吉木乃縣塔斯托別一帶飾面石材（花崗巖）礦地質特征淺析

郭志云（中國建筑材料工業地質勘查中心新疆總隊　烏魯木齊　830002）

吉木乃縣塔斯托別一帶飾面石材（花崗巖）礦地質特征淺析

郭志云
（中國建筑材料工業地質勘查中心新疆總隊烏魯木齊830002）

本文介紹了新疆吉木乃縣塔斯托別一帶飾面石材（花崗巖）礦地質特征、礦體特征、礦體的節理與荒料率、礦石質量及有害地質體等。

塔斯托別花崗巖地質特征節理

1　區域地質

區域大地構造位置位于哈薩克斯坦-準噶爾板塊（Ⅰ級），準噶爾微板塊（Ⅱ級），薩吾爾-二臺晚古生代島弧帶（Ⅲ級）的西北緣。

1.1地層

區域內出露的地層比較簡單，地層由老至新依次為第三系、第四系上更新統和全新統。分述如下：

1.1.1第三系（R）

⑴下第三系始新-漸新統烏倫古河組（E2-3w）：分布于區域的北東部，不整合于華力西晚期花崗巖之上。巖性為一套灰色、灰白色、淡黃色泥巖、粉砂巖、粗砂巖及雜質泥巖。其下部以泥巖為主，上部則以砂巖、粗砂巖為主?？梢姾穸?45.9m。

⑵上第三系上新統獨山子組（N2d）：零星分布于區域的東部及南東角，巖性以灰白色石英礫巖和泥質粉砂巖為主，夾雜色泥巖和砂巖?？梢姾穸?5m。

1.1.2第四系（Q）

1.1.2.1上更新統洪積物（Qp3pl）

分布于區域的南部，主要為未膠結的礫石、碎石、砂土。分選很差，層理不清。礫石成分主要為火山巖、各種變質巖、花崗巖和各種碎屑巖。礫石大小0.3～2 cm，少數3 cm。厚度變化較大，一般在數米至數十米之間。

1.1.2.2上更新統洪積物加風積物（Qp3pl+eol）

在區域內廣泛分布，其物質成分是山前洪積和風成沙的混合物，為黃、土黃色細-粗粒沙、亞沙土和少量火山巖碎石。

1.1.2.3全新統現代河床沖積層（QhaL）

分布于區域的南部、北東角，其物質成分隨河流上游基巖巖性而異，主要是近代河床之礫石，河漫灘和Ⅰ級階地的泥質砂土?？偤穸炔怀^5～10m。

1.1.2.4全新統現代洪積層（QhPL）

零星分布于區域的現代干河谷中，為礫石、碎石及砂土堆積。以砂礫為主，次為粗砂和亞砂土，礫石成分與附近基巖有關。厚度數米至十米。

1.1.2.5全新統現代風積層（QheoL）

主要分布于區域的南西、北西一帶，在區域的中部也有零星分布，由連綿起伏的半月形沙丘、沙垅組成，沙丘和沙垅大小為長100～500m，寬20～50m，高10～50m。風積物成分為長石、石英和少量泥土。

1.1.2.6全新統洪積加風積層（Qhpl+eol）

分布于區域的中東部一帶，是風成沙和現代洪積層的混合堆積物。由碎石、礫石、砂土組成。

1.1.2.7全新統現代沼澤沉積（Qhh）

主要分布于區域的南東部，在區域的西部也有零星分布，由黑色、灰黑色淤泥物質組成，底部有少量砂、礫石、砂屑和砂土。

1.1.2.8全新統現代化學沉積（Qhch）

分布面積很小，僅在區域的中部（托斯托別的南側）的小湖四周有分布，由于地下水位很淺，外地搬運來的各種鹽類，經水化學作用及太陽熱的大量蒸發，經過濃縮很容易集聚成礦，形成了巖鹽、芒硝、石膏、天然堿等化學沉積礦產。

1.2構造

本區位于阿爾泰褶皺系以南，東、西準噶爾褶皺帶以北。是在華力西褶皺基底之上，受喜馬拉雅旋回各次構造運動的作用，而形成的新生代拗陷。由喜馬拉雅旋回構造層的三個亞構造層組成，為新生代陸相堆積?？偟内厔菔亲晕飨驏|，拗陷深度愈來愈大，期間隨基底構造亦有起伏。區域主要構造線方向為北西西向（300°左右）。

