吉安市东固饰面用花岗岩矿的地质特征及成因分析

摘要：吉安市东固饰面用花岗岩矿赋存于燕山早期第一阶段第一次侵入岩中。分析该区饰面用花岗岩矿体的裂隙、色斑及色线发育程度，探讨影响节理、裂隙发育的原因及荒料率的影响因素。根据目前市场行情，矿区饰面用花岗岩属于中高档饰面石材，具有开发利用价值。

关键词：饰面板材；矿体地质特征；花岗岩；荒料率

中图分类号：P619.222 文献标识码：A 文章编号：1008-9500（2024）08-00-05

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.08.015

Geological Characteristics and Genesis Analysis of Donggu Decorative Granite Mine in Ji’an City

LAI Jinghuan， ZHANG Xing， ZHOU Yang， XIAO Zhiyong， XI Xianhong

（Ji’an Mineral Resource Reserve Evaluation and Geological Disaster Prevention Center， Ji’an 343000， China）

Abstract： The granite ore used for the decoration of Donggu in Ji’an city is located in the first intrusive rock of the early Yanshan period. Analyze the degree of development of cracks， color spots， and color lines in the granite ore body used for decorative purposes in the area， and explore the reasons that affect the development of joints and cracks， as well as the factors that affect the rate of waste materials. According to the current market situation， granite used for decorative purposes in mining areas belongs to the mid to high end decorative stone material category and has development and utilization value.

Keywords： decorative panels; geological characteristics of the ore body; granite; raw material rate

花岗岩因具有不含有碳酸盐、吸水率小、抗风化能力强等优势，已成为美丽乡村庭院室内外装饰的首选石材[1-3]。基于此，分析吉安市东固饰面用花岗岩矿的地质特征及成因。

1 区域地质背景

从大地构造位置来看，吉安市东固饰面用花岗岩矿位于遂川—德兴深大断裂的中南段，次级构造东固大断裂的西侧。在加里东期受南北向压应力作用，构造活动以褶皱作用为主，并伴有岩体侵入，奠定了本区的基本构造轮廓[4-5]。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区内出露地层不发育，仅见第四系洪冲积和残坡积浮土层，主要为灰褐色亚黏土层、夹砂砾层等，分布于矿区外围低洼地带，厚度为3～5 m。

2.2 构造

矿区构造主要表现为近北东向的断裂构造及受断裂构造应力影响的节理裂隙构造。

2.2.1 断裂构造

断裂位于矿区的西部，断裂规模较大，呈北东向延伸，横贯矿区，西部延伸出区外，并切穿矿体。断层倾向东南，倾角为70°～80°，会破坏矿体，其表现形式为断层两侧花岗岩破碎，节理发育，由构造角砾岩和碎裂岩组成。局部沿裂隙有石英脉侵入，通过钻孔见强蚀变辉绿岩、构造角砾岩、断层角砾岩及硅化石英岩[6-7]。

2.2.2 节理裂隙构造

区内岩石因受到区域北东向断裂构造应力影响，节理裂隙发育，主要发育北东、近南北（倾向东）、北东（倾向南东）及北西向4组节理裂隙，以北东向为主。裂隙普遍产状稳定，裂隙面平直光滑，性质以剪节理为主，少数张节理。矿区节理裂隙特征统计如表1所示。

南西向裂隙最早发育，普遍为北东向（倾向北西）裂隙错切，最后北东向（倾向南东）裂隙错切前二者。近南北向裂隙为层节理，为岩浆成岩后期形成，没有明显的错切特征。

北西向裂隙走向为100°～170°，倾向为190°～ 260°，倾角为30°～45°，闭合性较好，宽度为1～3 mm，用水浇后不吸水。北东（倾向北西）向裂隙走向为北东，倾向为300°～340°，倾角为30°～50°，闭合性较差，裂隙宽度为2～5 mm。沿裂隙走向有晚期充填物，用水浇后缓慢吸水，系构造应力形成的裂隙，近南北向裂隙面平直，产状稳定，延长普遍在12 m内，延深在10 m内，属于岩浆冷却收缩形成的张节理。北东向裂隙一般延长3～10 m，延深为2～6 m，间距为2～6 m。

