甘肅金塔縣北河灣地區(qū)飾面用花崗巖礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律淺析

［關鍵詞］飾面用花崗巖礦；地質(zhì)特征；成礦規(guī)律；北河灣地區(qū)

1. 區(qū)域地質(zhì)

區(qū)域大地構(gòu)造位置位于塔里木陸塊區(qū)-敦煌陸塊-敦煌基底雜巖隆起（圖1）。地層屬于塔里木-南疆地層大區(qū)、中-南天山-北天山地層區(qū)、中天山-北山地層分區(qū)、紅柳園地層小區(qū)。地層出露基本齊全。巖漿活動頻繁，巖漿噴發(fā)與侵入作用多期（次）交替發(fā)生，分布比較廣泛。

大地構(gòu)造位置屬于塔里木陸塊區(qū)-敦煌陸塊。由于經(jīng)歷了長期的構(gòu)造活動，東西向構(gòu)造帶愈發(fā)復雜，產(chǎn)生了一系列扭動構(gòu)造，根據(jù)其走向、規(guī)模及相互關系，大致可歸類為北西向、北北西向、北東向三組，以北西向組最為發(fā)育，發(fā)生時間也較早，其他兩組次之。

巖漿活動很頻繁，侵入巖以中酸性巖為主，構(gòu)成巖基或巖株，超基性及基性巖均呈小巖體及巖脈產(chǎn)出[1]。巖漿活動受構(gòu)造運動控制，主要為華力西中期的侵入巖。區(qū)域上出露的侵入巖主要有華力西中期的輝長巖、石英閃長巖、花崗閃長巖及二長花崗巖。二長花崗巖出露面積較大，多呈巖基產(chǎn)出；其他巖類規(guī)模小，多呈巖株、巖墻和巖脈狀產(chǎn)出。巖體內(nèi)無大的斷裂構(gòu)造，脈巖不發(fā)育，對飾面用花崗巖礦具有較好的成礦條件。

2. 研究區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

研究區(qū)內(nèi)地層僅見第四系全新統(tǒng)（圖2），主要分布在研究區(qū)的東南部，覆蓋在淺灰白色中—粗?；◢忛W長巖上，厚度0.6～3 m。

2.2 構(gòu)造

研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡單，未見褶皺，僅發(fā)現(xiàn)一條斷裂構(gòu)造，斷層位于研究區(qū)中部的花崗閃長巖，為性質(zhì)不明斷層，產(chǎn)狀不清，走向為36°，延伸長394 m。該斷裂為花崗閃長巖內(nèi)部的斷裂，斷裂帶的寬度為20 cm，斷裂帶中主要被碎裂的花崗閃長巖充填，可見弱蝕變，主要有褐鐵礦化和高嶺土化。斷裂對花崗閃長巖體的完整性有破壞作用，沿斷裂面均遭受破壞，在斷裂帶兩側(cè)范圍內(nèi)的巖體塊度較小[2]。

巖石中節(jié)理裂隙較發(fā)育，節(jié)理裂隙面光滑、平整，部分節(jié)理中有方解石細脈填充，形成色線，破壞了礦體的完整性，影響礦石質(zhì)量。裂隙寬1～25 cm不等，節(jié)理間距幾十厘米到數(shù)米不等，個別節(jié)理中可見充填物，節(jié)理沿走向延伸較長，有幾米到十幾米不等。在研究區(qū)選擇了12處地段對節(jié)理裂隙進行統(tǒng)計，統(tǒng)計點基本上均勻分布于研究區(qū)，具有很好的代表性。對所有的節(jié)理裂隙統(tǒng)計，節(jié)理裂隙統(tǒng)計結(jié)果顯示，研究區(qū)內(nèi)主要發(fā)育有近東西、北東向、北西向、近南北向四組節(jié)理。主節(jié)理裂隙為近東西向、北東向，走向為270°～280°、30°～40°，傾角主要為70°～80°，說明節(jié)理裂隙向下影響范圍較?。▓D3、圖4）。

2.3 侵入巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖活動強烈而頻繁，侵入巖發(fā)育，分布于整個范圍，主要為華力西中期的侵入巖，巖性主要為中粗?；◢忛W長巖，產(chǎn)狀為巖株。研究區(qū)內(nèi)出露的侵入巖主要有華力西中期的淺灰白色—灰白色中粗?；◢忛W長巖和淺肉紅色—淺灰白色中粗?；◢忛W長巖，二者呈漸變解除關系。巖體總體走向北西向，出露面積大。淺灰白色—灰白色中粗?；◢忛W長巖分布較多，是飾面用花崗石材的含礦巖性。

