内蒙古阿拉善盟饰面石材用花岗岩矿地质特征及开发利用

2021-08-29郑建勋

中国非金属矿工业导刊 2021年4期

郑建勋

(中国建筑材料工业地质勘查中心内蒙古总队，内蒙古呼和浩特 010010)

内蒙古自治区饰面石材用花岗岩矿分布较多，资源储量较大，是内蒙古的优势矿种，在全国居于前列。而内蒙古饰面石材用花岗岩矿分布又相对集中，阿拉善盟是内蒙古饰面石材花岗岩矿分布数量最多、资源储量占比最大的盟市。本文对阿拉善盟分布的饰面花岗岩矿进行了全面收集梳理，分析归纳了区域整体资源概况和地质特征，总结了开发利用现状，并对开发利用提出了建议。

1 资源概况

据内蒙古自然资源厅矿产资源储量表数据[1]，截至2018年底内蒙古饰面石材用花岗岩矿上表矿区共计33处，累计查明资源储量合计93 673.5×104m3，保有资源储量合计93 640.3×104m3，保有量居全国第2位。截至2018年底阿拉善盟饰面石材用花岗岩矿上表矿区共计16处(图1、表1)，占全内蒙古上表矿区总数的48.5%；累计查明资源储量合计47 591.5×104m3，占全内蒙古上表矿区累计查明资源储量总量的50.81%。无论矿区数量和资源储量都占到内蒙古一半左右。阿拉善盟是内蒙古饰面石材用花岗岩矿资源最为丰富的地区。

图1 阿拉善盟饰面石材用花岗岩矿分布图

阿拉善盟各饰面石材用花岗岩矿区储量规模都比较大，大中型以上矿区有11处，占阿拉善盟全部矿区数的68.75%。各矿区构造比较简单，矿体较完整，节理裂隙少，平均荒料率较高(32.24%～67.8%)。勘查程度普遍较高，全部都达到详查以上。普遍为近年勘查成果，距今时间较短，尚未全部开采利用(表1)。

表1 阿拉善盟饰面石材用花岗岩矿基本情况一览表

2 区域地质特征

阿拉善盟分布的饰面石材用花岗岩矿主要集中在阿拉善左旗的巴彦诺日公苏木和相邻的阿拉善右旗曼德拉苏木，除额济纳旗望湖山饰面石材用花岗岩矿外，都属于巴彦诺日公苏木南部的巴彦诺日公梁大岩基(图2)[2-5]。

2.1 地层

区域地层发育不全，且出露面积较少，主要分布在巴彦诺日公梁大岩基周边，主要有中太古界乌拉山岩群(Ar2W)、中元古界渣尔泰山群书记沟组(Chs^)和阿古鲁组(Jxa)、上古生界二叠系大红山组(P1d)、中生界白垩系庙沟组(K1mg)、古近系清水营组(E3q)和新近系苦泉组(N2k)和第四系。

2.2 构造

区域右部大地构造位置为华北地台(I)-阿拉善台隆(I1)-巴音诺尔公断隆(I12)，左部位于华北地台(I)-阿拉善台隆(I1)-雅布赖山断隆(I11)。区内出露以岩浆岩为主，地层缺失较多，元古界以上地层产状较平缓。区内构造以断裂构造为主。

巴彦诺日公梁大岩基断裂构造按构造行迹方向分为东西向、北东向及衍生的北西向等，其中东西向、北东向为主要构造骨架。与断裂构造相伴随的节理裂隙在岩基内广泛分布。经对区域各饰面石材矿区统计，节理裂隙按走向主要有北东向和北西向两组，呈“X”型，性质为压扭性剪节理。北西向节理走向一般270～330°，倾向北东或南西，北东向节理走向一般20～70°，倾向北西或南东。两者倾角都较陡，一般大于70°。

2.3 岩浆岩

巴彦诺日公梁大岩基在区域内出露面积约 2 000km2，整体呈东西向展布。岩浆岩多期次特征明显，时代从元古宙至晚古生代三叠纪，从深成相到喷出相，从基性岩至酸性岩，且岩浆同化混染作用普遍，岩石类型多样。

元古宙主要有角闪辉长岩、闪长岩。志留纪主要有斜长花岗岩、二长花岗岩、片麻状二云母花岗岩。元古宙和志留纪岩浆岩都呈捕虏体产于二叠纪或三叠纪花岗岩体内。泥盆纪主要为花岗岩和花岗闪长岩，呈岩株产出。

二叠纪花岗岩岩浆的侵入，是区域内最大的一次岩浆侵入活动。二叠纪岩浆岩分布最广，属中深成岩基产出，构成巴彦诺日公梁大岩基的主体，其与饰面石材矿关系最密切。二叠纪花岗岩按岩相带划分为边缘相细粒或中粒黑云母花岗岩(Pγβc)和过渡相似斑状黑云母花岗岩(Pγβb)。两者结构不同，矿物含量略有差异，都是饰面石材花岗岩矿主要赋矿岩体。岩石一般呈肉红色，花岗或似斑状结构，块状构造，矿物成分主要为钾长石(40%～50%)、斜长石(20%～30%)、石英(20%～35%)、黑云母、角闪石等。二叠纪花岗岩局部二长花岗岩也可作为饰面石材。

三叠纪岩浆岩主要分布在区域东部和西部，呈岩株岩枝切穿二叠纪及前期各类岩浆岩，岩性主要为花岗岩、花岗闪长岩，局部钾长花岗岩。三叠纪花岗岩类也是饰面石材花岗岩矿赋矿岩体。

