賀州市開山分水礦區飾面用花崗巖礦地質特征及開發利用前景

魏小昭

(廣西賀州市礦投順澤礦業投資有限責任公司，賀州 廣西 542800)

近年來，國內外機場、高鐵、地鐵等重要工程大量使用花崗巖石材[1]。伴隨著我國現代化建設進程的推進，花崗巖石材市場仍會保持旺盛的增長趨勢。賀州市八步區開山分水飾面用花崗巖遠景資源儲量豐富，產品以“粉紅麻”為主，是一種中高檔級別的裝飾用花崗巖石材品種，產品暢銷全國各地，且在韓國及東南亞國家擁有廣泛的應用市場。通過對開山分水礦區的飾面用花崗巖礦地質特征、礦石質量、加工技術工藝等[2]進行分析研究，為本地區尋找同類及類似的中高檔裝飾用花崗巖石材資源提供幫助。

1 區域地質

區域大地構造位于南華活動帶大瑤山隆起與海洋山凸起的交匯部位[3]，南嶺緯向構造帶南部花山—姑婆山巖漿構造帶中，是隆升較強區，經歷了加里東、印支、燕山、喜馬拉雅山等四期構造運動[4]。區域內出露地層有寒武系、泥盆系和第四系[5]。區域內巖漿巖分布面積較廣，由加里東期和燕山期的多期巖漿侵入活動形成姑婆山復式巖體[6-8]，姑婆山復式巖體主要包括中晚侏羅世的里松巖體、姑婆山巖體和新路巖體，以中酸性巖漿侵入為主(圖1)。分水飾面用花崗巖礦是姑婆山巖體東北部的一部分。

圖1 區域地質圖(據參考文獻[4]修改)

2 礦床地質特征

2.1 礦床特征

開山分水飾面用花崗巖礦賦存于燕山期似斑狀黑云母二長花崗巖中，呈巖基產出，是組成姑婆山巖體的一部分[9]。礦體長約2 400m，寬約2 250m，控制標高1 029～455m，相對高差約576m，覆蓋層、風化巖層厚度0～24.2m，平均11.2m(圖2a、2b)。礦體巖石類型為似斑狀黑云母二長花崗巖(圖2c)，呈灰白色—淺肉紅色，似斑狀結構，基質具粗—中粒花崗結構，塊狀構造，斑晶主要為鉀長石(少量石英)，自形板柱狀，大小(0.7×1.0)cm～(1.5×3.5)cm間，斑晶含量15%～30%，局部高達35%以上。在礦體的少部分裂隙中充填有白色石英細脈，石英脈寬度一般0.05～0.3m之間，以近SN走向居多。脈體不發育對礦石的成材率基本無影響。

2.2 礦石質量

(1)礦石結構構造、礦物成分及化學組分含量。

礦石以灰白色為主，少量淺肉紅色及肉紅色；巖性為粗—中粒(似斑狀)黑云母正長花崗巖，致密塊狀構造，似斑狀結構，基質為粗—中粒花崗結構(圖2d)。主要礦物成分：石英呈煙灰色或無色透明，油脂光澤，含量在20%～40%；鉀長石呈淺肉紅色或肉紅色，含量32%～54%；斜長石呈灰白色，含量15%～37%；黑云母呈黑色零星點狀不均勻分布，一組極完全解理，含量5%～12%。副礦物有磁鐵礦、鈦鐵礦、綠泥石、黃鐵礦、螢石等。礦石具似斑狀結構，基質具粗—中粒花崗結構，塊狀構造。經取樣測試礦石的化學成分及含量為SiO275.1%～76.5%、Al2O311.9%～13.6%、K2O 4.55%～5.14%、Na2O 3.4%～3.7%、Fe2O30.99%～1.81%、TiO20.038%～0.1%。

圖2 分水礦區礦床特征

(2)礦石的主要物理性能及放射性強度。

在礦體的不同部位采集具代表性物性試驗樣，飽 和 抗 壓 強 度62.40～140.64MPa，平 均112.26MPa；干燥抗壓強度105.77～164.17MPa，平均126.71MPa。地表礦石樣抗壓強度比深部礦石樣抗壓強度低，主要是由于近地表礦石受風化作用的影響所致[10]。礦石的干燥抗彎曲強度8.3～8.6MPa，平均值為8.38MPa。礦石耐磨率Ab為46.8～69.1(1/cm3)，平均值為58.33(1/cm3)。礦石磨光光澤度最大值為93，最小值為59.2，平均值85。礦石吸水率最小值為0.13%，最大值為0.42%，平均值為0.26%。