3. 礦體特征

3.1 礦體特征本次在研究區(qū)共圈出飾面用花崗巖礦體2個，均賦存于華力西中期中—粗?；◢忛W長巖，分別分布于研究區(qū)的東部和西部。

Ⅰ號礦體：形態(tài)呈不規(guī)則的橢圓狀分布，地表由13條探槽控制，主要控制地表第四系、風化層厚度以及礦體質(zhì)量，深部由8個鉆探工程控制，控制礦體深度為50 m，巖性為淺灰白色中—粗?；◢忛W長巖，巖體總體延伸方位為90°左右，長約1020 m，寬度最小為172 m，最大寬度為571 m，礦體最小厚度為34 m，最大厚度為50 m，平均為42 m，變化系數(shù)為39%，厚度基本穩(wěn)定，面積為0.374 km2，地表基巖有裸露，第四系覆蓋面積較多，有風化層分布，花崗巖塊度較大。礦體中主節(jié)理裂隙走向為北東向，為30°～40°，平均走向為33°，傾角主要集中在70°～80°之間，平均傾角為75°，傾向主要集中在120°～150°，平均為135°，礦體中的夾石為節(jié)理裂隙較發(fā)育的淺灰白色—灰白色中粗?；◢忛W長巖，巖石破碎，裂隙較發(fā)育，沿裂隙面可見褐鐵礦浸染。顏色呈淺黃色。礦石顏色為淺灰白色—灰白色，礦石中色斑較少，局部可見5mm～15cm寬的細粒閃長巖捕虜體。礦體中的荒料率根據(jù)節(jié)理裂隙的發(fā)育總體呈現(xiàn)“兩邊高，中間低”的情況。根據(jù)放射性測量及放射性樣品測量結(jié)果顯示，礦石質(zhì)量整體未發(fā)生變化，礦石質(zhì)量較好。

Ⅱ號礦體：分布在研究區(qū)西北部，主要是通過路線地質(zhì)調(diào)查以及體圖解測量控制確定的，地表和深部均無工程控制。礦體長403～940 m，寬145～492 m，出露面積0.450 km2，含礦巖性為淺灰白色—灰白色中—粗?；◢忛W長巖，呈條帶狀分布，巖體走向165°。本次在Ⅱ號礦體中統(tǒng)計了2個點，分布在礦體中，節(jié)理裂隙有代表性。通過統(tǒng)計，Ⅱ號礦體主節(jié)理走向53°。礦體上覆蓋層厚度0.2～0.8 m，風化層厚0.2～0.6 m不等；礦體中夾石為節(jié)理裂隙較發(fā)育的淺灰白色—灰白色中粗粒花崗閃長巖。礦石顏色為淺灰白色—灰白色，礦石中色斑較少。根據(jù)地質(zhì)填圖，礦體呈帶狀展布，礦體的厚度根變化較小，總體呈“西北厚東南薄”的變化趨勢，礦體中的荒料率變化較小，礦石質(zhì)量較好。

3.2 礦體荒料率

本次野外工作進行節(jié)理裂隙統(tǒng)計測定點12個，圖解荒料率的測定采用體圖解法，由于本次資源量估算僅針對Ⅰ號礦體，故僅統(tǒng)計Ⅰ號礦體的圖解荒料率。經(jīng)統(tǒng)計計算后，Ⅰ號礦體圖解荒料率為62.23%。節(jié)理較發(fā)育區(qū)荒料類別以小料為主，中料次之，大料較少；節(jié)理不發(fā)育區(qū)荒料類別以大、中料為主，小料次之；大料占比52.02%，中料占比26.48%，小料占比21.5%；大料主要分布在礦體的東部，中料主要分布在礦體的西部和中部局部地區(qū)，小料在礦體中均有分布，主要分布在礦體北部和南部，說明荒料率自東部、西部向中間降低，相應地，節(jié)理裂隙自東部、西部向中間越來越發(fā)育，不論節(jié)理較發(fā)育區(qū)還是不發(fā)育區(qū)，不同類別荒料的分布都不均勻。試采區(qū)規(guī)格為13 m×9 m，臺高為1.3 m，鋸寬為0.75 m，試采兩層，并在試采前進行了節(jié)理裂隙統(tǒng)計和圖解荒料率測定。晶體圖解荒料率統(tǒng)計試采區(qū)圖解荒料率為41.67%；經(jīng)試采后共采出荒料87.57 m3，實際荒料率（Hs）為28.79%?；牧下市Ｕ禂?shù)Kh =28.79%/41.67%=0.691。經(jīng)采用校正系數(shù)對礦體荒料率進行了校正，校正后礦體荒料率為43.00%。

