鄂西黑色瓦板巖礦床地質(zhì)特征

孫金彪

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心湖北總隊(duì)，湖北 武漢 430030）

鄂西黑色瓦板巖礦床地質(zhì)特征

孫金彪

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心湖北總隊(duì)，湖北 武漢 430030）

本文介紹了鄂西黑色瓦板巖的分布狀況、礦床特征，分析了黑色瓦板巖的找礦標(biāo)志，指出了找礦方向。

瓦板巖；礦床特征；找礦標(biāo)志；鄂西

1 分布概況

近一個世紀(jì)以來，板石作為一種天然裝飾、建筑材料倍受歐美國家建筑商青睞，尤以灰黑色、黑色硅質(zhì)板石作為房屋瓦板普遍使用。湖北省黑色板石作為一種出口商品始于上世紀(jì)80年代初期，到現(xiàn)在已有近30年，而其作為生產(chǎn)黑色板石的瓦板巖開采僅限于鄂西房縣中壩—竹山官渡—竹溪蔡壩一線東西長約40km、南北寬約10km的狹長地帶，從地質(zhì)上講是處于秦嶺褶皺系南秦嶺冒地槽褶皺帶北大巴山—隨南復(fù)向斜北大巴山褶皺束南部、青峰—襄廣大斷裂北側(cè)。已發(fā)現(xiàn)的礦床(點(diǎn))15處，開采點(diǎn)多達(dá)10余處，目前仍在開采的礦床有6處。

2 礦床特征

2.1 含礦地層特征

鄂西黑色瓦板巖礦層賦存于志留系下統(tǒng)大貴坪組中上部，其巖石組合為一套黑色淺變質(zhì)的含碳硅質(zhì)水云母綠泥石板巖、含碳硅質(zhì)絹云母板巖，厚12～20m；礦層底板為灰—灰黑色水云母綠泥石板巖與灰綠色石英綠泥石板巖互層夾含碳泥質(zhì)砂巖，巖性較雜，巖石表面常見黃色硫磺析出，厚度大于60m；礦層頂板為灰色綠泥石水云母千枚狀板巖，黑色薄層碳質(zhì)水云母板巖，底部常有5cm厚的煤線分布，局部地段可形成可采薄煤層，為本區(qū)志留系主要含煤層位，也是本地區(qū)黑色瓦板巖找礦標(biāo)志之一。礦體附近常見變輝綠玢巖和變基性火山巖，或在頂板和底板順層分布、或穿插其間吞噬礦體。

2.2 構(gòu)造特征

本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，具有以下特點(diǎn)：①褶皺一般倒轉(zhuǎn)、緊密，但軸部圓滑，北西向壓性結(jié)構(gòu)面傾向北東；②單個次級褶皺強(qiáng)度以構(gòu)造空間而論，褶皺強(qiáng)度越往表層表現(xiàn)越強(qiáng)烈，越向深部越減弱，在一定程度上反映出一種不協(xié)調(diào)的脫頂現(xiàn)象；③以發(fā)育一系列斜沖斷層為特征，斷層多產(chǎn)生在向斜軸部附近，彼此產(chǎn)狀接近，呈疊瓦狀排列，以北東盤向北西方向斜沖為特點(diǎn)，應(yīng)為同一應(yīng)力強(qiáng)度加大時生成；規(guī)模較大者，其旁有分支斷裂出現(xiàn)，并牽引上盤地層進(jìn)而產(chǎn)生若干次級倒轉(zhuǎn)—平臥褶曲，使原有褶皺復(fù)雜化。

瓦板巖一般出露在褶皺的翼部，呈單斜層狀產(chǎn)出，延伸方向與區(qū)域構(gòu)造線方向一致、呈北西－南東向延伸，一般傾向北東，傾角30～45°、個別礦點(diǎn)傾角可達(dá)60°。在已工作和開采礦區(qū)內(nèi)，一般未見斷裂構(gòu)造，但節(jié)理裂隙十分發(fā)育。節(jié)理有風(fēng)化節(jié)理和構(gòu)造節(jié)理兩類：風(fēng)化節(jié)理一般分布于近地表部分，影響深度一般較小，約3～5m，其主要特征是形態(tài)不規(guī)則、方向性差、節(jié)理面粗糙；構(gòu)造節(jié)理形態(tài)規(guī)則，節(jié)理面平直閉合，地表常成組密集出現(xiàn)構(gòu)成密集帶，走向延伸一般1～5m、局部超過10m；本區(qū)主要構(gòu)造節(jié)理有以下幾組：①270～280°∠60～78°、②180～185°∠61～70°、③0～5°∠66～73°、④80°∠60°、⑤310～323°∠41～62°、⑥220～224°∠44～80°，其中①與②組、⑤與⑥組呈共軛關(guān)系。

