云南省“保山米黃”大理石礦資源地質特征及成礦規律淺析

馬文昆

（中國建筑材料工業地質勘查中心云南總隊，云南 昆明 650118）

保山市位于云南省西部，地處橫斷山脈滇西縱谷南端，為低緯山地亞熱帶季風氣候，屬瀾滄江、怒江兩大水系。地形地貌復雜，立體氣候顯著，溫和潮濕，雨量充沛。多年平均氣溫為15.8℃，最高極值為32.2℃，最低為-4.9℃，年溫差小，日溫差大。多年平均降雨量1 139.9mm，雨季主要集中在6～10月，全年均適宜進行野外礦山地質活動及采礦工作。

保山市米黃大理石資源豐富，經過多年市場推廣，已形成聞名中外的品牌——“保山米黃”。資源主要分布于隆陽區楊柳鄉、西邑鄉、瓦渡鄉，以及施甸縣仁和鎮及何元鄉。

1 資源概況

區內大地構造位于岡底斯—喜瑪拉雅造山系(Ⅸ)—保山地塊(Ⅸ-4)—保山陸表海(Ⅸ-4-3)中部。區內構造主要為近南北向，以保山—施甸南北向構造帶為典型，而東西向構造不甚發育。區內各時代地層出露較齊全，巖漿活動不發育，區內變質作用輕微，以區域變質作用為主。

1.1 礦體賦存層位

“保山米黃”賦存于中三疊統河灣街組(T2h)中，巖性主要為淺灰黃—灰黃色白云巖，另有部分白云質灰巖。該層位出露面積廣泛，但總體風化強烈，于風化微弱、塊度較好、開采技術條件較好地段可形成礦體。

1.2 礦體夾石

飾面石材礦體中的夾石種類包括厚度大于或等于夾石剔除厚度的節理裂隙密集區、層面密集區、色斑色線密集區。事實上，單純的色斑色線密集區有時不作為夾石，反而可作為獨特品種。對石材花色品種，一般以規模大、顏色穩定、可批量產出為常態。在以往評價中，飾面石材以純正、穩定、無變化為優，時移勢異，新、奇、特為個性之表現，不以量大取勝，而以與眾不同為其特點。

“保山米黃”巖性主要為淺灰黃—灰黃色白云巖，礦物成分及含量較穩定。塊度變化不大，未發現破碎帶。礦體中未見明顯夾石體。

1.3 礦體圍巖特征

河灣街組(T2h)分布面積廣泛，厚度較大，地形平緩處第四系粘土覆蓋較嚴重，地勢陡峭處出露較好。

礦體圈定圍繞含礦層位即河灣街組(T2h)進行，按風化程度可劃分為微風化之完整塊狀白云巖與強風化之碎塊狀白云巖，前者可形成礦體，后者則為圍巖。

圍巖與礦體巖性相同，但風化程度差異極大，極破碎，無法作為飾面石材使用。圍巖與礦體界線清楚。

1.4 礦體覆蓋層特征

白云巖多呈石芽狀裸露，成片出露形成溶溝、溶槽，其間常充填有第四系褐紅色粘土。在地形低洼、平緩處，粘土覆蓋較嚴重，厚度一般為0～5m，最大厚度9.6m。

1.5 礦石風化特征

地表風化溶蝕多沿節理裂隙進行，形成“V”字形溶溝，深度一般3～5m，對地表礦石塊度有一定影響。據已有采場調查，溶蝕裂隙延伸深度最大超過15m，寬度＞1m。

白云巖受風化作用影響極大，多數強烈風化，破碎呈碎塊狀，新鮮面為淺灰黃色，風化節理密集，將巖石切割成1～5cm大小的碎塊，錘擊即散，碎塊棱角清楚。沿節理面及層面多有褐紅色鐵質浸染。碎塊狀白云巖分布處，地表褐紅色粘土較薄，一般20～30cm，其中含大量1～5cm大小白云巖碎塊，棱角明顯。據觀察，最大風化深度超過20m。

