内蒙古察右中旗大东山岩体饰面用花岗岩矿床地质特征

郑建勋，刘明君

(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)

饰面用花岗岩矿是内蒙古自治区优势矿种，保有量居全国第2位[1]。除阿拉善盟外，乌兰察布市察哈尔右翼中旗(简称察右中旗)是近年内蒙古饰面用花岗岩勘查成果较为突出的地区，2014年以来新勘查发现4处矿区。察右中旗饰面用花岗岩集中分布在察右中旗大东山岩体。本文归纳总结了大东山岩体5处饰面用花岗岩的矿床地质特征，以期对该区域饰面用花岗岩的找矿提供参考。

1 资源概况

据内蒙古自然资源厅矿产资源储量表数据，截至2018年底，察右中旗饰面用花岗岩上表矿区为5处，全部分布于大东山岩体(表1)。矿区资源储量规模差别较大，其中超大型1处、中型1处、小型3处。唯一规模达到超大型的是察右中旗铁圪旦沟饰面用花岗岩，累计查明资源储量8 569.27×104m3，已开采利用。勘查程度普遍较低，全部为普查。

表1 察右中旗大东山岩体饰面用花岗岩矿区基本情况

2 区域地质特征

大东山岩体位于内蒙古中部乌兰察布市的四子王旗、察右中旗、卓资县的交界处，主体在察右中旗。在四子王旗活佛滩村境内称笔架山，在察右中旗大滩村境内称大东山，《内蒙古自治区区域地质志》称为大东山岩体[2-3]。历史上对岩体时代曾有不同认识，过去以1∶20万三道沟幅区域地质测量报告为代表的部分资料归为侏罗纪(燕山早期)花岗岩，但《内蒙古自治区区域地质志》及更新的研究确定为三叠纪(印支期)花岗岩(Tγ)[4-5](图1)。

图1 察右中旗大东山岩体区域地质简图

2.1 地层

区域地层发育不全，且出露面积较小，主要分布在大东山岩体南部周边，主要有新太古界色尔腾山岩群(Ar3S.)、震旦系什那干群(Zsh)、石炭系拴马桩组(C2sh)、二叠系大红山组(P1d)、侏罗系大青山组(J3d)、白垩系固阳组(K1g)、新近系宝格达乌拉组(N2b)和第四系(Q)[6]。

2.2 构造

区域所处大地构造位置为华北地台(I)—内蒙台隆(I2)—阴山断隆(I22)。区域上以断裂构造为主，主要分布在区域南部地层中，数量较多，以近东西为主，性质不明，岩体内发育一定数量节理裂隙。

2.3 岩浆岩

区域岩浆活动频繁，岩浆岩大面积分布。岩浆岩具有多期次的特点，时代从新太古代至三叠纪。

大东山岩体位于区域中部，出露面积约700km2，为似三角形岩基，时代为三叠纪(印支期)。岩体按结构划分为两个相带：过渡相(Tγb)为岩体主要部分，占据岩体大部分面积，主要由浅肉红色中粒及中粒似斑状花岗岩组成，矿物成分主要为微斜长石、更长石、石英及微量黑云母，斑晶主要为微斜长石和石英，特点是石英色暗，含量高，颗粒粗大；边缘相(Tγc)主要分布在岩体边缘或呈顶盖出现，面积相对较小，主要由细粒及细粒斑状花岗岩组成。岩性与过渡相基本相同或相似，但黑云母含量稍增而石英含量减少。

新太古代变质深成侵入体(Ar3gn)主要分布于大东山岩体西侧，出露形态多呈近椭圆形，岩性为灰白色片麻状斜长花岗岩、花岗闪长岩。二叠纪岩浆岩主要分布在大东山岩体北、东、西三侧，出露形态不规则，岩性有花岗闪长岩(Pγδ)、花岗岩(Pγ)和安山玢岩(Pαμ)，以花岗闪长岩(Pγδ)和花岗岩(Pγ)为主，颜色为肉红色或灰白色，中粒结构。侏罗纪岩浆岩主要分布在区域南部边缘，分布面积较小，岩性为花岗岩(Jγ)和安山玢岩(Jαμ)。以上时代岩浆岩无饰面石材找矿成果，饰面石材成矿性较小。