2.3 品種特征

板石色黑、質(zhì)地均勻、光澤度低、堅(jiān)硬，劈分性能良好，對于機(jī)切規(guī)格毛料、手工可劈分成厚2～3mm薄板，對于采出的不規(guī)則狀毛料、手工亦可劈分成厚4～5mm，板面積可達(dá)(60～30)×50cm2，基本無破損，尤其適宜做瓦板。

2.4 物性特征

瓦板巖物理力學(xué)性能良好，通過對不同厚度的瓦板巖進(jìn)行物理力學(xué)試驗(yàn)，說明石巖具有承受一定荷載的能力，4mm厚薄板抗折強(qiáng)度可達(dá)32.7MPa，抗壓強(qiáng)度大于91.7MPa；瓦板巖化學(xué)穩(wěn)定性較好，耐酸耐堿性較強(qiáng)。本區(qū)典型礦山瓦板巖物性特征見表1。

表1 鄂西瓦板巖物性特征

2.5 成分特征

本區(qū)瓦板巖由兩個巖石類型構(gòu)成，且分布的地域性明顯。一般小溝及以東的瓦板巖為黑色硅質(zhì)水云母綠泥石板巖，小溝以西瓦板巖為黑色硅質(zhì)絹云母板巖。黑色硅質(zhì)水云母綠泥石板巖具變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、板狀構(gòu)造， 礦物成分主要有綠泥石(40%～50%)、水云母(35%±)、石英(11%～15%)，其次含有少量碳質(zhì)、白鈦石、黃鐵礦、鈉長石等；黑色硅質(zhì)絹云母板巖具微細(xì)鱗片變晶結(jié)構(gòu)、板狀構(gòu)造，礦物成分主要有泥質(zhì)+絹云母(50%～90%)、石英(7%～47%)，其次含有少量石墨+碳質(zhì)(0～3%）、黃鐵礦等。

本區(qū)板石礦石化學(xué)成分穩(wěn)定，以硅高、鈣低、硫低為特征，SiO2一般大于66%，CaO一般小于1%。本區(qū)特征礦山瓦板巖化學(xué)組成見表2。

表2 鄂西瓦板巖主要化學(xué)成分(%)

3 找礦標(biāo)志及找礦方向

3.1 找礦標(biāo)志

(1)瓦板巖賦存層位為志留系下統(tǒng)大貴坪組，是一套黑色板巖、千枚狀板巖組合，即不同于下部奧陶系淺色絹云母千枚巖、石英絹云母千枚巖組合，也不同于上部志留系下統(tǒng)梅子埡組淺灰—灰色石英絹云母千枚巖、變粉砂質(zhì)粘土巖、變泥質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)板巖組合；因此，大貴坪組黑色板巖、千枚狀板巖組合，是本區(qū)黑色瓦板巖的找礦標(biāo)志之一。

(2)瓦板巖直接頂板一般含碳量較高、普遍含有煤線或薄煤層，碳質(zhì)板巖和煤線(層)是黑色瓦板巖最重要的找礦標(biāo)志。

(3)瓦板巖附近常有變輝綠玢巖或變基性火山巖分布，在黑色板巖、千枚狀板巖組合中有變輝綠玢巖或變基性火山巖出現(xiàn)，是黑色瓦板巖又一找礦標(biāo)志。

3.2 找礦方向

由于本區(qū)所處大地構(gòu)造位置的特殊性，即處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺與秦嶺褶皺系交接部附近的秦嶺褶皺系一側(cè)，其褶皺構(gòu)造尤為發(fā)育、背向斜相間，造成了志留系地層多次重復(fù)出露；尤其在竹山官渡以西至竹溪桃源長約45km、寬10余km的帶狀地區(qū)，志留系下統(tǒng)大貴坪組地層分布廣泛，大面積變輝綠玢巖或變基性火山巖穿插其間，瓦板巖具有較大的找礦潛力，是黑色瓦板巖的找礦方向。

The Characteristics of Black Roofing Slate Deposit in Western Hubei

Sun Jinbiao
(Hubei Branch of China National Geological Exploration Center of Building Material Industry, Wuhan 430030, China)

This paper points out the prospecting direction of black roofing slate in western Hubei by introducing the distribution and characteristics of deposit and analyzing the prospecting indicators.

roofing slate; characteristics of deposit; prospecting indicators; western Hubei

P619.227

A

1007-9386(2010)02-0052-02

2010-01-26