广东省佛冈县诚迳矿区建筑用花岗岩矿地质特征

2023-02-24邓宏湖

西部探矿工程 2023年11期

关键词：黑云母长石细粒

邓宏湖

（广东省有色金属地质局九三三队，广东肇庆 526000）

1 矿区地质

1.1 矿区地层

矿区内地层不发育，仅出露第四系（Qhal）地层，第四系地层以坡积和残坡积层为主。

主要分布于山麓及山坡上，主要由砾石、砂、砂土、粘土组成，厚度不均。根据地质填图及钻孔揭露，矿区内残坡积层一般厚度0.00～2.50m，平均约2m。

1.2 矿区构造

矿区内无大的断裂构造经过，在矿区ZK302 钻孔见F1断裂，走向北西—南东，推测长约300m，倾向南西，倾角45°，假厚度10m，真厚度5m，断层破碎带主要由碎裂岩化中粗粒斑状黑云母花岗岩组成，裂隙面多见绿泥石、少量黄铁矿充填。受构造影响，岩石整体节理裂隙发育。据现场露头及对施工钻孔岩芯查看，发现节理裂隙面结合较紧密，局部略张开，其宽度约数毫米；岩石主要发育二组节理，第一组产状232°～286°∠70°～88°；第二组产状160°～174°∠20～84°。节理裂隙对岩矿石无大的破坏作用，局部使岩矿石沿节理裂隙面破碎呈碎块状。

1.3 矿区岩浆岩

矿区内大面积出露晚侏罗世侵入岩（J32cηγ），为佛冈岩体的一部分，岩性主要为中粗粒斑状黑云母花岗岩，局部见中细粒黑云母花岗岩，部分岩石裂隙较发育呈碎裂岩化，局部岩石受构造作用的影响，而呈现不同程度的蚀变，主要有绿泥石化、硅化等。地表岩石风化强烈，局部见基岩出露，风化带的厚度一般几到几十米不等，分带性明显。中粗粒斑状黑云母花岗岩呈浅肉红色—浅灰白色，呈岩基状产出，花岗结构、似斑状结构，块状构造，主要由钾长石（45%～53%）、斜长石（20%～22%）和石英（25%～26%）组成，其次是黑云母（3%～4%）及少量白云母、绿帘石、磷灰石、不透明矿物等，根据现场调查，长石似斑晶长径多1～3cm，含量5%～20%。中细粒黑云母花岗岩呈浅肉红色，呈岩株状产出，细粒花岗结构，块状构造。主要由钾长石（约50%）、斜长石（约20%）和石英（约27%）组成，其次是黑云母（约3%）及少量白云母、绿帘石、磷灰石、不透明矿物等。

2 矿体特征

矿体岩性主要为中粗粒斑状黑云母花岗岩、中细粒黑云母花岗岩、中细粒斑状黑云母花岗岩。矿体呈岩基状或岩株产出，受矿区边界的限制，矿体平面上呈不规则多边形，东西向长481～958m，南北向宽404～703m，空间上总体呈倒梯形。根据钻孔及采场边坡揭露情况，矿体赋存标高142～328.41m，最小垂直厚度0.00m，最大垂直厚度186.41m，向四周及深部延伸至矿区外。矿体最小埋深1.00m，最大埋深48.20m。矿体上覆为全—半风化斑状黑云母花岗岩，四周及下部围岩与矿体为同一岩性的微—未风化斑状黑云母花岗岩。

矿体上部覆盖层较厚，除采坑外分布于整个矿区范围，厚度不均一。根据钻孔及采场边坡揭露，覆盖层总厚1.00～48.20m，平均约22m。其中，残坡积层厚0.00～2.50m，平均约2m；全风化层厚1.00～42.20m，平均约16m，半风化层厚0.00～22.82m，平均约4m。

