吉林省松花石礦床地質(zhì)特征及成礦條件

吳興濤

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心吉林總隊，吉林 長春 130033）

【礦產(chǎn)資源】

吉林省松花石礦床地質(zhì)特征及成礦條件

吳興濤

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心吉林總隊，吉林 長春 130033）

松花石又名“松花玉”，因產(chǎn)于長白山腳下松花江流域，色如松花而得名。其地質(zhì)學(xué)名為硅質(zhì)粉晶灰?guī)r，呈綠色、紫紅色，常給人以紺綠無瑕、色嫩且純、溫潤如玉之感[1]。通過對吉林省白山—通化地區(qū)和安圖兩江鎮(zhèn)內(nèi)松花石礦點(山)、松花石硯、松花奇石的調(diào)查和分析研究，總結(jié)出了松花石礦床的地質(zhì)特征和成礦條件。

松花石；地質(zhì)特征；成礦條件；吉林

1 區(qū)域地質(zhì)特征

松花石礦床大地構(gòu)造單元位于中朝準(zhǔn)地臺(Ⅰ)、吉南臺隆(Ⅱ)、太子河—渾江陷褶斷束(Ⅲ)、渾江上游凹褶斷束(Ⅳ)內(nèi)。

1.1 地層

區(qū)內(nèi)地層主要有新元古界青白口系及震旦系渾江群，古生界寒武、奧陶、石炭、二疊系，中生界三疊、侏羅、白堊系等。

松花石礦層賦存于新元古界青白口系南芬組內(nèi)，南芬組下部由紫灰色含硅質(zhì)粉晶灰?guī)r、黃綠色夾淡青色含硅質(zhì)粉晶灰?guī)r、紫色含粉晶灰?guī)r組成，是主要松花石含礦層位；中部為灰紫色灰質(zhì)頁巖、黃綠色頁巖、黃綠色灰質(zhì)頁巖、紫色灰質(zhì)頁巖；上部由黃綠色頁巖、黑色頁巖組成，分布在渾江向斜的兩翼，沿走向長約90km， 寬約6.5km，厚約524m。有17個巖性層，下部有5層為松花石礦。

1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)褶皺及斷裂構(gòu)造較發(fā)育。

(1) 褶皺。

主要為渾江向斜，總體呈北東展布，長約50km，寬20～30m，主要由新元古代—晚元古代地層組成，以晚元古代地層為核部，軸向為北東向，軸面近直立，其北西翼由核部向外，依次由晚古生代、早古生代、新元古代地層組成，出露較連續(xù)；南東翼晚期由于重力滑覆構(gòu)造所掩蓋而發(fā)育不全。渾江向斜的南端出現(xiàn)一個開闊的向斜，松花石產(chǎn)在渾江向斜的北西翼。

(2) 斷裂構(gòu)造。

主要有北東和北西向兩組，北東向較北西向規(guī)模大。北東向斷裂主要分布在渾江向斜內(nèi)，與向斜走向一致，長5～15km，間距0.2～2.5km不等。北西向斷裂主要分布在渾江向斜內(nèi)，切割了北東向斷層。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為太古代、元古代及中生代侵入巖，主要有二長花崗巖、變二長花崗巖、花崗閃長巖、堿長花崗巖、閃長巖、石英閃長巖、巨斑狀花崗巖、英云閃長質(zhì)片麻巖。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 含礦層及礦層特征

(1) 含礦層特征。

松花石含礦層賦存于新元古界青白口系南芬組下段黃綠色、紫灰色、紫色中厚層、薄層硅質(zhì)粉晶灰?guī)r中。厚度100～180m。傾向南東，傾角30～45°，產(chǎn)狀穩(wěn)定。從下至上有4個含礦層：①紫色中薄層含硅質(zhì)粉晶灰?guī)r，厚度3～5m；②黃綠色中厚層含硅質(zhì)粉晶灰?guī)r，厚度5～15m；③黃綠色、紫色中厚層含硅質(zhì)粉晶灰?guī)r夾灰質(zhì)頁巖，厚度50～80m；④紫色中厚層含硅質(zhì)泥晶灰?guī)r，厚度20～50m(局部泥質(zhì)含量高)。

