湖南省慈利縣三合口礦區(qū)飾面用灰?guī)r礦的地質特征找礦標志及質量評價

魏義斌 湯芳

摘 要? 隨著城鎮(zhèn)建設快速發(fā)展和人民生活水平提高，我國飾面石材行業(yè)發(fā)展迅速，無污染、無放射性飾面石材市場需求量越來越大。慈利縣三合口礦區(qū)飾面用灰?guī)r礦是一種優(yōu)質的天然建筑飾面材料，放射性核素限量指標均符合GB6566-2001標準中A類裝飾材料的要求，使用范圍不受限制，能夠廣泛適用于住宅、賓館樓房、園林等建筑裝飾工程，極具發(fā)展前景。該飾面用灰?guī)r礦體走向、傾向延伸較穩(wěn)定，厚度較大。本文簡述了該礦區(qū)飾面用灰?guī)r礦的成礦地質特征、找礦標志及質量評價。

關鍵詞? 慈利縣;飾面用灰?guī)r;地質特征

中圖分類號：P624.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A

Abstract： China's facing stone industry develops rapidly with the rapid development of urban construction and the improvement of people's living standards.The market demand for facing stone without pollution and radiation is increasing. Facing limestone ore in Sanhekou mining area of Cili County is a kind of high quality natural building facing material.The limit indexes of radionuclides meet the requirements of Class A decorative materials in GB6566-2001 standard， and the scope of use is not limited and can be widely used in residential， hotel buildings， gardens and other building decoration projects， with great development prospects. The trend and tendency extension of the facing limestone ore body is stable and the thickness is large. This paper briefly describes the ore body geological characteristics， prospecting target of facing limestone ore in the mining area，and the quality evaluation.

Keywords： Cili County; facing limestone; geological characteristics

1? 成礦地質背景

1.1 地層

礦區(qū)位于揚子地臺東南緣，與江南古陸毗鄰，自古生代至中生代三疊紀以來一直處于淺?！獮I海相沉積，地殼除個別時期處于上升期而外，總體處于沉降階段。江南古陸長期隆起風化、剝蝕，帶來豐富的沉積物質來源，在相對穩(wěn)定的淺海沉積環(huán)境中，形成了巨厚的以灰?guī)r、白云巖為主的沉積巖和沉積礦產。

區(qū)內及周邊出露有三疊系嘉陵江組、大冶組、二疊系長興組、吳家坪組、泥盆系中上統地層。第四系僅分布于山坡平緩和低洼地段，分布零星，厚度較薄。

1.2 構造

礦區(qū)區(qū)域地質構造位置處于石門—桑植復向斜中段，區(qū)域斷裂構造不發(fā)育。

礦區(qū)地處龍陽潭灣倒轉向斜北西倒轉翼中段，地層呈倒轉單斜狀，次級褶皺不發(fā)育。礦區(qū)地質構造復雜程度簡單（見圖1）。

2? 飾面用灰?guī)r礦床特征

2.1 含礦巖系特征

本區(qū)下三疊統嘉陵江組下段第一亞段屬飾面用灰?guī)r礦的含礦巖系，該含礦巖系巖性特征由上至下為：

上覆：嘉陵江組下段第二亞段（T1j1-2）灰色中厚層～厚層狀含白云質灰?guī)r。

整合接觸

嘉陵江組下段第一亞段（T1j1-1）：

⑤灰白、淺紅、灰色中厚層狀灰質白云巖。風化表面刀砍狀斷口較密集，內部微裂隙發(fā)育;底部單層厚層最小只有12cm，巖層均厚37.72m。? ? ? ?

④飾面用灰?guī)r礦層（Ⅱ礦層），其品種為奶油白。組成礦體的巖性為灰白色厚層～巨厚層狀白云質灰?guī)r。底部顏色常呈灰黃色，往上過渡為灰白色;中晶結構;在礦區(qū)西段可見一層厚約1.20m中粒砂狀白云巖，Ⅱ礦層均厚約21m。? ? ?

③白云質灰?guī)r：淺灰、灰黃、紫紅色薄～厚層狀白云質灰?guī)r，細～中晶結構，為Ⅰ、Ⅱ礦層之間的夾層，顏色、單層厚度不符合飾面石材礦要求，巖層厚3.4～13.45m。

②飾面用灰?guī)r礦層（Ⅰ礦層），其品種為奶油黃。組成礦體的巖性為灰黃色厚層～巨厚層狀白云質灰?guī)r，Ⅰ礦層均厚約38.69m。? ? ? ? ? ? ? ? ?

