陕西饰面石材矿床类型及资源潜力分析

李晓雄，崔拥军，寿立永，杨 波，郑海军

(中国建筑材料工业地质勘查中心陕西总队，陕西 西安 710003)

陕西省地处中国内陆腹地，地理位置特殊，成矿条件优越，矿产资源丰富。饰面石材是陕西省重要矿种之一，资源种类齐全、矿产品丰富，其中“华山白麻”、“西乡黑”和“安康瓦板岩”等商品在全国都享有较高知名度。饰面石材矿的开发利用为区域建筑业、房地产、基础设施建设提供了资源支撑，为地方经济发展作出重要贡献。

本文以陕西总队近年开展的“陕西省饰面石材矿产资源专项调查”为基础，分析总结了大理岩、花岗岩、板岩、砂岩四类饰面石材矿矿床类型及地质特征，圈定镇安胭脂坝—镇安西口大理岩类、商州牧护关—山阳小河口花岗岩类、延安枣园—子长砂岩类和紫阳庙坪—岚皋马家坪板岩类4个成矿远景区，对其成矿潜力进行概略评价；梳理总结了陕西省石材产业发展现状及问题，提出了意见建议，以期为陕西饰面石材勘查开发提供参考。

1 地质背景

陕西自北向南跨越华北板块、商丹板块对接带、扬子板块三大构造单元[1]。地质构造的复杂多样性，沉积、岩浆、变质建造时空异同性，构造发展的多旋迴性，为陕西饰面石材形成提供了优越的地质条件，形成了秦巴山区花岗石大理岩、陕南北大巴山区板岩、陕北延安地区砂岩的石材资源分布格局。

2 矿床类型及特征

根据陕西境内24处矿产地质特征，结合陕北延安正在开采砂石矿情况，按成矿有关的地层或岩石、矿床成因，将陕西境内饰面石材矿划分为大理岩、花岗岩、板岩、砂岩四种矿床类型(表1、图1)。

图1 陕西饰面石材矿主要矿产地分布图

表1 陕西饰面石材资源特征表

2.1 大理岩

截止2019年底，陕西省上表大理岩矿床12处，其中大型矿山3处、中型矿山8处、小型矿山1处，累计查明大理石资源储量10 763×104m3[2]。大理岩矿床分布于陕西省秦岭、大巴山及关中盆地北部山区一带[3]，主要分布于镇安县长坪(图2)、汉中西乡县马鞍山—留坝县青桥铺、宝鸡太白县牛家沟门—周至杏树梁、潼关县玉石峪等地。

图2 镇安长坪大理石

矿床主要赋存于沉积和沉积变质的碳酸盐岩中，矿床类型为沉积、区域变质、接触变质成因。矿体呈层状、似层状、透镜体状产出，局部矿体受岩浆岩及断裂构造破坏。岩性以大理岩、含白云石大理岩、白云质大理岩、灰岩为主，其中大理岩呈粒状变晶结构，块状、层状构造，矿物成分以白云石、方解石为主，少量的石英、云母等矿物。据统计，大理石矿床荒料率为28.8%～40.5%，矿石抗压强度62～208MPa，抗折强度7.4～29.6MPa，放射性元素未测出。目前市场流行的大理石品种有“镇安白”、“汉中白玉”、“凤县金丝白玉”、“富平墨玉”、“镇安胭脂红”和“蓝田玉”等，以白、红、黑、绿四个色系为主。大理岩矿床荒料率易受矿区节理发育程度的影响，并决定矿床的开采经济价值。

2.2 花岗岩

截止2019年底，陕西省上表花岗岩矿床7处，其中大型矿山1处、中型矿山2处、小型矿山为4处，累计查明花岗石资源储量2 263×104m3[2]。花岗岩矿床分布于秦岭及大巴山区，包括宝鸡市凤县—陇县、汉中市西乡县、商洛市丹凤县、西安市长安区、安康市宁陕县等地。

矿床主要赋存于超基性—基性、中性—酸性岩体中。矿体多呈长条状、带状、岩基状产出，岩性以辉长岩、黑云母花岗岩、混合长花岗岩为主。其中辉长岩矿物成分以辉石、斜长石、角闪石为主，辉长—辉绿结构，块状构造；黑云母花岗岩矿物成分以钾长石、黑云母、石英为主，花岗结构，块状构造；混合花岗岩矿物成分以正长石、斜长石、石英为主，细粒变晶结构，似片麻状构造。据调查，花岗石矿床荒料率为31.0%～48.1%，矿 石 抗 压 强 度129.2～235.3MPa，抗 折 强 度16.4～37.7MPa，放射样测试结果远小于国家标准。目前市场流行的有“华山白麻”(图3)、“凤州红”、“黑金沙”、“大金点”、“留坝大花绿”、“蓝晶彩钻”等品种[4-5]，这些品种色泽亮丽、造型美观，是优质的建筑装饰材料，深受市场的欢迎。

