隨州飾面用花崗巖礦的勘查與開發

魯志雄，譚滿堂，余 明

(1.武漢地質工程勘察院，湖北 武漢 430051;2.中國地質大學(武漢)資源學院研究生院，湖北武漢 430074;3.湖北省地質科學研究所，湖北武漢 430034)

0 引言

近年來，隨著人民生活水平的不斷提高，石材早已走進平常百姓家。國際國內的石材工業發展迅速，根據海關總署最新統計(中國投資咨詢網訊)，2009年中國石材出口2 133萬t，創匯36.11億美元;共進口811萬t，使用外匯14.5億美元。中國石材市場的繁榮和石材需求的增加，使得中國石材市場正朝著國際石材市場中心邁進，已經成為國際石材市場中不可或缺的重要力量。今后幾年國內石材消費需求依然旺盛，發展速度依然會保持在兩位數的百分點。廣泛應用于地面鋪裝、櫥柜和家具的臺面裝飾。中國石材生產地主要分布在福建、廣東和山東，主要產品有大理石、花崗石等[1]。

湖北省隨州市是花崗巖分布較為廣泛的地區，2002年以來該市的花崗巖石材礦開發利用十分迅速。截至2009年，該市累計查明飾面用花崗巖礦資源儲量1 341.34 萬 m3，保有資源儲量 1 109.34 萬 m3，資源充足，潛力巨大，已成為該市特色優勢礦產。目前開采礦山有 23 家，年開采量約 13.5 萬 m3[1，2]。主要集中在七尖峰雜巖體大仙垛巖體中，少量分布在玉皇頂巖體和草店巖體中。

隨州市花崗巖石材礦開發利用時間短，在地質勘查、開發利用等各方面尚存在一些問題，譬如:①總體勘查程度不高，缺乏全面地質礦產基礎研究;②對花崗巖石材礦特性認識不足，沒有專項研究;③開發利用缺乏統一規劃，資源浪費，環境污染時有發生。針對上述問題，本文試做一些研究和探討。

1 飾面用花崗巖礦

1.1 概念及含義

作為一種非金屬礦產，飾面石材礦床的定義應當與礦床地質學的概念相一致，也應該是在地殼中由地質作用形成的，其所含的有用礦物集合體的質和量是在當前的經濟、技術條件下能被開采和利用的地質體。這表明:①飾面石材礦的主體仍然是地質體，其形成和分布必然受地質條件控制，是有規律可尋的。②飾面石材礦的可利用性主要指其花式品種能被人們普遍認可并被利用;同時其放射性等有害物質含量符合國家有關規定，對人體無害。③飾面石材礦的確定標準也是隨經濟需要和技術發展的變化而變化的[3－5]。

飾面用花崗巖礦是很重要的飾面石材礦礦種，一方面它具有飾面石材礦的一般特點，另一方面也有自己一定的特性;花崗巖不等于飾面用花崗巖礦，只有滿足一定的利用價值，達到一定工業指標的花崗巖才可以成為飾面用花崗巖礦。飾面用花崗巖礦可利用價值主要是基于花崗巖的高硬度、多色調、耐磨耐腐蝕等特性而可以用來作為建筑物的內外墻、地面、柱面、臺面等。而其工業指標或評價指標一般包括顏色、花紋、光澤度、塊度、硬度、密度、抗壓強度、抗彎強度、放射性、可加工性、剝采比及可采深度等。

1.2 飾面用花崗巖礦的成礦作用

任何礦床都有一個形成、保護與破壞的過程，飾面用花崗巖礦的存在同樣是花崗巖體的侵入就位以及后期保護或破壞的統一作用的結果;具體而言，飾面用花崗巖礦的主要成礦作用應包括巖漿活動、構造運動、侵蝕作用和風化影響。

巖漿活動形成的大量花崗巖類侵入巖體為飾面用花崗巖礦的形成提供了必要的物質基礎，需要指出的是，這里所指的花崗巖體，主要是巖漿作用形成的侵入花崗巖體。中國地質條件復雜、構造期次多、巖漿活動頻繁，巖漿型花崗巖分布廣泛，具有良好的飾面用花崗巖找礦前景，但這些花崗巖體形成后，必須經過后期內外地質作用的改造，才能成為可供利用的飾面用花崗巖礦。

