廣東省封開縣埇澇礦區(qū)建筑用變質(zhì)砂巖、花崗巖礦地質(zhì)特征

謝立釗

（廣東省有色金屬地質(zhì)局九三三隊(duì)，廣東肇慶526060）

1 礦區(qū)地質(zhì)

1.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)地層出露僅有寒武系上統(tǒng)水石組（∈s）及第四系（Q）。

水石組（∈s）：根據(jù)地質(zhì)填圖及鉆孔揭露，該地層出露于礦區(qū)中部及北部，巖性主要為變質(zhì)砂巖，局部夾角巖、變粒巖、片麻巖及黑云石英片巖。走向北東，傾向南東，傾角多為50°～70°；南面被晚侏羅世（J32ηγ）黑云母二長(zhǎng)花崗巖侵入，巖石多發(fā)生不同程度的變質(zhì)作用。

第四系（Q）：主要分布在山谷、沖溝處，巖性為多為粘性土、粉質(zhì)粘土，泥質(zhì)含量較高，厚度不一，整體上呈褐黃色、淺黃色等。根據(jù)地質(zhì)填圖及鉆孔揭露，礦區(qū)內(nèi)殘坡積層一般厚度0.50～5.80m，平均約2.18m。

1.2 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)未見(jiàn)有大的斷裂構(gòu)造，周邊未發(fā)現(xiàn)明顯的斷裂痕跡，但受區(qū)域斷裂構(gòu)造影響，巖礦體中節(jié)理裂隙發(fā)育。主要發(fā)育二組節(jié)理，第一組產(chǎn)狀298°∠65°；第二組產(chǎn)狀188°∠50°。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)露頭及對(duì)施工鉆孔巖芯查看，發(fā)現(xiàn)節(jié)理面結(jié)合較緊密，局部略張開，其寬度約數(shù)毫米。節(jié)理裂隙對(duì)巖礦石無(wú)大的破壞作用，局部使巖礦石沿節(jié)理裂隙面破碎呈碎塊狀。

1.3 礦區(qū)巖漿巖

礦區(qū)南東部及北部出露晚侏羅世（J32ηγ）侵入巖，為廣平巖體的一部分，巖性為黑云母二長(zhǎng)花崗巖，局部巖石因接觸變質(zhì)作用的影響，而呈現(xiàn)不同程度的蝕變，主要有綠泥石化、硅化等，巖體呈巖脈、巖枝狀產(chǎn)出，為廣平巖體的一部分。根據(jù)地質(zhì)填圖及鉆孔揭露情況，礦區(qū)內(nèi)的地表巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，局部見(jiàn)黑云母二長(zhǎng)花崗巖風(fēng)化球出露，風(fēng)化帶的厚度一般幾十米，分帶性明顯，頂部為強(qiáng)風(fēng)化的黑云母二長(zhǎng)花崗巖，為棕紅色、黃褐色，呈砂土狀，中風(fēng)化黑云母二長(zhǎng)花崗巖呈灰白色、淺紫紅色等雜色，可見(jiàn)原巖結(jié)構(gòu)。新鮮基巖以灰白色為主、局部呈現(xiàn)灰色，花崗結(jié)構(gòu)，似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英、黑云母及少量白云母、微量磷灰石及綠簾石組成。

1.4 變質(zhì)作用

礦區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用主要為區(qū)域變質(zhì)作用和熱液接觸變質(zhì)作用，區(qū)域變質(zhì)作用表現(xiàn)為一套淺變質(zhì)巖系，巖性主要為砂巖、粉砂巖，其形成因素是受區(qū)域變質(zhì)的影響，原巖所受的溫度、壓力等變化，從而使其發(fā)生重結(jié)晶、重組合等變質(zhì)作用。原巖在區(qū)域變質(zhì)作用下形成變粒巖、片麻巖、黑云石英片巖等變質(zhì)巖，局部還表現(xiàn)為較強(qiáng)烈的硅化和黑云母化、黃鐵礦化。熱液接觸變質(zhì)巖產(chǎn)于侵入體接觸帶及附近的圍巖，是在區(qū)域變質(zhì)的基礎(chǔ)上疊加后期的熱接觸變質(zhì)作用而成的，巖性主要為變質(zhì)砂巖、角巖，原巖為砂巖經(jīng)熱接觸變質(zhì)后，原巖發(fā)生重結(jié)晶，形成以石英、長(zhǎng)石為主要成分的巖石。

礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變主要有：硅化、角巖化、黑云母化、綠泥石化及少量黃鐵礦化。

