新疆哈密市黄山南饰面石材用辉长岩矿地质特征与找矿标志探讨

李丰

（新疆正捷矿业技术咨询有限公司 乌鲁木齐 830000）

1 区域地质背景

矿区位于塔里木古板块伊林哈比尔尕-觉罗塔格海西岛弧带，觉罗塔格复背斜东段北侧。区域内出露的地层有石炭系下统雅满苏组（C1y）、石炭系上统梧桐窝子组（C2w）、古近系中上统巴什不拉克组（E2-3b）、古近系上统-新近系下统桃树园子组（（E3-N1）t）、第四系（Q4）。区域构造以断裂构造为主，次为褶皱构造，主要是在近北东向区域性干墩断裂和雅满苏断裂的基础上发展起来的。区内侵入岩主要有海西中期的花岗岩（γ42b）为主，次为闪长岩（δ42b）及少量海西晚期的花岗岩（γ43b）、基性-超基性杂岩体（ν42a）等，海西期晚期第一侵入次以基性-超基性杂岩体为主。

2 矿区地质

2.1 地层

矿区地层较简单，主要为石炭系上统梧桐窝子组（C2w），大范围分布于普查区南北区域，主要由灰－灰白色云母石英片岩及粉砂质泥岩组成。

云母石英片岩分布于普查区的大部分地区，片状、粒状变晶结构，片状构造。岩石中所有片状、粒状矿物长轴近一致连续定向展布形成较明显的片状构造。矿物成分主要为石英、斜长石，白云母、黑云母等，片状矿物少量，磷灰石等副矿物微量。

粉砂质泥岩：分布于普查区北部，分布范围较小，面积约0.15 平方千米，占普查面积的10%左右。岩石呈灰白色-土黄色，粉砂质结构、泥质结构，块状构造。粉砂质泥岩位于石英片岩地层之上，地层产状355-15°∠80°。

2.2 构造

矿区构造简单，未见有褶皱和大的断裂构造。石英片岩片理化发育，节理裂隙不发育，粉砂质泥岩节理裂隙不发育。中部侵入岩基性辉长岩节理发育。

2.3 岩浆岩

矿区范围内岩浆岩活动明显，主要位于矿区中南部，面积0.5平方千米左右，其分布面积占矿区面积的30%左右，主要为辉长岩，该岩相是饰面石材辉长岩矿的赋矿岩相，在矿区范围内已圈出2个矿体。这些岩石属于黄山南基性-超基性杂岩体的一部分，形成于海西晚期第一侵入次。此外还有少量中酸性岩脉呈不规则状分布于杂岩体周围或者穿插杂岩体。

2.4 变质作用

矿区范围的变质作用主要是区域变质作用。

3 矿体地质特征

3.1 矿体特征

该矿床由2条矿体组成，编号为Ⅰ号矿体和Ⅱ号矿体。其中Ⅰ号矿体为主矿体。

Ⅰ号矿体位于勘查区中部，矿体长425 米，矿体向西延伸出矿区。矿体赋存于辉长岩体中，岩石地表风化为浅褐色或者黑色，新鲜面为亮黑色，深部颜色更深更稳定。石材总体颜色纯正，色差很小，无色斑、色线，经地表节理线统计，节理裂隙率0.4～1 条/米，层面率1～2条/米。

Ⅱ号矿体位于勘查区中部，Ⅰ号矿体正东140米处，矿体东西长150 米，南北宽63 米，呈椭球状。矿体赋存于辉长岩体中，岩石地表风化为浅褐色或者黑色，新鲜面为亮黑色，石材总体颜色纯正，色差很小，无色斑、色线，经地表节理线统计，节理裂隙率0.4～1条/米，层面率1～2条/米。

3.2 矿石质量

3.2.1 矿石自然类型及品种

本次工作通过标准样、基本样、抛光样的对比，根据矿石主体颜色情况，将黄山南矿区饰面石材用辉长岩石矿定为黑色辉长岩。因斜长石晶体抛光后形成冰花状，故黑色辉长岩矿石商业名称为“黑冰花”。