(2) 礦層特征。

具以下特征：①礦層為南芬組下段，經(jīng)工藝試驗證明巖性符合硯石用工藝品的制作要求。單體塊層厚3～100cm；②礦層產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致，沿走向穩(wěn)定，傾向南東， 傾角30～45°；③礦層顏色變化大，礦層從下至上紫色、紫灰色、黃綠色、紫色，各層之間為過渡關(guān)系，從顏色上看深綠色的松花石可做上等的硯材；④礦層節(jié)理不發(fā)育。

(3) 圍巖與夾石。

頂板為南芬組灰紫色灰質(zhì)頁巖、頁巖，底板為青白口系釣魚臺組石英砂巖。夾層為黃綠色、紫灰色灰質(zhì)頁巖。

2.2 礦石質(zhì)量特征

2.2.1 松花石類型及成分

主要有深綠、黃綠和紫(黃)色三種。深綠色松花石中硅質(zhì)含量最高，其次為黃綠、紫色松花石。紫色松花石硅質(zhì)含量最低、方解石含量最高。作為硯材，深綠色松花石是上等硯材，發(fā)墨性最好，紫色松花石方解石含量最高，顯得更加細膩、溫潤，但發(fā)墨遠不及綠色。

松花石的礦物主要為方解石，其次為微粒石英及粘土礦物，少量金屬礦物。方解石呈微細小的粒狀集合體，均勻分布于巖石中，含量65%～80%，粒徑0.007～0.016mm。石英呈微細粒狀及石英砂屑均勻分布于方解石顆粒之間，含量6%～24%，粒徑0.085～0.1mm。粘土礦物多為水云母類，呈細小鱗片狀、微細粒狀，呈條帶狀、扁豆?fàn)罹鶆蚍植挤浇馐w粒之間，含量＜10%，粒徑0.003～0.01mm。其化學(xué)成分見下表。

松花石化學(xué)成分(%)

2.2.2 松花石硯的物性特征及評價

松花石硯石的質(zhì)量評價主要從質(zhì)地、品質(zhì)、凈度和塊度4個方面進行評價。

(1) 質(zhì)地。

溫潤、細膩的質(zhì)地，使其成為堅實的優(yōu)質(zhì)硯材；在氧化與還原交替的環(huán)境中，大量的多色沉積物，構(gòu)成了松花石的紋色，形成了其特有的層理構(gòu)造，松花石常在綠色之中夾雜著黃、白等色的筆直紋飾，足似刷絲。此外，一些金屬礦物還形成了金線、金星、石眼等特殊構(gòu)造，更加增添了松花石的價值，使其成為上乘硯材。

(2) 品質(zhì)。

從物性特征來看，松花石密度高、吸水率低、厚重、儲墨，是理想的硯材。品質(zhì)優(yōu)良的依次為綠色、黃綠色、紫色松花石；松花石抗壓強度大、抗凍系數(shù)高、耐酸堿度強，作為硯材有堅實、穩(wěn)定性好的特點。品質(zhì)等級依次為綠色、黃綠色、紫色松花石；松花石摩氏硬度為4.5～4.0，綠色的硬度略高，紫色的略低，適合雕琢。由于質(zhì)地細膩、均勻，受刀效果好，可以從各個角度進行雕琢，水平打磨會出現(xiàn)不同的水平層理、紋飾，垂直打磨會出現(xiàn)不同的刷絲和紋理。

松花石呈油脂光澤是國內(nèi)其他硯石所不具的一大特性。細膩、溫潤、厚重、儲墨、益毫構(gòu)成了松花石高貴的品質(zhì)。

(3) 凈度。

硯石應(yīng)無裂隙，最好無“筋”。松花石硯裂隙是硯石的致命傷。判斷松花石硯有無裂隙的方法很簡便，用手敲擊，有堅木聲的為上品，金屬聲為中品，瓦缶聲為下品。堅木聲者，堅實縝密、質(zhì)地均勻、軟硬得當(dāng)；金屬聲者，剛堅硬朗、難動刀斧、不著墨沙；瓦缶聲者，質(zhì)地炱軟、內(nèi)含傷裂、下墨溏瀉。

