吉木乃縣塔斯托別一帶飾面石材（花崗巖）礦地質(zhì)特征淺析

郭志云（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心新疆總隊(duì)　烏魯木齊　830002）

吉木乃縣塔斯托別一帶飾面石材（花崗巖）礦地質(zhì)特征淺析

郭志云
（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心新疆總隊(duì)烏魯木齊830002）

本文介紹了新疆吉木乃縣塔斯托別一帶飾面石材（花崗巖）礦地質(zhì)特征、礦體特征、礦體的節(jié)理與荒料率、礦石質(zhì)量及有害地質(zhì)體等。

塔斯托別花崗巖地質(zhì)特征節(jié)理

1　區(qū)域地質(zhì)

區(qū)域大地構(gòu)造位置位于哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾板塊（Ⅰ級(jí)），準(zhǔn)噶爾微板塊（Ⅱ級(jí)），薩吾爾-二臺(tái)晚古生代島弧帶（Ⅲ級(jí)）的西北緣。

1.1地層

區(qū)域內(nèi)出露的地層比較簡(jiǎn)單，地層由老至新依次為第三系、第四系上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)。分述如下：

1.1.1第三系（R）

⑴下第三系始新-漸新統(tǒng)烏倫古河組（E2-3w）：分布于區(qū)域的北東部，不整合于華力西晚期花崗巖之上。巖性為一套灰色、灰白色、淡黃色泥巖、粉砂巖、粗砂巖及雜質(zhì)泥巖。其下部以泥巖為主，上部則以砂巖、粗砂巖為主。可見(jiàn)厚度145.9m。

⑵上第三系上新統(tǒng)獨(dú)山子組（N2d）：零星分布于區(qū)域的東部及南東角，巖性以灰白色石英礫巖和泥質(zhì)粉砂巖為主，夾雜色泥巖和砂巖。可見(jiàn)厚度55m。

1.1.2第四系（Q）

1.1.2.1上更新統(tǒng)洪積物（Qp3pl）

分布于區(qū)域的南部，主要為未膠結(jié)的礫石、碎石、砂土。分選很差，層理不清。礫石成分主要為火山巖、各種變質(zhì)巖、花崗巖和各種碎屑巖。礫石大小0.3～2 cm，少數(shù)3 cm。厚度變化較大，一般在數(shù)米至數(shù)十米之間。

1.1.2.2上更新統(tǒng)洪積物加風(fēng)積物（Qp3pl+eol）

在區(qū)域內(nèi)廣泛分布，其物質(zhì)成分是山前洪積和風(fēng)成沙的混合物，為黃、土黃色細(xì)-粗粒沙、亞沙土和少量火山巖碎石。

1.1.2.3全新統(tǒng)現(xiàn)代河床沖積層（QhaL）

分布于區(qū)域的南部、北東角，其物質(zhì)成分隨河流上游基巖巖性而異，主要是近代河床之礫石，河漫灘和Ⅰ級(jí)階地的泥質(zhì)砂土。總厚度不超過(guò)5～10m。

1.1.2.4全新統(tǒng)現(xiàn)代洪積層（QhPL）

零星分布于區(qū)域的現(xiàn)代干河谷中，為礫石、碎石及砂土堆積。以砂礫為主，次為粗砂和亞砂土，礫石成分與附近基巖有關(guān)。厚度數(shù)米至十米。

1.1.2.5全新統(tǒng)現(xiàn)代風(fēng)積層（QheoL）

主要分布于區(qū)域的南西、北西一帶，在區(qū)域的中部也有零星分布，由連綿起伏的半月形沙丘、沙垅組成，沙丘和沙垅大小為長(zhǎng)100～500m，寬20～50m，高10～50m。風(fēng)積物成分為長(zhǎng)石、石英和少量泥土。

1.1.2.6全新統(tǒng)洪積加風(fēng)積層（Qhpl+eol）

分布于區(qū)域的中東部一帶，是風(fēng)成沙和現(xiàn)代洪積層的混合堆積物。由碎石、礫石、砂土組成。

1.1.2.7全新統(tǒng)現(xiàn)代沼澤沉積（Qhh）

主要分布于區(qū)域的南東部，在區(qū)域的西部也有零星分布，由黑色、灰黑色淤泥物質(zhì)組成，底部有少量砂、礫石、砂屑和砂土。

1.1.2.8全新統(tǒng)現(xiàn)代化學(xué)沉積（Qhch）

分布面積很小，僅在區(qū)域的中部（托斯托別的南側(cè)）的小湖四周有分布，由于地下水位很淺，外地搬運(yùn)來(lái)的各種鹽類，經(jīng)水化學(xué)作用及太陽(yáng)熱的大量蒸發(fā)，經(jīng)過(guò)濃縮很容易集聚成礦，形成了巖鹽、芒硝、石膏、天然堿等化學(xué)沉積礦產(chǎn)。

