內(nèi)蒙古察右中旗大東山巖體飾面用花崗巖礦床地質(zhì)特征

鄭建勛，劉明君

(中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心內(nèi)蒙古總隊(duì)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)

飾面用花崗巖礦是內(nèi)蒙古自治區(qū)優(yōu)勢(shì)礦種，保有量居全國第2位[1]。除阿拉善盟外，烏蘭察布市察哈爾右翼中旗(簡(jiǎn)稱察右中旗)是近年內(nèi)蒙古飾面用花崗巖勘查成果較為突出的地區(qū)，2014年以來新勘查發(fā)現(xiàn)4處礦區(qū)。察右中旗飾面用花崗巖集中分布在察右中旗大東山巖體。本文歸納總結(jié)了大東山巖體5處飾面用花崗巖的礦床地質(zhì)特征，以期對(duì)該區(qū)域飾面用花崗巖的找礦提供參考。

1 資源概況

據(jù)內(nèi)蒙古自然資源廳礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量表數(shù)據(jù)，截至2018年底，察右中旗飾面用花崗巖上表礦區(qū)為5處，全部分布于大東山巖體(表1)。礦區(qū)資源儲(chǔ)量規(guī)模差別較大，其中超大型1處、中型1處、小型3處。唯一規(guī)模達(dá)到超大型的是察右中旗鐵圪旦溝飾面用花崗巖，累計(jì)查明資源儲(chǔ)量8 569.27×104m3，已開采利用。勘查程度普遍較低，全部為普查。

表1 察右中旗大東山巖體飾面用花崗巖礦區(qū)基本情況

2 區(qū)域地質(zhì)特征

大東山巖體位于內(nèi)蒙古中部烏蘭察布市的四子王旗、察右中旗、卓資縣的交界處，主體在察右中旗。在四子王旗活佛灘村境內(nèi)稱筆架山，在察右中旗大灘村境內(nèi)稱大東山，《內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志》稱為大東山巖體[2-3]。歷史上對(duì)巖體時(shí)代曾有不同認(rèn)識(shí)，過去以1∶20萬三道溝幅區(qū)域地質(zhì)測(cè)量報(bào)告為代表的部分資料歸為侏羅紀(jì)(燕山早期)花崗巖，但《內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志》及更新的研究確定為三疊紀(jì)(印支期)花崗巖(Tγ)[4-5](圖1)。

圖1 察右中旗大東山巖體區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖

2.1 地層

區(qū)域地層發(fā)育不全，且出露面積較小，主要分布在大東山巖體南部周邊，主要有新太古界色爾騰山巖群(Ar3S.)、震旦系什那干群(Zsh)、石炭系拴馬樁組(C2sh)、二疊系大紅山組(P1d)、侏羅系大青山組(J3d)、白堊系固陽組(K1g)、新近系寶格達(dá)烏拉組(N2b)和第四系(Q)[6]。

2.2 構(gòu)造

區(qū)域所處大地構(gòu)造位置為華北地臺(tái)(I)—內(nèi)蒙臺(tái)隆(I2)—陰山斷隆(I22)。區(qū)域上以斷裂構(gòu)造為主，主要分布在區(qū)域南部地層中，數(shù)量較多，以近東西為主，性質(zhì)不明，巖體內(nèi)發(fā)育一定數(shù)量節(jié)理裂隙。

2.3 巖漿巖

區(qū)域巖漿活動(dòng)頻繁，巖漿巖大面積分布。巖漿巖具有多期次的特點(diǎn)，時(shí)代從新太古代至三疊紀(jì)。

大東山巖體位于區(qū)域中部，出露面積約700km2，為似三角形巖基，時(shí)代為三疊紀(jì)(印支期)。巖體按結(jié)構(gòu)劃分為兩個(gè)相帶：過渡相(Tγb)為巖體主要部分，占據(jù)巖體大部分面積，主要由淺肉紅色中粒及中粒似斑狀花崗巖組成，礦物成分主要為微斜長石、更長石、石英及微量黑云母，斑晶主要為微斜長石和石英，特點(diǎn)是石英色暗，含量高，顆粒粗大；邊緣相(Tγc)主要分布在巖體邊緣或呈頂蓋出現(xiàn)，面積相對(duì)較小，主要由細(xì)粒及細(xì)粒斑狀花崗巖組成。巖性與過渡相基本相同或相似，但黑云母含量稍增而石英含量減少。

新太古代變質(zhì)深成侵入體(Ar3gn)主要分布于大東山巖體西側(cè)，出露形態(tài)多呈近橢圓形，巖性為灰白色片麻狀斜長花崗巖、花崗閃長巖。二疊紀(jì)巖漿巖主要分布在大東山巖體北、東、西三側(cè)，出露形態(tài)不規(guī)則，巖性有花崗閃長巖(Pγδ)、花崗巖(Pγ)和安山玢巖(Pαμ)，以花崗閃長巖(Pγδ)和花崗巖(Pγ)為主，顏色為肉紅色或灰白色，中粒結(jié)構(gòu)。侏羅紀(jì)巖漿巖主要分布在區(qū)域南部邊緣，分布面積較小，巖性為花崗巖(Jγ)和安山玢巖(Jαμ)。以上時(shí)代巖漿巖無飾面石材找礦成果，飾面石材成礦性較小。

