新疆哈密市黃山南飾面石材用輝長巖礦地質特征與找礦標志探討

李豐

（新疆正捷礦業技術咨詢有限公司 烏魯木齊 830000）

1 區域地質背景

礦區位于塔里木古板塊伊林哈比爾尕-覺羅塔格海西島弧帶，覺羅塔格復背斜東段北側。區域內出露的地層有石炭系下統雅滿蘇組（C1y）、石炭系上統梧桐窩子組（C2w）、古近系中上統巴什不拉克組（E2-3b）、古近系上統-新近系下統桃樹園子組（（E3-N1）t）、第四系（Q4）。區域構造以斷裂構造為主，次為褶皺構造，主要是在近北東向區域性干墩斷裂和雅滿蘇斷裂的基礎上發展起來的。區內侵入巖主要有海西中期的花崗巖（γ42b）為主，次為閃長巖（δ42b）及少量海西晚期的花崗巖（γ43b）、基性-超基性雜巖體（ν42a）等，海西期晚期第一侵入次以基性-超基性雜巖體為主。

2 礦區地質

2.1 地層

礦區地層較簡單，主要為石炭系上統梧桐窩子組（C2w），大范圍分布于普查區南北區域，主要由灰－灰白色云母石英片巖及粉砂質泥巖組成。

云母石英片巖分布于普查區的大部分地區，片狀、粒狀變晶結構，片狀構造。巖石中所有片狀、粒狀礦物長軸近一致連續定向展布形成較明顯的片狀構造。礦物成分主要為石英、斜長石，白云母、黑云母等，片狀礦物少量，磷灰石等副礦物微量。

粉砂質泥巖：分布于普查區北部，分布范圍較小，面積約0.15 平方千米，占普查面積的10%左右。巖石呈灰白色-土黃色，粉砂質結構、泥質結構，塊狀構造。粉砂質泥巖位于石英片巖地層之上，地層產狀355-15°∠80°。

2.2 構造

礦區構造簡單，未見有褶皺和大的斷裂構造。石英片巖片理化發育，節理裂隙不發育，粉砂質泥巖節理裂隙不發育。中部侵入巖基性輝長巖節理發育。

2.3 巖漿巖

礦區范圍內巖漿巖活動明顯，主要位于礦區中南部，面積0.5平方千米左右，其分布面積占礦區面積的30%左右，主要為輝長巖，該巖相是飾面石材輝長巖礦的賦礦巖相，在礦區范圍內已圈出2個礦體。這些巖石屬于黃山南基性-超基性雜巖體的一部分，形成于海西晚期第一侵入次。此外還有少量中酸性巖脈呈不規則狀分布于雜巖體周圍或者穿插雜巖體。

2.4 變質作用

礦區范圍的變質作用主要是區域變質作用。

3 礦體地質特征

3.1 礦體特征

該礦床由2條礦體組成，編號為Ⅰ號礦體和Ⅱ號礦體。其中Ⅰ號礦體為主礦體。

Ⅰ號礦體位于勘查區中部，礦體長425 米，礦體向西延伸出礦區。礦體賦存于輝長巖體中，巖石地表風化為淺褐色或者黑色，新鮮面為亮黑色，深部顏色更深更穩定。石材總體顏色純正，色差很小，無色斑、色線，經地表節理線統計，節理裂隙率0.4～1 條/米，層面率1～2條/米。

Ⅱ號礦體位于勘查區中部，Ⅰ號礦體正東140米處，礦體東西長150 米，南北寬63 米，呈橢球狀。礦體賦存于輝長巖體中，巖石地表風化為淺褐色或者黑色，新鮮面為亮黑色，石材總體顏色純正，色差很小，無色斑、色線，經地表節理線統計，節理裂隙率0.4～1條/米，層面率1～2條/米。

3.2 礦石質量

3.2.1 礦石自然類型及品種

本次工作通過標準樣、基本樣、拋光樣的對比，根據礦石主體顏色情況，將黃山南礦區飾面石材用輝長巖石礦定為黑色輝長巖。因斜長石晶體拋光后形成冰花狀，故黑色輝長巖礦石商業名稱為“黑冰花”。

