我國飾面用花崗巖成礦區帶劃分和成礦規律

王 依，胡殿坤，王超峰，馮書文

(中國建筑材料工業地質勘查中心安徽總隊，安徽 合肥 230031)

花崗巖是一種酸性巖漿巖，因其巖漿結晶程度不同致使巖石呈現出豐富的顏色和花紋，又因其硬度高、耐磨損、不易風化等特點作為飾面石材得以廣泛應用。我國飾面用花崗巖礦勘查工作源于20世紀70年代初全國“三石”工作會議[1]，此后掀起了以北京、新疆、山東等地為首的全國性花崗巖礦勘查熱潮，隨著經濟建設快速發展及飾面石材地質勘查規范的發布及多次修訂[2-4]，取得了豐碩的勘查成果。關于花崗巖礦產資源的分布規律、成因類型、成礦規律等研究，楊杰等[5]、陶維屏等[6]、王燕謀等[7]分別編有專著來專門論述。關于花崗巖礦成礦區帶的研究文獻則較少。陳毓川等[8]、徐志剛等[9]完成的中國成礦區帶劃分方案中，關于非金屬成礦區帶僅5處，而飾面用花崗巖礦未在列。本文分析了我國飾面用花崗巖成礦地質背景，在充分考慮全國Ⅲ級成礦區帶基礎上，初步劃分了16個飾面用花崗巖礦成礦區帶，總結其成礦規律，為我國飾面用花崗巖找礦提供了方向及借鑒。

1 飾面用花崗巖成礦地質特征

據《全國礦產資源儲量通報(2018年)》、《中國礦產地質志·礦產地名錄卷》等資料[10-11]，我國飾面用花崗巖已發現礦產地860余處，其中，超大型規模20多處，大型規模60多處，大型以上規模礦產地約占22.6%。全國查明飾面用花崗巖礦石總資源量近77億m3，分布相對較為集中，以內蒙古、新疆、山東、安徽、四川等5省(區)為主(圖1)，分別占全國總資源量的22%、22%、12%、9%和7%；內蒙古、新疆兩地查明礦石資源量均約16億m3，山東約9億m3，安徽約7億m3，四川約5億m3。

圖1 我國飾面用花崗巖礦石資源量分布情況

礦床成礦時代自太古宙至喜馬拉雅期均有分布，主要集中在燕山期和華力西期，燕山期占比約60.1%，華力西期占比約17.9%(表1)。飾面用花崗巖主要分布于古亞洲成礦域及濱太平洋成礦域。礦體賦存的花崗巖巖體常呈巖基(雜巖體)、巖株等形態產出。礦石自然類型有堿長花崗巖、鉀長花崗巖、花崗巖、二長花崗巖和花崗閃長巖等[12]，以堿性花崗巖、花崗巖和二長花崗巖為主要類型。礦石粗粒結構—細粒結構，似斑狀結構，以中細—中粗粒結構為佳。根據組成花崗巖礦物組分含量不同，花崗巖飾面石材品種大致可分為紅色系列(所含長石以鉀長石為主)、淺紅色系列(所含長石主要為正長石)、灰色系列(所含長石主要為斜長石、暗色礦物含量增多[13])，少量呈現黃色(所含長石中有更長石)、綠色(角閃石綠泥石化)等特殊顏色，以紅色、淺紅色系列為主，商業品種如“白虎澗紅G1151”[14]、“富貴紅G3596”、“諾爾紅G1530”、“皖西紅G3406”、“三峽紅G4251”、“岑溪紅G4562”、“中國紅”、“鄯善紅”、“大三花”、“泉州白”、“黑白麻”、“菊花黃”等。礦床成因類型為內生礦床(I級)、巖漿作用礦床(II級)、巖漿型礦床(III級)。

