西藏山南地区某饰面用片麻岩矿床地质特征及成因浅析

2022-09-06程绍恒吴兴涛尼玛次仁刘家翔

中国非金属矿工业导刊 2022年4期

程绍恒，吴兴涛，尼玛次仁，刘家翔

(1.中国建筑材料工业地质勘查中心吉林总队，吉林长春 130000；2.西藏自治区地质矿产勘查开发局区域地质调查大队，西藏拉萨 850000)

近年来，为加快西藏石材产业发展，西藏自治区组织当地地勘单位联合中国建材地勘中心有关地勘单位在昌都、日喀则、拉萨、林芝及山南等5个地区开展了天然石材资源调查评价工作，取得了丰硕的饰面石材找矿成果。本文为其中的山南地区天然石材调查评价工作成果。

西藏山南市目前已探明饰面石材资源较少，主要以饰面用花岗岩、饰面用板岩为主。多位学者对山南地区金属矿产成矿地质特征与地质演化等方面做过研究工作[1-5],但对西藏山南饰面石材的研究鲜有报道。本文根据山南地区天然石材调查评价工作成果，总结了饰面用片麻岩矿的地质特征、矿体特征、矿石质量特征，探讨了矿床成因，为山南地区饰面石材找矿工作提供参考。

1 区域地质背景

区域所处的大地构造单元为一级为岗底斯—喜马拉雅造山系(Ⅶ)，二级为喜马拉雅陆块(Ⅶ4)(Pt2-3Pz-E)，三级为拉轨岗日被动陆缘盆地(Ⅶ4-1)(Pt2-3Pz-E)[6-7]。

区域出露地层由老到新为下元古界亚堆扎拉岩组(Pt1y.)、新元古界曲德贡岩组(Pt3Єq.)、中生界上三叠统涅如组(T3n)、上三叠统江雄组一段(T3jx1)、上三叠统宋热组(T3s)[8-9]。

区域上位于杂果—得玛日变质岩亚岩带的中北部，呈一卵形，边界为环状伸展断裂所包围，称之为“也拉香波倾日变质核杂岩”[10-11]。变质核杂岩由核部、滑脱系、盖层三层结构组成，核部有中新世花岗岩体侵入。核部基底岩系为下元古界亚堆扎拉岩组片麻岩，滑脱系为上元古界－寒武系曲德贡岩组，盖层为上三叠统涅如组。饰面用片麻岩赋存于亚堆扎拉岩组中。

区域内岩浆岩较发育，主要出露区域中部及南东，其中中部出露面积较大。出露岩性主要为中新世二云二长花岗岩(N1ηγ)，侵入于亚堆扎拉岩组(Pt1y.)中。对饰面用片麻岩的整体完整性具有一定的破坏作用，直接影响矿石的荒料率。

2 矿区地质特征

2.1 地层

出露地层有下元古界亚堆扎拉岩组(Pt1y.)、曲德贡岩组(Pt3Єq.)及新生界第四系更新统湖积(Qp l)(图1)。

图1 山南地区某饰面用片麻岩矿区域地质图

亚堆扎拉岩组(Pt1y.)为主要出露地层，总体产状：倾向0°～53°、倾角15°～45°，厚度＞868m。岩性为黑云斜长片麻岩，是饰面用片麻岩矿的含矿层位。

曲德贡岩组(Pt3Єq.)主要出露于研究区北侧，主要岩石类型为含榴二云片岩、变粒岩及大理岩夹斜长角闪岩，岩层总体产状：倾向24°～45°、倾角35°～75°，厚度＞3 000m。

新生界第四系更新统湖积(Qp l)出露。湖积堆积物由灰、深灰、灰黄色粘土层、砂砾层、砾石层组成，

厚度＞16m。

2.2 构造

研究区北部曲德贡岩组(Pt3Єq.)其变质变形较强，与下伏下元古界亚堆扎拉岩组(Pt1y.)间为基底剥离断层接触，与上覆晚三叠世宋热组间为剥离断层接触，而曲德贡岩组内部发育多个次级剥离断层，使之分成多个滑脱岩片。

2.3 岩浆岩

主要出露研究区南西，岩性主要为中新世二云二长花岗岩(N1ηγ)，侵入于亚堆扎拉岩组(Pt1y.)中。

3 矿体特征

3.1 矿体特征

矿体赋存于元古界亚堆扎拉岩组(Pt1y.)黑云斜长片麻岩中。矿体单斜产出，总体形态为较规则的长条状，近东西走向，东西出露长约710m，南北宽在270～340m，出露标高4 470～4 704m，高差约234m，矿体规模大。矿体上部风化层厚度在2～20m，平均约10m。矿体节理不发育，矿石块度中等。总体未见色斑，偶见色线，呈无规律零星分布，色线为细粒长英质，一般宽在2～8cm，长在3～10m。

矿体中有2条夹石层，为节理密集区，岩性为黑云斜长片麻岩。长度约224m，宽度23～47m。

矿体顶、底板均为黑云斜长片麻岩，其特征为岩石节理裂隙发育。节理间距一般在0.2～1.3m，较破碎，与矿层差异大，易于识别和区分。

3.2 节理裂隙特征

由于黑云斜长片麻岩节理裂隙发育，对地表节理裂隙线统计分析。主要选择在基岩出露较好的位置上，对矿体和夹石及围岩进行了节理裂隙线统计，总长1 385m，其中矿体中统计长度1 264.5m，节理798条，平均节理间距1.58m；夹石中统计长度54m，节理82条，平均节理间距0.66m；围岩中统计长度66.5m，节理84条，平均节理间距0.79m。根据964条节理，编制了矿体节理等密度图、倾向玫瑰花图、走向玫瑰花图、倾角分布直方图(图2)。