構造運動為飾面用花崗巖礦的開發利用創造了必要條件，只有通過構造運動將花崗巖從地下一定深度抬升到地表，才能使其具有可開發利用性;同時構造運動所產生的斷層、裂隙、節理等又會對花崗巖體產生一定的破壞作用，這種破壞作用是普遍存在的。構造作用應力強的地方會破壞巖體的完整和連續性，各類裂隙的發育程度直接影響花崗巖礦的可利用率和荒料率。只有在應力弱的地方，節理、裂隙較少，才會成為有利成礦地段。

侵蝕作用也是影響飾面用花崗巖礦開發利用的關鍵因素。飾面用花崗巖礦的利用特性，其經濟、技術等因素決定其適宜于露天開采，而且開采深度不可能很大。因此花崗巖體最終成為可利用的飾面用花崗巖礦的一個關鍵因素是侵蝕作用。因構造運動抬升至地表的花崗巖體，繼續經受各種外力地質作用，尤其是侵蝕地質作用的沖刷切割，才可以使得足夠量的符合質量要求的飾面用花崗巖礦體出露于侵蝕基準面之上，從而為飾面用花崗巖礦的露天開采營造了可行性條件。

風化作用也是影響飾面用花崗巖礦形成的重要因素。出露于地表的花崗巖體受太陽輻射，并與大氣、水等發生風化作用而不再穩定，產生崩裂、分解或者成分及化學變化，其風化剝蝕深度可從幾十厘米到幾百米不等，這直接決定著花崗巖體能否成為飾面用花崗巖礦，影響了飾面用花崗巖礦的荒料率、品種和品質?？刂坪陀绊戯椕嬗没◢弾r礦形成的風化作用，主要包括化學、物理風化作用兩個方面?；瘜W風化使花崗巖體的顏色、密度、硬度等均會產生相應的改變，從而影響飾面用花崗巖礦的品質和品種。物理風化為化學風化的深入發展創造了有利條件，還直接影響著花崗巖體中的節理裂隙的發育，一般節理裂隙的密度隨著物理風化作用的減弱而減小，在同一地塊深度增加，風化強度減弱，裂隙密度變小，有利于飾面用花崗巖礦的形成。因此物理風化作用影響著飾面用花崗巖礦的塊度，影響著飾面用花崗巖礦床的荒料率，同時風化層的厚度也直接決定著露采剝采比的大小，對礦床有無開采價值或價值大小具有密切聯系。

1.3 飾面用花崗巖礦的成礦規律與找礦標志

從某種意義上說，飾面用花崗巖礦是成礦母巖——巖漿型花崗巖經歷后期改造作用形成的，具有成礦后期性的特點。巖漿侵入的原生花崗巖體可以作為飾面用花崗巖礦床的礦源或礦胚，通過地質構造作用后上升至地表，經受侵蝕作用后形成適宜露天開采的礦體，再經過風化作用的改造后，那些基本沒有變色，節理裂隙發育弱的具有一定塊度的花崗巖巖塊就形成了飾面用花崗巖礦床。礦體與圍巖或夾石為同一巖體，巖石結構、構造、成分等基本相同，但又因為風化程度的差異而在硬度、顏色、塊度等方面不同形成礦與非礦之別。由于后期改造作用的存在，尤其是不連續風化作用，使得花崗巖巖體中可供利用的飾面用花崗巖礦體往往是以不連續的團塊狀出現的，出現的密度、連續程度與后期改造作用影響大小相關，一定范圍內出現多個礦體就可以形成礦帶。

根據飾面用花崗巖礦床的成礦作用及過程，尋找其有利成礦與找礦地段需要注意三個找礦標志:花崗巖體的出露、構造裂隙較少的巖塊、弱風化帶。花崗巖體的出露是首要條件，斷層、裂隙少的區域必然成為有利成礦地段。構造及風化作用對地形地貌的影響使得宏大山體的巖石受改造相對較小，反之，山體小則地形支離破碎，表明斷層裂隙發育;地形渾圓說明斷裂不太發育，而鋸齒狀的地形則往往是斷層破碎帶。因此，“山體宏大，地形渾圓”也是尋找飾面用花崗巖礦床的重要找礦標志。同時應注意地形陰坡、緩坡、水系發育少、植被覆蓋一般的地區。