3 飾面用花崗巖礦床特征

3.1 地質(zhì)特征

目前發(fā)現(xiàn)的5處飾面石材礦床主要分布于大東山巖體的中南部和中北部。鐵圪旦溝和銀貢山2個(gè)飾面用花崗巖礦區(qū)分布在巖體中南部，賦礦巖體為三疊紀(jì)花崗巖過渡相(Tγb)中粒及中粒似斑狀花崗巖。苔苞、肯烏素、納令腦包3個(gè)飾面用花崗巖礦區(qū)分布在巖體北部、中北部，其中苔苞礦區(qū)賦礦巖體為三疊紀(jì)花崗巖過渡相(Tγb)中粒及中粒似斑狀花崗巖，肯烏素、納令腦包礦區(qū)賦礦巖體為三疊紀(jì)花崗巖邊緣相(Tγc)細(xì)粒及細(xì)粒斑狀花崗巖(表2)。

表2 大東山巖體飾面石材用花崗巖特征一覽表

各礦區(qū)賦礦巖體斷裂構(gòu)造不甚發(fā)育，但節(jié)理裂隙在巖體有一定分布(一般為兩組)，對(duì)飾面石材礦體產(chǎn)生一定影響。經(jīng)對(duì)各飾面石材礦區(qū)統(tǒng)計(jì)，節(jié)理裂隙產(chǎn)狀沒有明顯規(guī)律，但節(jié)理裂隙的數(shù)量有從地表往深部減少的趨勢(shì)。一般荒料率為20.03%～29.17%，鐵圪旦溝礦區(qū)最高為29.17%。

3.2 石材品種

大東山巖體各飾面用花崗巖礦區(qū)石材產(chǎn)品顏色一般為肉紅色，不同礦區(qū)偏黃或偏灰白，品種有“粉紅麻”、“中旗紅”“中旗輝黃”等(圖2)。顏色基本均一、穩(wěn)定，花紋和諧，色差小，可拼性好，光澤度較高，具有較好的裝飾性能，屬中低檔石材。

圖2 部分石材品種花色

3.3 化學(xué)成分

各礦區(qū)主要飾面石材品種的化學(xué)成分SiO2、Al2O3、K2O、Na2O等 含 量 變 化 不 大，F(xiàn)e2O3、CaO、MgO等含量略有不同(表3)。

表3 大東山巖體飾面用花崗巖礦石化學(xué)成分一覽表 (單位：%)

3.4 物理性能

礦石體積密度除銀貢山礦區(qū)(2.51g/cm3)外，其他礦區(qū)變化區(qū)間為2.59～2.67g/cm3，符合工業(yè)指標(biāo)一般要求(≥2.56g/cm3)，且變化范圍較??；吸水率除銀貢山礦區(qū)(0.83%)外，其他礦區(qū)變化區(qū)間為0.067%～0.46%，符合工業(yè)指標(biāo)一般要求(≤0.60%)；壓縮強(qiáng)度干燥狀態(tài)下變化區(qū)間為63.89～301.9MPa，除銀貢山礦區(qū)(63.89MPa)外符合工業(yè)指標(biāo)一般要求(≥100MPa)，水飽和狀態(tài)下變化區(qū)間為77.01～80.39MPa，都未達(dá)到工業(yè)指標(biāo)一般要求(≥100MPa)；彎曲強(qiáng)度干燥狀態(tài)下變化區(qū)間為5.23～8.97MPa，除銀貢山礦區(qū)外基本都能符合工業(yè)指標(biāo)一般要求(≥8MPa)；水飽和狀態(tài)下變化區(qū)間為3.07～6.77MPa，都未達(dá)到工業(yè)指標(biāo)一般要求(≥8MPa)；耐磨性都未測(cè)試(表4)[7-9]。

表4 大東山巖體飾面用花崗巖礦石物理性能及加工性能表

3.5 加工性能

各礦區(qū)板材率變化區(qū)間為26.94～32.54m2/m3(2cm厚板)和30m2/m3(3.3cm厚板)，全部達(dá)到板材率工業(yè)指標(biāo)一般要求(≥25m2/m3(2cm厚板))。

4 結(jié)論

(1)察右中旗大東山巖體三疊紀(jì)花崗巖是近年來內(nèi)蒙古飾面用花崗巖礦勘查的重要地區(qū)，至今已發(fā)現(xiàn)5個(gè)礦區(qū)，其中1個(gè)規(guī)模為超大型。該巖體分布面積廣，勘查空白區(qū)仍然很大，具有很大找礦潛力。

(2)大東山巖體過渡相的中粒、中粒似斑狀花崗巖和邊緣相的細(xì)粒、細(xì)粒斑狀花崗巖是大東山巖體飾面用花崗巖礦主要礦石類型。

(3)大東山巖體飾面用花崗巖礦石物理性能一般，但裝飾性能、加工性能等表現(xiàn)較好，屬于中低檔石材，能夠滿足市場(chǎng)需要[9-11]。