细粒结构,主要由深红色、灰白色及少量深灰色等相间组成,互相包裹,颗粒较均匀,肉红色矿物颜色较深,与灰白色矿物及黑色矿物互相衬托,构成了美丽的“木兰红”;该品种总体感觉比较新颖、明亮,适宜宾馆、楼堂管所等建筑物外墙装修,也可以雕刻成各种工艺品等。

照片1 木兰花Photo 1 Magnolia

照片2 木兰红Photo 2 Mulanhong

3.1.2.2 矿石特征

(1) 矿石为浅灰白—浅肉红色,颜色花纹均一。

(2) 矿石放射性强度。经武汉核工业测试中心测试,该区矿石天然放射性强度并不高,最高为13伽玛(约0.33贝/g),一般为4～5伽玛(约0.10～0.13贝/g),最低为2伽玛(约0.05贝/g)。表明矿石放射性浓度在饰面石材允许范围之内,对人体无害。

(3) 矿石的物理性能。根据矿石物理机械性能测试结果表明,矿石抗压强度>200 MPa,抗折强度>20 MPa,光泽度一般88°～95°,平均92°；矿石吸水率0.27%～0.33%,平均0.30%,明显>0.15%,质量上均符合饰面石材工业指标要求；矿石体重一般为2.62～2.65 g/cm3,见表1。

表1 物理性能测试结果表

3.2 荒料率

3.2.1 图解荒料率

通过矿区1∶200比例尺采坑及天然露头素描,对荒料进行试裁,其理论成荒率最大为46%,最小为34%,平均为40.0%。

3.2.2 生产荒料率

该区尚未进行试生产,经过邻近矿区大悟县悟源石材厂、大悟县振兴石材厂等厂家2年的机械开采统计,矿体的生产荒料率均为36%～45%左右。

4 矿床成因初探

4.1 成矿模式

夏店地区饰面用花岗岩矿成矿母岩为夏店岩体,具有多期成矿特点。岩浆侵入作用形成的花岗岩体经构造活动抬升至地表,且在岩体内形成各种裂隙,经受侵蚀风化作用,形成出露地表的花岗岩体。由于地貌差异及花岗岩中节理裂隙发育程度的差异,各段接受后期风化作用的能力大不一样,使得花岗岩体中可供利用的饰面用花岗岩矿体往往不连续地出现,从而形成饰面石材花岗岩矿带。

4.2 成矿过程

根据夏店地区饰面用花岗岩矿的形成机理及产出特征,研究其主要成矿作用应包括岩浆活动、构造运动、侵蚀作用和风化作用。

4.2.1 岩浆活动

燕山期是太平洋板块向欧亚板块强力俯冲期,形成规模宏大的滨太平洋构造—岩浆带,本区位于该带中西部,岩浆活动极为频繁。地壳深部岩浆在向地壳浅部运移的过程中,随着温度与压力的降低,结晶冷凝,形成岩浆岩。本区分布的夏店二长花岗岩体,为饰面用花岗岩矿的形成提供了必要的物质基础。

4.2.2 构造运动

燕山晚期以后的多期构造运动不仅将岩浆岩从地下一定深度抬升到近地表,同时在岩石中形成断层、节理、裂隙等,破坏了岩体的完整和连续性,而且构造运动形成地表的地貌分异,为后期侵蚀风化作用创造了条件。各类节理裂隙的发育程度直接影响花岗岩矿的可利用率和荒料率,只有在应力弱的地方,节理裂隙较少,才会成为成矿有利地段。

4.2.3 侵蚀作用

抬升到近地表的花岗岩体,在各种外力地质作用下,经冲刷、切割、剥蚀,出露于侵蚀基准面之上,而岩体中的节理裂隙发育带、断裂带往往先被侵蚀掉,残留下来的坚实部分,则成为饰面用花岗岩矿的主要赋存部位。

4.2.4 风化作用

出露于地表的花岗岩体受太阳辐射、大气、水、气温、生物等各种因素的影响,产生崩裂、分解或化学变化,使岩石的物理性质产生变化,不能达到饰面石材的技术标准要求,成为开采时必须剥离的废石。其风化剥蚀深度可从几十厘米到十几米不等,这直接决定着饰面用花岗岩矿体的剥采比,直接影响着饰面用花岗岩的经济效益。