图3 华阴罗敷花岗石

2.3 板岩

截止2019年底，陕西省上表板岩矿床5处，其中中型矿山4处、小型矿山1处，累计查明板石资源储量共2 624×104m3[2]。板石矿床主要分布于陕南大巴山区的安康市镇巴、紫阳、岚皋、旬阳等地。

矿床主要赋存于寒武、奥陶纪地层中，矿床类型为动力变质型。矿体主要呈层状产出，局部矿体受岩浆岩及断裂构造破坏。岩性为炭质、钙质、灰质板岩，鳞片变晶结构、板状构造，矿物成分以绢云母、高岭石、方解石、石英等为主。抗压强度84.0～144.4MPa，抗 折 强 度14.0～16.0MPa，自然花纹美观、厚度均匀、质地坚实，荒料率为60%～77.5%，目前已经开发利用近十个品种，主要有“黑板石”、“绿板石”、“黄板石”、“灰板石”、“绣板石”(图4)等[6]，是天然绿色环保建筑装饰材料，深受市场欢迎。

图4 安康市旬阳县关山瓦板石

2.4 砂岩

截止2019年底，陕西省暂无上表饰面石材砂岩矿数据，饰面石材砂岩矿资源量不明。

砂岩类石材矿产主要分布于鄂尔多斯盆地中部延安市枣园至清涧一带，在陕北地区具有一定的开发利用程度。矿床主要赋存于三叠系延长组和侏罗系延安组内砂岩段，属沉积型矿床。矿体总体呈层状产出，主要为延长组砂岩和延安组砂岩。延长组砂岩岩性以灰白、浅灰绿色中细粒长石砂岩(图5)为主；延安组砂岩岩性以黄绿、灰绿及棕灰色细砂至粉砂岩为主。延长组和延安组砂岩具有厚度大、矿物分布均匀，结构致密的特点[3]，品种以“木纹石”为代表，可用于工艺石料、建筑石材等，具有一定市场份额。

图5 枣园砂岩板材

3 成矿远景分析

在充分研究《中国矿产地质志·陕西卷·非金属矿产》成果基础上，陕西总队通过开展陕西省石材矿矿产调查工作，研究并总结了大理岩、花岗岩、板岩、砂岩四种类型饰面石材矿的矿床成因和成矿规律，在此基础上划分了商洛市镇安县胭脂坝—镇安西口一带(大理岩类)、商州牧护关—山阳小河口一带(花岗岩类)、紫阳庙坪—岚皋马家坪一带(板岩类)、延安枣园—子长一带(砂岩类)四个成矿远景区(图6)，四个成矿远景区成矿条件良好，区域内及其周边均有矿点或开采矿山，具有较好的成矿前景。

图6 陕西石材成矿远景区区划图

(1)镇安县胭脂坝—镇安西口大理岩成矿远景区。

分布于镇安县一带，大地构造位置属扬子板块(III)—秦岭—大别新元古—中生代造山带(III1)—南秦岭边缘海盆(III11)—江口—青铜关陆缘海盆(III11-4)。区内广泛分布有泥盆系石家沟组、大枫沟组、古道岭组、星红铺组等地层，总体为一套碳酸盐建造和滨海相陆源碎屑岩建造，在区域上总体呈南东向展布，内部夹有较多厚层碳酸盐岩，加之区域岩浆活动强烈，形成接触变质型大理石矿床。在东部金鸡向斜南翼阳坡脑—聂家沟一带，发育紫红色生物碎屑灰岩，厚度200m左右，构成红色大理岩矿床(图7)。据初步估算，该远景区大理石潜在资源量在2 000×104m3以上。根据前期调查，大理岩矿床荒料率在32%以上，矿石抗压强度平均在70～180MPa，抗折强度7.0～26.8MPa，产品质量较好。周边交通较便利，开发前景较好。

图7 镇安西口“胭脂红”

(2)商州牧护关—山阳小河口花岗岩成矿远景区。

自北向南跨越商州西南部至山阳西北一带，大地构造位置主要位于商丹地壳对接带(II)大地构造单元，北部局部区域跨入华北板块(I)南缘。区内主要目标地质体属于金堆城—宁陕北东向花岗(斑)岩带以南部分，属于秦岭造山带侏罗纪—白垩纪侵入岩。区内所形成的石材资源主要为白色花岗岩(图8)、二长花岗岩等。因其形成年代近，遭受构造影响较轻微，为理想的花岗石找矿目标。秦岭造山带侏罗纪—白垩纪侵入岩岩石类型主要为中酸性岩类，主要分布在北秦岭和小秦岭地区。其中侏罗纪花岗岩主要分布在小秦岭和北秦岭东部地区，岩体规模比较大，多呈岩基、岩株产出。主要岩体有牧护关岩体中细粒少斑二长花岗岩、中粒黑云钾长花岗岩及蟒岭岩体中粗粒似斑状二长花岗岩、细粒二长花岗岩等[7]。白垩纪岩体规模较小，多呈小岩株或岩脉产出，岩性多为花岗斑岩。据初步估算，该远景区花岗石潜在资源量在1 200×104m3以上。根据前期调查，花岗岩矿床荒料率在30%以上，矿石抗压强度118.5～13.6MPa，抗折强度16.0～28.5MPa，具有较高的成材率，周边交通较便利，开发前景较好。

