寧陽縣黑山頭飾面用變粒角閃巖礦床地質(zhì)特征及礦床成因

劉小瓊，郭加朋，趙宏生，李勝,段金平,彭超

(1.山東鈺鏹地質(zhì)資源勘查開發(fā)有限責(zé)任公司，山東 泰安 271000；2.山東省國土資源資料檔案館，山東 濟南 250013)

1—地質(zhì)界線；2—韌性剪切帶；3—含礫砂質(zhì)粘土；4—片麻狀中粒含黑云花崗閃長巖；5—中粒二長花崗巖；6—片麻狀中粒含黑云角閃英云閃長巖；7—斑狀中粗粒二長花崗巖；8—石英閃長玢巖；9—粗粒含角閃黑云閃長巖；10—粗粒變角閃石巖圖1 黑山頭地區(qū)地質(zhì)簡圖(據(jù)山東省寧陽縣黑山頭礦區(qū)飾面用變粒角閃巖礦普查報告，2011年修編)

寧陽縣黑山頭飾面用變粒角閃巖礦區(qū)位于寧陽縣城區(qū)東北約19km處，行政區(qū)劃隸屬寧陽縣葛石鎮(zhèn)與蔣集鎮(zhèn)。區(qū)內(nèi)飾面用變粒角閃巖礦品質(zhì)優(yōu)良，花色獨特(俗稱“泰山國畫石”)，產(chǎn)品暢銷全國各地，市場銷售前景較好，具有較高的開發(fā)價值。該文通過闡述成礦地質(zhì)特征，探討礦床成因，以期促進該區(qū)地質(zhì)勘查工作，為以后的開采生產(chǎn)提供詳細可靠的依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

寧陽縣黑山頭飾面用變粒角閃巖礦區(qū)位于山東省寧陽縣，大地構(gòu)造位置處于華北板塊、魯西地塊、魯中隆起區(qū)、東平-蒙山隆起、蒙山凸起區(qū)[1-4]。

區(qū)域內(nèi)出露的地層主要有古生代寒武紀長清群朱砂洞組、饅頭組，九龍群張夏組、崮山組及新生代第四紀山前組、沂河組、臨沂組；構(gòu)造主要有斷裂構(gòu)造和韌性剪切帶；巖漿巖發(fā)育廣泛且?guī)r漿活動較為強烈，并且具有多期性，有大面積裸露的相對集中區(qū)，也有順層侵入的零星區(qū)，呈巖體或巖脈形態(tài)發(fā)育，具備良好的成礦地質(zhì)條件[5]。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)為巖漿巖出露區(qū)，除第四系山前坡地洪沖積物零星分布在低洼處外，無其他沉積地層(圖1)。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)斷層不發(fā)育；裂隙主要為近NNW向裂隙、其次為近NE向裂隙。

在黑山頭一帶，新太古代阜平期蒙山超單元西官莊單元片麻狀中粒含黑云角閃英云閃長巖發(fā)育韌性剪切帶，受韌性變形作用，巖石具明顯片麻狀構(gòu)造。剪切面產(chǎn)狀一般為320°∠75°左右。韌性剪切作用使基巖具片麻理特征。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育廣泛且?guī)r漿活動較為強烈，并且具有多期性，有大面積裸露的相對集中區(qū)，也有順層侵入的零星區(qū)，巖床或巖脈形態(tài)發(fā)育。

2.3.1 新太古代侵入巖

阜平期蒙山超單元西官莊單元片麻狀中粒含黑云角閃英云閃長巖，分布于黑山頭村以北，呈NW向帶狀展布，出露長度約3km，帶寬3.5km，為中酸性—酸性侵入巖。受韌性剪切力影響，巖石具明顯片麻狀構(gòu)造，灰色—灰白色，粒狀結(jié)構(gòu)，粒徑2～4mm，主要礦物成分有斜長石、黑云母，角閃石、石英等。

阜平期蒙山超單元龜蒙頂單元片麻狀中粒含黑云花崗閃長巖，區(qū)內(nèi)廣泛分布，呈NW向帶狀展布，出露面積約28km2，為中酸性—酸性侵入巖。受多期侵入作用，發(fā)育片麻狀構(gòu)造。