3.2.2 礦石外觀特征及礦物成分

淺黑或者深黑色，以中-細粒結構為主，少量粗粒結構，致密塊狀構造。

因礦石產出部位不同其礦物成分及顆粒大小略有差異，但總體以斜長石為主，含量60～80%，粒徑0.2～5毫米；紫蘇輝石25～30%，粒徑0.1～3毫米；普通輝石5～15%，粒徑0.2～0.5 毫米，其它為少量橄欖石、角閃石、金屬礦物等。

3.2.3 礦石色澤變化及裝飾性能

通過對地表基本樣、標準樣的顏色進行觀察對比，總體看地表兩個礦體顏色基本穩定，礦體中礦物的粒度大小基本穩定，無突變現象，礦石礦物顆粒大小基本均勻，各礦物之間顆粒無定向性分布特征，互相緊密鑲嵌，強度及光澤度高，拼接性好，加工拋光后，外觀上色澤柔和光亮，花紋協調，具有淡雅端莊的美感，具有良好的裝飾性能。

3.2.4 礦石化學成分

礦石中化學組分含量多為SiO2，平均值57.19%，其次是Al2O3，平均值14.95%，CaO 平均含量8.82%，MgO 含量6.92%，K2O 和Na2O 的含量分別是3.30%和2.35%。

3.2.5 礦石物理性能評述

（1）機械強度

礦石經過取樣測試，礦石單軸抗壓強度（天然）單值介于198.5～204.0Mpa之間，平均值201.7Mpa；礦石單軸抗壓強度（水飽和〉單值介于160.3～179.2Mpa之間，平均值169.6Mpa。

礦石抗彎曲強度（干燥）單值介于20.8～29.2Mpa之間，平均值26.40Mpa；礦石抗彎曲強度（水飽和）單值介于19.70～25.00Mpa之間，平均值22.12Mpa。

根據飾面石材地質勘查規范（DZ/T0291-2015）要求，飾面石材的抗壓強度≥100MPa，抗彎曲強度≥8.0MPa的要求。礦石的抗壓和抗彎曲強度遠高于規范要求。

（2）礦石吸水率及體積密度

礦體中共采取了10 件小體重樣品，進行了體積密度、吸水率的測試。經測試，礦石體積密度為2.87g/cm3，孔隙度0.59%，吸水率為0.02%。礦石的體積密度、吸水率符合“DZ/T0291-2015”規范天然花崗石荒料規定的體積密度（≥2.56 g/cm3）和吸水率（≤0.60%）的指標要求。

3.2.6 放射性測量

根據飾面石材地質勘查規范（DZ/T0291-2015）要求，對飾面石材勘查地質工作評價階段性要求，為了全面了解、準確評價和確定礦石的放射性水平，在黃山南飾面石材用輝長巖礦區的Ⅰ號礦體內采集了1件具代表性的樣品進行了礦石的放射性核素的比活度測定。

放射性核素的比活度測試結果滿足地質勘查規范（DZ/T0291-2015）附錄C《放射性水平分類表》中的A類產品標準（IRa≤1.0 Bq/Kg，Ir≤1.3 Bq/Kg）。

3.3 有害地質體

礦體中的有害地質體主要是脈巖和色斑。

礦體內部脈巖主要為石英閃長巖脈及其他中酸性巖脈，該類巖脈對礦石的顏色的穩定性影響較小，對礦石的開采有一定的影響。

3.4 礦體圍巖及夾石

礦體中無夾石，礦體與圍巖巖性一致，沒有明顯界線，與礦體的區別在于節理、裂隙發育程度高。

本次工作，在礦體及周邊的輝長巖體中進行節理裂隙調查統計，將節理裂隙率較高，具有色斑、色線不均勻等其他因素的定為圍巖。

本次勘查所圈定的礦體內節理發育程度較低，無明顯節理密集發育區，無色斑、色線，同時礦體內也未見其它規模滿足剔除要求的有害地質體。

4 礦床成因簡述

礦體賦存于輝長巖體中，巖石色澤美觀，結構均勻，質地堅硬，加工性能良好，具有良好的裝飾性能，能加工成一定規模塊度荒料，礦床屬巖漿礦床。

5 找礦標志

地表出露的輝長巖體，是本區的直接找礦標志。

6 結語

本次普查發現兩條石材用輝長巖（黑冰花）礦體，以中-細粒結構為主，致密塊狀構造，色澤柔和光亮，花紋協調，有淡雅端莊的美感，具有良好的裝飾性能。礦體位于當地地下水潛水面以上，巖石堅硬完整，礦石無放射性，礦床開采技術條件優越。