靖宇縣白江河松花石礦床地質(zhì)特征

劉克義

摘要：“松花石”也稱松花玉，是指賦存于上元古界青白口系南芬組下段黃綠色、紫色、紫灰色含硅質(zhì)粉晶灰?guī)r和薄層泥質(zhì)灰?guī)r。因其產(chǎn)于長(zhǎng)白山區(qū)的松花江流域，色如松花而得名。松花石開發(fā)歷史悠久，以其顏色多樣美麗、石質(zhì)均勻、敲擊有聲、扣之如銅、清脆入耳、細(xì)膩溫潤(rùn)、易雕刻之特征，其加工作品被文人或賞石愛好者推崇收藏。

關(guān)鍵詞：白江河；松花石；特征

1、區(qū)域地質(zhì)概況

勘查區(qū)所處大地構(gòu)造位置為：中朝準(zhǔn)地臺(tái)（Ⅰ級(jí)）遼東臺(tái)隆（Ⅱ級(jí)）北緣東段，鐵嶺-靖宇-和龍臺(tái)拱（Ⅲ級(jí)）的龍崗斷塊（Ⅳ級(jí)）南東翼。

1.1地層

區(qū)域內(nèi)出露地層分別為：

1.1.1太古宙長(zhǎng)白-板石地塊楊家店組（Ar2 y），主要巖性為TTG組合，斜長(zhǎng)角閃巖、黑云片麻巖；

1.1.2上元古界青白口系（Qb），淺?！詈Ｏ喑练e石英砂巖、泥灰?guī)r；

1.1.3震旦系（Z），主要為沉積砂巖、疊層石礁灰?guī)r；

1.1.4早古生界寒武系（∈）奧陶系（O），厚層或中厚層灰?guī)r；

1.1.5中生代侏羅系（J），以安山巖、凝灰?guī)r為主，其中夾有薄層粉砂巖；

1.1.6上第三系，氣孔狀玄武巖、火山渣層；

1.1.7第四系（Q），現(xiàn)代和床及砂礫粘土堆積、

1.2構(gòu)造

區(qū)域主體構(gòu)造為龍崗背斜，工作區(qū)處于該背斜核部的南東翼為一單斜構(gòu)造。

1.3巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)十分強(qiáng)烈，主要以第四紀(jì)、第三紀(jì)以火山噴發(fā)為主，形成玄武巖臺(tái)地及自然景觀的火山口湖，標(biāo)志性的自然景觀有大龍灣、小龍灣。

2、礦床地質(zhì)

2.1礦區(qū)地層

礦床內(nèi)出露地層主要有第四系、侏羅系、青白口系地層。由老至新分述如下：

2.1.1青白口系（Qn）

（1） 釣魚臺(tái)組（Qn2d）：

分布于勘查區(qū)的北西部。

巖性組合為以灰白色為主要色調(diào)的粗、中、細(xì)粒石英砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖、含礫粗粒石英砂巖。下部賦存有2- 3層赤鐵礦層。

（2）南芬組（Qn2n）：

該組分上、中、下三段，三段之間呈漸變過渡關(guān)系。

①下段（Qn2n1）

該段是松花石礦的主要含礦層位，巖性主要為黃綠色中-厚層泥質(zhì)粉晶灰?guī)r、紫灰色中厚層-厚層泥質(zhì)粉晶灰?guī)r、紫色中厚層-厚層夾薄層泥質(zhì)粉晶灰?guī)r。

在下部紫色泥灰?guī)r中有磷酸鹽礦化，導(dǎo)致巖石多呈褐黃或淡綠色；常見有兩個(gè)礦化層，每層厚度約2m左右，在蛋青色泥灰?guī)r和黃綠色鈣質(zhì)頁(yè)巖中見有銅的礦化，在下部的硅質(zhì)成分較高的板狀泥灰?guī)r是制作“松花石硯”的上等原料。