表1 我國飾面用花崗巖礦成礦時代統計

2 成礦區帶劃分探討

2.1 劃分依據及原則

根據徐志剛等[9]的成礦區帶劃分方法及我國花崗巖礦空間分布特征，在總結前人勘查及研究成果的基礎上，充分考慮全國III級成礦區帶劃分方案，將飾面用花崗巖礦劃分了16個成礦區帶(表2、圖2)，原則上不跨越Ⅰ級構造單元。

表2 我國飾面用花崗巖成礦區帶劃分

圖2 我國飾面用花崗巖成礦區帶劃分圖

2.2 主要成礦區帶特征

考慮礦產地儲量規模大小、花色品種及分布密集程度等因素，以下10個成礦區帶為主要成礦區帶。

(1)塔里木板塊北緣飾面用花崗巖成礦區帶(γ-3)。

本區位于古亞洲成礦域(I)塔里木成礦省、伊犁成礦省、準葛爾成礦省(II)交界，地處塔里木地塊及北緣造山帶。區內華力西期花崗巖體出露面積約6萬km2，具較好成礦潛力。區內已查明礦產地39處，查明資源量約1.8億m3，商業品種有“鄯善紅”、“雙井花”等。靜縣許古爾魯克花崗巖礦賦存于華力西期雜巖體，巖性為淺肉紅色黑云母二長花崗巖，荒料率約37.3%，查明飾面用花崗巖礦資源量1 331萬m3。

(2)阿拉善隆起飾面用花崗巖成礦區帶(γ-4)。

本區位于古亞洲成礦域(I)華北(陸塊)成礦省(II-4)阿拉善隆起成礦帶(III-18)內。區內巴彥諾日公梁花崗巖基出露面積約2000km2。區內已發現礦產地21處，主要分布在阿拉善左旗，查明礦石資源量約10億m3，礦石品種主要有“諾爾紅G1530”、“諾爾緣”、“楓葉紅”、“米蘭黃”等。阿拉善左旗蟒格日素花崗巖礦賦存于諾日公梁大巖基，巖性為黑云母花崗巖，荒料率34.3%，礦石品種為“諾爾緣”，查明荒料資源量867萬m3。

(3)小興安嶺—張廣才嶺飾面用花崗巖成礦區帶(γ-5)。

本區屬濱太平洋成礦域(I)吉黑成礦省(II-13)，地處小興安嶺—張廣才嶺造山帶。區內侵入巖出露廣泛，以華力西期、印支期為主，出露面積約6萬km2。飾面用花崗巖礦主要分布于吉林蛟河、通化、樺甸及黑龍江宜春、五常、林口等地，以蛟河天崗一帶最為集中，已形成東北地區較大的石材生產基地。區內共發現礦產地42處，查明礦石資源量1.5億m3。吉林蛟河天崗花崗巖礦賦存于天崗雜巖體東兩家子巖體，巖性為黑云母二長花崗巖，呈灰白、白色，中粒、中粗粒花崗結構，區內斷裂構造不發育，礦石荒料率47.1%，商業品種為“吉林白G2201”、“吉林紅G2202”，查明資源量2 158萬m3。

(4)太行山—燕山飾面用花崗巖成礦區帶(γ-7)。

本區屬濱太平洋成礦域(I)華北(陸塊)成礦省(II-14)燕遼(坳陷、拉張)成礦帶(III-57-②)和恒山—五臺山成礦帶(III-61-①)。區內侵入巖出露較廣，以太古宙、燕山期為主。區內已發現礦產地21處，查明礦石資源量約4.5億m3。北京昌平白虎澗花崗巖礦賦存于陽坊巖體，巖性為黑云母二長花崗巖，呈紫紅、淺粉及灰白色，礦石品種“白虎澗紅G1151”。