①灰色厚層狀石灰?guī)r，偶夾灰白色、灰黃色厚層狀白云質灰?guī)r，巖層厚21.02m。

整合接觸

下伏：大冶組（T1dy）灰色微層～薄層狀石灰?guī)r，偶夾灰色中厚層狀石灰?guī)r。

2.2 礦層特征

2.2.1 Ⅰ礦層

該礦層主要由灰黃色厚層～巨厚層狀白云質灰?guī)r組成，Ⅰ礦層走向延伸穩(wěn)定，長度大于5.46km。礦層厚度12.18～77.43m，均厚38.69m。礦層產狀基本與圍巖產狀一致，總體傾向約330°（倒轉）、總體傾角約80°。

2.2.2 Ⅱ礦層

該礦層主要由灰白色厚層～巨厚層狀白云質灰?guī)r組成，Ⅱ礦層在礦區(qū)范圍內地表沿走向在西段較穩(wěn)定，而在東段不穩(wěn)定;沿傾向方向延伸穩(wěn)定性差，Ⅱ礦層厚度約10.0～35m，平均厚21m。礦層產狀與圍巖產狀基本一致。

2.3 礦體特征

礦區(qū)共圈定五個飾面用灰?guī)r礦工業(yè)礦體，其中Ⅰ礦層中圈定二個，自西往東編號為Ⅰ1、Ⅰ2礦體;Ⅱ礦層中圈定礦體三個，自西往東編號為Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3礦體。

2.3.1礦體規(guī)模、形態(tài)、產狀及厚度

①Ⅰ1礦體：“奶油黃”品種礦體，出露長約1856m。礦體厚12.18～42.61m，均厚29.17m。礦體呈似層狀，產狀基本與圍巖產狀（倒轉）一致，為322～347°∠70～86°。

②Ⅰ2礦體：“奶油黃”品種礦體，出露長約2260m，礦體厚13.95～53.21m，平均厚36.17m。礦體呈似層狀，倒轉產狀：330～347°∠70～89°。

③Ⅱ1礦體： “奶油白”品種礦體，區(qū)內出露長約1630m，礦體呈似層狀～透鏡狀，礦體厚12.53～33.46m，均厚26.83m。產狀基本與圍巖產狀（倒轉）一致，傾向約330～347°、傾角約70～89°。

④Ⅱ2礦體： “奶油白”品種礦體，區(qū)內出露長約1810m。呈似層狀～透鏡狀，地表控制厚度9.38～19.34m，平均厚度13.38m;深部厚7.64～19.34m，略有變薄。產狀基本與圍巖產狀（倒轉）基本一致為倒轉產狀，傾向322～347°、傾角約74～88°。

⑤Ⅱ3礦體： “奶油白”品種礦體，區(qū)內出露長約420m。礦體最大垂深40m，呈透鏡狀，僅有32線地表控制，厚8.6m，深部在鉆孔中已尖滅。產狀基本與圍巖產狀（倒轉）基本一致，傾向322～347°、傾角約74～88°。

以上各礦體特征見圖2。

2.3.2? 礦體節(jié)理、裂隙發(fā)育特征

節(jié)理一般較規(guī)則，少數呈X型，以構造型為主，多為密閉狀，偶見微張節(jié)理。礦體中節(jié)理頻率0.14～0.22條/m，平均0.20條/m。層面率0.19～0.31條/m2、平均0.23條/m2。節(jié)理間距一般大于0.40m。本礦區(qū)構造以褶皺為主，經分期與配套，認為相對較發(fā)育的是走向325°的第1套第1期剪節(jié)理，走向65°～75°的第3套第2期張節(jié)理及與F1斷裂有關的1組晚期剪節(jié)理;次為走向45°左右的第1套第1期剪節(jié)理，走向5°左右的第1套第1期張節(jié)理。詳見圖3節(jié)理玫瑰花圖。

2.4 礦石質量

2.4.1 花色品種

本礦區(qū)飾面用灰?guī)r礦主要為 “奶油黃”、“奶油白”兩個品種。

“奶油黃”品種：底色為米黃色，一般顏色均一，花紋主要表現為紫紅色蛛絲紋，形似蜘蛛網狀，在裝飾面呈紫紅色的色線狀;此外，局部礦石可具褐黃蛛絲紋、米黃蛛絲紋;當底色呈較純的米黃色時，基本難見色線或僅有淺白色微細網紋，或少數礦石僅見有白云石、方解石巨晶形成的半透明狀晶斑。拋光后呈玻璃光澤，可獲較好的光澤度。屬中高檔飾面石材品種。

“奶油白”品種：底色為灰白色，一般顏色均一，局部礦石顯淡紅色，亦可見極少量淡灰色云朵狀的色斑?；y主要表現為紫紅色蛛絲紋，少量表現為淺白色微細網紋，不同程度地增強了裝飾性能。拋光后顯玻璃光澤，光澤度好，屬高檔飾面石材品種。