3.3 礦石品種及商業(yè)定名

礦石品種單一，為中粗?；◢忛W長巖。礦石呈淺灰白色—灰白色，中粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦石物質(zhì)成分主要為：石英、斜長石、鉀長石以及黑云母、微量的角閃石、金屬礦物和副礦物。礦石中礦物顆粒鑲嵌質(zhì)密、堅硬，顆粒分布均勻，吸水率低，抗壓、彎曲強度、抗剪強度高，無輻射異常，經(jīng)加工磨、拋光后觀察，其顏色純正，結(jié)構(gòu)均勻，色調(diào)柔和。礦石中色斑色線一般不發(fā)育，僅在局部地方出現(xiàn)色斑。本次采集的1件標準樣，與研究區(qū)西部約1.2 km處采石場中的開采加工后的商品“西域灰麻”對比后，兩者在巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、質(zhì)地方面極為相近。故將研究區(qū)內(nèi)飾面用花崗巖礦品種暫定名為“西域灰麻”（照片1）。與市場上同類石材比較，屬中檔以上石材品種，是良好的裝飾用花崗巖石材。

影響礦石質(zhì)量的主要為零星分布的色斑，色斑主要為淺灰黑色細晶閃長巖，由于零星分布，對飾面石材荒料的美觀幾乎無影響。另外，還可見少量的色線，由于分布較少，幾乎不影響飾面石材的美觀。

4. 礦床成礦特點分析

4.1 礦床成礦規(guī)律分析

北河灣飾面用花崗巖礦床賦存于華力西期中期侵入的花崗閃長巖巖體，礦床類型屬于巖漿巖型的飾面石材用花崗巖礦床。礦體賦礦巖石為華力西中期淺灰白色—灰白色中粗?；◢忛W長巖；礦床規(guī)模屬大型飾面用花崗巖礦床。礦床控礦條件主要表現(xiàn)在與火山（巖漿）活動有關的成礦作用，巖漿侵入活動為區(qū)域礦產(chǎn)的形成提供了熱動力條件，加里東、華力西期均有侵入巖產(chǎn)出[3]，以華力西中晚期巖漿活動最為強烈，與區(qū)域成礦最為密切[4]，形成了巖漿巖類飾面用礦床。

4.2 礦床成因及找礦標志分析

礦床賦存于華力西期中期侵入的花崗閃長巖巖體。屬巖漿巖型的飾面石材用花崗巖礦床。巖性為淺黃—灰白色中細粒含黑云母花崗巖，礦床成因為酸性巖漿巖成因。據(jù)區(qū)域地質(zhì)（礦產(chǎn)）調(diào)查報告，區(qū)域上廣泛分布著二疊紀、三疊紀侵入巖。因此，具有尋找飾面石材花崗巖礦的巨大地質(zhì)背景。

作為飾面石材用的花崗石石材礦，主要考慮的是礦石的花色品種和礦石塊度大小，而塊度的大小又主要受節(jié)理裂隙的控制。所以在尋找本類礦床要注意以下幾點特征：飾面用花崗石礦主要賦礦巖石為巖漿活動后的各類中酸性巖體，故找到巖漿巖侵入體是基本的找礦標志；花崗巖類一般耐風化能力較強，在凸起的地貌上易形成裸露的花崗巖類巖石，故地貌上的花崗閃長巖露頭可作為直接的找礦標志；節(jié)理裂隙發(fā)育程度受構(gòu)造及脈巖發(fā)育程度影響較大，構(gòu)造及脈巖不發(fā)育區(qū)是主要的找礦方向；在第四系覆蓋區(qū)，用人工揭露的方式觀察基巖，揭露后基巖出露完整，且線裂隙率低于3條/米；通過本次工作，找礦方向主要為巖漿活動侵入產(chǎn)出的大面積的巖漿巖，大面積分布的巖漿巖是最直接的找礦標志。

5. 結(jié)論

研究區(qū)處于古亞洲成礦域（Ⅰ級）→華北陸塊北緣成礦省（Ⅱ級）→哈薩克斯坦板塊東段金、釩、磷、鈾、鐵—銅鉬、鉛—鋅—銀、鎢成礦帶（Ⅲ級）→方山口—七角井子—白山堂金、銅、鎳、鎢、錳和釩—磷—鈾成礦帶（Ⅳ）級）→白山堂—大紅山鐵、銅多金屬成礦區(qū)（Ⅴ級）。區(qū)域內(nèi)巖漿巖發(fā)育，通過對研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)特征研究，認為區(qū)內(nèi)礦體均賦存于華力西中期中—粗?；◢忛W長巖中，共圈出飾面用花崗巖礦體2個，校正后礦體荒料率為43.00%。礦石品種單一，為中粗?；◢忛W長巖。礦石呈淺灰白色—灰白色，中粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，暫定名為“西域灰麻”，具有較好的市場價值。