贵州省普定县砂岩村饰面石材矿特征与找矿标志探讨

骆 娟

(贵州省地质矿产勘查开发局一一二地质大队，贵州 安顺 561000)

0 引 言

随着社会经济的不断发展，人名生活水平的不断提高，人们开始追求高品质生活，对家庭居住条件的要求越来越高，作为建筑和家庭装修必不可少的饰面石材矿开始走上社会舞台，成为了人类生活的必需品。我国开发利用饰面石材的历史悠久，但是作为一个产业，与国外石材工业发达国家相比较，饰面石材工业在我国属于一个新兴的工业产业。贵州省被称为“沉积王国”，是优质饰面大理石的重要产地。贵州省饰面石材资源具有储量大、分布广、品种多、材质优等特点。安顺市饰面石材资源丰富、品种多、分布范围广。现已经初步预测饰面石材矿资源量334亿 km3，远景资源量376.65亿 km3，资源种类17种。

1 研究区区域地质背景

本区大地构造位置处于扬子准地台-黔中隆起-遵义断拱贵阳复杂构造变形区西段，研究区位于五指山背斜南东翼(见图1研究区构造单元划图)。本区地质构造较简单，构造线呈北东-南西向展布，次为北西向，主要由一系列较紧密的褶皱和断层组成。区域上出露地层由新至老依次为：第四系(Q)、第三系(E)、三叠系中统关岭组(T2g)、三叠系下统大冶组(T1d)、三叠系下统永宁镇组(T1yn)、二叠系上统长兴组+大隆组(P2c+P2d)、二叠系上统龙潭组(P2l)、二叠系下统茅口组(P1m)、二叠系下统栖霞组(P1q)、二叠系下统梁山组(P1l)、石炭系上统马平组(C3mp)、石炭系中统黄龙组(C2hn)、石炭系下统摆佐组(C1b)、石炭系下统大塘组(C1d)、寒武系中统高台组(∈2g)、寒武系下统清虚洞组(∈2q)、寒武系下统金顶山组(∈2j)。

2 研究区矿床特征

2.1 地层特征

研究区出露地层由老到新为三叠系下统大冶组灰岩、第三系紫红色砂岩、角砾岩(研究区内分二个段)、第四系，其岩性组合特征描述如下：

三叠系下统大冶组(T1d)：顶部为灰色隐晶质灰岩夹角砾状灰岩，研究区内未出露完整，厚度大于60 m，未见底。

第三系第一段(Ea)：为暗紫红色厚层至块状角砾岩，角砾由灰岩、砂岩、燧石和泥岩等组成，胶结物为砂、泥、钙质、铁质，呈基底式胶结，岩体破碎。为矿层底板，区内厚度约50 m。与下伏地层呈不整合接触关系。

第三系第二段(Eb)：为暗紫红色厚层至块状砂岩夹少量角砾岩，角砾由灰岩、砂岩、燧石和泥岩等组成，胶结物为砂、泥、钙质、铁质，呈基底式胶结，为本次勘查工作目标矿层。未见矿层顶板，厚度大于20～60 m，平均厚度约40 m。

第四系：主要坡积和残积层，其次为砂质粘土和碎石组成的冲积层。厚度0～5 m。分布于研究区沟谷两侧地带。与下伏地层呈不整合接触。

2.2 构造特征

2.2.1 褶皱

研究区内褶皱发育轴向为北东向向斜，在研究区内延伸约0.8 km，轴向约63°，为一向斜，核部地层为第三系第二段(Eb)，南东翼地层倾向290°～340°，倾角12°～35°，北西翼地层倾向140°～170°，倾角15°～25°，轴面倾向北东，本构造控制了矿层(Eb)的产出。

2.2.2 断层

研究区内构造简单，仅仅见少量的节理、裂隙，区内未见断层出露。

2.2.3 节理、裂隙构造

区内含矿地层较新，受构造影响较小，所以节理、裂隙不发育，每10 m2约发育一条节理裂隙。

2.3 矿体特征

贵州省安顺市普定县鸡场坡乡砂岩村昌盛饰面石材矿拟开采矿层为第三系第二段(Eb)紫红色砂岩，矿层呈层状沿层面产出，形态结构简单，厚度较稳定，偶夹角砾岩。矿层产状与地层产状一致，向斜南东翼地层倾向290°～340°，倾角为12°～35°，平均22°，向斜北西翼地层倾向137°～175°，倾角为12°～20°，平均18°。

