廣東省封開縣埇澇礦區建筑用變質砂巖、花崗巖礦地質特征

謝立釗

（廣東省有色金屬地質局九三三隊，廣東肇慶526060）

1 礦區地質

1.1 礦區地層

礦區地層出露僅有寒武系上統水石組（∈s）及第四系（Q）。

水石組（∈s）：根據地質填圖及鉆孔揭露，該地層出露于礦區中部及北部，巖性主要為變質砂巖，局部夾角巖、變粒巖、片麻巖及黑云石英片巖。走向北東，傾向南東，傾角多為50°～70°；南面被晚侏羅世（J32ηγ）黑云母二長花崗巖侵入，巖石多發生不同程度的變質作用。

第四系（Q）：主要分布在山谷、沖溝處，巖性為多為粘性土、粉質粘土，泥質含量較高，厚度不一，整體上呈褐黃色、淺黃色等。根據地質填圖及鉆孔揭露，礦區內殘坡積層一般厚度0.50～5.80m，平均約2.18m。

1.2 礦區構造

礦區內未見有大的斷裂構造，周邊未發現明顯的斷裂痕跡，但受區域斷裂構造影響，巖礦體中節理裂隙發育。主要發育二組節理，第一組產狀298°∠65°；第二組產狀188°∠50°。據現場露頭及對施工鉆孔巖芯查看，發現節理面結合較緊密，局部略張開，其寬度約數毫米。節理裂隙對巖礦石無大的破壞作用，局部使巖礦石沿節理裂隙面破碎呈碎塊狀。

1.3 礦區巖漿巖

礦區南東部及北部出露晚侏羅世（J32ηγ）侵入巖，為廣平巖體的一部分，巖性為黑云母二長花崗巖，局部巖石因接觸變質作用的影響，而呈現不同程度的蝕變，主要有綠泥石化、硅化等，巖體呈巖脈、巖枝狀產出，為廣平巖體的一部分。根據地質填圖及鉆孔揭露情況，礦區內的地表巖石風化強烈，局部見黑云母二長花崗巖風化球出露，風化帶的厚度一般幾十米，分帶性明顯，頂部為強風化的黑云母二長花崗巖，為棕紅色、黃褐色，呈砂土狀，中風化黑云母二長花崗巖呈灰白色、淺紫紅色等雜色，可見原巖結構。新鮮基巖以灰白色為主、局部呈現灰色，花崗結構，似斑狀結構，塊狀構造，主要由鉀長石、斜長石、石英、黑云母及少量白云母、微量磷灰石及綠簾石組成。

1.4 變質作用

礦區內變質作用主要為區域變質作用和熱液接觸變質作用，區域變質作用表現為一套淺變質巖系，巖性主要為砂巖、粉砂巖，其形成因素是受區域變質的影響，原巖所受的溫度、壓力等變化，從而使其發生重結晶、重組合等變質作用。原巖在區域變質作用下形成變粒巖、片麻巖、黑云石英片巖等變質巖，局部還表現為較強烈的硅化和黑云母化、黃鐵礦化。熱液接觸變質巖產于侵入體接觸帶及附近的圍巖，是在區域變質的基礎上疊加后期的熱接觸變質作用而成的，巖性主要為變質砂巖、角巖，原巖為砂巖經熱接觸變質后，原巖發生重結晶，形成以石英、長石為主要成分的巖石。

礦區內圍巖蝕變主要有：硅化、角巖化、黑云母化、綠泥石化及少量黃鐵礦化。

2 礦體特征

根據野外地質調查、鉆孔工程揭露及樣品分析，在礦區中部、西部、北部和東部圈定了1個建筑用變質砂巖礦體(V1)，賦存于寒武系上統水石組（∈4s）地層中，其巖性主要以變質砂巖為主，其次為變粒巖、片麻巖、黑云石英片巖。在礦區北西部巖性主要以變質砂巖、變粒巖為主，在礦區中南部與花崗巖交接處巖性主要以變質砂巖、片麻巖為主，局部夾黑云石英片巖。根據實測剖面資料，自上而下可分為全風化變質砂巖、半風化變質砂巖、微—未風化變質砂巖。礦區范圍內90m 標高以上的微—未風化變質砂巖均為建筑用變質砂巖礦體。礦體呈單斜狀產出，產狀為120°～170°∠50°～75°，平面上呈不規則多邊形，面積為0.889km2，在礦區中南部接觸帶周邊與建筑用花崗巖礦體交叉產出，未見構造破碎帶，礦石質量穩定。