②中段（Qn2n2）

底部為紫灰色灰質(zhì)泥頁(yè)巖；中部為黃綠色灰質(zhì)泥頁(yè)巖夾紫色灰質(zhì)泥頁(yè)巖；上部為紫色灰質(zhì)泥頁(yè)巖。

③上段（Qn2n3）

分布于礦區(qū)中部，底部為紫色頁(yè)巖，中部為黃綠色頁(yè)巖，上部為黑色頁(yè)巖。

地層北東走向40°～60°，南東傾斜，傾角45°～20°，傾向上下段地層北部接近釣魚臺(tái)組石英砂巖接觸部，地層傾角相對(duì)較陡，沿傾斜方向傾角逐漸變緩；地層在走向上由南西向北東，厚度逐漸變薄，呈收斂趨勢(shì)，地層傾角逐漸變緩。

2.1.2侏羅系（J）

（1）侏羅系侯家屯組（J2h）

分布于工作區(qū)東側(cè)；不整合于青白口系地層之上的一套以紫色礫巖和黃綠色頁(yè)巖為主，偶夾泥灰?guī)r透鏡體；底部常見有石灰?guī)r質(zhì)礫巖，產(chǎn)動(dòng)、植物化石；在區(qū)域上與果松組角度不整合接觸。

（2）侏羅系果松組（J3g）

分布在工作區(qū)的南東部：下部為灰色礫巖、砂巖。產(chǎn)少量植物化石，上部安山巖，安山質(zhì)凝灰?guī)r；局部有凝灰?guī)r、流紋巖；與上覆鷹嘴砬子組和下伏侯家屯組均為整合接觸關(guān)系。

2.1.3第四系（Q）：分布在礦區(qū)開闊低洼處及現(xiàn)代河流兩側(cè)。主要為現(xiàn)代沼澤沉積黑土、泥炭，塊狀氣孔狀玄武巖

2.2構(gòu)造

礦床內(nèi)構(gòu)造不發(fā)育，沒有明顯的褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造，巖層之中發(fā)育橫向的緊閉節(jié)理。

2.3巖漿巖

地表沒有發(fā)現(xiàn)巖漿巖出露，在深部（地表以下200米）發(fā)現(xiàn)中基性小脈巖。

3、礦體特征

3.1“松花石”基本含義

在礦業(yè)范疇內(nèi)，不存在松花石這類巖石，其名稱是玉石文化界的代名詞，松花石也稱松花玉，是指賦存于上元古界青白口系南芬組下部，原巖顏色為黃綠色、紫色、紫灰色含硅質(zhì)粉晶灰?guī)r。因其產(chǎn)于長(zhǎng)白山區(qū)的松花江流域，色如松花而得名。

松花石歷史悠久。早在遼、金時(shí)期，民間藝人就將松花石雕琢成飾品作為族人、首領(lǐng)們的佩戴或饋贈(zèng)達(dá)官貴人。至清代1689年，康熙皇帝發(fā)現(xiàn)松花石石色美、石質(zhì)佳，敲擊有聲、“扣之如銅”，清脆入耳，具有細(xì)膩溫潤(rùn)的細(xì)脈，紺綠無暇的色澤，謂之優(yōu)質(zhì)石材?？滴趸实墼谟H撰的《制硯說》中評(píng)價(jià)松花石道：“質(zhì)堅(jiān)而溫，色綠而瑩，文理燦然，握之則潤(rùn)液玉滴”。從此，松花硯做為“御硯”和“朱批”的專用硯，成為清皇室的寶物。

3.2礦體特征

礦體地表出露在礦區(qū)西北角，出露在4～0線之間，出露標(biāo)高670～870米；礦體在礦區(qū)內(nèi)延長(zhǎng)150米，礦層厚度14.76～22.28米，平均厚度17.91米，礦體由多層顏色不同薄層狀～中厚層狀單層礦體組成，礦層厚度單層礦體厚度為5～35cm，顏色主要有紫紅色、蛋青色（深綠色）、桔黃色（淺黃色）單層礦體之間均為緊閉整合接觸，層理極其發(fā)育，層里面筆直。

礦體產(chǎn)狀，走向南西～北東向，60°- 40°，傾向南東，傾角45°- 20°，礦體由南西向北東，走向逐漸向北北東方向變化，厚度逐漸變薄，其特征反映了原始沉積環(huán)境特點(diǎn)。