2 礦石質量特征

2.1 礦石結構及構造

“保山米黃”巖性主要為淺灰黃—灰黃色白云巖。風化面呈灰黑色，表面溶蝕發育，形成刀砍狀溶溝。斷口粗糙，顆粒感較強，新鮮面呈淺灰黃、灰黃、淺灰紅色，其中可見雜亂分布之白、淺灰黃色方解石細脈。白云巖多具細晶結構，塊狀構造。顯微鏡下鑒定結果，礦物成分主要為白云石，呈他形—半自形—自形粒狀，含量90%～95%；次為方解石，呈不規則粒狀，含量3%～5%；另有少量鐵質，呈黑褐、黃褐色細小斑點狀、塵點狀。白云石粒度大小總體以0.15～0.25mm細晶為主，顆粒表面普遍有黃褐色細小塵點狀鐵質分布，顯得不潔凈。方解石大小不等，呈不規則粒狀，部分呈細脈狀出現，分布不甚均勻，局部呈團塊狀。

2.2 礦石品種

根據礦物成分及結構特征，礦石巖性主要為淺灰黃—灰黃色白云巖，花色品種為米黃大理石。因其產于保山，故命名為“保山米黃”。按照當地石材企業的劃分，“保山米黃”品種可細分為紅線米黃、冰花米黃、筋線米黃、金黃米黃、木紋米黃、淺米黃等。

2.3 礦石化學成分及物理力學性質

“保山米黃”主要由碳酸鹽礦物組成，其化學成分主要為CaO、MgO及CO2。

礦石體積密度2.70～2.85g/cm3；吸水率0.51%～1.14%；肖氏硬度29～64；耐磨度0.054～0.11g/cm2；抗壓強度55～141MPa；抗折強度7.4～19.9MPa；抗剪強度：平均垂直壓力(σ)12.5～42.2MPa，平均水平剪應力(τ)17.8～52.8MPa；內聚力(C)5.8～17.9MPa；內摩擦角(φ)37.63～47.36°；內摩擦系數0.771～1.086。各項物理力學性能及指標均滿足飾面石材要求。

放射性測試結果：CRa23.1Bq/kg，CTh＜0.1 Bq/kg，Ck68.2Bq/kg，IRa0.12，Ir0.08。根據國家標準GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》，礦石屬A類建筑裝修材料，其產銷與使用范圍不受限制。

2.4 礦石加工技術性能

區內已有礦山開采、加工“保山米黃”。礦山多利用串珠鋸將礦石荒料從完整礦體中分離出來，再沿節理面進行分割整型，使之成為標準的六面體。運輸回廠加工成2.0cm厚的毛板，打磨拋光后成為精板，根據需要切割最終成品。在鋸解、磨削、拋光、切割過程中基本上無掉邊角現象，開采、加工技術性能較好。

據采集的各類樣品分析、測試結果，“保山米黃”主要由碳酸鹽礦物組成，結構較致密，礦物成分較均勻，其中石英及燧石等硬度較大的硅質物含量較低，對礦石加工造成的不利影響較小。

值得注意的是，部分礦體中隱裂隙較發育，荒料切割過程中易碎裂，板材強度較低，對板材率影響較大，需采取注膠、背網措施進行彌補。

2.5 礦石塊度

礦體中節理裂隙較發育，主要有兩組。通過荒料率統計，并采用疊合圖法測定，統計結果體圖解荒料率為24.08%～37.80%，平均值31.01%，滿足飾面石材礦產地質勘查規范對荒料率的要求。當地多年開采加工經驗，礦石具一定塊度，荒料率及板材率較高。

2.6 礦石質量綜述

“保山米黃”礦物成分以白云石為主，化學成分基本穩定；礦石較致密，強度高，抗沖擊、耐磨能力強，干濕穩定性好，具較高光澤度；礦物顆粒分布均勻，顏色基本穩定，其組合形成的紋路無明顯方向性，拼接、裝飾性能較好；礦石塊度較大，荒料率較高，加工技術性能較好，板材率較高，邊角廢料可綜合利用作為工程板；抗風化能力強，放射性低，適用于室內及室外各種場合。礦石質量較好。

3 成礦規律

中三疊世早期海侵形成了一套潮上或瀉湖相沉積，反映了當時氣候干燥、年蒸發量大于降水量、海水周期性補給含鹽量高的自然環境。長期穩定沉積，形成了巖性以白云巖為主的巨厚地層，為“保山米黃”的形成創造了有利的物質條件。影響“保山米黃”成礦的因素主要有以下幾個方面。