在礦區內南部、南東部、東部共圈定了7 個建筑用花崗巖礦體(V2-V8)，賦存于晚侏羅世（J32ηγ）花崗巖中，巖性主要為黑云母二長花崗巖。根據實測剖面資料，自上而下可分為全風化花崗巖、半風化花崗巖、微—未風化花崗巖，礦區范圍內90m 標高以上的微—未風化花崗巖均為建筑用花崗巖礦體。礦區南部呈巖株產出，局部在變質砂巖中呈巖脈、巖枝狀產出，面積為0.212km2，巖體接觸帶附近和建筑用變質砂巖礦體交叉產出，未見構造破碎帶，礦石質量穩定。

2.1 礦體產出位置、形態、產狀與規模

2.1.1 變質砂巖礦體

變質砂巖礦體主要分布于礦區的中部、北部，在中南部接觸帶周邊與建筑用花崗巖礦體交叉產出。礦體呈單斜層狀產出，產狀為120°～170°∠50°～75°，平面上呈不規則多邊形，礦體總體走向NE，沿走向長約500～1105m，平面分布寬238～1035m，礦體在平面及延伸方向的厚度變化小，礦石質量穩定，礦體連續，未見夾石。根據地表調查及鉆孔揭露情況，礦體賦存標高312～90m，垂直厚度36～166m，向北、西、東面及深部延伸至礦區外。礦體的上部多為全—半風化變質砂巖，四周及下部的圍巖為花崗巖等。

礦體上部覆蓋層較厚，覆蓋層總厚5.00～47.00m，殘坡積層厚0.00～5.80m，平均約2.11m；全風化層厚2.90～40.50m，平均18.70m；半風化層厚0.50～16.40m，平均5.11m。

2.1.2 花崗巖礦體

建筑用花崗巖礦體賦存于晚侏羅世（J32ηγ）黑云母二長花崗巖中，在礦區南部呈巖株產出，局部在變質砂巖中呈巖脈、巖枝狀產出。巖體由南東往向北東方向侵入，總體呈南西厚，北東薄。

礦體在中南部巖體接觸帶附近和建筑用變質砂巖礦體交叉產出，受礦區邊界的限制，平面上呈不規則多邊形，空間上總體呈巖株狀。礦體總體走向NE，沿走向長約789m，平面分布寬81～254m，礦體在平面及延伸方向的厚度變化小，礦石質量穩定，礦體連續，未見夾石。根據地表調查和鉆孔揭露情況，礦體賦存標高211～90m，垂直厚度20～121m，向走向南端及南東向均有向礦區外延伸的趨勢；礦體最小埋深0.20m（地表），最大埋深為32.40m。礦體的上部為全—半風化花崗巖，四周及下部的圍巖為花崗巖、變質砂巖。

礦區花崗巖礦體上部覆蓋層較厚，覆蓋層總厚8.00～49.00m，平均約23.40m。其中，殘坡積層厚0.00～5.60m，平均約2.42m；全風化層厚3.50～48.00m，平均18.48m；半風化層厚0.30～9.20m，平均2.50m。

2.2 礦石特征及礦物組合

（1）變質長石石英砂巖，巖石呈灰色、灰黑色，局部淺灰綠色，粒狀變晶結構，塊狀構造。礦石主要礦物有：石英48%～52%、斜長石10%～15%、鉀長石8%～10%、透輝石20%～23%、少量不透明礦物。

礦石結構：粒狀變晶結構；

礦石構造：塊狀構造。

經標本觀察和薄片鑒定，巖石主要礦物特征如下：

石英，他形粒狀變晶，粒徑0.03～0.52mm，潔凈明亮，石英間以及石英和長石顆粒間呈不規則鑲嵌狀，均勻分布。

斜長石和鉀長石也均為他形粒狀變晶，斜長石主要為鈉—更長石，鉀長石為正長石，粒徑0.04～0.32mm，斜長石發育聚片雙晶，長石局部見輕微泥化。

透輝石呈粒狀、柱狀變晶，正高突起，二級鮮艷干涉色，大小0.03～0.1mm，不均勻分布。

不透明礦物他形—半自形粒狀，粒徑大小0.03～0.15mm，局部不均勻浸染狀分布。

（2）中細粒黑云母二長花崗巖，礦石呈淺灰白色，中細粒花崗結構，塊狀構造。礦石主要礦物有：鉀長石35%～38%、斜長石25%～30%、石英25%～28%、黑云母3%～4%、少量磷灰石、綠簾石、白云母及不透明礦物。

礦石結構：中細粒花崗結構；

礦石構造：塊狀構造。經標本觀察和薄片鑒定，礦石主要礦物特征如下：鉀長石包括條紋長石和正長石，呈半自形—他形板狀或粒狀，粒徑0.5～4.8mm。條紋長石主晶為正長石或微斜長石，客晶為條紋狀鈉長石；鉀長石可見蝕變為粘土礦物。斜長石包括鈉—更長石和中長石，呈半自形板狀或粒狀，粒徑0.45～4.2mm。鈉—更長石發育鈉長石聚片雙晶及卡鈉復合雙晶，中長石發育環帶構造，可見弱絹云母化，與鉀長石鑲嵌分布。

