广东省木格坪田矿区建筑用花岗岩矿地质特征

2024-01-12邓宏湖

西部探矿工程 2023年12期

关键词：粒状黑云母长石

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

广东省广宁县木格坪田矿区位于肇庆市广宁县城西南234°方向，直距约23.8km处。矿区地层不发育，除局部沿山坡及山间谷地分布有薄层的第四系（Q）的冲洪积层及坡残积层外，未见其它地层出露。

（1）残坡积层：分布于矿区山麓及山坡上，矿区内分布较广，主要为褐红色、灰白色砂质粘土，一般厚度0.30～5.00m，局部厚度大于10m，平均约2.85m，局部地段顶部见0.10～0.30m厚腐殖土层。

（2）冲洪积层：厚度约0.5～8.0m，黄色、褐黄色粉砂质、砂质亚粘土、粘土，现多为农田。

1.2 矿区构造

矿区位于广宁韧性剪切带西侧，但受区域断裂构造影响，区内构造发育，主要为北西向。

1.2.1 断裂

F4：发育于矿区的西部8 号拐点附近,为南北向的粗石口断裂和北东向车牛韧性剪切带衍生出来的次一级断裂，走向北西，倾向南东,倾角60°～80°，宽约2.0m，长约300m，断裂性质为张性，主要由硅化碎裂岩化花岗岩、绢英岩组成，岩石具硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化。断裂规模较小，矿体未受到影响和破坏。

1.2.2 节理裂隙

区内岩石节理裂隙发育，主要发育有北西、北东两组：①组走向北西，倾向北东，倾角50°～80°，裂隙延伸2～5m，宽2～3mm，裂隙紧闭，裂面平直，为矿体内主节理裂隙；②组走向北东，倾向南东，倾角40°～75°。

1.3 矿区岩浆岩

区内岩浆岩较为发育，主要有：

（1）加里东期花岗岩（γ3）。主要出露于矿区的北部，属诗洞序列中的莫村单元，岩性主要为中粗粒黑云母花岗岩、二长花岗岩，肉红色、浅灰白色，风化后为灰黄色，中粗粒花岗结构。岩石主要矿物：钾长石40%～50%、斜长石20%～35%、石英26%～28%；次要矿物：黑云母3%～4%，少量白云母，微量的绿帘石、磷灰石等。

（2）燕山三期花岗岩[γ52(3)]。矿区大面积出露，属黄连山序列的荔枝山单元，岩性为中细粒黑云母二长花岗岩，岩石呈浅灰白色、浅肉红色，中细粒花岗结构、似斑状结构。岩石主要矿物：钾长石35%～45%、斜长石20%～35%、石英26%～28%；次要矿物：黑云母3%～4%，少量白云母，微量的绿帘石、磷灰石等。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、绢云母化、钠化等，地表岩石风化强烈，局部见基岩出露，风化带的厚度一般几米到几十米不等，分带性明显。

（3）岩脉。主要分布于矿区的南部，钻孔揭露厚度为几米至十几米，岩性为辉绿玢岩，呈辉绿色，斑状结构，块状构造。斑晶矿物组成为斜长石、暗色矿物，基质矿物成分与斑晶基本相同，基质呈辉绿结构。岩石主要矿物：拉长石44%、暗色矿物52%、不透明矿物4%及少量石英和次生碳酸盐矿物。据采样检测结果显示，其抗压强度大于80MPa，达到建筑用石料指标要求。

2 矿体特征

矿体主要赋存于燕山三期花岗岩[γ52(3)]中，岩性主要为中细粒黑云母二长花岗岩，次为中细粒黑云母花岗岩，其中中细粒黑云母花岗岩仅分布于矿区的北部，为燕山三期花岗岩[γ52(3)]和加里东期（γ3）岩浆岩的接触部位，常与中细粒黑云母二长花岗岩混合交替出现。

2.1 矿体产出位置、形态、产状与规模

2.1.1 花岗岩矿体

矿体平面上呈不规则多边形，北西向长2564m，北东向宽180～1850m，空间上总体呈倒梯形。根据钻孔揭露情况，矿体赋存标高320～650m，最小垂直厚度36.50m，最大垂直厚度266.00m，向四周及深部延伸至矿区外。矿体最小埋深0.50m，最大埋深50.00m。矿体上部为全—半风化花岗岩，四周及下部围岩为与矿体同一岩性的黑云母二长花岗岩。

根据钻孔揭露情况，矿体赋存标高320～650m，最小垂直厚度36m，最大垂直厚度266m，向四周及深部延伸至矿区外。矿体最小埋深0.50m，最大埋深50.00m。矿体上部为全—半风化花岗岩，四周及下部围岩为与矿体同一岩性的黑云母二长花岗岩。

矿体上部覆盖层较厚，分布于整个花岗岩分布区范围，厚度不均一，总体上呈北部薄南部厚，山脊厚山沟薄，覆盖层总厚2.00～50.00m，平均约21.0m。其中，残坡积层厚0.30～7.20m，平均约3.00m；全风化层厚0.30～32.00m，平均12.00m，半风化层厚0～23.00m，平均6.00m。

2.2 矿石特征及矿物组合

2.2.1 黑云母二长花岗岩矿石

呈浅灰白色、浅肉红色，中细粒花岗结构、似斑状结构，块状构造。岩石主要矿物：钾长石35%～45%、斜长石20%～35%、石英26%～28%；次要矿物：黑云母3%～4%，少量白云母，微量的绿帘石、磷灰石等。