3.1 地層條件

地層條件主要體現在沉積環境方面，不同沉積環境形成不同的巖性組合。

沉積型大理石礦賦存于一定地層層位中，巖性以碳酸鹽巖為主，這是基本成礦物質條件。“保山米黃”賦存于中三疊統河灣街組(T2h)中，其分布受地層控制。巖性主要為淺灰黃—灰黃色白云巖，屬海相沉積型，厚度巨大，可形成大規模的石材礦山。

巖石單層厚度是沉積型大理石的關鍵控礦因素，它反映了當時的沉積環境。厚度越大，說明沉積環境越穩定，物質來源越充分。一般要求單層厚度＞0.5m，單層厚度越大，則生產規格、尺寸越大，礦石利用率越高，開采、加工成本越低。

保山市碳酸鹽巖地層分布較廣，含礦層位以三疊系為主，巖性主要為白云巖、白云質灰巖等。豐富的碳酸鹽巖地層，為尋找大理石礦提供了有利條件。主要含礦層位為中三疊統河灣街組(T2h)，巖性主要為淺灰黃—灰黃色白云巖，單層厚度一般為0.5～2m，多＞1m。受風化作用影響，該地層多呈強風化碎塊狀，而能夠形成礦體的僅為其中完整塊狀之白云巖，總體塊度較大，具備良好成礦地質條件。

3.2 花色品種條件

具有一定塊度的碳酸鹽巖，因其結構、構造、礦物組成、生物種類及含量的不同，形成了相應花紋，而顏色與花紋的組合，形成了相應品種的大理石礦，也決定了其經濟價值及市場認可度。

穩定的礦物成分及化學成分，使得“保山米黃”顏色基本穩定。方解石的顏色、形態以及含量不同，使得品種能夠細分。比如方解石呈不規則粒狀均勻分布，就是傳統意義上的“米黃”；呈紅色細脈狀、網紋狀，則形成“紅線米黃”；呈白色團塊狀大量分布，則為“冰花米黃”。

3.3 構造條件

地層條件決定了礦體厚度及礦石單層厚度，沉積之后發生的構造變動，則影響了礦石的塊度大小。

對飾面石材礦石而言，斷層、褶皺等構造對礦石質量有一定影響，主要影響礦體的完整性以及荒料塊度大小。因斷層、褶皺等構造形成的節理，具有一定規律性，且局部存在，在地表及深部均有所反映，影響礦石塊度。

構造節理為巖石形成后，應力場發生改變，局部應力集中而在巖石中造成面狀變形或形成裂隙。在構造節理密集發育的地段，巖石塊度小，難以形成荒料。

該地層周圍不同程度地發育有斷層，對礦體及礦石質量(主要是塊度)有一定影響。

3.4 風化作用條件

對碳酸鹽巖形成的大理石礦，風化作用主要是溶蝕作用，地表風化溶蝕沿節理裂隙進行，形成“V”字形溶溝，其深度一般3～5m，深者可達十余米，對地表礦石塊度有較大影響。

“保山米黃”巖性主要為白云巖，風化裂隙的深度及寬度可導致塊度變小，荒料率降低。另外，風化溶蝕后部分白云巖較破碎，甚至呈碎塊狀，其風化深度直接影響到礦體的開采，致使剝離量增加，開采變得不經濟甚至無法利用。

4 開發利用情況

4.1 資源分布情況

“保山米黃”開采點主要分布于施甸縣仁和鄉、何元鄉，以及隆陽區楊柳鄉、西邑鄉。資源分布情況見下頁表，開采點分布情況見圖1。

圖1 開采點分布示意圖

從圖1可以看出，河灣街組(T2h)在施甸縣及隆陽區分布廣泛，面積占比約為25%。多數風化溶蝕破碎嚴重，無法開采利用，僅完整塊狀者可作為大理石。

4.2 開發利用現狀

礦山開采現狀見圖2。中三疊統河灣街組(T2h)淺灰黃—灰黃色白云巖，總體基調呈灰黃色，其中含有雜亂分布的灰黃、灰白、灰紅色方解石網脈或團塊，形成不同的“保山米黃”系列。

“保山米黃”資源分布情況

圖2 礦山開采現狀

米黃大理石色澤淡雅，與其他石材搭配，可形成色彩濃淡相宜、色澤柔和的裝飾風格。作為國際石材市場應用范圍最廣、需求量最大的品種之一，銷售價格較穩定。“保山米黃”作為國內知名的米黃大理石品牌，有一定市場占有度。資源的開發利用將大力促進當地經濟的發展，有較好的社會及經濟效益。