2.4 饰面石材用花岗岩矿特征

阿拉善盟饰面石材用花岗岩矿除额济纳旗望湖山饰面石材用花岗岩矿外，其他15个矿区都分布在巴彦诺日公梁大岩基区域(表2、图2)。

表2 阿拉善盟饰面石材用花岗岩矿特征一览表

图2 巴彦诺日公一带区域地质简图

区域右侧为大岩基主要出露区，集中分布了11个矿区，行政区划都属阿拉善左旗。矿区赋矿岩体为二叠纪花岗岩和三叠纪花岗岩，以二叠纪花岗岩为主(10个矿区)，且岩相特征过渡相多于边缘相。二叠纪花岗岩矿石类型主要有黑云母花岗岩、二长花岗岩等，三叠纪花岗岩矿石类型为钾长花岗岩。

区域左侧为大岩基的西部外围，岩基被大面积新生代地层覆盖，露头较少。该区域分布了4个矿区，行政区划都属阿拉善右旗。矿区赋矿岩体为二叠纪花岗岩和三叠纪花岗岩，同样以二叠纪花岗岩为主(3个矿区)，且岩相特征均为边缘相。二叠纪花岗岩矿石类型主要为含黑云母花岗岩。三叠纪花岗岩矿石类型为含黑云母(二长)花岗岩。

额济纳旗望湖山饰面石材用花岗岩矿单独分布于额济纳旗。赋矿岩体为三叠纪二长花岗岩，与巴彦诺日公梁大岩基无关。矿石类型为二长花岗岩。

3 矿石加工技术性能及开发利用

阿拉善盟各饰面石材用花岗岩矿区节理裂隙较少，荒料率较高。石材产品颜色一般为肉红色，个别偏黄或偏灰白，颜色均一、稳定，色差小，可拼性好，光泽度较高(83～100)，硬度高，强度大，耐磨损，板材率较高[6-10]。商品名称有“诺尔缘”(图3a)、“沙莉金麻”(图3b)、“胡杨红”(图3c)、“阿拉善红钻”(图3d)等，品质上多数属中—高档石材。

图3 阿拉善盟饰面花岗岩矿典型石材品种花色

3.1 矿石物理性能

阿拉善盟各饰面石材用花岗岩矿采集物理力学样品对矿石物理性能[11]进行了测试(表3)。各矿区矿石体积密度变化区间为2.57～2.67g/cm3，高于2.56g/cm3，且变化范围很小；吸水率变化区间为0.22%～0.60%，全部符合一般要求(≤0.60%)，大部分矿区可达到功能用途要求(≤0.40%)；压缩强度干燥状态下变化区间为102.1～152.03MPa，水饱和状态下变化区间为70.09～132.32MPa，除诺尔公蟒格日素矿区“诺尔缘”矿石较低外(压缩强度水饱和状态下70.09MPa)，其他矿区都达到要求(≥100MPa)；弯曲强度干燥状态下变化区间为8.29～12.40MPa，水饱和状态下变化区间为8.12～12.17MPa，都能达到要求(≥8MPa)；耐磨性部分矿区未测试，测试的矿区结果变化区间为30.15～104.78(L/cm3)，超过一般要求(≥25L/cm3) 很多，耐磨性较佳。

表3 阿拉善盟饰面石材用花岗岩矿石材质量及开发利用简表

3.2 矿石加工性能

阿拉善盟各饰面石材用花岗岩矿进行了矿石加工技术性能测试，板材率变化区间为25.22～ 30m2/m3(2cm厚板)和19～23m2/m3(2.5cm厚板)，全部达到板材率一般要求(≥25m2/m3(2cm厚板)、≥18m2/m3(2.5cm厚板))。

3.3 开发利用情况

阿拉善盟巴彦诺日公—曼德拉一带饰面用花岗岩的开发利用最早可以追溯至1988年。当年由阿拉善盟矿产建材工业公司从西德引进采矿配套设备，进行石材生产。经过多年的发展，目前石材市场发展势头良好。当地矿业开采较发达，交通、电力、用水等外部条件较齐备，也符合当地的产业政策。开采加工成本相对较低，交通运输条件便利，有较大的竞争优势。2015年饰面石材花岗石开采荒料1.3×104m3，2016年开采荒料1.4×104m3。花岗石荒料售价在400～800元/m3，板材价格在60～70元/m2。当地已建立石材加工园区，石材成品主要供应内蒙、宁夏、山西、陕西、甘肃和福建等地，市场潜力巨大。

随着社会对花岗岩石材需求量的不断增加，饰面用花岗岩矿的地质勘查投入也不断加强。2010年以后尤其2015年以后提交的报告最多，反映了开发利用对地质勘查的拉动作用[12]。

3.4 存在的问题

阿拉善盟饰面用花岗岩矿虽然储量较大，资源丰富，是内蒙古一处重要的饰面石材产地。但开发利用过程中还是要注意避免开发过热的问题。阿拉善盟饰面用花岗岩矿经历过石材发展速度过快，导致供大于求，生产方相互压价，导致价格不断下跌的不良情况。而且产品花色较单一，同质化比较明显，缺乏高档产品等问题都是可能影响供大于求的因素。今后生态环境保护不断加强，各种成本不断上升，也会影响到当地产业的长远发展。