2.1 矿体产出位置、形态、产状与规模

建筑用花岗岩矿体赋存于晚侏罗世侵入岩（J32cηγ），多呈岩基状产出，局部见中细粒黑云母花岗岩呈岩株状产出。根据钻孔及采场边坡揭露情况，自上而下可分为全风化花岗岩、半风化（斑状）黑云母花岗岩、微—未风化（斑状）黑云母花岗岩。全风化花岗岩呈灰黄色、局部浅肉红色，强烈风化呈半岩半土状，结构松散，主要矿物成分为长石、石英、少量黑云母等，其中长石部分高岭土化，石英粒径多3～7mm，部分重结晶，黑云母多已蚀变风化并析出铁质，厚1.00～42.20m，平均约16m；半风化花岗岩：以灰色、褐黄色为主，局部浅肉红—灰白色，岩石风化较强烈，节理裂隙稍发育，敲击后易破碎，岩石具似斑状结构，块状构造，主要由长石类、石英、云母等组成；厚0.00～22.82m，平均约4m。

2.2 矿石特征及矿物组合

矿石主要为中粗粒斑状黑云母花岗岩、中细粒黑云母花岗岩。

（1）中粗粒斑状黑云母花岗岩呈浅灰白色、浅肉红色，风化后呈灰黄色—浅肉红色。矿石主要矿物有：正长石（35%～40%）、条纹长石（10%～13%）、钠—更长石（18%～20%）、中长石（2%）、石英（26%～27%），其次是黑云母（3%～4%）及少量白云母、绿帘石、磷灰石、萤石、不透明矿物等，粒径大于5mm视为斑晶。

矿石结构：花岗结构，似斑状结构。

矿石构造：块状构造。

经标本观察和薄片鉴定，岩石主要矿物特征如下：

钾长石呈半自形—他形板状或粒状，长径1.2～15.5mm，包括条纹长石和正长石。其中条纹长石主晶为正长石或微斜长石，客晶为条纹状或补片状钠长石；钾长石可见泥化，轻微绢云母化。

钠—更长石、中长石呈半自形—他形板状或粒状，粒径0.3～5.5mm，钠—更长石发育聚片双晶或卡钠复合双晶，中长石可见环带构造，局部见绢云母化夹泥化，与钾长石镶嵌分布。

石英他形粒状或不规则状，粒径范围0.25～5.6mm，波状消光，不均匀分布。

黑云母呈片状，长径0.1～1.55mm，可见绿泥石化，多呈集合体，较均匀分布。白云母呈片状，闪突起，二级鲜艳干涉色，不均匀分布。

磷灰石呈半自形柱状—他形粒状，粒径约0.03～0.25mm，正中突起，零星分布。

绿帘石呈半自形—他形柱粒状，三级干涉色，粒径0.03～0.12mm，零星分布。

萤石呈他形粒状，全消光，粒径0.05～0.15mm，局部沿晶隙分布。

不透明矿物呈半自形—他形粒状，粒径0.02～0.22mm，不均匀分布。

（2）中细粒黑云母花岗岩呈浅肉红色。矿石主要矿物有：正长石（35%）、条纹长石（15%）、钠—更长石（20%）、石英（27%），其次是黑云母（3%）及少量白云母、绿帘石、磷灰石、不透明矿物等。

