纳米比亚卡里比布矿区饰面大理岩矿矿床地质特征及成矿分析

张燕挥

（山东省物化探勘查院， 山东济南 250013）

饰面石材是可以用来加工成用做建筑物的内外墙、地面、柱面、台面等的石材，随着国内外建筑装饰业的稳步发展，建筑用石材产品市场形势非常看好［1-2］。我国大理石资源丰富，但是经过一千多年的开采，老矿山已枯竭，新矿床也未发现，质量好的矿山更寥寥无几，且开采条件比较恶劣，导致市场上饰面用大理岩石材供不应求。

纳米比亚饰面大理岩矿资源丰富、品种齐全、品级高，勘查、开发条件简单，经过两年的勘查工作在矿区内估算资源总量3000 万m3，为大型大理岩矿床，投产后可以有效缓解国内市场饰面用大理岩供不应求的局面。

1 矿区地质特征

1.1 地层

矿区内的地层主要为新元古代达马拉系哈考斯统上阶和第四系，见图1。

1.1.1 达马拉系哈考斯统上阶

达马拉系哈考斯统上阶呈带状从矿区中部穿过，主要为白色、灰白色大理岩，灰色变质石英砂岩、灰色石英片岩等，走向北东—北北西，倾向南东-北东，倾角42°～75°。根据岩性变化特征，将测区内出露的该岩组划分为四个岩性段，分别为：

图1 矿区地质简图

1 段（Dlu）1：为白色大理岩层，层内夹少量片岩及砂岩，厚度小于80m；2 段（Dlu2）：为白色白云石大理岩夹灰色二云石英片岩、灰黑色黑云斜长片麻岩、变质砂岩等，局部夹片麻状斜长角闪岩，厚度小于110m；3 段（Dlu3）：为白色白云石大理岩，含白色透闪石细脉，厚度500m～1500m，是主要赋矿层位；4 段（Dlu4）：灰黑色大理岩夹黑云石英片岩、片麻状斜长角闪岩等，厚度300m～1000m。

1.1.2 第四系

第四系（Q）主要分布于矿区北、西、南边部，主要为残坡积砂土层、砂砾石层，厚度一般0.2m～1m，最厚不大于2m。

1.2 构造

1.2.1 褶皱构造

发育于达马拉系哈考斯统上阶中，为一背斜褶皱，轴线近东西方向，并向东倾。南西翼地层倾向145°～150°，倾角45°～65°；北东翼地层倾向50°左右，倾角45°～60°。

1.2.2 断裂构造

矿区内发育两条近平行的断裂构造，走向北东-南北向，分别编为F1、F2，见图1，均发育在上达马拉岩组3 段白色大理岩中，属于顺层断层，上下两盘均为白云石大理岩，近似环形，倾向南东，倾角46°～65°，形成宽5m～10m 破碎带，多被安山玢岩充填。F1 向南西延伸至矿区外围，长达2.00km 以上，F2 长约0.8 km。

1.3 岩浆岩

矿区内岩浆岩主要有二长花岗岩和闪长玢岩，见图1。

1.3.1 黑云二长花岗岩

大面积分布于矿区西北部，呈岩株状产出。岩性为中粗粒二长花岗岩，未风化的岩石为肉红-浅褐色，微风化的岩石为浅棕黄色、棕黄色，似斑状结构，块状构造、弱片麻状构造。斑晶主要为钾长石，基质主要由斜长石、钾长石、石英及黑云母组成。

1.3.2 安山玢岩

安山玢岩分布于矿区中部的Dlu3段大理岩中，呈脉状产出，走向走向北东-北北东，倾角45°～58°。浅灰色、褐色，斑状结构，块状构造，见杏仁构造。基质为微晶结构，斑晶为斜长石。表面泥化、绢云母化。

2 矿区地质特征

2.1 矿体特征

考虑到矿体分布、矿石质量、农场边界及开采条件等因素，本次工作划分东、西两个矿段,见图1。

西矿段位于矿区西南部，呈北东向展布。矿石类型为透闪石条纹白云石大理岩和白色白云石大理岩。矿体总长约2000m，厚度480m～600m。矿体总体走向为北东向，倾向南东，倾角43°～52°。

东矿段呈北西向展布，面积较大。矿体长1600m，厚度较大，产状116°～143°∠45°～65°，矿体呈近梯型。矿石类型主要为透闪石条纹白云石大理岩和白色白云石大理岩，小规模分布浅绿色透闪石大理岩。

2.2 矿石特征

矿石为大理岩，为碳酸盐岩经区域变质作用和接触变质作用形成，属中低温变质作用的产物。岩石主要矿物有白云石和方解石，此外含有透闪石、透辉石、镁橄榄石、蛇纹石等。岩石结构以粒状变晶结构为主、夹有变余结构，块状构造。

2.2.1 矿物成分和化学成分

矿层岩石类型有两种，为透闪石白云石大理岩、白云石大理岩。

表1 化学样品分析结果登记表/%

透闪石白云石大理岩，岩石具细粒变晶结构，主要矿物含量白云石50%～85%，方解石5%～15%，透闪石6%～40%。

白云石大理岩，岩石具细粒变晶结构，主要矿物白云石90%～99%，少量方解石和透闪石。

通过对采集的样品进行化学成分分析，结果如表1所示，由表可知，K2O、Na2O、CaO、MgO 等成分无明显变化，但透闪石大理岩样品SiO2含量明显较高，原因是透闪石属硅酸盐矿物。