（詳見表1，白江河松花石礦體單層礦體礦石特征一覽表） 3.3礦石質(zhì)量特征

3.3.1礦石顏色

礦石顏色以紫紅色、蛋青色（深綠色）、桔黃色三種顏色為主。

3.3.2礦石化學(xué)成分

礦石化學(xué)成分分析項(xiàng)目主要包括：SiO2、Fe2O3、FeO、Al2O3、TiO2、MnO、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5、燒失量（見表2松花石礦石化學(xué)成分全分析結(jié)果對(duì)照表）。

3.3.3礦石礦物成分：礦物成分主要為方解石及石英、粘土礦物組成。方解石含量70～40，個(gè)別達(dá)到95%，粒度均小于0.01mm，石英含量20～50%，粒度0.001mm左右，粘土礦物5～8%；局部見后期的方解石脈充填。

3.3.4礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造：顯微隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)；層狀、層紋狀、塊狀構(gòu)造，紫紅色礦石中常常包含蛋青色礦石，蛋青色往往呈層狀或透鏡體存在；桔黃色礦石常常具有木紋狀構(gòu)造，形成獨(dú)特的“木紋石”。

3.3.5礦石中主要金屬礦物嵌布特征

礦石中的金屬礦物含量極少，在光片中僅見極少量黃鐵礦，沒有見到其它金屬礦物。黃鐵礦為它形粒狀晶體，粒度細(xì)小，一般在0.01～0.03mm之間，晶體呈星點(diǎn)狀分布，含量小于0.01%。

3.3.6礦石類型

礦石自然類型，含硅質(zhì)粉晶質(zhì)泥灰?guī)r礦石質(zhì)地均一細(xì)膩溫潤(rùn)，敲擊清脆，聲音如擊鋼，斷口呈貝殼狀，油脂光澤；礦石手感沉重。

3.3.7礦石物理特征，主要包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)（密度）、濕度、抗壓抗剪、耐酸耐堿等，通過與國(guó)家收藏松花石作品相比較，完全合乎標(biāo)準(zhǔn)要求。詳見表2松花石礦石物性特征對(duì)比表。

3.3.8礦石有害元素對(duì)比

白江河松花石床與江源區(qū)松花石礦床同屬相同成礦構(gòu)造單元，松花石均為南芬組結(jié)晶泥灰?guī)r，礦石成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、自然類型基本相同，可比性較強(qiáng)，根據(jù)對(duì)礦石進(jìn)行光譜分析，礦石中沒有伴生有益和有害元素。

與鄰近礦床——白山市江源區(qū)松花石礦石相對(duì)比，白江河松花石礦石中放射性含量符合要求。

白山市江源區(qū)松花石礦石，通過對(duì)18個(gè)礦石進(jìn)行測(cè)試，其中U16.24ω（B）/10- 2；Th6.55ω（B）/10- 2；Cu12.51ω（B）/10- 2；Co15.25ω（B）/10- 2；Ni39.28ω（B）/10- 2；V 9.61ω（B）/10- 2；Cr13.07ω（B）/10- 2.

以上參考數(shù)據(jù)來自：董佩信—《大清國(guó)寶—松花石硯》。

4、控礦地質(zhì)因素

松花石礦體產(chǎn)于南芬組地層下段，縱觀巖石巖性變化特征，松花石礦體的形成屬于海侵體系域，頁(yè)巖陸屑建造，沉積環(huán)境非常穩(wěn)定的層控型礦床；根據(jù)松花石礦體厚度和產(chǎn)狀變化特征，反映當(dāng)時(shí)沉積環(huán)境接近于邊緣相，礦體的傾向方向和南西延長(zhǎng)方向，是當(dāng)時(shí)沉積環(huán)境更加穩(wěn)定區(qū)域。

礦體深部上盤賦存一層紫色角礫巖，平均厚度為1.0米，與松花石呈整合接觸，是礦體上盤的標(biāo)志層；巖石的顏色多樣性、獨(dú)特的細(xì)膩結(jié)構(gòu)、油脂光澤、貝殼狀斷口、與圍巖存在較大差別的密度和硬度，往往是直接尋找礦體的標(biāo)志。

參考文獻(xiàn)

[1]董佩信，張淑芬.大清國(guó)寶—松花石硯[M].地質(zhì)出版社，2004，11.