2 隨州地區的花崗巖

2.1 分布與產出

湖北省巖漿巖的形成時代，主要包括大別期、揚子期、加里東期、燕山—喜山期。隨州地區的花崗巖按形成時代和成因類型主要屬于燕山期侵入巖，主要分布在隨州西北部吳山鎮、萬和鎮、七尖峰林場以及北東部的淮河鎮、小林鎮和草店鎮，依據產出的地理位置，可分為七尖峰雜巖體、新玉皇頂巖體以及草店巖體(如圖1)。三個巖體均屬于湖北省燕山早期巖漿巖第一階段第二次侵入的產物(湖北省地質志)，巖性基本都是黑云母二長花崗巖，其產出受燕山期改造的前期構造控制明顯，總體呈北西—南東向展布，侵入于前寒武紀地層，東側以巖枝插入圍巖，平面上接觸界線彎曲。

圖1 隨州市地質簡圖Fig.1 Generalized geologic map in Suizhou

草店巖體主要分布在草店鎮、小林鎮南部以及淮河鎮南部，出露面積大約350 km2，地貌上屬于低山地區，一般地表標高為100～400 m之間，平面上呈北西—南東展布的不規則長條狀。新玉皇頂巖體主要分布于淮河鎮中西部，面積僅約50 km2，地貌上屬于中低山地區，一般地表標高為300～900 m之間，平面不規則的近似圓狀。七尖峰雜巖體主要分布在吳山鎮、萬店鎮以及七尖峰林場等地，出露面積大約380 km2，地貌上屬于中低山地區，一般地表標高為200～900 m之間，平面上呈北西—南東展布的不規則長條狀。

草店巖體的圍巖中可見到受巖體侵入烘烤及擠壓變形等現象，巖體內部一般可見到形態大小不一的圍巖捕虜體，最大者可達數十平方米;各巖體形成深度較大，以中深成相為主;巖體內部巖相垂直分帶明顯，一般由內部或中心相以及邊緣相構成，如七尖峰巖體可見出露一定面積的內部相，表明其剝蝕程度較深[6]。

2.2 巖石特征

上述七尖峰雜巖體、新玉皇頂巖體和草店巖體的巖性大體一致，均由中心相的黑云母二長花崗巖和邊緣相的斑狀黑云母角閃花崗巖組成，二者呈漸變關系，過渡帶寬100～200 m不等。

中心相黑云母花崗巖:巖石一般呈淺灰、淺灰白色微帶肉紅色，暗色礦物呈星散狀分布;具有中粒花崗結構，塊狀構造。主要礦物有石英(20% ～30%)、斜長石(25% ～35%)、鉀長石(30% ～38%)、黑云母(5% ～7%)等礦物。斜長石常發育聚片雙晶和肖鈉雙晶;鉀長石為微斜長石或微斜條紋長石，黑云母為不規則片狀。邊緣相斑狀黑云母花崗巖:巖石一般呈灰白色，具有似斑狀結構、塊狀構造。斑晶含量15% ～25%，主要由微斜條紋長石組成;鉀長石可見卡式雙晶，從橫截面上可見“似環帶”構造;黑云母大者也可成為斑晶，偶見向白云母過渡;此外常見一定含量(5%～10%)的普通角閃石。巖石中主要副礦物有磁鐵礦、榍石、磷灰石、鋯石等。

2.3 地質構造

隨州地區的地質構造主要由于受襄—廣斷裂的影響，區域上以北西向構造為主，主要為斷裂構造，走向一般300°～330°，傾向北東或南西，傾角 40°～80°，大多為逆斷層和平移—逆斷層;此外還有北東向、近南北向的斷裂發育，多為平推斷層和正斷層。這些斷層構造的發育與巖漿巖、礦產尤其是內生礦產關系十分密切，基本控制著巖體、礦化體的形成、產出部位及形態等。巖體內部主要除了發育一些與大地構造方向平行或垂直的裂隙外，還有少量與巖體侵入圍巖的界線相平行的次級節理，大多沿著巖體邊緣尤其是邊緣相邊部呈環狀發育。按節理走向主要分為三組:北北西向、近東西向和北北東向;力學性質以壓扭性為主，張性節理較少;節理中常見有二組:一組傾角較陡＞70°，一組傾角較緩＜30°;節理一般長2～20 m，間距3～10 m不等，延深一般在2～6 m，最深可達12 m;節理面大多平直光滑，無填充物，一般為10～20 m2不足一條。

