王海鵬

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局天水礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

引文

敦煌市飾面用花崗巖礦資源豐富且分布較集中，區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)飾面石材用花崗巖礦產(chǎn)地 27 處，僅有3處礦產(chǎn)地勘查程度達(dá)到詳查[1][2]。該地區(qū)詳查及以上地質(zhì)勘查程度較低，對(duì)區(qū)內(nèi)飾面用花崗巖礦地質(zhì)特征及礦床成因基本無研究。主要品種有“敦煌紅”“飛天紅”“飛天鉆”等，次要品種有“西域紅”“莫高金”等，飾面石材用花崗巖品種較多。石材資源主要分布在青墩峽-草湖、吊頭泉和水晶灘等三個(gè)區(qū)域[2][3][4][5]，其分布區(qū)域比較集中。

青墩峽北十七區(qū)塊飾面用花崗巖礦位于敦煌市351°方向，直距約110km處，是敦煌市近幾年發(fā)現(xiàn)的大型飾面用花崗巖礦床之一。2020年，甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局天水礦產(chǎn)勘查院對(duì)該地區(qū)開展詳查工作后，提交礦石量為1206.90萬m3，荒料量458.50萬m3。本文在野外工作基礎(chǔ)上，總結(jié)青墩峽飾面用花崗巖礦床地質(zhì)特征及礦床成因，希望對(duì)該地區(qū)或同類型礦床勘查工作有所幫助。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)大地構(gòu)造處于塔里木板塊-塔里木盆地- 敦煌地塊-柳園裂谷帶上，地層屬塔里木地層大區(qū)，塔里木盆地地層區(qū)，紅柳園-帳房山地層分區(qū)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡(jiǎn)單，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈而頻繁[2]。

礦區(qū)出露地層下石炭統(tǒng)紅柳園組（C1hl）、上石炭統(tǒng)石板山組（C2s）、上二疊統(tǒng)方山口組（P3f）及第四系全新統(tǒng)（Qh3pl）等[2][6][7][8]。與成礦有關(guān)的地層為上二疊統(tǒng)方山口組（P3f），該地層分布于敦煌市北尖山南坡、瓜州縣雷洞子紅柳峽、野馬井南等地。主要由一套巨厚中酸性為主的火山熔巖和火山碎屑巖組成，局部可見少量基性火山巖[9]。

區(qū)域內(nèi)侵入巖發(fā)育，主要出露有二疊紀(jì)等時(shí)期的侵入巖及各類脈巖。巖漿侵入活動(dòng)以印支期為主。

區(qū)域成礦地質(zhì)背景獨(dú)特，區(qū)域成礦作用廣泛而強(qiáng)烈。本區(qū)屬古亞洲成礦域、塔里木成礦省、敦煌（地塊）鐵－銅－鎳－金－銀－鎢－銻－鉛－鋅－As－錳－釩－鈾－磷－芒硝礦集區(qū)成礦帶。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

出露地層主要為：第四系（Q）、石炭系下統(tǒng)紅柳園組（C1hl），見圖1。

圖1 十七區(qū)塊礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

出露面積約占總面積的15%左右，地形地貌主要為低山丘陵，主要物質(zhì)為殘坡積物、沖洪積物，由二長(zhǎng)花崗巖碎塊和中細(xì)粒砂土等組成。厚度約0.5-3.0m。

紅柳園組（C1hl）分布于勘查區(qū)西北部，呈不規(guī)則條帶狀展布，主要出露巖性為酸性凝灰熔巖、灰?guī)r，呈深灰色，主要礦物成分為方解石。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)斷裂、褶皺等大構(gòu)造，局部地區(qū)節(jié)理裂隙較發(fā)育，剪節(jié)理為主要構(gòu)造。

礦區(qū)主要發(fā)育兩組節(jié)理，主節(jié)理產(chǎn)狀：10°-30°∠50°～75°，節(jié)理間距一般在0.1～4m，延伸長(zhǎng)度為30～50m，以剪節(jié)理為主；次節(jié)理產(chǎn)狀：300°～330°∠62°～78°，延伸長(zhǎng)度約20m，節(jié)理間距為0.5～5m，，主要為剪性節(jié)理，局部為張性節(jié)理。整體線裂隙率0.20～1.70條/m。

根據(jù)野外節(jié)理統(tǒng)計(jì)資料，繪制了節(jié)理傾角分布直方圖、傾向、走向玫瑰花圖，見圖2、圖3、圖4。

圖2 礦區(qū)節(jié)理傾角分布直方圖

圖3 礦區(qū)節(jié)理傾向玫瑰花

圖4 礦區(qū)節(jié)理走向角分布直方圖

2.3 巖漿巖

巖性主要有淺肉紅色黑云二長(zhǎng)花崗巖和淺黃色黑云二長(zhǎng)花崗巖兩種，兩者之間呈漸變接觸，巖性無規(guī)律交替變化，界線較模糊，二者除顏色不一致外，成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造都一致，造成此種現(xiàn)象的原因是由于堿性長(zhǎng)石中的正長(zhǎng)石、條紋長(zhǎng)石、微斜條紋長(zhǎng)石含量不均造成顏色深淺不同。