图8 华阴“贵妃白麻”

(3)紫阳庙坪—岚皋马家坪板岩成矿远景区。

位于安康紫阳—岚皋县一带，大地构造位置属扬子板块(III)—秦岭—大别新元古代—中生代造山带(III1)—南秦岭边缘海盆(III11)—北大巴山裂谷(III12-4)。区内板石(图9)产出地层为寒武系鲁家坪组、箭竹坝组、毛坝关组、八卦庙组；中下奥陶统高桥组以及志留系梅子垭组。地层总体为一套经过低级变质的碳酸盐建造和滨海相陆源碎屑岩建造，在区域上总体呈北西—南东向展布，形成的板岩、瓦板岩具有分布范围广、分布层位多的特点，但矿体在野外受构造控制，多呈规模较大的透镜状、楔形状。据初步估算，该远景区板石潜在资源量在1 000×104m3左右。根据前期调查，抗压强度78.3～126.8MPa，抗 折 强 度14.8～17.2MPa，开发前景较好，市场潜力较大。

图9 紫阳板岩

(4)延安枣园—子长砂岩成矿远景区。

位于延安枣园—子长县一带，大地构造位置属华北板块(I)—华北陆块(I1)—鄂尔多斯地块(I11)—鄂尔多斯边缘海(I11-4)。区内地层以侏罗系为主，为一套河流陆相碎屑沉积建造，赋矿地层为侏罗系延安组下段下部宝塔段浅褐黄色厚层砂岩(图10)，主要沿较大的沟谷出露。砂岩由细粒、粗粒砂岩及含砾砂岩组成，厚度大于30m。矿床开采条件较好，资源潜力较大。根据前期调查，该层砂岩作为板材、雕刻工艺石料，开发前景较好，具有一定的市场潜力。

图10 延安枣园砂岩

4 存在问题及建议

4.1 存在问题

陕西饰面石材成矿条件优越，但目前市场上开采的石材矿多为市县发证的小型矿山，勘查工作程度偏低，存在资源赋存条件、资源家底潜力不清等问题。截止2019年底，陕西省共上表24处饰面石材矿产地，累计查明饰面石材矿资源量15 650×104m3[3]，但6处矿山开发后停产，17处矿山未开发利用，还需进一步开展工作。面对国家“一带一路”战略及西安国家中心城市建设的深入推进，陕西饰面石材勘查工作程度还有待进一步提升。

目前陕西各地区发展石材产业积极性较高，但各地区缺少整体规划。截止2020年，从事石材生产的企业有100余家，其中年产板材大于20万m2规模企业仅有8家，以开采和初级加工为主，存在生产规模小、分散等问题，无法形成规模效应及有影响力的品牌优势，未能将资源优势转化为产业优势，对陕西石材矿产业发展造成一定阻碍。

饰面石材矿开采、加工技术不科学、资源综合利用率低，造成资源的巨大浪费。企业绿色发展理念贯彻不到位，矿山生产中存在开采不规范、废弃物随意堆放、矿山地质环境恢复治理

不及时等现象，造成一系列地质灾害隐患、“青山挂白”等环境问题[8-9]，与绿色、环保、生态的发展理念不符，严重影响饰面石材产业的发展。

4.2 建议

从陕西省经济社会发展的需求出发，在充分研究整理以往石材矿产地质成果的基础上，加强陕西石材资源地质找矿和勘查工作，摸清矿产资源家底，提升石材资源保障程度，为培育石材产业提供资源支撑，为陕西石材矿产开发规划提供依据。

依据陕西石材矿赋存条件及特点，在充分研究石材矿市场需求基础上，合理规划矿区范围。按照布局优化，规模合理、生态友好等原则，划定鼓励开采区、限制开采区、禁止开采区[10]。推行矿山开采准入制度，从矿产勘查、开发保护、开采规模、工艺技术及设备配置等方面进行规划限制。对全省石材企业按区域进行优势整合，将石材资源优势突出区域，打造成石材产业重地，以期形成有影响力的产业集团及品牌优势，保障陕西省石材矿产业健康发展。

深入贯彻绿色生态环保的发展理念，坚持绿色发展[10]，进一步优化石材矿山开采技术工艺，加快矿山生产装备的改造和升级。通过引用先进工艺，多元化产品方向等方法提高废石综合利用率，实现石材资源利用最大化。落实绿色发展理念和生态文明建设要求，实现人与自然的和谐共生。