石英呈他形粒狀或不規則狀，粒徑大小0.25～3.5mm，較均勻分布在長石顆粒間。

黑云母呈片狀，多色性明顯，片徑0.1～1.4mm，可見綠泥石化，不均勻分布。白云母呈片狀，二級干涉色，不均勻分布。

磷灰石呈半自形—他形柱粒狀，一級灰干涉色，粒徑0.03～0.12mm，零星分布。綠簾石呈半自形—他形柱粒狀，粒徑0.03～0.1mm，零星分布。

不透明礦物呈半自形—他形粒狀，粒徑0.03～0.25mm，不均勻分布。

2.3 化學成分

礦區采集微—未風化花崗巖礦石和微—未風化變質砂巖礦石進行化學成分分析，平均化學成分見表1。

表1 礦石化學成分

2.4 物理、化學性能

2.4.1 抗壓強度

礦區采集采集變質砂巖樣品和花崗巖樣品進行了飽和抗壓強度測試，其中變質砂巖礦石飽和抗壓強度61～158MPa，平均103.0MPa，花崗巖礦石飽和抗壓強度84～164MPa，平均103.5MPa，由此分析巖礦石抗壓性能較好，均為硬質巖石。礦石在各線的平均飽和抗壓強度見表2。

表2 礦石在各勘探線平均飽和抗壓

2.4.2 放射性

礦區采集采集變質砂巖和花崗巖礦石放射性測試組合樣，花崗巖礦石放射性內照指數最大值為0.30，外照射指數最大值為0.80，依據《建筑材料放射性核素限量》（GB6566-2010）和《民用建筑工程室內環境污染控制規范》（GB50325-2020）判定標準和要求，礦區建筑用變質砂巖、建筑用花崗巖的放射性指標符合建筑主體材料及A 類裝修材料的技術指標要求，其產銷和使用范圍不受限制，礦山在開采礦石過程中不會對采礦人員及周邊環境造成大的放射性影響，礦石放射性活度統計結果見表3。

表3 放射性活度統計表

2.4.3 小體重

礦區采集采集變質砂巖小體重樣和花崗巖小體重樣，檢測結果顯示，變質砂巖礦石小體重為2.64～2.70g/cm3，平均為2.67g/cm3，花崗巖礦石小體重為2.57～2.65g/cm3，平均為2.61g/cm3，檢測結果見表4。

表4 礦石小體重檢測結果表

2.4.4 礦石工業利用價值評價

根據野外地質勘測及實測剖面，結合《建設用卵石、碎石》（GB/T14685-2011）、《礦產地質勘查規范建筑用石料類》（DZ/T 0341-2020）規定中建筑用碎石的工業指標要求（變質巖類礦石抗壓強度要求不小于60MPa；巖漿巖類礦石最低抗壓強度要求不小于80MPa），確定進入微—未風化變質砂巖、花崗巖界面至+90m標高之間達到工業指標要求的巖石，均可作為建筑用石料。礦石的反射性符合《建筑材料放射性核素限量》（GB6566-2010）的要求，可作為建筑主體材料。

3 礦體層圍巖和夾石

建筑用變質砂巖礦體為寒武系水石組（∈s）變質砂巖，夾角巖、變粒巖、片麻巖、黑云石英片巖，上覆為第四系殘破積、全—半風化變質砂巖，南面、南東面圍巖為晚侏羅世（J32ηγ）黑云母二長花崗巖，北西面及深部圍巖與礦體巖性相同；建筑用花崗巖礦體為晚侏羅世（J32ηγ）侵入巖，巖性主要為黑云母二長花崗巖，南面、南東面及深部圍巖與礦體巖性相同，北西面圍巖為寒武系水石組（∈s）變質砂巖。從本次施工鉆孔揭露情況來看，在花崗巖體接觸帶附近和建筑用變質砂巖礦體交叉產出，建筑用花崗巖礦體呈巖脈、巖枝狀，礦石總體連續性較好，質量較好。

4 礦床成因及找礦標志

（1）建筑用變質砂巖礦床成因：經本次勘查工作認為該礦體為變質巖類礦床。找礦標志：變質長石石英砂巖。

（2）建筑用花崗巖礦床成因：經本次勘查工作認為該礦體為巖漿侵入型花崗巖類礦床。找礦標志：黑云母二長花崗巖。

5 礦區內共（伴）生礦產綜合評價

礦區采集變質砂巖礦石和花崗巖礦石進行光譜半定量全分析，本區礦石微量元素含錳、鈦、鈹、砷、硼、鋯、錫、鎵、鈮、鉬、礬、銅、鋅、鎳、鈷、鉻、鍶、鋇等，但含量極微，未超出檢出限，對礦石質量既無影響又無利用價值。