2.2.2 物性特征

饰面石材作为天然的装饰材料，其物理特性是一个重要的评价参数，在相当程度上物性决定了其装饰性能。为了解矿区大理岩装饰性能，为矿床技术经济评价和开发利用提供基本依据，勘查工作采集5组样品进行了物性参数测试和放射性测试，其分析结果如表2和表3所示。

矿石物理性能均超过装饰饰面板物理性能工业要求，其中抗压强度远远超过工业要求。

表2 矿体物性特征分析结果登记表

放射性强度远小于A级量标准，属超A级产品［4-6］。

表3 放射性强度分析数据登记表

2.2.3 矿石颜色与花纹

矿石颜色是饰面石材矿石质量的重要内容之一，石材矿石的颜色、光泽、表面花纹与矿石内部所含矿物组分及结构、构造等密切相关。本区矿层厚度大，延伸稳定，是浅海陆棚沉积巨厚碳酸岩遭受区域变质和接触热变质形成，矿体岩石保留了原岩的层理特征。矿石中变质矿物为白云石、方解石和透闪石，这三种矿物一般情况下呈白色。透闪石呈条带状分布，且颜色与白云石、方解石有区别，部分透闪石呈浅绿色，透明，玉化强。

2.3 矿石类型

根据野外调查及钻孔验证，对比邻区矿山，确定本矿区矿体矿石类型有三类：

Ⅰ类，白色条纹状透闪石白云石大理岩，矿区主要矿石品种，两个矿段均有分布。矿石底色为白色、纯白色，透闪石条带分布均匀，条纹粗细均匀，具有方向性的定向排列（纹理），矿体切割成板材后花纹较好。

Ⅱ类，白色白云石大理岩，两个矿段中均有分布，矿石为纯白色、白色大理岩，条纹不发育，其中白云石、方解石颗粒较细，磨光效果较好。

Ⅲ类，浅绿色透闪石大理岩，为玉质大理石。主要分布在西矿段西南部，矿石中透闪石呈淡黄绿色、浅绿色，白云石、方解石均呈白色，且透闪石分布不均匀，呈团块状、条带状分布，玉感好。

2.4 矿石品级、品种与分布

依据白色度、颗粒度、质感、花纹、致密细腻程度将矿区内三个矿石类型划分为三个品级：透闪石条纹白云石大理岩和白色白云石大理岩：白色，硬度较大，分布广泛，是主要开采目标。优质白云石大理岩：裂隙不发育，硬度大，白色白云石大理岩。浅绿色透闪大理岩：浅绿色，玉感好，品质高，主要分布于西矿段西南部。

2.5 矿体夹石

矿体中共有两种夹石，分别是构造破碎岩和安山玢岩岩脉。构造破碎岩主要分布在西矿段中部的构造带内，走向北东-北北东，倾角28°～55°，长约1km，宽度5m～10m，裂隙发育，岩石破碎；安山玢岩岩脉主要分布在西矿段中部，地表出露3 条岩脉，走向与构造破碎带相近，倾角45°～58°，宽度30m～50m，长度280m～950m，岩性为安山玢岩。

3 矿床成因和找矿标志

大理石矿体产于7.0 亿年～6.6 亿年前浅海陆棚环境下沉积形成的哈里斯统巨厚碳酸岩，从1 段开始就有碳酸岩出现，到2 段逐步增多，3 段全部为碳酸岩，4 段又以碳酸岩和碎屑岩互层。该地层在达马拉运动中遭受达马拉期的区域变质作用形成区域变质岩，即包括片岩、变质砂岩、大理岩形成。这些变质岩具各种变晶结构，出现变质矿物有绿帘石、绿泥石、白云石、方解石、滑石、蛇纹石等。该地层遭受区域变质作用的同时该区发生寒武-奥陶纪侵入岩体侵入作用，导致地层接触热变质现象也十分明显，出现角岩、矽卡岩等，与围岩接触部位可见伟晶岩壳，变质矿物中常见白云石、透闪石、阳起石、透辉石等热变质矿物。从成因上看，本区大理岩矿层是特定条件下区域变质和接触热变质作用的结果。

对于寻找该类大理石矿床，初步总结找矿主要标志有一下几点：①找层位，要找哈考斯统上阶3 段白色厚层-块状大理岩；②找岩体，寒武纪-奥陶纪侵入岩体发育的地方大理岩因接触热变质作用变质作用更强烈，矿石品级更高；③注意构造复合部位，地层出露较宽地方；④注意矿物颗粒，一般白度较高颜色较好的品种大理石，主要矿物白云石和方解石等颗粒一般在0.1mm～0.6mm 之间。

4 结论

纳米比亚卡里比布矿区大理岩矿体呈层状赋存于哈里斯统地层中，矿床成因与区域变质作用、接触热变质作用关系密切。矿床规模为大型，矿石各项指标均满足饰面大理岩规范要求，具有良好的开采开发利用价值。