石筋是松花石中的石英或黃鐵礦細脈。不過，當(dāng)石筋構(gòu)成一定花紋圖案時，反而可提高石硯的價值。

(4) 塊度。

硯石必須具有一定的塊度，以能雕琢一方硯臺為宜，方硯臺標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格為25cm×13cm×9cm。硯石要具有一定厚度，一般在30mm以上。當(dāng)然，其塊度越大越好，可增加松花石硯的珍貴性。

(5) 與傳統(tǒng)名硯對比。

松花石硯作為中國的名硯之一，與中國傳統(tǒng)的名硯相比，巖石類型與紅絲硯一致，均為泥晶灰?guī)r。硯石中主要組成礦物的粒徑相近，為0.01～0.001mm。使得硯石材料細膩光滑，易于發(fā)墨。加上硯石的石質(zhì)致密細膩，孔隙度小，既不吸水，又不透水，故使松花石硯成了理想的上乘硯材。 2.3 成因及找礦標(biāo)志

松花石形成的古地理環(huán)境是淺海相，屬較穩(wěn)定的淺海相沉積，海水搬運來的沉積物中的石英顆粒平行規(guī)則排列，構(gòu)成了松花石的骨架。在淺海中的藻類及菌類的遺骸以細小的微粒充填到骨架中。海水中的還原環(huán)境和陸源的碎屑分解沉積，使得結(jié)構(gòu)緊密。在氧化—還原交替的淺海環(huán)境中，大量的沉積物如砂質(zhì)、泥質(zhì)碳酸鹽巖等物質(zhì)構(gòu)成了紫色、紫灰色、黃綠色、淺灰色、蛋青色等色彩斑斕的紋色，形成了松花石特有的結(jié)構(gòu)。除帶有橫向縱向絲狀紋理外，一些金屬礦物還形成了金線、金星、石眼、閃電紋，使得松花石顏色多樣、絢麗，層理刷絲明顯。

青白口系南芬組的紫色、黃綠色頁巖、硅質(zhì)粉晶灰?guī)r是直接找礦標(biāo)志；青白口系釣魚臺組的海綠石石英砂巖、砂巖位于松花石層之下，是間接找礦標(biāo)志。

3 結(jié)語

松花石賦存于獨特的地質(zhì)環(huán)境中，地表出露少，發(fā)現(xiàn)地也極少，更顯得極為珍貴。1981年我國出版的《中國—世界五大資源之一》一書，將松花石列為“我國建設(shè)的急需礦種之一”。 吉林省寶玉石資源的勘查工作和研究程度還遠遠不夠，此外，開采技術(shù)的落后及急功近利的開采，已經(jīng)損失和浪費了很多的松花石礦產(chǎn)，應(yīng)加強松花石礦產(chǎn)資源的保護力度，并制定保護措施，使松花石這一珍貴資源得以有效合理地開發(fā)利用，保證松花石產(chǎn)業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。

Geological Features and Minerogenetic Condition of Songhua Stone Deposit in Jilin Province

WU Xing-tao
(Jilin Branch of China National Geological Exploration Center of Building Material Industry, Changchun 130033, China)

Songhua stone, also called "Songhua jade", is named after its similarity to the color of pine flowers, originating from the Songhua river basin under the foot of Changbai mountain. The geological scientific name for Songhua stone is siliceous powder limestone. It presents greenish and purplish red color, which often gives people a sense of feeling that it is flawless while in purple green, tender while pure, and gentle as a jade. Through analysis and investigation to mineral occurrences of Songhua stone, Songhua inkstone, and Songhua rare stone in the areas of Baishan and Tonghua city and Liangjiang town of Antu county in Jilin province, summarized the geological characteristics and metallogenic conditions on the deposits of Songhua stone.

Songhua stone; geological features; minerogenetic condition; Jilin

P619.281

A

1007-9386(2014)05-0051-02

2014-05-16