图2 饰面用片麻岩矿节理统计图

根据节理统计图，将矿区主要节理划分为4组。其中主节理3组，次节理1组。主节理①组占总节理的45.4%，走向东北—西南，倾向主要集中于95°～125°，倾角主要集中在75°～81°，倾角以高角度为主。②组占总节理的24.8%，走向NW-SE，倾向主要集中于205°～222°，倾角主要集中在69°～77°，倾角以高角度为主。③组占总节理的22.3%，走向NE-SW，倾向主要集中于145°～166°，倾角主要于集中在73°～78°，倾角以高角度为主。次节理④组占总节理的4.5%，走向NW-SE，倾向主要集中于350°～20°，倾角主要集中在34°～54°，倾角以中低角度为主。

主节理倾角以高角度为主，有利于荒料的产出。节理连续性较差，一般沿走向延伸数米至数十米，沿倾向延伸数米至十数米，宽0～3cm，大部分无填充物，少数泥质填充。尽管主节理连续性较差，但仍对荒料率影响较大，特别是影响大料的产出。所以荒料以小料为主。

3.3 体图解荒料率

根据野外露头情况，选择具有代表性的矿体露头，进行了7处体图解荒料率统计。面统计规格均为10m×10m，按规范要求分水平2m和垂直0.5～2.0m台段进行了分割计算，求取了体图解荒料率。统计体积200m3，7处统计点体图解荒料率平均为35.55%，体图解荒料率中等。荒料以小料(≥65cm×40cm×70cm)为主，平均占56.67%；次为中料(≥185cm×60cm×95cm)，平均占36.97%；大料(≥245cm×100cm×150cm)很少，平均占6.35%(表1)。

表1 体图解荒料率统计表 (单位：%)

3.4 矿石特征

(1)矿石类型。

矿石自然类型单一，为灰白色黑云斜长片麻岩。矿石呈灰白色，鳞片粒状变晶结构(图3)，片麻状构造—眼球状构造(图4)。主要矿物成分为斜长石、钾长石、石英、黑云母。斜长石含量36%～48%，呈半自形—他形板状，粒径1.52～4.2mm，最大者约30mm，弯曲变形明显。钾长石含量5%～18%，多为微斜长石及条纹长石，呈半自形—他形板状，粒径1.20～4.76mm；石英含量20%～32%，呈他形粒状，粒径1.22～3.52mm，裂纹发育。黑云母含量10%～21%，呈自形—半自形鳞片状，片径1.10～4.40mm，整体呈断续定向排列。

图3 矿石结构

图4 矿石构造

(2)矿石化学成分。

岩石经分析测试，化学成分(平均值)为：SiO275.10%、Al2O312.43%、CaO 0.97%、MgO 0.27%、K2O 5.00%、Na2O 2.72%、TiO20.26%、P2O50.077%、MnO 0.027%、灼失量0.31 %、TFe2O32.67%等。

(3)矿石物理性能。

矿石致密坚硬、吸水率低、强度高、耐磨性强、抗风化，放射性强度满足A类装饰装修材料要求[12-13]，矿石质量好，是优质的建筑用饰面装饰材料(表2)。

表2 矿石物理性能测试结果表

3.5 装饰性能

矿石底色为白—灰白色，由白色眼球状长石和粒状石英与黑色黑云母组成黑白相见的条带状花纹(图5)。通过对矿区饰面用片麻岩荒料进行锯、切、抛、磨等加工，产品满足饰面石材的质量要求。矿石质地坚硬，结构均匀，光泽度较高。经基本样与标准样对比，矿石花色清晰、明亮，均匀稳定，花纹呈稳定的定向排列。色线极少，未见色斑，拼接性好，花纹独特美观，具有良好的装饰性效果，定名为“也拉香波之眼”。适用于室内外墙面、地面、台面装饰，用途广，市场需求量大。

图5 饰面用片麻岩标准样

4 矿床成因探讨

矿体赋存于下元古界亚堆扎拉岩组(Pt1y.)黑云斜长片麻岩中。亚堆扎拉岩组主要岩石有片麻岩、变粒岩、片岩等，通过原岩建造恢复，在西蒙南(Simonen A.)(al+fm)-(c+alk)/Si图解[14-15]中均落在沉积的砂、泥质岩区。其尼格里值al=35～55，alk=12～18，则显示出原岩主要是粘土岩、泥质粉砂岩、长石砂岩和泥质砂岩，少数是泥质杂砂岩、泥质凝灰质岩石。亚堆扎拉岩组为一套以陆源浅海砂泥质碎屑类复理石杂砂岩建造，具活动带沉积特征[10]。变质作用越强，矿石颗粒越粗，花色越清晰，花纹越大，岩石物理强度越高，故变质作用是成矿的有利支撑。

堆扎拉岩组区域上位于杂果—得玛日变质岩亚岩带的中北部，呈一卵形，边界为环状伸展断裂所包围。矿体位于变质核杂岩内核。亚堆扎拉岩组为喜马拉雅构造带基底的组成部分。晚期，有中新世二长花岗岩侵入堆扎拉岩组，对饰面用片麻岩矿具有破坏作用。矿体与围岩同属一种岩性，本质区别为节理裂隙发育程度。所以后期的伸展断裂和中新世二长花岗岩的侵入影响了矿体规模及荒料率。综上，该饰面用片麻岩矿床成因类型为区域沉积变质型矿床。