2.3 岩浆岩

矿区内出露的岩浆岩主要为燕山早期第一阶段第一次侵入岩东固岩体，空间上呈岩株或岩瘤状产出，长椭圆状展布，岩性主要为灰白色、浅灰色、灰色中细粒斑状黑云母二长花岗岩，斑状花岗结构，块状构造。主要矿物成分有石英、长石及黑云母，硬度较大，钢针划不动，莫氏硬度为6～7。粒度以1～4 mm为主，少量为2～6 mm，较大者一般为钾长石，岩石总体属中细粒范围。镜下鉴定呈它形-半自形粒状结构。主要矿物石英呈不规则它形粒状，常见弱波状消光。斜长石呈半自形板状，多为微纹长石，常见聚片双晶。较早者一般粒度稍大且表面高岭土化、弱绢云母化较为明显；较晚者一般表面干净，有时有后期交代成因的更长石补丁状嵌于微斜长石大晶体。

斜长石多为更长石，世代较发育，具环带结构，一般表面略有少量零散的绢云母化，偶见个别中心部位表面较浑浊。磷灰石呈核状粒状，粒径为0.1～0.2 mm，与黑云母密切共生，集中分布。另可见少量沿钾长石粒间交代的糖粒状钠长石，属后期岩石弱钠交代产物。矿物裂隙中还分布有极少量的白云母，呈细脉状。主要造岩矿物含量：石英为28%～30%，钾长石为20%～37%，斜长石为27%～35%，黑云母为8%，磷灰石少量。黄金麻和白麻在偏光显微镜下的特征如图1所示。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

矿区内饰面用花岗岩赋存于燕山早期第一阶段东固岩体，岩性为灰白色、浅灰色和灰色中细粒斑状黑云母花岗岩，位于节理裂隙极不发育区段，矿体形态呈规则块状体，连续性较好，厚度变化稳定。矿体整体走向东西，沿自然山体展布，沿山坡坡面向南北倾斜，倾斜坡度一般为40°～45°，局部达50°。矿体厚度与地形标高呈正比关系，即山顶厚度大，向下逐渐小，矿体随着深度的增加变大。

3.2 矿体覆盖层及风化层特征

矿体埋藏于覆盖层与风化层之下，位于山脊部分的矿体表层被残坡积物覆盖，厚度一般为2.0～22.8 m。

往下为半风化层，矿体埋深较浅，表层出露不同程度的弱风化。从全区来看，风化层厚度为0.5～16.5 m。此外，一些缓坡和凹洼地段往往被残积物、坡积物覆盖，厚度一般为3～5 m。

3.3 矿石质量特征

3.3.1 矿石品种及类型

通过对比，矿石品种划分为黄金麻和白麻两个品种。抛光后的黄金麻矿石和白麻矿石如图1所示，黄金麻和白麻在偏光显微镜下的特征如图2所示。

3.3.2 矿石的物质组成

岩石为显晶质，主要由斑晶和基质两部分组成，斑晶石英呈粒状，粒径为1～4 mm，波状消光。斜长石呈板状，常见阶梯状断口，粒径为1～4 mm，可见聚片双晶，多为更长石，弱绢云母化。基质呈细粒花岗岩结构，粒径为0.1～0.3 mm。其中，石英呈它形粒状，具波状消光。斜长石呈半自形板状，具弱泥化。黑云母呈片状，具绿泥石化，部分呈集合体分布。磷灰石呈粒状，粒径为0.1 mm左右。

基质成分为斜长石、钾长石、黑云母及石英，有少量磷灰石。其中，斜长石约为27%，钾长石约为20%，黑云母约为8%，石英约为30%，磷灰石少量。黑云母薄片呈绿褐色，为半自形或不规则片状，含副矿物磷灰石等包体，多色性显著，多为铁黑云母。