3.2.2 矿石外观特征及矿物成分

浅黑或者深黑色，以中-细粒结构为主，少量粗粒结构，致密块状构造。

因矿石产出部位不同其矿物成分及颗粒大小略有差异，但总体以斜长石为主，含量60～80%，粒径0.2～5毫米；紫苏辉石25～30%，粒径0.1～3毫米；普通辉石5～15%，粒径0.2～0.5 毫米，其它为少量橄榄石、角闪石、金属矿物等。

3.2.3 矿石色泽变化及装饰性能

通过对地表基本样、标准样的颜色进行观察对比，总体看地表两个矿体颜色基本稳定，矿体中矿物的粒度大小基本稳定，无突变现象，矿石矿物颗粒大小基本均匀，各矿物之间颗粒无定向性分布特征，互相紧密镶嵌，强度及光泽度高，拼接性好，加工抛光后，外观上色泽柔和光亮，花纹协调，具有淡雅端庄的美感，具有良好的装饰性能。

3.2.4 矿石化学成分

矿石中化学组分含量多为SiO2，平均值57.19%，其次是Al2O3，平均值14.95%，CaO 平均含量8.82%，MgO 含量6.92%，K2O 和Na2O 的含量分别是3.30%和2.35%。

3.2.5 矿石物理性能评述

（1）机械强度

矿石经过取样测试，矿石单轴抗压强度（天然）单值介于198.5～204.0Mpa之间，平均值201.7Mpa；矿石单轴抗压强度（水饱和〉单值介于160.3～179.2Mpa之间，平均值169.6Mpa。

矿石抗弯曲强度（干燥）单值介于20.8～29.2Mpa之间，平均值26.40Mpa；矿石抗弯曲强度（水饱和）单值介于19.70～25.00Mpa之间，平均值22.12Mpa。

根据饰面石材地质勘查规范（DZ/T0291-2015）要求，饰面石材的抗压强度≥100MPa，抗弯曲强度≥8.0MPa的要求。矿石的抗压和抗弯曲强度远高于规范要求。

（2）矿石吸水率及体积密度

矿体中共采取了10 件小体重样品，进行了体积密度、吸水率的测试。经测试，矿石体积密度为2.87g/cm3，孔隙度0.59%，吸水率为0.02%。矿石的体积密度、吸水率符合“DZ/T0291-2015”规范天然花岗石荒料规定的体积密度（≥2.56 g/cm3）和吸水率（≤0.60%）的指标要求。

3.2.6 放射性测量

根据饰面石材地质勘查规范（DZ/T0291-2015）要求，对饰面石材勘查地质工作评价阶段性要求，为了全面了解、准确评价和确定矿石的放射性水平，在黄山南饰面石材用辉长岩矿区的Ⅰ号矿体内采集了1件具代表性的样品进行了矿石的放射性核素的比活度测定。

放射性核素的比活度测试结果满足地质勘查规范（DZ/T0291-2015）附录C《放射性水平分类表》中的A类产品标准（IRa≤1.0 Bq/Kg，Ir≤1.3 Bq/Kg）。

3.3 有害地质体

矿体中的有害地质体主要是脉岩和色斑。

矿体内部脉岩主要为石英闪长岩脉及其他中酸性岩脉，该类岩脉对矿石的颜色的稳定性影响较小，对矿石的开采有一定的影响。

3.4 矿体围岩及夹石

矿体中无夹石，矿体与围岩岩性一致，没有明显界线，与矿体的区别在于节理、裂隙发育程度高。

本次工作，在矿体及周边的辉长岩体中进行节理裂隙调查统计，将节理裂隙率较高，具有色斑、色线不均匀等其他因素的定为围岩。

本次勘查所圈定的矿体内节理发育程度较低，无明显节理密集发育区，无色斑、色线，同时矿体内也未见其它规模满足剔除要求的有害地质体。

4 矿床成因简述

矿体赋存于辉长岩体中，岩石色泽美观，结构均匀，质地坚硬，加工性能良好，具有良好的装饰性能，能加工成一定规模块度荒料，矿床属岩浆矿床。

5 找矿标志

地表出露的辉长岩体，是本区的直接找矿标志。

6 结语

本次普查发现两条石材用辉长岩（黑冰花）矿体，以中-细粒结构为主，致密块状构造，色泽柔和光亮，花纹协调，有淡雅端庄的美感，具有良好的装饰性能。矿体位于当地地下水潜水面以上，岩石坚硬完整，矿石无放射性，矿床开采技术条件优越。