2.4 水文條件與風化剝蝕程度

隨州地區花崗巖分布區地形地貌以中低山丘陵為主，屬于亞熱帶季風性氣候，年降雨量1 100 mm，降水分布比較均勻，地表水系發育，侵蝕基準面一般在海拔100 m左右，大部分地段的花崗巖出露高于當地侵蝕基準面，適合于露天開采;地下水類型主要為巖漿巖風化裂隙水及少量殘坡積層中的空隙水，在自然降水過程中，風化裂隙水隨時可排出地表?；◢弾r風化以物理風化作用為主，由于長期地表水作用，易溶解礦物如長石類礦物被慢慢溶解流失，殘留物多為石英砂;另外地表水沿裂隙滲透，使巖石松散，失去開采價值。隨州地區花崗巖分布區域地表一般植被發育較差，以稀疏的灌木為主，表層腐殖質層厚約0～50 cm，淺部較松散巖石及裂隙影響帶為1～15 m不等，開采利用飾面用花崗巖之前需要進行必要的剝離工作。巖石顏色較淺而且穩定，為淺灰—灰白色，礦石風化后顏色稍有變深，花紋總體上比較均勻，除了臨近節理或裂隙附近的花紋有些變化外，一般都比較穩定，無明顯的差別。

3 隨州飾面用花崗巖礦的開發與利用

3.1 開發利用的歷史與現狀

隨州地區花崗巖的開發利用雖然較早，但以往僅僅作為建筑石料加以利用，比較有規模的飾面用花崗巖礦的開采始于2000年左右。截至2009年底，累計查明飾面用花崗巖礦資源儲量1 341.34萬m3，保有資源儲量1 109.34萬m3;目前現有礦山企業23家，主要分布在吳山鎮、萬店鎮、草店鎮、淮河鎮、小林鎮，合計年生產飾面用花崗巖荒料約15萬m3?湖北省隨縣國土資源局，湖北省隨縣礦產資源總體規劃 (2006—2015年)，2009。?。

隨州的飾面用花崗巖礦顏色較淺而且穩定，為淺灰—灰白色;花紋總體上比較均勻，工業礦種稱為“芝麻白”，品種單一穩定，粒度均勻，顏色純正，花紋和諧。根據區域地質調查以及區域上同類飾面用花崗巖礦山的相關巖石樣品的各種分析與測試結果，該區域的花崗巖天然放射性強度并不高，最高約為0.33 βq/g，一般約為0.10 ～0.13 βq/g，最低約為0.05 βq/g，放射性濃度在允許范圍之內，對人體無害。礦石的物理機械性能測試結果表明:礦石光澤度一般89°～95°，平均92°;礦石吸水率0.27% ～0.33%，平均 0.30%，明顯 ＞0.15%;礦石體重一般為 2.62 ～2.65 g/cm3?；◢徥目箟簭姸纫话?20～239 MPa，符合《天然花崗石建筑板材》(GB/18601—2001)標準中規定的抗壓強度≥100 MPa，抗折強度23.9 ～24.0≥8.0 MPa 的要求。礦石的鏡向光澤度符合《天然花崗石建筑板材》(GB/18601—2001)標準中規定≥80°的要求，完全可用于裝飾、裝潢和建筑石料。

3.2 存在的主要問題

隨州飾面用花崗巖礦的開發利用時間較短，近幾年發展迅猛，但總體上還存在并引發一些問題，主要包括以下幾個方面:

(1)勘查程度低，“礦”“巖”區分認識不足。隨州地區雖然花崗巖分布區域較大，但并不是所有花崗巖均能作為飾面用花崗巖進行開發利用，“巖”與“礦”的區分及認識不足，勘查過程盲從性比較大。目前所有的飾面用花崗巖礦山幾乎均為礦山企業為了生產利用而進行的分散礦點的勘查工作，絕大部分地質勘查程度僅為普查和檢測，而且單個礦區面積極小，大多＜1 km2，在區域上沒有統一地進行飾面用花崗巖礦地質勘查。所勘查的資源儲量結果與花崗巖出露所展示的潛在資源儲量尚有較大差距，這種星點式的勘查不能全面揭示隨州飾面用花崗巖礦的成礦規律及資源儲量。

(2)礦山規模小，礦產品深加工程度低。目前隨州市現有的23家飾面用花崗巖礦山企業均為小型礦山和私營企業，生產能力有限，不能形成規模優勢;而且礦產品僅僅以生產花崗巖飾面石材荒料為主，深加工程度低，副產品少，附加值低，沒有獲得更充分的經濟和社會效益。

(3)開發秩序欠規范。由于隨州的飾面用花崗巖礦山企業均為小型私有企業，規模小，監管難度大，開發管理秩序不盡規范，一礦多開、小礦密集、邊采邊探、采易棄難、浪費資源的現象時有發生。