5 花岗岩矿开发探讨

夏店地区花岗岩出露面积广,饰面用花岗岩矿找矿与开发潜力较大,结合夏店地区饰面用花岗岩的资源特点和开发利用现状,其开发需要注意以下主要方面:

5.1 专项规划[6]

制定矿产资源规划是积极保护矿产资源,维护国家矿产资源所有权益,加强矿产资源开发宏观调控,促进矿产资源合理利用,协调国民经济健康发展的重要措施和管理手段；作为一种地方特色产业,制定夏店地区饰面用花岗岩矿矿产资源专项规划势在必行。在对夏店地区饰面用花岗岩矿全面调查的基础上,划分相应的勘查规划区和开采规划区,据此来控制相应的探矿权及采矿权的投放,实现开发利用区域与总量调控,优化矿山布局,提高综合利用水平,加强矿山环境保护。

5.2 整体开发利用

应将饰面用花岗岩矿作为大悟县的特色产业进行开发,将资源优势转化为经济优势；加大宣传力度,提高夏店地区花岗岩石材矿资源和产品的知名度,吸引更多投资。

5.2.1 合理布局

调整开采规模,总体上控制矿山总数,提高生产规模,组建龙头型骨干企业,改变目前私有小型企业一统天下的局面；提升产品结构,引进新技术、新工艺、新设备,增强矿产品深加工生产和开发能力。

5.2.2 产品深加工

除了将花岗岩作饰面板材外,还可以将废弃岩石碎块作为建筑石料加以应用,大块石可以引进先进技术,雕刻成其他工艺产品,开发出新的应用领域和经济增长点。

5.2.3 加强环境保护

加大环境保护力度,建立有效的环保机制和措施,促进矿业开发与生态环境保护协调发展。

[1] 大悟县悟源石材厂.湖北省大悟县关溪花岗岩饰面石材矿储量报告[R].孝感:湖北省鄂东北地质大队,2005.

[2] 中华人民共和国区域地质调查报告四姑墩幅1∶25万[R].孝感:湖北省鄂东北地质大队,2013.

[3] 湖北省地质矿产局.湖北省区域地质志[M].北京:地质出版社,1990.

[4] 中华人民共和国区域地质调查报告麻城市幅1∶25万[R].武汉:湖北省地质调查院,2013.

[5] 叶昌智,姚媛,周旻.湖北省大悟县松林矿区饰面用花岗岩矿普查报告[R].孝感:湖北省鄂东北地质大队,2013.

[6] 鲁志雄,谭满堂，余明.随州饰面用花岗岩矿的勘查与开发[J].资源环境与工程,2013,27(1):32-36.

(责任编辑：于继红)

Discussion on Deposit Characteristics and Developmentof Decorative Granite in Xidian Area,Dawu County

YE Changzhi, LIU Mingmin, YANG Zaixi, MENG Zhipeng

(SixthGeologicalBrigadeofHubeiGeologicalBureau,Xiaogan,Hubei432100)

Decorative granite deposits in Xiadian area are mainly distributed in Xiadian rocks of Yanshannian intrusive rock.Rock type is mainly fine-medium adamellite and medium-coarse adamellite.Granite ore is a type of magmatic granite which is formed during late transformation,with ore-forming stage characteristics.Mineralization mainly include magma intrusion activity,tectonic movemnent,erosion and weatheing etc..Granite outcropping,jointed roch,less weakly weathered zone are important prospecting marks of decorative granite ore.To promote mining development,make special mineral resources planning is imperative.

decorative granite deposit; metallogenic characteristics; genesis of deposit; prospecting prediction; mining development

2015-03-11;改回日期:2015-04-01

叶昌智(1964-),男,工程师,地质矿产勘查专业,从事地质找矿工作。E-mail:ychzh0909@163.com

P588.12+1

A

1671-1211(2015)04-0404-04

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.201504008

数字出版网址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20150623.1403.001.html 数字出版日期:2015-06-23 14:03