钾长石，包括条纹长石和正长石。浅肉红色，玻璃光泽，半自形—他形板状或粒状，粒径0.35～4.5mm，条纹长石主晶为正长石或者微斜长石，客晶为条纹状钠长石；正长石表面脏杂，微弱泥化，部分可见简单双晶，微斜长石发育格子双晶。

斜长石，包括钠—更长石和中长石。灰白色，玻璃光泽，半自形板状或粒状，粒径0.25～4.6mm，钠-更长石发育聚片双晶及卡钠复合双晶，中长石发育环带构造，可见弱绢云母化，与钾长石镶嵌分布。

石英，他形粒状或不规则状，粒径大小0.15～5.10mm，较均匀分布在长石颗粒间，局部可见石英和长石交生形成文象结构。

黑云母，片状，多色性明显，片径0.05～2.20mm，可见绿泥石化，不均匀分布。

白云母，片状，大小0.05～0.10mm，二级干涉色，不均匀分布。

绿帘石，他形柱粒状，粒径0.03～0.10mm，正高突起，三级干涉色，零星分布。

磷灰石，半自形柱状，长径约0.03～0.10mm，正中突起，一级灰干涉色，零星分布。

不透明矿物呈半自形—他形粒状，粒径0.05～0.15mm，不均匀分布。

2.2.2 黑云母花岗岩矿石

呈肉红色，花岗结构，块状构造。岩石主要矿物：钾长石40%～50%、斜长石15%～20%、石英26%～28%；次要矿物：黑云母3%～4%，少量白云母，微量的绿帘石、磷灰石等。

钾长石，包括条纹长石和正长石。浅肉红色，玻璃光泽，半自形—他形板状或粒状，粒径0.65～5.0mm，条纹长石主晶为正长石，客晶为条纹状钠长石；钾长石可见蚀变为粘土矿物、碳酸盐矿物。

斜长石，包括钠—更长石和中长石。灰白色，玻璃光泽，半自形板状或粒状，粒径0.55～4.5mm。钠—更长石发育钠长石聚片双晶及卡钠复合双晶，中长石发育环带构造，可见弱绢云母化，与钾长石镶嵌分布。

石英，他形粒状或不规则状，粒径大小0.25～4.2mm，较均匀分布在长石颗粒间。

黑云母，片状，多色性明显，片径0.1～1.1mm，可见绿泥石化，不均匀分布。白云母，片状，二级干涉色，不均匀分布。

绿帘石，半自形—他形柱粒状，粒径0.03～0.1mm，零星分布。

磷灰石，半自形—他形柱粒状，一级灰干涉色，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0.05～1.05mm，不均匀分布。

2.3 化学成分

在不同位置采取了微—未风化花岗岩矿石化学全分析和基本分析样品。

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76.09%～77.24%，平均为76.60%；Al2O3含量为12.14%～12.66%，平均为12.44%；Fe2O3含量为0.09%～0.52%，平均为0.26%；K2O 含量为2.91%～3.69%，平均为3.37%；Na2O 含量为3.47%～4.16%，平均为3.89%；TiO2含量为0.075%～0.18%，平均为0.111%。

根据基本分析样品分析结果可知，微—未风化花岗岩矿石Al2O3含量多在11.10%～11.78%,达不到陶瓷用花岗岩（瓷石）指标要求，不能作为瓷石矿。

2.4 物理、化学性能

2.4.1 矿石抗压强度（水饱和）

在钻孔中共采集饱和抗压强度样222组，其中半风化花岗岩22 组，微—未风化花岗岩199 组，辉绿玢岩1组。测试结果显示，半风化岩石饱和抗压强度5.1～78.9MPa，平均46.8MPa；微—未风化矿石饱和抗压强度80.2～227.0MPa，平均133.4MPa。

矿石抗压性能较好，均为硬质岩石，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。

2.4.2 表观密度

在钻孔、旧采坑中共采集花岗岩矿石表观密度样品16 组，测试结果表明，矿石表观密度为2600～2650kg/m3，平均为2623kg/m3。

2.4.3 矿石吸水率

在矿区共采集花岗岩矿石吸水率样品16 组，测试结果表明，矿石吸水率为0.4%～2.0%，平均0.73%。

2.4.4 放射性

在矿区不同钻孔、不同标高位置共采集6组微—未风化花岗岩矿石放射性测试样，检测结果表明矿石放射性内照指数为0.2～0.5，外照射指数为0.4～0.9，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，矿石符合建筑主体材料放射性指标要求，其产销和使用范围不受限制，矿山在开采矿石过程中不会对采矿人员及周边环境造成大的放射性影响。

2.4.5 小体重

在钻孔、采坑中的不同位置共采集了20 个建筑用花岗岩矿石小体重样，检测结果显示，矿石小体重为2.43～2.61g/cm3，平均为2.57g/cm3。

2.4.6 矿石类型和品级

经岩矿鉴定，根据矿石中主要矿物成分的含量，矿区花岗岩矿石类型分为黑云母二长花岗岩、黑云母花岗岩。矿石为建筑用石料，不分品级。

3 矿体层围岩和夹石

矿体为燕山三期[γ52(3)]花岗岩，岩性主要为中细粒黑云母二长花岗岩、中细粒黑云母花岗岩，矿体四周及深部围岩与矿体岩性相同。矿体的夹石不发育，主要分布在节理裂缝发育地段，受构造影响，岩石较为破碎，局部呈片状，常常伴有绿泥石化、泥化，局部形成绢云岩，其连续性较差，分布不规律，厚度多小于夹石剔除厚度（2m），基本不影响矿体的圈定。