过本次工作成果，研究区矿床类型为沉积型矿床，矿层呈层状产出。形态较规则，矿体边界很大程度上受后期剥蚀，切割影响，以含矿层自然剥蚀边界产出，矿体在平面形态呈波状，在剖面上呈层状。

矿体为第三系第二段(Eb)紫红色砂岩，厚度变化较大，偶夹角砾岩，矿体在研究区范围内东西延展约600 m，南北延展约500 m，矿层厚度为20～60 m，平均厚约40 m。

2.4 矿石质量

2.4.1 矿石颜色及硬度

实地观测，本区饰面用砂岩呈暗紫红色、紫红色，色彩明爽，色泽柔和、稳定，块状，见图2。

图1 矿石粗加工样图

2.4.2 矿石结构构造

矿石结构主要为中-粗粒结构，磨圆度、分选性好，构造为层状产出，致密块状。

2.4.3 矿石成分

矿石由粒度较均匀的石英颗粒、岩屑等组成，矿石中SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Fe2O3百分含量分别为：58.08、18.74、2.03、3.63、1.13。

2.4.4 装饰性能

颜色：暗紫红色、红色。

放射性：样品的Ira=0.150，Ir=0.300，均小于国家标准限值，对人体无害。

2.4.5 矿石物理性能

根据《贵州省有色地质中心实验室(报告编号：YK201601015)检测结果，矿石各项物理力学性能中有1项低于符合国家行业标准GB/T19766《天然砂岩建筑板材》的技术要求，其余6项均符合国家行业标准的要求。具体检测结果见表1：

表1 普定县鸡场坡乡砂岩村昌盛饰面石材矿物理性能检测结果表

2.4.6 矿石放射性根据《建筑材料放射性核素要求》(GB6566-2010)及《贵州有色地质中心实验室放射性检测报告》分析成果：aRa(镭-226)为29.95Bq/kg；aTh(钍-232)为42.77Bq/kg；aK(钾-40)229.84Bq/kg；

表2 r谱分析报告

根据国家标准Ira、Ir测量值计算公式：

Ira=CRa/200=0.123≤1.0

Ir=Cra/370+CTh/260+Ck/4200=0.300≤1.0

具体见表2。

矿山送检样品的Ira=0.150，Ir=0.300，均远小于国家标准限值，对人体无害。符合A类装饰装修材料要求，矿石制品使用范围不受限制从以上特征及测试结果表明：本区饰面砂岩矿石结构致密，质地细腻，硬度适中，裂纹少，压缩强度及弯曲强度均较高，抗风化能力较强，物理化学性能较好；矿石易切割，打磨、抛光，颜色较纯正，一般无杂质，花纹和谐、光泽度较高，加工性能及装饰性能较好；放射比活度≤350 Bq/Kg，属于A类产品，其制品使用范围不受限制，可作为建筑内、外装饰材料或家具饰面石材的原料。

3 矿床成因

研究区内的饰面石材经历了母岩风化剥蚀，经雨水、河流冲刷搬运至河谷中，再次沉积成岩成矿。在成岩成矿过程中，大量的含铁物质处于氧化环境，低价铁离子全部氧化为高价离子，使得矿体的含铁物质都以高价态形式存在而使颜色成红色。

第三系地层第二段(Eb)砂岩单层厚度和颜色花纹均达到饰面石材矿标准，成为饰面石材矿床，属沉积型矿床。

4 找矿标志

4.1 地层标志

研究区饰面石材矿产于第三系第二段(Eb)地层中，岩性为紫红色砂岩，矿层呈层状沿层面产出，形态结构简单，厚度较稳定，严格受第三系第二段(Eb)地层控制。

4.2 构造标志

饰面石材矿对完整性要求比较高，强烈的地质构造作用会破坏饰面石材的完整，区内优质的饰面石材常常出现在地质构造不强烈的区域；

4.3 地层产状标志

在地层产状比较平缓的部位，往往出现优质的饰面石材矿体，而地层产状较陡峭的区域，饰面石材矿的品质、硬度等往往达不到要求；

4.4 颜色标志

区内的优质石材矿是一套紫红色砂岩，紫红色砂岩风化后往往在附近形成大面积的红色砂土，研究区内大面积的红色沙土层的出现可以作为找矿的主要标志之一。

4.5 矿石结构构造

矿石结构主要为中-粗粒结构，磨圆度、分选性好，构造为层状产出，致密块状。区内具有致密块状结构，厚层块状的紫红色岩体，往往能达到饰面石材工业指标标准。