區內斷裂構造較發育，見有兩條近東西向斷裂和一條北東向斷裂，均為壓扭性斷裂。近東西向斷裂延伸約13km，兩端均被第四系掩蓋；北東向斷裂延伸約20km，兩端也均被第四系掩蓋。

1.3侵入巖

區域巖漿活動強烈，侵入巖較為發育，在區域的中部托斯托別一帶出露有托斯托別巖體和塔斯托別巖體兩個侵入巖巖體。侵入時代為華力西中期第一次侵入。巖石類型以中酸性花崗巖類為主，呈巖基狀產出。

2　礦區地質

2.1地層

礦區出露地層簡單，主要為第四系上更新統洪積物（Qp3pl）和全新統風積物（Qheol）?，F分述如下：

2.1.1第四系上更新統洪積物（Qp3pl）

出露面積較大，廣泛分布于礦區，洪積物為未膠結的灰色、棕灰色礫石、碎石、砂土，分選性差，層理不清。礫石成分主要為花崗巖。礫石大小0.3～2 cm，少數3 cm。厚度變化較大，一般在數米至數十米之間。

2.1.2全新統風積物（Qheol）

分布于礦區的北部，由連綿起伏的半月形沙丘、沙垅組成，沙丘和沙垅大小為長100～500m，寬20～50m，高10～50m。風積物成分為長石、石英和少量泥土。

2.2構造

礦區位于準噶爾盆地北緣，額爾齊斯河南岸的低山區。區內未見褶皺構造，構造形態簡單，僅在塔斯托別巖體的南部見有一條北東向的正斷層，斷層延展長度約7.2km，斷層面南傾，傾角達70°～80°，斷層南側（上盤）被第四系掩蓋，偶見巖體出露，向下滑動；北側（下盤）上升形成平直的花崗巖陡坎地貌特征。

2.3侵入巖

2.3.1托斯托別巖體

分布于礦區北部的托斯托別山處，巖體侵入時代為華力西中期第一次侵入。由于沙漠化的影響，該巖體僅出露了西部地勢較高的一小部分，東部地勢平緩一帶均被沙漠所覆蓋。

該巖體為一呈東西向展布的透鏡體，東西出露長3.3km，南北出露寬0.3～1.2km，出露面積約2.56km2。巖性為淺灰色斑狀、似斑狀花崗巖，有黑云母花崗閃長巖析離體。巖體四周均被第四系掩蓋，從少量的巖體露頭看，節理裂隙密集發育，巖石不完整，色差變化較大，目估荒料率一般在5%以下，而且色斑、色線異常發育，分布無規律，故該巖體未找到有利于成礦的地段。

2.3.2塔斯托別巖體

分布于礦區中部的塔斯托別山處，巖體侵入時代為華力西中期第一次侵入。

該巖體呈北東向展布的不規則橢球體，出露長約10.8km，寬1.5～4.3km，出露面積約34km2。巖性為淺灰、灰白、淺黃白、淺肉紅色似斑狀花崗巖、粗中粒花崗巖，少量中細?；◢弾r。巖體南側被第四系掩蓋，偶爾見到巖體出露，巖體向北逐漸平緩，準平原化，被風積沙掩蓋，在沙垅的陡坎中見似斑狀花崗巖。說明與1號巖體構成一個巖基。

該巖體可劃分為2個巖相：（1）西部為淺灰色似斑狀花崗巖巖相，節理裂隙發育，巖石較破碎，色差變化較大，為非成礦地段；（2）東部為灰白色粗中?；◢弾r巖相，為本次工作的成礦有利地段。兩者為相變過渡關系。