(5)東秦嶺—大別飾面用花崗巖成礦區帶(γ-9)。

本區位于東秦嶺—大別一帶，屬濱太平洋成礦域(I)華北(陸塊)成礦省(II-14)華北陸塊南緣(III-63)和秦嶺—大別成礦省(II-7)東秦嶺成礦帶(III-66)、桐柏—大別成礦帶(III-67-①)交界處。區內花崗巖出露廣泛，以燕山期為主。區內已發現礦產地31處，查明礦石資源量約10.9億m3。安徽金寨香爐尖花崗巖礦賦存于下畈巖體及團山巖體，巖性有(黑云母)正長花崗巖、黑云角閃二長花崗巖、黑云母角閃(石英)二長巖三種，礦石品種有“皖西紅G3406”、“星彩藍”、“芝麻灰”。

(6)魯西—膠東飾面用花崗巖成礦區帶(γ-10)。

本區位于濱太平洋成礦域(I)華北陸塊成礦省(II)魯西斷隆成礦帶(III-64)、膠東次級隆起成礦帶(III-65)與秦嶺—大別成礦省(II)蘇魯成礦帶(III-67-②)。華北成礦省產出時代以太古宙、元古宙為主，秦嶺—大別成礦省則以燕山期為主。區內花崗巖出露面積約7萬km2，已查明礦產地54處，查明資源量約9.4億m3。山東四平山花崗巖礦賦存于傲徠山超單元條花峪單元黑云母二長花崗巖體中，巖體呈巖基狀產出，礦石為肉紅色，中粗粒花崗結構，礦石品種為“將軍紅G3752”。

(7)康滇隆起—龍門山—大巴山飾面用花崗巖成礦區帶(γ-11)。

本區位于濱太平洋成礦域(I)揚子成礦省(II-15)龍門山—大巴山陸緣坳陷成礦帶(III-73)、康滇隆起成礦帶(III-76)。龍門山—大巴山地區以元古宙花崗巖為主，康滇隆起區以燕山—喜馬拉雅期花崗巖為主。區內已查明礦產地29處，查明礦石資源量約5億m3，礦石類型以鉀長花崗巖為主，礦石品種有“漢源紅”、“雪花紅”、“南江紅”、“中國紅”等。云南麗江天星花崗巖礦賦存于喜馬拉雅期灰白色、淺微紅色花崗斑巖中，礦石呈斑狀結構，礦石品種為“斑巖紅”，遠景資源量12億m3。

(8)江南隆起東段—長江中下游飾面用花崗巖成礦區帶(γ-12)。

本區屬濱太平洋成礦域(I)揚子成礦省(II-15)長江中下游成礦帶(III-69)與江南隆起東段成礦帶(III-70)。區內花崗巖出露較廣，侵入期次以燕山期為主，已發現礦產地49處，查明礦石資源量約2.8億m3，礦石品種有“安吉紅G3301”、“芝麻白”、“麻灰”等。安徽旌德前山飾面用花崗巖礦賦存于旌德巖體中，礦石類型為淺灰色、灰白色花崗閃長巖，中—中粗粒結構，礦體僅發育節理裂隙，荒料率33.40%，商品種類為芝麻灰，查明礦石資源量3 502萬m3。

(9)欽州—粵中坳陷—南嶺中部飾面用花崗巖成礦區帶(γ-14)。

本區位于濱太平洋成礦域(I)華南成礦省(II-16)南嶺成礦帶(III-83)、粵中坳陷成礦帶(III-84)、粵西—桂東南成礦帶(III-85)與欽州成礦帶(III-87)。區內花崗巖大面積出露，侵入期次以加里東期和燕山期為主。該區已查明礦產地42處，主要集中在花山巖體及長崗頂巖體，查明礦石資源量4.6億m3。廣西岑溪西沖飾面用花崗巖礦賦存于長崗頂巖體，礦石類型為紅色粗粒黑云母鉀長花崗巖，礦區構造不發育，礦石品種為“岑溪紅G4562”，荒料率約37.85%，查明礦石荒料量465萬m3。