五臺期南澇坡超單元麻塔單元粗粒變角閃石巖，分布于小寧家莊—上黑山頭一帶，呈NW向帶狀展布，長度1.1km，寬度30～70m不等，呈較小規(guī)模的巖床產(chǎn)出，為超基性—基性巖，受變質(zhì)作用及韌性變形改造，巖漿中部分殼源物質(zhì)熔入，并發(fā)生明顯的結(jié)晶分離作用，巖漿活動晚期，長英質(zhì)礦物取代部分礦物，屬以殼源物質(zhì)為主的混源型巖漿巖類。礦體為變粒角閃巖，主要礦物成分：角閃石80%～85%、斜長石15%～20%、石英<1%。粒徑1～5mm。

五臺期鞏家山單元細粒含角閃黑云閃長巖，分布于東彭—泗集一帶，出露長度約5km，寬度約1km，呈NW向帶狀展布。傾向W，傾角50°～65°，片麻狀構(gòu)造[5]。

2.3.2 古元古代侵入巖

呂梁期傲徠山超單元虎山單元斑狀中粗粒二長花崗巖，分布在小寧家莊—黑山頭東北1km處，長度約4km，呈NW向狹長展布，面積約1km2，粒徑5～10mm，斑狀花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分：石英70%，斜長石25%、鉀長石≤5%、黑云母<1%。區(qū)域上侵入蒙山超單元。

呂梁期傲徠山超單元松山單元中粒二長花崗巖,分布于大孔莊-黑山頭一帶，出露規(guī)模較小，巖石粒徑3～5mm，花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分：石英60%、斜長石30%、鉀長石5%。區(qū)域上侵入蒙山超單元。

2.3.3 中生代侵入巖

燕山晚期沂南超單元銅漢莊單元石英閃長玢巖,分布于寧家莊及棗莊西北約1km處，出露面積較小，大部分被第四系覆蓋，由幔源巖漿分異演化而成。

3 礦體特征

礦體為五臺期的麻塔單元粗粒變角閃石巖，呈不規(guī)則脈狀產(chǎn)出?？傮w走向310°，傾向SW，傾角65°～80°，總的趨勢是傾角西陡東緩，礦體中間薄兩端厚，連續(xù)性較好[注]泰安市鈺鏹地質(zhì)資源勘查開發(fā)有限責(zé)任公司，劉小瓊、彭超等，山東省寧陽縣黑山頭礦區(qū)飾面用角閃巖礦普查報告，2010年。。

礦體呈似脈狀NW向分布，長度1150m，水平厚度為4.22～68.51m，平均水平厚度32.35m。礦體賦存標高相差較大，為+245m～+110m，主要賦存在+170m以上[2]。

礦體頂板為阜平期蒙山超單元龜蒙頂單元片麻狀中粒含黑云花崗閃長巖；底板為阜平期蒙山超單元西官莊單元片麻狀中粒含黑云角閃英云閃長巖。

礦體內(nèi)夾石為阜平期蒙山超單元龜蒙頂單元片麻狀中粒含黑云花崗閃長巖。夾石呈透鏡體狀平行礦體傾向延長39m，水平厚度5.8m，兩端自然尖滅，與礦體接觸界限清楚，對礦石質(zhì)量影響不大。

4 礦石特征

4.1 礦石的物質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石為粗粒變角閃石巖，墨綠色，夾雜白色較大不規(guī)則條帶，中粗粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分以角閃石為主，占85%以上，其次為斜長石和少許石英等，角閃石和淺色粒狀礦物集合體基本各自集中成層，相間分布，且角閃石具連續(xù)的定向分布[2]。

角閃石，他形柱狀，粒徑最大可達5mm，不等粒，集合體呈相對較厚的層狀，長軸方向一致，斷面上可見近菱形相交的兩組完全解理，淡綠色、淺褐色，多色性明顯，具綠簾石化和輕微碳酸鹽化等。