3　礦體地質

3.1礦體特征

通過2013年的地質勘查工作在塔斯托別一帶的兩個花崗巖巖體中共圈定了6個礦體，編號依次為①號、②號、③號、④號、⑤號、⑥號礦體?，F將各礦體的主要特征敘述如下：

①號礦體：分布于成礦有利區的南西部。其形態為北東向的似橢圓形態，長約2.12km，寬約0.54km，面積約1.13km2。

②號礦體：分布于成礦有利區的北中部。其形態為北東東向的長條形，長約1.62km，寬約0.40km，面積約0.65km2。

③號礦體：分布于成礦有利區的東部。其形態為近東西向的“凹”字形，長約1.86km，寬約0.69km，面積約1.28km2。

④號礦體：分布于成礦有利區的中部。其形態為北東向的不規則多邊形，長約0.36km，寬約0.17km，面積約0.06km2。

⑤號礦體：分布于成礦有利區的中部。其形態為北東向的橢圓形，長約0.30km，寬約0.08km，面積約0.02km2。

⑥號礦體：分布于成礦有利區的中部。其形態為近東西向的不規則形，長約0.68km，寬約0.28km，面積約0.19km2。

3.2礦體的節理與荒料率

①號礦體：地表節理主要有3組，其中南北向節理在礦體內普遍發育，為礦體中的主要節理且發育程度變化較大，產狀為264°～287°∠77°～86°，節理間距一般為0.5～1.3m，個別1.8m；東西向節理發育程度不高，局部可見次生石英細脈或細?；◢弾r脈充填，產狀為331°～353°∠72°～82°，節理間距一般為0.8～1.8m，個別達3.0m；層節理（緩傾斜節理）在地勢較高處發育，傾向多與地形坡向基本一致，傾角為5～18°，節理間距一般為0.3～1.0m，個別1.5m。通過節理裂隙線（面）統計計算，該礦體理論荒料率為33.61%～45.44%之間，平均為39.86%。

②號礦體：地表節理主要有2組，其中南北向節理在礦體內較發育，為礦體中的主要節理且發育程度變化較大，產狀為75°～97°∠70°～74°，節理間距一般為0.8～2.0m，個別4.0m；東西向節理發育程度不高，局部被細?；◢弾r脈充填，產狀為169°～184° ∠72°～78°，節理間距一般為1.5～3.5m，個別達6.0m。通過節理裂隙線（面）統計計算，該礦體理論荒料率在44.69%～48.35%之間，平均為46.52%。

③號礦體：地表節理主要有3組，其中南北向節理在礦體內普遍發育，為礦體中的主要節理且發育程度變化較大，產狀為68°～85°∠72°～86°，節理間距一般為0.5～1.0m，個別2.5m；東西向節理發育程度較低，產狀為332°～356°∠66°～79°，節理間距一般為0.5～1.6m，個別達3.0m；層節理（緩傾斜節理）僅在礦體西段較發育，傾向多與地形坡向基本一致，傾角為8～25°，節理間距一般為0.4～1.0m，個別1.5m。通過節理裂隙線（面）統計計算，該礦體理論荒料率在29.79%～43.31%之間，平均為35.99%。

④號礦體：地表節理主要有2組，其中南北向節理在礦體內較發育，產狀為270°～296°∠69°～81°，節理間距一般為0.6～1.5m，個別2.5m；東西向節理發育程度不高，產狀為331°～353°∠72°～82°，節理間距一般為0.5～1.0m，個別達3.5m。通過節理裂隙線（面）統計計算，該礦體理論荒料率為47.30%。

⑤號礦體：地表節理主要有2組，其中南北向節理在礦體內較發育，產狀為70°～86°∠73°～85°，節理間距一般為0.5～1.0m，個別2.0m；東西向節理發育程度不高，產狀為329°～355°∠73°～84°，節理間距一般為0.5～1.2m，個別達3.0m。通過節理裂隙線（面）統計計算，該礦體理論荒料率為43.60%。

⑥號礦體：地表節理主要有3組，其中以南北向節理較發育，為礦體中的主要節理，產狀為70°～92° ∠73°～81°，節理間距一般為0.5～1.3m，個別2.0m；東西向節理發育程度較低，局部被細粒花崗巖脈充填，產狀為333°～350°∠70°～78°，節理間距一般為0.5～1.6m，個別達2.8m；層節理在地勢較高處發育，傾向多與地形坡向基本一致，傾角為5～20°，節理間距一般為0.4～1.0m，個別1.3m。通過節理裂隙線（面）統計計算，該礦體理論荒料率在44.22%～47.85%之間，平均為46.04%。

3.3礦石質量

3.3.1礦石自然類型及品種

根據礦石主體顏色、外觀特征和礦物成分，將礦石自然類型確定為淺黃白色粗中?；◢弾r和灰白色粗中粒花崗巖兩種。①、②、④號礦體巖性以淺黃白色粗中?；◢弾r為主，③、⑤、⑥號礦體巖性以灰白色粗中?；◢弾r為主。主要礦物成分有鉀長石、斜長石、石英及黑云母等組成。通過進行標準樣、基本樣、拋光樣的對比，礦石商業名稱暫定為“吉木乃淺黃白”和“吉木乃白”。