(10)永安—惠陽坳陷—浙閩粵沿海飾面用花崗巖成礦區帶(γ-15)。

本區位于濱太平洋成礦域(I)華南成礦省(II-16)浙閔粵沿海成礦帶(III-80)及永安—梅州—惠陽坳陷成礦帶(III-82)。區內花崗巖分布廣泛，以燕山期侵入為主。本區已發現礦產地231處，以小型規模為主，查明礦石資源量1.4億m3。福建廈門獅頭山飾面用花崗巖礦賦存于扁擔山巖體北緣，巖體呈巖株狀，巖性為燕山期瑪坑超單元鉀長花崗巖，區內構造簡單，礦石品種“銹石”(黃褐色)、“蝦紅”(含白色長英質細脈)。

2.3 其他成礦區帶特征

賽里木—唐巴勒飾面用花崗巖成礦區帶(γ-1)位于古亞洲成礦域(I)伊犁成礦省和準格爾成礦省(II)交界處，已發現礦產地15處，主要礦石品種有“豹皮青”、“菊花黃”等。卡拉麥里飾面用花崗巖成礦區帶(γ-2)位于古亞洲成礦域(I)準格爾成礦省(II-2)卡拉麥里成礦帶(III-4-②)，已查明礦產地7處，礦石品種有“卡拉麥里銀”、“卡麥金鉆”等。遼東隆起飾面用花崗巖成礦區帶(γ-6)位于濱太平洋成礦域(I)華北(陸塊)成礦省(II)遼東隆起成礦帶(III-56)，已發現礦產地12處，查明礦石資源量約0.3億m3，礦石品種有“芝麻白”等。陰山—大青山飾面用花崗巖成礦區帶(γ-8)位于華北陸塊北緣，屬濱太平洋成礦域(I)華北(陸塊)成礦省(II-14)華北陸塊北緣西段成礦帶(III-58)，已查明礦產地14處，礦石品種有“達茂金”、“白音烏拉”、“卡拉麥里金”、“粉紅麻”等。贛南隆起—武夷山—杭州灣飾面用花崗巖成礦區帶(γ-13)屬濱太平洋成礦域(I)揚子成礦省(II-15)武功山—杭州灣成礦帶(III-71)與華南成礦省(II-16)浙中—武夷山成礦帶(III-81)、南嶺東段成礦帶(III-83-①)，已查明礦產地124處，查明礦石資源量約1.6億m3，主要礦石品種有“龍泉紅”、“光澤紅”等。海南飾面用花崗巖成礦區帶(γ-16)位于濱太平洋成礦域(I)華南成礦省(II-16)海南成礦區(III-90)，已查明礦產地15處，主要品種有“尖峰紅”、“玉玫瑰”等。

3 成礦規律

3.1 成礦時代

由表1可知，我國飾面用花崗巖礦成礦時代主要集中在燕山期和華力西期。據統計，我國燕山期形成的飾面用花崗巖礦產地500余處，查明礦石資源量約30億m3，約占全國總資源量的39%，代表性礦床有內蒙古鐵圪旦溝、山東代吉子、廣西浩洞、福建海亮等。華力西期形成的飾面用花崗巖礦產地150余處，查明礦石資源量約27億m3，約占全國總資源量的35%，代表性礦床有新疆黃羊山[15]、內蒙古蟒格日素、甘肅雞冠山、山西棗園、吉林大荒溝等。

3.2 空間分布

酸性侵入體沿深大斷裂、背斜核部向上侵入，經巖漿結晶成巖作用形成花崗巖(圖3)，巖體后期經構造運動向上抬升并經風化剝蝕后形成正地形出露地表[17]。我國飾面用花崗巖礦多產于板塊邊緣、構造造山帶等巖漿活動較發育地區，主要分布在古亞洲成礦域伊犁成礦省、準格爾成礦省、塔里木成礦省、華北(陸塊)成礦省及濱太平洋成礦域華北成礦省、吉黑成礦省、華南成礦省、揚子成礦省及秦嶺—大別成礦省；從地理上看，中南、華東地區最為集中，東北及西南地區相對較少，寧夏、云南、重慶、上海、臺灣等地尚無花崗巖礦床。

圖3 成礦地質模型[17-19]