斜長石：他形粒狀，最大可達1.0mm，少許分布于角閃石晶粒間，集合體多呈薄層，晶粒間多呈平直狀接觸，隱約可見聚片雙晶，具鈉黝簾石化和粘土礦物化等。

石英：他形細粒，分布于斜長石晶粒間，零星可見，含量<5%。

榍石：粒狀、尖菱狀，零星可見，褐色，正極高突起，干涉色為高級白，含量甚微[6]。

4.2 礦石化學(xué)成分

根據(jù)樣品的光譜分析及多元素分析結(jié)果，礦石的化學(xué)成分見表1、表2。

表1 光譜半定量全分析結(jié)果

注：G1，G2為光譜樣

根據(jù)表1、表2礦石化學(xué)成分的結(jié)果，說明區(qū)內(nèi)的成礦巖石為超基性—基性巖，由于礦石化學(xué)成分的含量，暗色礦物和淺色礦物分別集中而形成條帶狀構(gòu)造，顏色對比鮮明，是優(yōu)良的裝飾材料。

表2 多元素分析結(jié)果

4.3 礦石色澤及組織結(jié)構(gòu)

礦石主要礦物為角閃石，分布均勻，結(jié)構(gòu)致密。呈墨綠色，淡紅色或白色長英質(zhì)沿節(jié)理填充，呈帶狀或線狀分布在基質(zhì)中，線條飄逸，顏色對比鮮明，粒度粗細有致，石材磨光后光滑可鑒，光澤度79～95。板面花紋變化多端，古樸莊重，兼有泰山石“奇”的特點(照片1)，是室內(nèi)外裝飾的佳品[7]。

照片1 泰山國畫石

4.4 礦石放射性

根據(jù)檢測規(guī)范《建筑材料放射性核素限量》(GB6566-2001)確定，礦石的放射性檢測結(jié)果IRa，Ir<1.3，放射性值低，對人身體無危害，為A類裝飾材料，因此，礦石的產(chǎn)銷與使用范圍不受限制(表3)。

表3 放射性分析結(jié)果

5 礦床成因及找礦標志

5.1 礦床成因

礦體為新太古代五臺期麻塔單元粗粒變角閃石巖，呈巖脈狀產(chǎn)出，為五臺期巖漿活動中期，巖漿中有部分殼源物質(zhì)熔入，并發(fā)生明顯的結(jié)晶分異作用，巖漿活動晚期，長英質(zhì)礦物取代鐵鎂質(zhì)礦物，逐步成為以殼源物質(zhì)為主的混源型巖漿巖類。礦床屬于巖漿型花崗巖礦床。

5.2 找礦標志

礦體巖性為新太古代五臺期麻塔單元粗粒變角閃石巖。

6 結(jié)語

寧陽縣黑山頭寧陽縣黑山頭飾面用變粒角閃巖礦區(qū)石材特征較好，各項物理性能測試質(zhì)量符合GB/T18601-2001標準要求，無含量較高的有害元素，放射性核素含量和比活度均遠低于石材規(guī)范A類產(chǎn)品的要求。

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，特別是建筑業(yè)的高速發(fā)展，對飾面石材的需求越來越迫切。該區(qū)飾面石材的開發(fā)利用，基本上可緩解附近縣市的需求，為當?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展提供新的增長點。該礦床開采技術(shù)條件優(yōu)越，適于露天開采，其投資少，見效快。

參考文獻：

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[3] 宋明春,王沛成.山東省區(qū)域地質(zhì)[M].北京：地質(zhì)出版社,2003.

[4] 張增奇,劉明渭.山東省巖石地層[M].武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社,1996.

[5] 蘇迎春.寧陽縣茂公山長石礦床地質(zhì)特征及綜合利用前景[J].中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊，2007，61(3):64-70.

[6] 牛金,李宗成,邢楠，等.山東省新泰市孟家屯石榴子石礦礦床地質(zhì)特征[J].山東國土資源,2013，29(1):10-13.

[7] GB/T18601-2001.天然花崗石建筑板材[S].