貴州省普定縣砂巖村飾面石材礦特征與找礦標志探討

駱 娟

(貴州省地質礦產勘查開發局一一二地質大隊，貴州 安順 561000)

0 引 言

隨著社會經濟的不斷發展，人名生活水平的不斷提高，人們開始追求高品質生活，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。我國開發利用飾面石材的歷史悠久，但是作為一個產業，與國外石材工業發達國家相比較，飾面石材工業在我國屬于一個新興的工業產業。貴州省被稱為“沉積王國”，是優質飾面大理石的重要產地。貴州省飾面石材資源具有儲量大、分布廣、品種多、材質優等特點。安順市飾面石材資源豐富、品種多、分布范圍廣。現已經初步預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 研究區區域地質背景

本區大地構造位置處于揚子準地臺-黔中隆起-遵義斷拱貴陽復雜構造變形區西段，研究區位于五指山背斜南東翼(見圖1研究區構造單元劃圖)。本區地質構造較簡單，構造線呈北東-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)、三疊系中統關嶺組(T2g)、三疊系下統大冶組(T1d)、三疊系下統永寧鎮組(T1yn)、二疊系上統長興組+大隆組(P2c+P2d)、二疊系上統龍潭組(P2l)、二疊系下統茅口組(P1m)、二疊系下統棲霞組(P1q)、二疊系下統梁山組(P1l)、石炭系上統馬平組(C3mp)、石炭系中統黃龍組(C2hn)、石炭系下統擺佐組(C1b)、石炭系下統大塘組(C1d)、寒武系中統高臺組(∈2g)、寒武系下統清虛洞組(∈2q)、寒武系下統金頂山組(∈2j)。

2 研究區礦床特征

2.1 地層特征

研究區出露地層由老到新為三疊系下統大冶組灰巖、第三系紫紅色砂巖、角礫巖(研究區內分二個段)、第四系，其巖性組合特征描述如下：

三疊系下統大冶組(T1d)：頂部為灰色隱晶質灰巖夾角礫狀灰巖，研究區內未出露完整，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，角礫由灰巖、砂巖、燧石和泥巖等組成，膠結物為砂、泥、鈣質、鐵質，呈基底式膠結，巖體破碎。為礦層底板，區內厚度約50 m。與下伏地層呈不整合接觸關系。

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，角礫由灰巖、砂巖、燧石和泥巖等組成，膠結物為砂、泥、鈣質、鐵質，呈基底式膠結，為本次勘查工作目標礦層。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，其次為砂質粘土和碎石組成的沖積層。厚度0～5 m。分布于研究區溝谷兩側地帶。與下伏地層呈不整合接觸。

2.2 構造特征

2.2.1 褶皺

研究區內褶皺發育軸向為北東向向斜，在研究區內延伸約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，本構造控制了礦層(Eb)的產出。

2.2.2 斷層

研究區內構造簡單，僅僅見少量的節理、裂隙，區內未見斷層出露。

2.2.3 節理、裂隙構造

區內含礦地層較新，受構造影響較小，所以節理、裂隙不發育，每10 m2約發育一條節理裂隙。

2.3 礦體特征

貴州省安順市普定縣雞場坡鄉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出，形態結構簡單，厚度較穩定，偶夾角礫巖。礦層產狀與地層產狀一致，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，研究區礦床類型為沉積型礦床，礦層呈層狀產出。形態較規則，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出，礦體在平面形態呈波狀，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，礦體在研究區范圍內東西延展約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 礦石質量

2.4.1 礦石顏色及硬度

實地觀測，本區飾面用砂巖呈暗紫紅色、紫紅色，色彩明爽，色澤柔和、穩定，塊狀，見圖2。

圖1 礦石粗加工樣圖

2.4.2 礦石結構構造

礦石結構主要為中-粗粒結構，磨圓度、分選性好，構造為層狀產出，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，均小于國家標準限值，對人體無害。

2.4.5 礦石物理性能

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

表1 普定縣雞場坡鄉砂巖村昌盛飾面石材礦物理性能檢測結果表

2.4.6 礦石放射性根據《建筑材料放射性核素要求》(GB6566-2010)及《貴州有色地質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

根據國家標準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果表明：本區飾面砂巖礦石結構致密，質地細膩，硬度適中，裂紋少，壓縮強度及彎曲強度均較高，抗風化能力較強，物理化學性能較好；礦石易切割，打磨、拋光，顏色較純正，一般無雜質，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類產品，其制品使用范圍不受限制，可作為建筑內、外裝飾材料或家具飾面石材的原料。

3 礦床成因

研究區內的飾面石材經歷了母巖風化剝蝕，經雨水、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，大量的含鐵物質處于氧化環境，低價鐵離子全部氧化為高價離子，使得礦體的含鐵物質都以高價態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準，成為飾面石材礦床，屬沉積型礦床。

4 找礦標志

4.1 地層標志

研究區飾面石材礦產于第三系第二段(Eb)地層中，巖性為紫紅色砂巖，礦層呈層狀沿層面產出，形態結構簡單，厚度較穩定，嚴格受第三系第二段(Eb)地層控制。

4.2 構造標志

飾面石材礦對完整性要求比較高，強烈的地質構造作用會破壞飾面石材的完整，區內優質的飾面石材常常出現在地質構造不強烈的區域；

4.3 地層產狀標志

在地層產狀比較平緩的部位，往往出現優質的飾面石材礦體，而地層產狀較陡峭的區域，飾面石材礦的品質、硬度等往往達不到要求；

4.4 顏色標志

區內的優質石材礦是一套紫紅色砂巖，紫紅色砂巖風化后往往在附近形成大面積的紅色砂土，研究區內大面積的紅色沙土層的出現可以作為找礦的主要標志之一。

4.5 礦石結構構造

礦石結構主要為中-粗粒結構，磨圓度、分選性好，構造為層狀產出，致密塊狀。區內具有致密塊狀結構，厚層塊狀的紫紅色巖體，往往能達到飾面石材工業指標標準。