3 饰面用花岗岩矿床特征

3.1 地质特征

目前发现的5处饰面石材矿床主要分布于大东山岩体的中南部和中北部。铁圪旦沟和银贡山2个饰面用花岗岩矿区分布在岩体中南部，赋矿岩体为三叠纪花岗岩过渡相(Tγb)中粒及中粒似斑状花岗岩。苔苞、肯乌素、纳令脑包3个饰面用花岗岩矿区分布在岩体北部、中北部，其中苔苞矿区赋矿岩体为三叠纪花岗岩过渡相(Tγb)中粒及中粒似斑状花岗岩，肯乌素、纳令脑包矿区赋矿岩体为三叠纪花岗岩边缘相(Tγc)细粒及细粒斑状花岗岩(表2)。

表2 大东山岩体饰面石材用花岗岩特征一览表

各矿区赋矿岩体断裂构造不甚发育，但节理裂隙在岩体有一定分布(一般为两组)，对饰面石材矿体产生一定影响。经对各饰面石材矿区统计，节理裂隙产状没有明显规律，但节理裂隙的数量有从地表往深部减少的趋势。一般荒料率为20.03%～29.17%，铁圪旦沟矿区最高为29.17%。

3.2 石材品种

大东山岩体各饰面用花岗岩矿区石材产品颜色一般为肉红色，不同矿区偏黄或偏灰白，品种有“粉红麻”、“中旗红”“中旗辉黄”等(图2)。颜色基本均一、稳定，花纹和谐，色差小，可拼性好，光泽度较高，具有较好的装饰性能，属中低档石材。

图2 部分石材品种花色

3.3 化学成分

各矿区主要饰面石材品种的化学成分SiO2、Al2O3、K2O、Na2O等 含 量 变 化 不 大，Fe2O3、CaO、MgO等含量略有不同(表3)。

表3 大东山岩体饰面用花岗岩矿石化学成分一览表 (单位：%)

3.4 物理性能

矿石体积密度除银贡山矿区(2.51g/cm3)外，其他矿区变化区间为2.59～2.67g/cm3，符合工业指标一般要求(≥2.56g/cm3)，且变化范围较小；吸水率除银贡山矿区(0.83%)外，其他矿区变化区间为0.067%～0.46%，符合工业指标一般要求(≤0.60%)；压缩强度干燥状态下变化区间为63.89～301.9MPa，除银贡山矿区(63.89MPa)外符合工业指标一般要求(≥100MPa)，水饱和状态下变化区间为77.01～80.39MPa，都未达到工业指标一般要求(≥100MPa)；弯曲强度干燥状态下变化区间为5.23～8.97MPa，除银贡山矿区外基本都能符合工业指标一般要求(≥8MPa)；水饱和状态下变化区间为3.07～6.77MPa，都未达到工业指标一般要求(≥8MPa)；耐磨性都未测试(表4)[7-9]。

表4 大东山岩体饰面用花岗岩矿石物理性能及加工性能表

3.5 加工性能

各矿区板材率变化区间为26.94～32.54m2/m3(2cm厚板)和30m2/m3(3.3cm厚板)，全部达到板材率工业指标一般要求(≥25m2/m3(2cm厚板))。

4 结论

(1)察右中旗大东山岩体三叠纪花岗岩是近年来内蒙古饰面用花岗岩矿勘查的重要地区，至今已发现5个矿区，其中1个规模为超大型。该岩体分布面积广，勘查空白区仍然很大，具有很大找矿潜力。

(2)大东山岩体过渡相的中粒、中粒似斑状花岗岩和边缘相的细粒、细粒斑状花岗岩是大东山岩体饰面用花岗岩矿主要矿石类型。

(3)大东山岩体饰面用花岗岩矿石物理性能一般，但装饰性能、加工性能等表现较好，属于中低档石材，能够满足市场需要[9-11]。