礦區(qū)巖漿主要為華力西期，巖體明顯受東西向構(gòu)造帶控制，呈東西向分布， 出露的巖漿巖全部為二疊紀(jì)二長(zhǎng)花崗巖（ηγPb），約占礦區(qū)總面積的90%。出露巖性為淺肉紅色黑云二長(zhǎng)花崗巖、淺黃色黑云二長(zhǎng)花崗巖、花崗細(xì)晶巖脈（γι）、輝綠巖脈、輝綠玢巖脈（βμ）。

3 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)出露的飾面用花崗巖礦體礦體產(chǎn)于華力西期青墩峽巖基二疊紀(jì)中粒黑云二長(zhǎng)花崗巖中，該礦體為花崗巖巖體的一部分。礦區(qū)內(nèi)圈定飾面用花崗巖礦體2條。礦體與圍巖無明顯界線，以節(jié)理密集程度區(qū)分礦與非礦界線。

3.1 礦體地質(zhì)特征

花崗巖礦體與巖體邊緣節(jié)理密集帶為界，較為明顯，接觸帶產(chǎn)狀外傾，傾角為40～70°,節(jié)理裂隙較發(fā)育，基巖局部裸露。Ⅰ號(hào)礦體分布于礦區(qū)南部，長(zhǎng)約1000m、寬350～580m，走向110°，呈不規(guī)則狀。Ⅱ號(hào)礦體分布于礦區(qū)中部，礦體長(zhǎng)約370m、寬230m，走向105°，呈橢圓狀。礦體主要特征見表1。

表1 青墩峽北十七區(qū)塊礦體特征一覽表

3.2 礦石特征

礦區(qū)有兩種類型的礦石，分別是淺黃色中粒黑云二長(zhǎng)花崗巖和淺肉紅色中粒黑云二長(zhǎng)花崗巖，二者顏色的差別是由礦物含量的不同所導(dǎo)致。

3.2.1 礦石礦物成分

淺肉紅色中粒黑云二長(zhǎng)花崗巖，見圖5，呈肉紅色，中粒半自形結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分主要由中粒鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英，少量黑云母等組成[2][6][10]14]。副礦物有鋯石、榍石、磁鐵礦、鈦鐵礦、磷灰石等。

圖5 淺肉紅色中粒黑云二長(zhǎng)花崗巖

鉀長(zhǎng)石：無色透明，負(fù)低突起，表面因風(fēng)化較臟，多呈淺褐色，他形粒狀-半自形板狀，d=2.0～4.0mm，最大d=7.0mm，內(nèi)部有鈉長(zhǎng)石條紋分布，卡斯巴簡(jiǎn)單雙晶發(fā)育，有高嶺土化及絹云母化現(xiàn)象，45%。

斜長(zhǎng)石：無色透明，正低突起，表面常因風(fēng)化呈淺灰色-淺褐色，半自形板狀，d=1.0～4.0mm，最大d=5.0mm，可見環(huán)帶構(gòu)造，聚片雙晶發(fā)育，雙晶帶細(xì)密平直，有絹云母化現(xiàn)象，22%。

石英：無色透明，他形粒狀，d=1.0～3.0mm，最大d=5.0mm，一級(jí)灰干涉色，30%。

黑云母：黃綠色，細(xì)鱗片狀，d=0.50～1.0mm，有綠泥石化現(xiàn)象，3%。

淺黃色中粗粒黑云二長(zhǎng)花崗巖，見圖6，呈淺黃色。鉀長(zhǎng)石：無色透明，負(fù)低突起，表面因風(fēng)化較臟，多呈淺褐色，他形粒狀—半自形板狀，d=2.0～4.0mm，最大d=6.0mm，內(nèi)部有鈉長(zhǎng)石條紋分布，卡斯巴簡(jiǎn)單雙晶發(fā)育，有高嶺土化及絹云母化現(xiàn)象，44%。

圖6 淺黃色中粒黑云二長(zhǎng)花崗巖

斜長(zhǎng)石：無色透明，正低突起，表面常因風(fēng)化呈淺灰色～淺褐色，半自形板狀，d=1.0～4.0mm，最大d=6.0mm，聚片雙晶發(fā)育，雙晶帶細(xì)密平直，有絹云母化現(xiàn)象，20%。

石英：無色透明，他形粒狀，d=1.0～2.0mm，最大d=4.0mm，一級(jí)灰干涉色，30%。

黑云母：黃褐色，細(xì)鱗片狀，d=0.50～1.0mm，平行消光，有綠泥石化現(xiàn)象，5%。

角閃石：黃綠色，半自形柱狀，d=0.50～1.0mm，斜消光，有綠泥石化現(xiàn)象，1%。

3.2.2 礦石化學(xué)成分

本次工作共采取6件化學(xué)全分析樣品，通過分析測(cè)試，化學(xué)成分以SiO2為主，為73.75%，A12O3、K2O、N2O次之，約占19.79%。各組分含量及變化情況詳見表2。