2 礦體特征

根據(jù)野外地質(zhì)調(diào)查、鉆孔工程揭露及樣品分析，在礦區(qū)中部、西部、北部和東部圈定了1個(gè)建筑用變質(zhì)砂巖礦體(V1)，賦存于寒武系上統(tǒng)水石組（∈4s）地層中，其巖性主要以變質(zhì)砂巖為主，其次為變粒巖、片麻巖、黑云石英片巖。在礦區(qū)北西部巖性主要以變質(zhì)砂巖、變粒巖為主，在礦區(qū)中南部與花崗巖交接處巖性主要以變質(zhì)砂巖、片麻巖為主，局部夾黑云石英片巖。根據(jù)實(shí)測(cè)剖面資料，自上而下可分為全風(fēng)化變質(zhì)砂巖、半風(fēng)化變質(zhì)砂巖、微—未風(fēng)化變質(zhì)砂巖。礦區(qū)范圍內(nèi)90m 標(biāo)高以上的微—未風(fēng)化變質(zhì)砂巖均為建筑用變質(zhì)砂巖礦體。礦體呈單斜狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀為120°～170°∠50°～75°，平面上呈不規(guī)則多邊形，面積為0.889km2，在礦區(qū)中南部接觸帶周邊與建筑用花崗巖礦體交叉產(chǎn)出，未見(jiàn)構(gòu)造破碎帶，礦石質(zhì)量穩(wěn)定。

在礦區(qū)內(nèi)南部、南東部、東部共圈定了7 個(gè)建筑用花崗巖礦體(V2-V8)，賦存于晚侏羅世（J32ηγ）花崗巖中，巖性主要為黑云母二長(zhǎng)花崗巖。根據(jù)實(shí)測(cè)剖面資料，自上而下可分為全風(fēng)化花崗巖、半風(fēng)化花崗巖、微—未風(fēng)化花崗巖，礦區(qū)范圍內(nèi)90m 標(biāo)高以上的微—未風(fēng)化花崗巖均為建筑用花崗巖礦體。礦區(qū)南部呈巖株產(chǎn)出，局部在變質(zhì)砂巖中呈巖脈、巖枝狀產(chǎn)出，面積為0.212km2，巖體接觸帶附近和建筑用變質(zhì)砂巖礦體交叉產(chǎn)出，未見(jiàn)構(gòu)造破碎帶，礦石質(zhì)量穩(wěn)定。

2.1 礦體產(chǎn)出位置、形態(tài)、產(chǎn)狀與規(guī)模

2.1.1 變質(zhì)砂巖礦體

變質(zhì)砂巖礦體主要分布于礦區(qū)的中部、北部，在中南部接觸帶周邊與建筑用花崗巖礦體交叉產(chǎn)出。礦體呈單斜層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀為120°～170°∠50°～75°，平面上呈不規(guī)則多邊形，礦體總體走向NE，沿走向長(zhǎng)約500～1105m，平面分布寬238～1035m，礦體在平面及延伸方向的厚度變化小，礦石質(zhì)量穩(wěn)定，礦體連續(xù)，未見(jiàn)夾石。根據(jù)地表調(diào)查及鉆孔揭露情況，礦體賦存標(biāo)高312～90m，垂直厚度36～166m，向北、西、東面及深部延伸至礦區(qū)外。礦體的上部多為全—半風(fēng)化變質(zhì)砂巖，四周及下部的圍巖為花崗巖等。

礦體上部覆蓋層較厚，覆蓋層總厚5.00～47.00m，殘坡積層厚0.00～5.80m，平均約2.11m；全風(fēng)化層厚2.90～40.50m，平均18.70m；半風(fēng)化層厚0.50～16.40m，平均5.11m。

2.1.2 花崗巖礦體

建筑用花崗巖礦體賦存于晚侏羅世（J32ηγ）黑云母二長(zhǎng)花崗巖中，在礦區(qū)南部呈巖株產(chǎn)出，局部在變質(zhì)砂巖中呈巖脈、巖枝狀產(chǎn)出。巖體由南東往向北東方向侵入，總體呈南西厚，北東薄。

礦體在中南部巖體接觸帶附近和建筑用變質(zhì)砂巖礦體交叉產(chǎn)出，受礦區(qū)邊界的限制，平面上呈不規(guī)則多邊形，空間上總體呈巖株?duì)?。礦體總體走向NE，沿走向長(zhǎng)約789m，平面分布寬81～254m，礦體在平面及延伸方向的厚度變化小，礦石質(zhì)量穩(wěn)定，礦體連續(xù)，未見(jiàn)夾石。根據(jù)地表調(diào)查和鉆孔揭露情況，礦體賦存標(biāo)高211～90m，垂直厚度20～121m，向走向南端及南東向均有向礦區(qū)外延伸的趨勢(shì)；礦體最小埋深0.20m（地表），最大埋深為32.40m。礦體的上部為全—半風(fēng)化花崗巖，四周及下部的圍巖為花崗巖、變質(zhì)砂巖。

