貴州省普定縣砂巖村飾面石材礦特征與找礦標(biāo)志探討

駱 娟

(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一一二地質(zhì)大隊，貴州 安順 561000)

0 引 言

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人名生活水平的不斷提高，人們開始追求高品質(zhì)生活，對家庭居住條件的要求越來越高，作為建筑和家庭裝修必不可少的飾面石材礦開始走上社會舞臺，成為了人類生活的必需品。我國開發(fā)利用飾面石材的歷史悠久，但是作為一個產(chǎn)業(yè)，與國外石材工業(yè)發(fā)達國家相比較，飾面石材工業(yè)在我國屬于一個新興的工業(yè)產(chǎn)業(yè)。貴州省被稱為“沉積王國”，是優(yōu)質(zhì)飾面大理石的重要產(chǎn)地。貴州省飾面石材資源具有儲量大、分布廣、品種多、材質(zhì)優(yōu)等特點。安順市飾面石材資源豐富、品種多、分布范圍廣?，F(xiàn)已經(jīng)初步預(yù)測飾面石材礦資源量334億 km3，遠景資源量376.65億 km3，資源種類17種。

1 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)背景

本區(qū)大地構(gòu)造位置處于揚子準地臺-黔中隆起-遵義斷拱貴陽復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)西段，研究區(qū)位于五指山背斜南東翼(見圖1研究區(qū)構(gòu)造單元劃圖)。本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造較簡單，構(gòu)造線呈北東-南西向展布，次為北西向，主要由一系列較緊密的褶皺和斷層組成。區(qū)域上出露地層由新至老依次為：第四系(Q)、第三系(E)、三疊系中統(tǒng)關(guān)嶺組(T2g)、三疊系下統(tǒng)大冶組(T1d)、三疊系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組(T1yn)、二疊系上統(tǒng)長興組+大隆組(P2c+P2d)、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P2l)、二疊系下統(tǒng)茅口組(P1m)、二疊系下統(tǒng)棲霞組(P1q)、二疊系下統(tǒng)梁山組(P1l)、石炭系上統(tǒng)馬平組(C3mp)、石炭系中統(tǒng)黃龍組(C2hn)、石炭系下統(tǒng)擺佐組(C1b)、石炭系下統(tǒng)大塘組(C1d)、寒武系中統(tǒng)高臺組(∈2g)、寒武系下統(tǒng)清虛洞組(∈2q)、寒武系下統(tǒng)金頂山組(∈2j)。

2 研究區(qū)礦床特征

2.1 地層特征

研究區(qū)出露地層由老到新為三疊系下統(tǒng)大冶組灰?guī)r、第三系紫紅色砂巖、角礫巖(研究區(qū)內(nèi)分二個段)、第四系，其巖性組合特征描述如下：

三疊系下統(tǒng)大冶組(T1d)：頂部為灰色隱晶質(zhì)灰?guī)r夾角礫狀灰?guī)r，研究區(qū)內(nèi)未出露完整，厚度大于60 m，未見底。

第三系第一段(Ea)：為暗紫紅色厚層至塊狀角礫巖，角礫由灰?guī)r、砂巖、燧石和泥巖等組成，膠結(jié)物為砂、泥、鈣質(zhì)、鐵質(zhì)，呈基底式膠結(jié)，巖體破碎。為礦層底板，區(qū)內(nèi)厚度約50 m。與下伏地層呈不整合接觸關(guān)系。

第三系第二段(Eb)：為暗紫紅色厚層至塊狀砂巖夾少量角礫巖，角礫由灰?guī)r、砂巖、燧石和泥巖等組成，膠結(jié)物為砂、泥、鈣質(zhì)、鐵質(zhì)，呈基底式膠結(jié)，為本次勘查工作目標(biāo)礦層。未見礦層頂板，厚度大于20～60 m，平均厚度約40 m。

第四系：主要坡積和殘積層，其次為砂質(zhì)粘土和碎石組成的沖積層。厚度0～5 m。分布于研究區(qū)溝谷兩側(cè)地帶。與下伏地層呈不整合接觸。

2.2 構(gòu)造特征

2.2.1 褶皺

研究區(qū)內(nèi)褶皺發(fā)育軸向為北東向向斜，在研究區(qū)內(nèi)延伸約0.8 km，軸向約63°，為一向斜，核部地層為第三系第二段(Eb)，南東翼地層傾向290°～340°，傾角12°～35°，北西翼地層傾向140°～170°，傾角15°～25°，軸面傾向北東，本構(gòu)造控制了礦層(Eb)的產(chǎn)出。

2.2.2 斷層

研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡單，僅僅見少量的節(jié)理、裂隙，區(qū)內(nèi)未見斷層出露。

2.2.3 節(jié)理、裂隙構(gòu)造

區(qū)內(nèi)含礦地層較新，受構(gòu)造影響較小，所以節(jié)理、裂隙不發(fā)育，每10 m2約發(fā)育一條節(jié)理裂隙。

2.3 礦體特征

貴州省安順市普定縣雞場坡鄉(xiāng)砂巖村昌盛飾面石材礦擬開采礦層為第三系第二段(Eb)紫紅色砂巖，礦層呈層狀沿層面產(chǎn)出，形態(tài)結(jié)構(gòu)簡單，厚度較穩(wěn)定，偶夾角礫巖。礦層產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致，向斜南東翼地層傾向290°～340°，傾角為12°～35°，平均22°，向斜北西翼地層傾向137°～175°，傾角為12°～20°，平均18°。