經取樣測試礦石的放射性比活度，礦石內照射指數IRa為0.9～1.1，平均0.99；外照射指數Iγ為1.4～1.7，平均1.51，滿足B類裝飾裝修用材要求。

(3) 礦石的花色品種及裝飾性能。

研究區飾面用花崗巖主要用于板材加工，產品名稱為“賀州紅”(圖3)。礦石經切割拋光后，主體為淺肉紅色—灰白色，主要礦物為淺肉紅色鉀長石，石英透明至半透明，油脂光澤，與鉀長石鑲嵌，淡紅色與灰白色交相相映，分布相對均勻，加工拋光后，外觀上色澤柔和光亮，花紋協調，具淡雅端莊的美感，是較好的飾面石材品種[11-12]。礦石顯著的特點是鉀長石含量較多，并且粒度較大，使整個礦石顯淺肉紅色，顏色較均勻，是較好的飾面石材。

圖3 “賀州紅”標準樣樣本

礦石的花色品種單一，色紋穩定，板材可以任意方向拼接。石材品種和質量良好，荒料自然塊度大；板材色澤較鮮艷、均勻，光澤度好，花紋美觀。由于它具有耐酸堿、抗風化強的優點，所以經久耐用，實為理想的高級建筑飾面材料，亦可作碑石、工藝石雕的石材原料，故其裝飾性能較好。

(4)礦石裝飾性能影響因素。

影響花崗巖石材裝飾性能的因素主要有石材中暗色析離體、色斑、色線等。暗色析離體于地表礦體中見有少量零星分布，析離體形態多呈橢圓形，小團塊狀，大小一般為3～14cm，析離體成分主要為微細粒的長石、石英及黑云母等，由于暗析離體分布僅局部性，且是少量，對礦體石材的利用不受影響；色斑常見于礦體風化表層(厚＜20cm)，大小為1cm左右，由于黑云母及一些鐵質含量較高的礦物風化后析出鐵質而成，對礦體石材的利用影響不大；色線在地表礦體中偶爾見及，主要是在一些節理裂隙中充填的石英細脈，脈幅1～4cm，石英細脈旁側常見氧化鐵質浸染巖石。總的來說，色線、色斑在礦石中僅少量分布，且分布無規律性，在開采荒料時應予以剔除。色線、色斑的存在對礦石裝飾性能有一定的影響，但總體影響不大。

2.3 礦體的覆蓋層與風化層

礦體上部主要為覆蓋層及風化層，地貌上屬于姑婆山巖體形成的外緣中高山地帶，覆蓋層主要為第四系腐植土、黃褐色粘土、含礫粘土及殘坡積紅土層含少量花崗質砂礫與團塊，厚度一般0～6.28m，可作為今后礦山土地復墾填土層備用。巖體風化殼根據風化作用程度的不同，從地表至新鮮基巖，呈現出較明顯的層狀結構，由上至下可分為腐植土層、殘坡積紅土層、全風化層、半風化層，往深部完整性漸好，剝離的半風化至強風化層可作為建筑用砂進行綜合利用，微風化層及飾面用花崗巖邊角料可作為建筑用花崗巖進行綜合利用，全風化層中經過淘洗篩選曬干的樣品，經化學分析能達到工業指標的鉀長石也可作為鉀長石礦開發。

3 礦石加工技術性能

研究區礦石產品主要為飾面用花崗巖礦荒料及綜合利用碎石、山砂，開采方式為山坡露天臺階式開采，自上往下開采，公路直進式開拓，采用圓盤鋸、金剛石繩鋸加工切割分離荒料，叉車將荒料拖離礦體后進行解體整形，然后用挖掘機吊裝入荒料運輸汽車運至荒料堆場。

飾面用花崗巖礦石加工流程為切割、磨光、拋光、切板、包裝，加工工藝簡單。使用龍門切割機或多片組合切割機進行切割、然后使用金剛石磨盤的手扶式磨拋機或多頭式連續磨拋機進行粗磨、細磨及拋光，使用全自動橋式切邊機進行裁切成產品，再用電腦仿形線條機以及各種切邊、磨邊(面)、花邊、倒角、鉆孔等石材加工機械進行加工，最終生產出各種規格的石材產品。本區礦石作為飾面石材的加工性能良好，試驗效果良好，各項指標均符合飾面石材規定的質量要求。

4 開發利用前景

近年來，隨著賀州市花崗巖產業不斷發展壯大，對規模經濟的貢獻日益突顯，促進了花崗巖產業的新發展，形成了良好的產業基礎。預計“十四五”期間，隨著人民生活水平的不斷提高和供給側改革的持續推進，國內花崗巖需求量繼續擴大。同時隨著技術的進步，飾面用花崗巖邊角料可作為建筑用花崗巖進行綜合利用，市場需求剛性較強，經濟波動對行業的影響不顯著，相對其它行業抗風險能力較強。

開山分水礦區的花崗巖礦質地優良，品質上乘，荒料加工后產品為“賀州紅”，屬中高檔飾面用石板材。分水礦區的花崗巖礦的開發將緊抓大灣區建設之契機，依托得天獨厚的海陸交通優勢，將賀州市花崗巖產業打造成為西南地區“一帶一路”與“海上絲綢之路”建設中最具競爭力的現代化石材智造基地，使之成為賀州產業轉型發展新跨越、地方經濟提速新動力。