礦區(qū)花崗巖礦體上部覆蓋層較厚，覆蓋層總厚8.00～49.00m，平均約23.40m。其中，殘坡積層厚0.00～5.60m，平均約2.42m；全風(fēng)化層厚3.50～48.00m，平均18.48m；半風(fēng)化層厚0.30～9.20m，平均2.50m。

2.2 礦石特征及礦物組合

（1）變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖，巖石呈灰色、灰黑色，局部淺灰綠色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦石主要礦物有：石英48%～52%、斜長(zhǎng)石10%～15%、鉀長(zhǎng)石8%～10%、透輝石20%～23%、少量不透明礦物。

礦石結(jié)構(gòu)：粒狀變晶結(jié)構(gòu)；

礦石構(gòu)造：塊狀構(gòu)造。

經(jīng)標(biāo)本觀察和薄片鑒定，巖石主要礦物特征如下：

石英，他形粒狀變晶，粒徑0.03～0.52mm，潔凈明亮，石英間以及石英和長(zhǎng)石顆粒間呈不規(guī)則鑲嵌狀，均勻分布。

斜長(zhǎng)石和鉀長(zhǎng)石也均為他形粒狀變晶，斜長(zhǎng)石主要為鈉—更長(zhǎng)石，鉀長(zhǎng)石為正長(zhǎng)石，粒徑0.04～0.32mm，斜長(zhǎng)石發(fā)育聚片雙晶，長(zhǎng)石局部見(jiàn)輕微泥化。

透輝石呈粒狀、柱狀變晶，正高突起，二級(jí)鮮艷干涉色，大小0.03～0.1mm，不均勻分布。

不透明礦物他形—半自形粒狀，粒徑大小0.03～0.15mm，局部不均勻浸染狀分布。

（2）中細(xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖，礦石呈淺灰白色，中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦石主要礦物有：鉀長(zhǎng)石35%～38%、斜長(zhǎng)石25%～30%、石英25%～28%、黑云母3%～4%、少量磷灰石、綠簾石、白云母及不透明礦物。

礦石結(jié)構(gòu)：中細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu)；

礦石構(gòu)造：塊狀構(gòu)造。經(jīng)標(biāo)本觀察和薄片鑒定，礦石主要礦物特征如下：鉀長(zhǎng)石包括條紋長(zhǎng)石和正長(zhǎng)石，呈半自形—他形板狀或粒狀，粒徑0.5～4.8mm。條紋長(zhǎng)石主晶為正長(zhǎng)石或微斜長(zhǎng)石，客晶為條紋狀鈉長(zhǎng)石；鉀長(zhǎng)石可見(jiàn)蝕變?yōu)檎惩恋V物。斜長(zhǎng)石包括鈉—更長(zhǎng)石和中長(zhǎng)石，呈半自形板狀或粒狀，粒徑0.45～4.2mm。鈉—更長(zhǎng)石發(fā)育鈉長(zhǎng)石聚片雙晶及卡鈉復(fù)合雙晶，中長(zhǎng)石發(fā)育環(huán)帶構(gòu)造，可見(jiàn)弱絹云母化，與鉀長(zhǎng)石鑲嵌分布。

石英呈他形粒狀或不規(guī)則狀，粒徑大小0.25～3.5mm，較均勻分布在長(zhǎng)石顆粒間。

黑云母呈片狀，多色性明顯，片徑0.1～1.4mm，可見(jiàn)綠泥石化，不均勻分布。白云母呈片狀，二級(jí)干涉色，不均勻分布。

磷灰石呈半自形—他形柱粒狀，一級(jí)灰干涉色，粒徑0.03～0.12mm，零星分布。綠簾石呈半自形—他形柱粒狀，粒徑0.03～0.1mm，零星分布。

不透明礦物呈半自形—他形粒狀，粒徑0.03～0.25mm，不均勻分布。

2.3 化學(xué)成分

礦區(qū)采集微—未風(fēng)化花崗巖礦石和微—未風(fēng)化變質(zhì)砂巖礦石進(jìn)行化學(xué)成分分析，平均化學(xué)成分見(jiàn)表1。

