贺州市开山分水矿区饰面用花岗岩矿地质特征及开发利用前景

魏小昭

(广西贺州市矿投顺泽矿业投资有限责任公司，贺州 广西 542800)

近年来，国内外机场、高铁、地铁等重要工程大量使用花岗岩石材[1]。伴随着我国现代化建设进程的推进，花岗岩石材市场仍会保持旺盛的增长趋势。贺州市八步区开山分水饰面用花岗岩远景资源储量丰富，产品以“粉红麻”为主，是一种中高档级别的装饰用花岗岩石材品种，产品畅销全国各地，且在韩国及东南亚国家拥有广泛的应用市场。通过对开山分水矿区的饰面用花岗岩矿地质特征、矿石质量、加工技术工艺等[2]进行分析研究，为本地区寻找同类及类似的中高档装饰用花岗岩石材资源提供帮助。

1 区域地质

区域大地构造位于南华活动带大瑶山隆起与海洋山凸起的交汇部位[3]，南岭纬向构造带南部花山—姑婆山岩浆构造带中，是隆升较强区，经历了加里东、印支、燕山、喜马拉雅山等四期构造运动[4]。区域内出露地层有寒武系、泥盆系和第四系[5]。区域内岩浆岩分布面积较广，由加里东期和燕山期的多期岩浆侵入活动形成姑婆山复式岩体[6-8]，姑婆山复式岩体主要包括中晚侏罗世的里松岩体、姑婆山岩体和新路岩体，以中酸性岩浆侵入为主(图1)。分水饰面用花岗岩矿是姑婆山岩体东北部的一部分。

图1 区域地质图(据参考文献[4]修改)

2 矿床地质特征

2.1 矿床特征

开山分水饰面用花岗岩矿赋存于燕山期似斑状黑云母二长花岗岩中，呈岩基产出，是组成姑婆山岩体的一部分[9]。矿体长约2 400m，宽约2 250m，控制标高1 029～455m，相对高差约576m，覆盖层、风化岩层厚度0～24.2m，平均11.2m(图2a、2b)。矿体岩石类型为似斑状黑云母二长花岗岩(图2c)，呈灰白色—浅肉红色，似斑状结构，基质具粗—中粒花岗结构，块状构造，斑晶主要为钾长石(少量石英)，自形板柱状，大小(0.7×1.0)cm～(1.5×3.5)cm间，斑晶含量15%～30%，局部高达35%以上。在矿体的少部分裂隙中充填有白色石英细脉，石英脉宽度一般0.05～0.3m之间，以近SN走向居多。脉体不发育对矿石的成材率基本无影响。

2.2 矿石质量

(1)矿石结构构造、矿物成分及化学组分含量。

矿石以灰白色为主，少量浅肉红色及肉红色；岩性为粗—中粒(似斑状)黑云母正长花岗岩，致密块状构造，似斑状结构，基质为粗—中粒花岗结构(图2d)。主要矿物成分：石英呈烟灰色或无色透明，油脂光泽，含量在20%～40%；钾长石呈浅肉红色或肉红色，含量32%～54%；斜长石呈灰白色，含量15%～37%；黑云母呈黑色零星点状不均匀分布，一组极完全解理，含量5%～12%。副矿物有磁铁矿、钛铁矿、绿泥石、黄铁矿、萤石等。矿石具似斑状结构，基质具粗—中粒花岗结构，块状构造。经取样测试矿石的化学成分及含量为SiO275.1%～76.5%、Al2O311.9%～13.6%、K2O 4.55%～5.14%、Na2O 3.4%～3.7%、Fe2O30.99%～1.81%、TiO20.038%～0.1%。

图2 分水矿区矿床特征

(2)矿石的主要物理性能及放射性强度。

在矿体的不同部位采集具代表性物性试验样，饱 和 抗 压 强 度62.40～140.64MPa，平 均112.26MPa；干燥抗压强度105.77～164.17MPa，平均126.71MPa。地表矿石样抗压强度比深部矿石样抗压强度低，主要是由于近地表矿石受风化作用的影响所致[10]。矿石的干燥抗弯曲强度8.3～8.6MPa，平均值为8.38MPa。矿石耐磨率Ab为46.8～69.1(1/cm3)，平均值为58.33(1/cm3)。矿石磨光光泽度最大值为93，最小值为59.2，平均值85。矿石吸水率最小值为0.13%，最大值为0.42%，平均值为0.26%。