3.3 巖體形態

花崗巖礦賦礦巖體產出形態多為巖基(雜巖體)、巖株等。巖基(雜巖體)一般規模較大，易形成質量較好的飾面用花崗巖礦床。如內蒙古巴彥諾日公梁大巖基，出露面積近2 000km2，巖體已發現古魯楚侖、蟒格日素[16]等19處礦產地，礦石品種為“諾爾緣”；廣西燕山早期長崗頂巖體，呈巖基狀產出，礦石顏色以紅色為主、局部漸變為淺紅色，已形成岑珠、西沖等11處礦產地，礦石品種為“岑溪紅G4562”。巖株大多呈近圓形產出，出露面積＜100km2，巖性單一。浙江諸暨燕山期泄頭花崗巖巖株，巖性為肉紅色黑云母角閃石花崗巖，礦石品種為“西巖紅”。

3.4 構造活動

花崗巖體經造山運動向上抬升過程中，受不同強度構造運動影響，形成巖體內大小不一的斷裂構造，對巖石完整性破壞較大；同時，早期形成的原生節理裂隙在構造運動作用下，部分發育成斷裂構造。花崗巖原生節理一般有三組，彼此近于垂直，把巖體切割成大大小小近似立方體、長方體的塊體。原生節理在邊緣相中表現明顯，以平行于接觸面的節理最為發育。不同構造帶接觸部位是構造應力最強地帶，位于接觸部位的巖體受構造運動破壞作用較強；遠離構造帶接觸部位，受構造運動影響程度明顯降低，巖石破壞程度較小，常能形成荒料塊度較大的礦床[20]。

3.5 巖相特征

酸性巖漿結晶成巖作用過程中，由于存在分異作用，巖體往往形成中間相、過渡相和邊緣相。巖石的結構、構造、礦物粒徑、結晶程度等對飾面用花崗巖的色澤、物理性能、完整性等特征有直接影響[20]。一般來說，巖體中心相巖漿結晶緩慢，巖石常呈粗粒及似斑狀結構，具較大晶體，巖性均勻，含較少或不含色斑、色線，顏色較鮮艷，該類礦床較多。過渡相部位巖漿結晶相對較快，分布在中心相外圍，巖石呈中細—中粗粒結構、似斑狀結構，礦物顆粒相對較小、結構致密且較均勻，該類礦床礦石質量一般較好。邊緣相部位在巖體邊部，結晶迅速，巖石一般呈細粒斑狀結構，礦物顆粒較小且粒徑變化較大，巖石強度較好，常形成明顯的原生定向構造或含較多捕擄體，該類礦床規模一般較小。

4 結論

(1)我國飾面用花崗巖礦分布廣泛，以中小型規模為主，主要集中在內蒙古、新疆、山東、安徽、四川等5省(區)，礦石資源量約占全國總資源量的72%。

(2)本文初步劃分了16個飾面用花崗巖礦成礦區帶。根據區帶內礦產地規模大小、花色品種及分布密集程度等因素對10個成礦區帶進行了重點描述。

(3)礦床成礦時代以燕山期和華力西期為主，查明礦石資源量之和約占全國飾面用花崗巖礦資源總量的74%。

(4)礦床大多產于板塊邊緣、構造造山帶等巖漿活動較發育地區。從地理上看，中南、華東地區較為密集。主要成礦區帶有魯西—膠東飾面用花崗巖成礦區帶(γ-10)、欽州—粵中坳陷—南嶺中部飾面用花崗巖成礦區帶(γ-14)、東秦嶺—大別飾面用花崗巖成礦區帶(γ-9)及太行山—燕山飾面用花崗巖成礦區帶(γ-7)等。

(5)飾面用花崗巖礦床賦存巖體多以巖基(雜巖體)、巖株等形態產出。巖基(雜巖體)易形成質量較好的礦床，巖株所形成礦床的礦石品種較簡單。據統計，位于巖體中心相礦床較多，過渡相礦床礦石質量較好，邊緣相礦床規模一般較小。