3.3.2礦石外觀特征及礦物成分

該礦石外觀特征：以淺黃白色為主，夾灰白色，粗中粒結構，塊狀構造，巖性為淺黃白色粗中粒花崗巖。其礦物成分：斜長石12%，呈半自形板狀，粒徑2.8mm×1.2mm～1.2mm×0.8mm，發育聚片雙晶，見環帶構造，輕微隱晶簾石化。鉀長石60%，呈它形板狀，粒徑＞10.0～2.8mm，發育條紋結構和格子雙晶，為條紋微斜長石，輕微泥化，內包有斜長石小顆粒。石英25%，呈它形粒狀，粒徑4.0～1.2mm，具波狀消光，表面較新鮮干凈。黑云母3%，呈半自形片狀，片徑1.0～0.4mm，具褐-淺黃色多色性。

3.3.3礦石色澤變化及裝飾性能

從地表所取基本樣和標準樣對礦石的顏色控制對比觀察，礦石顏色及結構基本穩定且無明顯變化。礦石的礦物顆粒大小均勻，各礦物之間互相鑲嵌緊密且無定向性分布特征，拼接性好，光澤度及機械強度較高，具有良好的裝飾性能。

3.3.4礦石化學成分

礦石的化學成分為：SiO272.09%～74.53%，平均值73.35%；Al2O313.45%～14.42%，平均值13.91%；Fe2O31.33%～2.08%，平均值1.78%；CaO 0.83%～0.92%，平均值0.88%；MgO 0.20%～0.31%，平均值0.25%；K2O 4.93%～5.98%，平均值5.49%；Na2O 3.73%～3.95%，平均值3.86%；SO30.017%～0.026%，平均值0.021%。由上述化學分析成果表明，礦石的化學成分以SiO2、Al2O3為主，K2O、Na2O次之。屬酸性巖類。

3.3.5礦體的荒料率

礦體的荒料率是由試采荒料率結合理論荒料率確定，通過對校正后的礦體理論荒料率的計算，求得礦體的荒料率為25%～33%。

3.3.6礦石的物理性能

為了解礦石的物理性能，在礦體中采集具代表性的小體重和抗壓、抗折強度和吸水率實驗樣，通過對樣品的測試分析，其結果為：礦體的塊體密度為2.54～2.61g/cm3，平均為2.56g/cm3；抗壓強度為64～173mPa，平均為126mPa；彎曲強度為6.28～14.00mPa，平均為9.53mPa；吸水率為0.16%～0.60%，平均為0.33%，均滿足行業標準（JC/T 204—2001）的要求。

3.3.7礦石的放射性

礦石的放射性核素的比活度測試結果：鐳-226 （226Ra）為 1.49 Bq/kg；釷-232（232Th）為 204.60～219.43 Bq/kg；鉀-40（40K）為1123.36～1161.99 Bq/kg。按照礦產地質勘查規范（DZ/T 0207—2002）附錄C《天然石材產品放射防護分類控制標準》中定義的鐳當量濃度aRae=aRa+1.35aTh+0.088ak的公式進行計算，礦體的鐳當量濃度aRae為324.67～399.98 Bq/kg，故本花崗巖礦可以滿足B類產品標準。

3.4有害地質體

礦體中的有害地質體主要是脈巖、色斑及色差。脈巖多為花崗巖細脈，沿節理充填形成的，規模很小，對礦石荒料影響不大。

色斑主要為黑云母富集形成，在礦體中零星分布形態為圓形或橢圓形，直徑一般在0.4～3.0cm之間，個別直徑達8cm；色差主要表現在礦石中礦物顆粒的局部富集所形成的顏色變化（如礦石中長石顆粒富集，顏色泛白、淺黃或淺肉紅色，石英顆粒富集顏色則發青），分布稀疏且無規律，對礦石的顏色花紋及拼接性影響不大。

4　市場形勢分析

礦區位于吉木乃縣城北1°方位，直線距離34km處。行政區劃隸屬于吉木乃縣管轄?？h城至礦區的公路運距約39km，其中由縣城出發沿S229省道行駛約35km至209里程碑，再沿簡易土路往西北前行不足4km即到，交通極為方便。

該花崗巖礦屬大型礦床，質量較好，運距短，具有開發利用的資源優勢?！盎野咨焙汀皽\黃白色”花崗石礦是自然界廣泛分布的花崗石品種之一，礦石加工拋光后顏色相對均勻、純正、協調，色澤一般，拼接、裝飾性一般，屬于中低檔花崗巖產品。既可以用于大規模裝飾的園林、街區飾面材料，也可作為室內裝修材料。如果大批量開采加工，以低廉價格走向市場，具有一定市場前景。

收稿：2016-06-05

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.05.020