经取样测试矿石的放射性比活度，矿石内照射指数IRa为0.9～1.1，平均0.99；外照射指数Iγ为1.4～1.7，平均1.51，满足B类装饰装修用材要求。

(3) 矿石的花色品种及装饰性能。

研究区饰面用花岗岩主要用于板材加工，产品名称为“贺州红”(图3)。矿石经切割抛光后，主体为浅肉红色—灰白色，主要矿物为浅肉红色钾长石，石英透明至半透明，油脂光泽，与钾长石镶嵌，淡红色与灰白色交相相映，分布相对均匀，加工抛光后，外观上色泽柔和光亮，花纹协调，具淡雅端庄的美感，是较好的饰面石材品种[11-12]。矿石显著的特点是钾长石含量较多，并且粒度较大，使整个矿石显浅肉红色，颜色较均匀，是较好的饰面石材。

图3 “贺州红”标准样样本

矿石的花色品种单一，色纹稳定，板材可以任意方向拼接。石材品种和质量良好，荒料自然块度大；板材色泽较鲜艳、均匀，光泽度好，花纹美观。由于它具有耐酸碱、抗风化强的优点，所以经久耐用，实为理想的高级建筑饰面材料，亦可作碑石、工艺石雕的石材原料，故其装饰性能较好。

(4)矿石装饰性能影响因素。

影响花岗岩石材装饰性能的因素主要有石材中暗色析离体、色斑、色线等。暗色析离体于地表矿体中见有少量零星分布，析离体形态多呈椭圆形，小团块状，大小一般为3～14cm，析离体成分主要为微细粒的长石、石英及黑云母等，由于暗析离体分布仅局部性，且是少量，对矿体石材的利用不受影响；色斑常见于矿体风化表层(厚＜20cm)，大小为1cm左右，由于黑云母及一些铁质含量较高的矿物风化后析出铁质而成，对矿体石材的利用影响不大；色线在地表矿体中偶尔见及，主要是在一些节理裂隙中充填的石英细脉，脉幅1～4cm，石英细脉旁侧常见氧化铁质浸染岩石。总的来说，色线、色斑在矿石中仅少量分布，且分布无规律性，在开采荒料时应予以剔除。色线、色斑的存在对矿石装饰性能有一定的影响，但总体影响不大。

2.3 矿体的覆盖层与风化层

矿体上部主要为覆盖层及风化层，地貌上属于姑婆山岩体形成的外缘中高山地带，覆盖层主要为第四系腐植土、黄褐色粘土、含砾粘土及残坡积红土层含少量花岗质砂砾与团块，厚度一般0～6.28m，可作为今后矿山土地复垦填土层备用。岩体风化壳根据风化作用程度的不同，从地表至新鲜基岩，呈现出较明显的层状结构，由上至下可分为腐植土层、残坡积红土层、全风化层、半风化层，往深部完整性渐好，剥离的半风化至强风化层可作为建筑用砂进行综合利用，微风化层及饰面用花岗岩边角料可作为建筑用花岗岩进行综合利用，全风化层中经过淘洗筛选晒干的样品，经化学分析能达到工业指标的钾长石也可作为钾长石矿开发。

3 矿石加工技术性能

研究区矿石产品主要为饰面用花岗岩矿荒料及综合利用碎石、山砂，开采方式为山坡露天台阶式开采，自上往下开采，公路直进式开拓，采用圆盘锯、金刚石绳锯加工切割分离荒料，叉车将荒料拖离矿体后进行解体整形，然后用挖掘机吊装入荒料运输汽车运至荒料堆场。

饰面用花岗岩矿石加工流程为切割、磨光、抛光、切板、包装，加工工艺简单。使用龙门切割机或多片组合切割机进行切割、然后使用金刚石磨盘的手扶式磨抛机或多头式连续磨抛机进行粗磨、细磨及抛光，使用全自动桥式切边机进行裁切成产品，再用电脑仿形线条机以及各种切边、磨边(面)、花边、倒角、钻孔等石材加工机械进行加工，最终生产出各种规格的石材产品。本区矿石作为饰面石材的加工性能良好，试验效果良好，各项指标均符合饰面石材规定的质量要求。

4 开发利用前景

近年来，随着贺州市花岗岩产业不断发展壮大，对规模经济的贡献日益突显，促进了花岗岩产业的新发展，形成了良好的产业基础。预计“十四五”期间，随着人民生活水平的不断提高和供给侧改革的持续推进，国内花岗岩需求量继续扩大。同时随着技术的进步，饰面用花岗岩边角料可作为建筑用花岗岩进行综合利用，市场需求刚性较强，经济波动对行业的影响不显著，相对其它行业抗风险能力较强。

开山分水矿区的花岗岩矿质地优良，品质上乘，荒料加工后产品为“贺州红”，属中高档饰面用石板材。分水矿区的花岗岩矿的开发将紧抓大湾区建设之契机，依托得天独厚的海陆交通优势，将贺州市花岗岩产业打造成为西南地区“一带一路”与“海上丝绸之路”建设中最具竞争力的现代化石材智造基地，使之成为贺州产业转型发展新跨越、地方经济提速新动力。