2.4.2礦石組分及結構構造

（1）礦石的組分

礦石的礦物成分主要由礦石礦物方解石組成，含量65～72%。此外，含少量白云石、石英及鐵泥質等其它礦物。其中白云石含量3～33%，石英含量2～5%。

礦石主要化學成分為CaO、MgO，次為SiO2、Al2O3、F2O3，微量TiO2、K2O、Na2O等。礦石各花色品種及礦體頂底板巖石化學成分詳見表1。

（2）礦石的結構構造

根據礦區(qū)巖礦鑒定報告，礦石的巖性為白云質灰?guī)r，呈灰白、灰黃色，粉晶～細晶結構，塊狀構造。主要由方解石、白云石組成，含少量的石英和鐵泥質等其它礦物。方解石，它形粒狀，晶粒變化較大， 0.01～0.5mm不等，局部方解石呈不規(guī)則脈狀充填，結晶程度高，最大約2.5mm。白云石半自形、它形粒狀，在方解石區(qū)域中的白云石自形程度較高。石英，粉砂狀，次棱角狀。鐵泥質，多呈絲狀，浸染狀分布。見圖4、圖5、圖6、圖7）。

2.4.3礦石的物理力學性能

據樣品物理力學性能測試報告，除彎曲強度只達到中密度板材要求外，其他各項指標均符合高密度板材要求。放射性均達到了A類裝飾板材要求。其礦石物理力學性能測試結果見表2。

2.5 荒料率

據10個剝土點測定，全區(qū)體圖解荒料率：平均值50.47%，其中西段52.45%，東段48.50%。

試采荒料場體圖解荒料率（Hst）為48.75%，試采荒料率為41.92%，體圖解荒料率的校正系數（Kh）為0.86。全區(qū)理論荒料率（Hl）為43.41%（其中西段為45.12%，東段為41.71%）。

3? 礦石加工技術性能

據《三合口礦區(qū)礦石加工技術性能測試報告》，其礦石鋸、切、磨及拋光性能良好，各項測試指標均可達到“一等品”或“優(yōu)等品”的要求?！澳逃忘S”品種加工板材率達到37.50 m2/ m3，“奶油白”品種加工板材率達34.80 m2/ m3。

4? 找礦標志

在湘西北地區(qū)，針對“米黃”系列的飾面石材礦，其主要找礦標志有地層、巖相、及巖性標志。

4.1 地層標志

“奶油黃”及“奶油白”的“米黃”系列的飾面石材礦，賦存于下三疊統嘉陵江組下段第一亞段地層中，因屬沉積礦產，在湘西北地區(qū)嚴格受此地層控制，礦層的分布與該含礦巖系展布一致，而含礦巖系僅在桑植～石門一帶發(fā)育較好。

4.2 巖相古地理標志

本類礦床嚴格受古地理環(huán)境、巖相控制。含礦地層所屬的下三疊統，其地層分區(qū)屬揚子地層區(qū)之“湘北區(qū)”，以淺海相碳酸鹽巖沉積為主。而礦區(qū)所處桑植～石門小區(qū)，屬局限～半局限臺地沉積環(huán)境，應是碳酸鹽巖相區(qū)，是本類礦床成礦最有利的巖相古地理環(huán)境。

4.3 巖性標志

在含礦巖系地層中，灰黃色及灰白色厚層～巨厚層狀白云質灰?guī)r，為最直接的找礦標志。

5? 結語

慈利縣三合口礦區(qū)飾面用灰?guī)r礦產于三疊統嘉陵江組下段第一亞段中，可分為“奶油黃”（Ⅰ礦層）和“奶油白”（Ⅱ礦層）兩個品種，礦體總體厚度變化小，產狀與圍巖一致，呈層狀產出。物理力學性能良好，達到中、高密度A類裝飾板材要求;其花色品種優(yōu)美，屬高檔飾面石材品種。本次收集了大量的野外地質資料和室內分析鑒定資料，并對礦區(qū)進行了較詳細的地質特征及找礦標志分析。

參考文獻/References

[1]地質出版社，湖南省巖石地層[M]1988年.

[2] 403隊，《湖南省慈利縣三合口礦區(qū)飾面用灰?guī)r礦詳查報告》，2019年4月.

[3] 403隊，《湖南省地質礦產勘查開發(fā)局四0三隊化驗室?guī)r礦鑒定報告》（2018-H018-H0131-H0142）.2018年4月.

[4]張家界匯豐礦業(yè)有限公司，《慈利縣三合口礦區(qū)飾面石灰?guī)r礦石加工技術性能測試報告》2017年12月.

[5] 403隊，《慈利縣三合鎮(zhèn)香埡飾面用灰?guī)r礦資源儲量核實報告》，2019年1月.