表1 礦石化學(xué)成分

2.4 物理、化學(xué)性能

2.4.1 抗壓強(qiáng)度

礦區(qū)采集采集變質(zhì)砂巖樣品和花崗巖樣品進(jìn)行了飽和抗壓強(qiáng)度測(cè)試，其中變質(zhì)砂巖礦石飽和抗壓強(qiáng)度61～158MPa，平均103.0MPa，花崗巖礦石飽和抗壓強(qiáng)度84～164MPa，平均103.5MPa，由此分析巖礦石抗壓性能較好，均為硬質(zhì)巖石。礦石在各線的平均飽和抗壓強(qiáng)度見(jiàn)表2。

表2 礦石在各勘探線平均飽和抗壓

2.4.2 放射性

礦區(qū)采集采集變質(zhì)砂巖和花崗巖礦石放射性測(cè)試組合樣，花崗巖礦石放射性內(nèi)照指數(shù)最大值為0.30，外照射指數(shù)最大值為0.80，依據(jù)《建筑材料放射性核素限量》（GB6566-2010）和《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》（GB50325-2020）判定標(biāo)準(zhǔn)和要求，礦區(qū)建筑用變質(zhì)砂巖、建筑用花崗巖的放射性指標(biāo)符合建筑主體材料及A 類裝修材料的技術(shù)指標(biāo)要求，其產(chǎn)銷和使用范圍不受限制，礦山在開采礦石過(guò)程中不會(huì)對(duì)采礦人員及周邊環(huán)境造成大的放射性影響，礦石放射性活度統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 放射性活度統(tǒng)計(jì)表

2.4.3 小體重

礦區(qū)采集采集變質(zhì)砂巖小體重樣和花崗巖小體重樣，檢測(cè)結(jié)果顯示，變質(zhì)砂巖礦石小體重為2.64～2.70g/cm3，平均為2.67g/cm3，花崗巖礦石小體重為2.57～2.65g/cm3，平均為2.61g/cm3，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 礦石小體重檢測(cè)結(jié)果表

2.4.4 礦石工業(yè)利用價(jià)值評(píng)價(jià)

根據(jù)野外地質(zhì)勘測(cè)及實(shí)測(cè)剖面，結(jié)合《建設(shè)用卵石、碎石》（GB/T14685-2011）、《礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范建筑用石料類》（DZ/T 0341-2020）規(guī)定中建筑用碎石的工業(yè)指標(biāo)要求（變質(zhì)巖類礦石抗壓強(qiáng)度要求不小于60MPa；巖漿巖類礦石最低抗壓強(qiáng)度要求不小于80MPa），確定進(jìn)入微—未風(fēng)化變質(zhì)砂巖、花崗巖界面至+90m標(biāo)高之間達(dá)到工業(yè)指標(biāo)要求的巖石，均可作為建筑用石料。礦石的反射性符合《建筑材料放射性核素限量》（GB6566-2010）的要求，可作為建筑主體材料。

3 礦體層圍巖和夾石

建筑用變質(zhì)砂巖礦體為寒武系水石組（∈s）變質(zhì)砂巖，夾角巖、變粒巖、片麻巖、黑云石英片巖，上覆為第四系殘破積、全—半風(fēng)化變質(zhì)砂巖，南面、南東面圍巖為晚侏羅世（J32ηγ）黑云母二長(zhǎng)花崗巖，北西面及深部圍巖與礦體巖性相同；建筑用花崗巖礦體為晚侏羅世（J32ηγ）侵入巖，巖性主要為黑云母二長(zhǎng)花崗巖，南面、南東面及深部圍巖與礦體巖性相同，北西面圍巖為寒武系水石組（∈s）變質(zhì)砂巖。從本次施工鉆孔揭露情況來(lái)看，在花崗巖體接觸帶附近和建筑用變質(zhì)砂巖礦體交叉產(chǎn)出，建筑用花崗巖礦體呈巖脈、巖枝狀，礦石總體連續(xù)性較好，質(zhì)量較好。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

（1）建筑用變質(zhì)砂巖礦床成因：經(jīng)本次勘查工作認(rèn)為該礦體為變質(zhì)巖類礦床。找礦標(biāo)志：變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖。

（2）建筑用花崗巖礦床成因：經(jīng)本次勘查工作認(rèn)為該礦體為巖漿侵入型花崗巖類礦床。找礦標(biāo)志：黑云母二長(zhǎng)花崗巖。

5 礦區(qū)內(nèi)共（伴）生礦產(chǎn)綜合評(píng)價(jià)

礦區(qū)采集變質(zhì)砂巖礦石和花崗巖礦石進(jìn)行光譜半定量全分析，本區(qū)礦石微量元素含錳、鈦、鈹、砷、硼、鋯、錫、鎵、鈮、鉬、礬、銅、鋅、鎳、鈷、鉻、鍶、鋇等，但含量極微，未超出檢出限，對(duì)礦石質(zhì)量既無(wú)影響又無(wú)利用價(jià)值。