石英为它形粒状，暗灰白色，玻璃光泽。它们（基质）与半自形板状的长石斑晶一起组成矿物集合体，形成斑晶与基质，矿物与矿物之间紧密相嵌，构成岩（矿）石结构致密、机械力学强度高的块状体。

3.3.3 矿石化学成分

矿石的化学成分以SiO2和Al2O3为主，还含有少量的K2O、Na2O、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO及P2O5。其中，SiO2含量一般为72.85%～75.00%，平均为73.93%；Al2O3含量一般为12.93%～13.80%，平均为13.37%；K2O含量一般为4.52～4.58%，平均为4.55%；Na2O含量一般为1.00～1.37%，平均为1.19%；Fe2O3含量一般为1.59～1.76%，平均为1.68%；TiO2含量一般为0.12～0.14%，平均为0.13%；CaO含量一般为1.00～1.37%，平均为1.19%；MgO含量一般为0.45～0.89%，平均为0.67%；P2O5的平均含量约为0.09%；MnO2的平均含量约为0.04%。

3.3.4 矿石的物理装饰性能

经取样测试，矿石化学成分未发现有害物质，矿石的放射性均符合规范中的A类产品标准。矿石物理机械性能测试结果如表2所示。

3.4 矿体节理、裂隙发育情况

矿区内构造以节理裂隙为主，加之断裂通过，二者是矿体的主要破坏因素，会影响荒料块度及荒料率。本次的主要工作是统计地表、深部节理及裂隙的特征。

3.4.1 地表节理、裂隙

通过填图、采坑及剥土工程揭露，描述矿区内的节理裂隙发育程度。统计结果显示，矿体主要受F1断层的压性和压扭性应力影响，断层两侧裂隙发育，断层北西侧裂隙发育带宽度为2.0～9.0 m，呈带状分布。主要发育北东向和北西向两组裂隙，该区带裂隙率普遍为1.5～2.0条/m。该区带裂隙率普遍为2.0～4.0条/m，主要为北东向和北西向两组裂隙。该裂隙发育区带对矿体破坏极大。矿体其余地段主要发育有北东向（倾向北西）、近南北向、北东向（倾向东南）和南西向4组节理，裂隙率小于0.5条/m，属裂隙极不发育区，对矿体影响较小。

3.4.2 深部节理、裂隙

统计4个钻孔的裂隙率，统计结果如下。矿体地段线裂隙率一般为0.16～0.40条/m，平均线裂隙率为0.24条/m，裂隙率小于0.5条/m，属裂隙率极不发育区段。作夹石处理地段线裂隙率一般为1.62～2.99条/m，平均为2.51条/m，裂隙率大于1条/m，属裂隙发育区段。矿体深部节理、裂隙率统计如表3所示。通过对比地表及钻孔的裂隙发育情况，除因断裂构造原因影响外，一般越往深部节理裂隙会明显减少，岩石的完整度明显增高。经钻孔岩芯统计，矿区矿体岩芯的岩石质量指标（Rock Quality Designation，RQD）值均在95%以上。

4 荒料率及影响因素

全区矿体体图解荒料率为22.09%～25.85%，采坑开采荒料率为25.02%，本次矿体荒料率取二者的平均值，为24.7%。采坑工程及剥土图解荒料率如表4所示。

5 结论

通过分析矿区饰面用花岗岩矿的裂隙、色斑及色线发育情况等方面，得出以下结论：矿床地质方面，发现该矿体赋存于燕山早期酸性侵入岩的东固岩体；板材质量方面，品种为黄金麻和白麻两种花色品种，矿石自然类型为斑状中细粒黑云母二长花岗岩。通过检测，矿石无有害物质，放射性满足A类装饰材料，其产销和使用不受限制。根据市场调查，矿区饰面用花岗岩属于中高档饰面石材，具有较高的开发利用价值。

参考文献

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