矿石结构：花岗结构。

矿石构造：块状构造。

经标本观察和薄片鉴定，岩石主要矿物特征如下：

钾长石呈半自形—他形板状或粒状，长径0.25～2.5mm，包括条纹长石和正长石。其中条纹长石主晶为正长石或微斜长石，客晶为条纹状或补片状

钠长石、钾长石可见泥化，轻微绢云母化。

钠—更长石呈半自形—他形板状或粒状，粒径0.18～1.8mm，发育聚片双晶或卡钠复合双晶，局部见绢云母化夹泥化，与钾长石镶嵌分布。

石英他形粒状或不规则状，粒径范围0.22～2.1mm，波状消光，不均匀分布。

黑云母呈片状，长径0.1～0.55mm，可见绿泥石化，多呈集合体，较均匀分布。白云母呈片状，闪突起，二级鲜艳干涉色，不均匀分布。

磷灰石呈半自形柱状—他形粒状，粒径约0.03～0.08mm，正中突起，零星分布。绿帘石呈半自形—他形柱粒状，粒径0.03～0.1mm，零星分布。

不透明矿物呈半自形—他形粒状，粒径0.02～0.12mm，不均匀分布。

2.3 化学成分

在不同钻孔采集微—未风化花岗岩矿石化学样5个，据化学全分析样分析结果可知：微—未风化花岗岩矿石SiO2含量为74.26%～76.20%，平均为75.43%；Al2O3含量为12.57%～13.44%，平均为12.94%；Fe2O3含量为0.29%～1.14%，平均为0.54%；K2O 含量为4.78%～5.35%，平均为5.12%；Na2O 含量为3.21%～3.37%，平均为3.28%；TiO2含量为0.094%～0.18%，平均为0.135%。

2.4 物理、化学性能

2.4.1 抗压强度

在施工钻孔及采坑中采集花岗岩56件进行了饱和抗压强度测试，其中半风化样品13件（其中半风化中细粒黑云母花岗岩2件，半风化中粗粒斑状黑云母花岗岩11件），微—未风化花岗岩43件（其中微—未风化中细粒黑云母花岗岩6件，微—未风化中粗粒斑状黑云母花岗岩37 件）。测试结果表明：半风化岩石饱和抗压强度31～78MPa，平均54.2MPa，其中半风化中细粒黑云母花岗岩饱和抗压强度31～61MPa，平均46.0MPa，半风化中粗粒斑状黑云母花岗岩饱和抗压强度39～78MPa，平均55.6MPa；微—未风化花岗岩饱和抗压强度84～148MPa，平均107.5MPa，其中微—未风化中细粒黑云母花岗岩饱和抗压强度100～129MPa，平均108.3MPa，微—未风化中粗粒斑状黑云母花岗岩饱和抗压强度84～148MPa，平均107.4MPa。其中一个样品由于裂隙破坏导致饱和抗压强度偏低不纳入矿石抗压强度统计，该样品附近裂隙发育，3～6条/m不等，裂隙多闭合，个别裂隙宽小于2mm。从测试结果看，矿区半风化中粗粒斑状黑云母花岗岩、半风化中细粒黑云母花岗岩石均不能满足火成岩类建筑用石料抗压强度要求；矿区微—未风化中细粒黑云母花岗岩、微—未风化中粗粒斑状黑云母花岗岩均达到火成岩类建筑用石料饱和抗压强度大于80MPa 的质量指标，均可作为建筑用花岗岩矿石。由此分析岩矿石抗压性能较好，均为硬质岩石。

2.4.2 放射性

在不同钻孔中采集微—未风化花岗岩矿石放射性测试样品14组，检测结果表明：微—未风化花岗岩矿石放射性内照指数0.6～1.6，外照射指数为1.1～2.0；依据《建筑材料放射性核素限量》（GB6566-2010）和《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（GB50325-2020）判定标准和要求，大部分样品内照指数、外照射指数不能同时满足IRa≤1.3，Iγ≤1.9 的B 类装饰装修材料要求，矿区建筑用花岗岩的放射性指标为C类装饰装修材料。

2.4.3 小体重

工作在钻孔中的不同位置、不同标高采集微—未风化花岗岩小体重样共15件，检测结果显示，花岗岩矿石小体重为2.53～2.60g/cm3，平均为2.56g/cm3。

2.4.4 矿石工业利用价值评价

经本次岩矿鉴定，根据矿石中主要矿物成分的含量，矿区花岗岩矿石类型为斑状黑云母花岗岩。矿石为建筑用石料，不分品级。