表2 礦石化學(xué)成分一覽表

3.2.3 礦石物理力學(xué)性能及放射性

飾面用花崗巖礦的物理性能中體積質(zhì)量、壓縮強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、吸水率、耐磨率等關(guān)鍵性指標(biāo)決定能否成為飾面用花崗巖礦及飾面用的不同用途[15]。經(jīng)測(cè)試分析可知，該礦區(qū)礦石主要物理機(jī)械性能較好，質(zhì)量?jī)?yōu)良，符合優(yōu)質(zhì)飾面石材要求[16][17]。礦石物理力學(xué)性能詳見表3。

表3 礦石理化性能一覽表

通過對(duì)礦區(qū)4件樣品進(jìn)行放射性比活度測(cè)試（表4），根據(jù)《飾面石材礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》（DZ/T0291-2015）附錄C天然石材產(chǎn)品放射防護(hù)分類控制標(biāo)準(zhǔn)及飾面石材礦床勘查中放射性水平的預(yù)評(píng)價(jià)的要求，該礦石完全達(dá)到石質(zhì)建筑材料中放射性比活度為A類產(chǎn)品的要求，其產(chǎn)銷與使用范圍不受限制[6]，見表4。

表4 礦石放射性比活度檢測(cè)成果表

3.2.4 礦體節(jié)理裂隙及荒料率

Ⅰ號(hào)礦體（主礦體）主要發(fā)育兩組節(jié)理：第一組節(jié)理，走向40°～80°，平均傾角59°，該組節(jié)理性質(zhì)為剪節(jié)理，一般間距0.1～6m，延伸長(zhǎng)度一般在30～50m，線密度在3條/m，節(jié)理面平直光滑、無充填。第二組節(jié)理，走向290°～330°，平均傾角61°，為礦區(qū)的主要節(jié)理，延伸長(zhǎng)度大于20m，間距0.4～2m，以剪節(jié)理為主，張節(jié)理次之，張開度小于0.5cm，節(jié)理貫通性好，局部節(jié)理間有2～10cm寬的花崗細(xì)晶巖脈充填，地表及深部巖石顏色較均勻。

礦區(qū)共選取10個(gè)露頭點(diǎn)進(jìn)行體圖解荒料率的測(cè)定，統(tǒng)計(jì)面積787m2。圖解荒料率平均值為38.76%，通過收集鄰區(qū)礦山數(shù)據(jù)，校正系數(shù)為0.98。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因探討

花崗巖成礦一般可概括為三個(gè)階段，第一階段為酸性巖漿冷凝成巖和深成階段；第二階段為經(jīng)造山運(yùn)動(dòng)向上抬升并接受風(fēng)化剝蝕；第三階段為繼續(xù)上升接受剝蝕，并形成正地貌山地出露地表[11]。

青墩峽北十七區(qū)塊飾面用花崗巖礦屬巖漿巖型礦床，呈巖基產(chǎn)出。礦區(qū)內(nèi)廣泛出露華力西期青墩峽巖基二疊紀(jì)中粒黑云二長(zhǎng)花崗巖，由于巖漿分異作用及物化條件差異，導(dǎo)致鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石含量不同，從而形成不同種類（顏色）的飾面石材。

4.2 礦床找礦標(biāo)志

作為飾面用石材礦，找礦標(biāo)志為節(jié)理裂隙、色斑、色線、條痕發(fā)育較少，顏色較均一的巖體[2][18]。

根據(jù)本次工作總結(jié)找礦標(biāo)志如下：

（1）二疊紀(jì)巖體一般為花崗巖石材賦礦巖體。

（2）找到巖漿巖侵入體，由于其耐風(fēng)化，一般在地貌上易形成正地形，即山梁或山體的主體走向線，然后根據(jù)巖體的顏色和節(jié)理裂隙發(fā)育程度確定能否作為飾面石材用。

（3）在若不動(dòng)工程的情況下，如要找到可開采利用的礦體，先找出基巖露頭較集中，且節(jié)理裂隙較少的部分，遙感影像上的白色斑點(diǎn)（基巖露頭）可做直接找礦標(biāo)志。

（4）地勢(shì)較平緩，地形地貌較完整。5 結(jié)論

（1）青墩峽北十七區(qū)塊飾面用花崗巖礦為華力西期青墩峽巖基二疊紀(jì)中粒黑云二長(zhǎng)花崗巖，淺肉紅-淺黃色，中粒半自形結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦石色澤美觀、各項(xiàng)物理力學(xué)性能優(yōu)良，完全滿足飾面石材A類產(chǎn)品要求。

（2）礦床主要構(gòu)造為剪節(jié)理，主節(jié)理產(chǎn)狀為10°～30°∠50°～75°。

（3）青墩峽北十七區(qū)塊飾面用花崗巖礦為巖漿巖型飾面用花崗巖礦床，由于巖漿分異作用及物化條件差異導(dǎo)致巖漿礦物含量發(fā)生變化，是引起礦石顏色變化的主要原因。

（4）地勢(shì)平緩、地形地貌完整、遙感影像上的白色斑點(diǎn)為本區(qū)主要的找礦標(biāo)志。