過本次工作成果，研究區(qū)礦床類型為沉積型礦床，礦層呈層狀產(chǎn)出。形態(tài)較規(guī)則，礦體邊界很大程度上受后期剝蝕，切割影響，以含礦層自然剝蝕邊界產(chǎn)出，礦體在平面形態(tài)呈波狀，在剖面上呈層狀。

礦體為第三系第二段(Eb)紫紅色砂巖，厚度變化較大，偶夾角礫巖，礦體在研究區(qū)范圍內(nèi)東西延展約600 m，南北延展約500 m，礦層厚度為20～60 m，平均厚約40 m。

2.4 礦石質(zhì)量

2.4.1 礦石顏色及硬度

實地觀測，本區(qū)飾面用砂巖呈暗紫紅色、紫紅色，色彩明爽，色澤柔和、穩(wěn)定，塊狀，見圖2。

圖1 礦石粗加工樣圖

2.4.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要為中-粗粒結(jié)構(gòu)，磨圓度、分選性好，構(gòu)造為層狀產(chǎn)出，致密塊狀。

2.4.3 礦石成分

礦石由粒度較均勻的石英顆粒、巖屑等組成，礦石中SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Fe2O3百分含量分別為：58.08、18.74、2.03、3.63、1.13。

2.4.4 裝飾性能

顏色：暗紫紅色、紅色。

放射性：樣品的Ira=0.150，Ir=0.300，均小于國家標(biāo)準限值，對人體無害。

2.4.5 礦石物理性能

根據(jù)《貴州省有色地質(zhì)中心實驗室(報告編號：YK201601015)檢測結(jié)果，礦石各項物理力學(xué)性能中有1項低于符合國家行業(yè)標(biāo)準GB/T19766《天然砂巖建筑板材》的技術(shù)要求，其余6項均符合國家行業(yè)標(biāo)準的要求。具體檢測結(jié)果見表1：

表1 普定縣雞場坡鄉(xiāng)砂巖村昌盛飾面石材礦物理性能檢測結(jié)果表

2.4.6 礦石放射性根據(jù)《建筑材料放射性核素要求》(GB6566-2010)及《貴州有色地質(zhì)中心實驗室放射性檢測報告》分析成果：aRa(鐳-226)為29.95Bq/kg；aTh(釷-232)為42.77Bq/kg；aK(鉀-40)229.84Bq/kg；

表2 r譜分析報告

根據(jù)國家標(biāo)準Ira、Ir測量值計算公式：

Ira=CRa/200=0.123≤1.0

Ir=Cra/370+CTh/260+Ck/4200=0.300≤1.0

具體見表2。

礦山送檢樣品的Ira=0.150，Ir=0.300，均遠小于國家標(biāo)準限值，對人體無害。符合A類裝飾裝修材料要求，礦石制品使用范圍不受限制從以上特征及測試結(jié)果表明：本區(qū)飾面砂巖礦石結(jié)構(gòu)致密，質(zhì)地細膩，硬度適中，裂紋少，壓縮強度及彎曲強度均較高，抗風(fēng)化能力較強，物理化學(xué)性能較好；礦石易切割，打磨、拋光，顏色較純正，一般無雜質(zhì)，花紋和諧、光澤度較高，加工性能及裝飾性能較好；放射比活度≤350 Bq/Kg，屬于A類產(chǎn)品，其制品使用范圍不受限制，可作為建筑內(nèi)、外裝飾材料或家具飾面石材的原料。

3 礦床成因

研究區(qū)內(nèi)的飾面石材經(jīng)歷了母巖風(fēng)化剝蝕，經(jīng)雨水、河流沖刷搬運至河谷中，再次沉積成巖成礦。在成巖成礦過程中，大量的含鐵物質(zhì)處于氧化環(huán)境，低價鐵離子全部氧化為高價離子，使得礦體的含鐵物質(zhì)都以高價態(tài)形式存在而使顏色成紅色。

第三系地層第二段(Eb)砂巖單層厚度和顏色花紋均達到飾面石材礦標(biāo)準，成為飾面石材礦床，屬沉積型礦床。

4 找礦標(biāo)志

4.1 地層標(biāo)志

研究區(qū)飾面石材礦產(chǎn)于第三系第二段(Eb)地層中，巖性為紫紅色砂巖，礦層呈層狀沿層面產(chǎn)出，形態(tài)結(jié)構(gòu)簡單，厚度較穩(wěn)定，嚴格受第三系第二段(Eb)地層控制。

4.2 構(gòu)造標(biāo)志

飾面石材礦對完整性要求比較高，強烈的地質(zhì)構(gòu)造作用會破壞飾面石材的完整，區(qū)內(nèi)優(yōu)質(zhì)的飾面石材常常出現(xiàn)在地質(zhì)構(gòu)造不強烈的區(qū)域；

4.3 地層產(chǎn)狀標(biāo)志

在地層產(chǎn)狀比較平緩的部位，往往出現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的飾面石材礦體，而地層產(chǎn)狀較陡峭的區(qū)域，飾面石材礦的品質(zhì)、硬度等往往達不到要求；

4.4 顏色標(biāo)志

區(qū)內(nèi)的優(yōu)質(zhì)石材礦是一套紫紅色砂巖，紫紅色砂巖風(fēng)化后往往在附近形成大面積的紅色砂土，研究區(qū)內(nèi)大面積的紅色沙土層的出現(xiàn)可以作為找礦的主要標(biāo)志之一。

4.5 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要為中-粗粒結(jié)構(gòu)，磨圓度、分選性好，構(gòu)造為層狀產(chǎn)出，致密塊狀。區(qū)內(nèi)具有致密塊狀結(jié)構(gòu)，厚層塊狀的紫紅色巖體，往往能達到飾面石材工業(yè)指標(biāo)標(biāo)準。