(4)環境保護存隱患。飾面用花崗巖礦的開采以露天開采為主，并多采用階梯式盤鋸切割開采工藝，地表剝離土石量較大，而且生產過程中也會產生一定量的廢渣、廢石及廢水。因此必然產生侵占土地、廢棄物堆放、植被破壞、水土污染等環境問題，而且局部地區的礦山環境有惡化趨勢。

4 隨州飾面用花崗巖礦的找礦預測及開發建議

隨州地區花崗巖出露面積廣，飾面用花崗巖礦找礦與開發潛力巨大，結合前述的隨州地區花崗巖的發育情況、飾面用花崗巖礦的概念與特征以及隨州飾面用花崗巖的開發利用現狀，隨州飾面用花崗巖礦的找礦及開發需要注意以下幾個方面:

(1)找礦預測 應組織專業地勘隊伍對隨州地區內的花崗巖展開以飾面用花崗巖礦為主體的全面科學調查，而不能僅僅依靠目前這種開采礦山分散式的勘查方式;要依據巖漿活動—構造運動—風化作用的成礦模式來進行勘查;把握三個重要的找礦標志:花崗巖體的出露、構造裂隙較少的巖塊、弱風化帶。同時應注意山體宏大、地形渾圓、陰坡、緩坡、水系發育少、植被覆蓋一般等特點。另外，重點應放在以下區域:首先是吳山鎮、萬和鎮的大仙垛—七尖峰林場一帶的七尖峰雜巖體，尤其是該巖體的中心相;其次為淮河鎮新玉皇頂巖體中心相、草店鎮北西側祖師頂與南東側的大雞籠山—燈盞窩一帶。應通過全面勘查對隨州地區的飾面用花崗巖礦的分布特征、資源儲量有較為詳盡的了解。

(2)礦業開發 應將飾面用花崗巖礦作為隨州市的特色產業進行開發，將資源優勢轉化為經濟優勢;加大宣傳力度，提高隨州花崗巖石材礦資源和產品的知名度，吸引更多投資;調整開采規模，總體上控制礦山總數，提高生產規模，組建龍頭型骨干企業，改變目前私有小型企業一統天下的局面;提升產品結構，引進新技術、新工藝、新設備，增強礦產品深加工生產和開發能力，除了將花崗巖做飾面板材外，還可以將廢棄巖石碎塊作為建筑石料加以應用，大塊石可以引進石材雕刻工藝產品企業，開發出新的應用領域和經濟增長點;此外還要加大環境保護力度，建立有效的環保機制和措施，促進礦業開發與生態環境保護協調發展。

(3)專項規劃 制定礦產資源規劃是積極保護礦產資源，維護國家礦產資源所有權益，加強礦產資源開發宏觀調控，促進礦產資源合理利用，協調國民經濟健康發展的重要措施和管理手段;作為一種新型的地方特色產業，制定隨州市飾面用花崗巖礦專項礦產資源規劃勢在必行。在對隨州市飾面用花崗巖礦全面勘查的基礎上，劃分相應的勘查規劃區和開采規劃區，據此來控制相應的探礦權及采礦權的投放，實現開發利用區域與總量調控，優化礦山布局，提高綜合利用水平，加強礦山環境保護。

5 結論

隨州市花崗巖分布面積較大，質地優良，適宜于作為飾面用花崗巖進行開發利用。近幾年該市花崗巖石材產業發展迅速，但在花崗巖與飾面用花崗巖礦的區分以及成礦規律認識上尚有不足，全市飾面用花崗巖礦的地質勘查程度較低，開發利用中也存在諸多問題。因此，應提高對飾面用花崗巖礦的理論認識，全面詳盡地進行地質勘查，制定合理的專項規劃，促進隨州市飾面用花崗巖礦的開發利用，將資源優勢轉化為經濟優勢，更好地為地方經濟發展服務。

[1] 文飛，顏士發.加快樂平縣花崗巖石材開發之我見[J].計劃與市場探索，2002(2):16.

[2] 強山峰，田濤，魯增峰.河南靈寶市朱陽地區花崗巖石材品種物理化學參數及地質特征[J].西北地質，2001，34(2):95 －101.

[3] 陳瑋.花崗巖飾面石材礦床之我見(一)[J].石材，2008(12):24－25.

[4] 陳瑋.花崗巖飾面石材礦床之我見(二)[J].石材，2009(1):16－18.

[5] 陳瑋.花崗巖飾面石材礦床之我見(三)[J].石材，2009(2):2－5.

[6] 湖北省地質礦產局.湖北省區域地質志[M].北京:地質出版社，1990.