1.2構(gòu)造

本區(qū)位于阿爾泰褶皺系以南，東、西準(zhǔn)噶爾褶皺帶以北。是在華力西褶皺基底之上，受喜馬拉雅旋回各次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的作用，而形成的新生代拗陷。由喜馬拉雅旋回構(gòu)造層的三個(gè)亞構(gòu)造層組成，為新生代陸相堆積。總的趨勢(shì)是自西向東，拗陷深度愈來(lái)愈大，期間隨基底構(gòu)造亦有起伏。區(qū)域主要構(gòu)造線方向?yàn)楸蔽魑飨颍?00°左右）。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，見(jiàn)有兩條近東西向斷裂和一條北東向斷裂，均為壓扭性斷裂。近東西向斷裂延伸約13km，兩端均被第四系掩蓋；北東向斷裂延伸約20km，兩端也均被第四系掩蓋。

1.3侵入巖

區(qū)域巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，侵入巖較為發(fā)育，在區(qū)域的中部托斯托別一帶出露有托斯托別巖體和塔斯托別巖體兩個(gè)侵入巖巖體。侵入時(shí)代為華力西中期第一次侵入。巖石類型以中酸性花崗巖類為主，呈巖基狀產(chǎn)出。

2　礦區(qū)地質(zhì)

2.1地層

礦區(qū)出露地層簡(jiǎn)單，主要為第四系上更新統(tǒng)洪積物（Qp3pl）和全新統(tǒng)風(fēng)積物（Qheol）。現(xiàn)分述如下：

2.1.1第四系上更新統(tǒng)洪積物（Qp3pl）

出露面積較大，廣泛分布于礦區(qū)，洪積物為未膠結(jié)的灰色、棕灰色礫石、碎石、砂土，分選性差，層理不清。礫石成分主要為花崗巖。礫石大小0.3～2 cm，少數(shù)3 cm。厚度變化較大，一般在數(shù)米至數(shù)十米之間。

2.1.2全新統(tǒng)風(fēng)積物（Qheol）

分布于礦區(qū)的北部，由連綿起伏的半月形沙丘、沙垅組成，沙丘和沙垅大小為長(zhǎng)100～500m，寬20～50m，高10～50m。風(fēng)積物成分為長(zhǎng)石、石英和少量泥土。

2.2構(gòu)造

礦區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地北緣，額爾齊斯河南岸的低山區(qū)。區(qū)內(nèi)未見(jiàn)褶皺構(gòu)造，構(gòu)造形態(tài)簡(jiǎn)單，僅在塔斯托別巖體的南部見(jiàn)有一條北東向的正斷層，斷層延展長(zhǎng)度約7.2km，斷層面南傾，傾角達(dá)70°～80°，斷層南側(cè)（上盤）被第四系掩蓋，偶見(jiàn)巖體出露，向下滑動(dòng)；北側(cè)（下盤）上升形成平直的花崗巖陡坎地貌特征。

2.3侵入巖

2.3.1托斯托別巖體

分布于礦區(qū)北部的托斯托別山處，巖體侵入時(shí)代為華力西中期第一次侵入。由于沙漠化的影響，該巖體僅出露了西部地勢(shì)較高的一小部分，東部地勢(shì)平緩一帶均被沙漠所覆蓋。

該巖體為一呈東西向展布的透鏡體，東西出露長(zhǎng)3.3km，南北出露寬0.3～1.2km，出露面積約2.56km2。巖性為淺灰色斑狀、似斑狀花崗巖，有黑云母花崗閃長(zhǎng)巖析離體。巖體四周均被第四系掩蓋，從少量的巖體露頭看，節(jié)理裂隙密集發(fā)育，巖石不完整，色差變化較大，目估荒料率一般在5%以下，而且色斑、色線異常發(fā)育，分布無(wú)規(guī)律，故該巖體未找到有利于成礦的地段。

2.3.2塔斯托別巖體

分布于礦區(qū)中部的塔斯托別山處，巖體侵入時(shí)代為華力西中期第一次侵入。

該巖體呈北東向展布的不規(guī)則橢球體，出露長(zhǎng)約10.8km，寬1.5～4.3km，出露面積約34km2。巖性為淺灰、灰白、淺黃白、淺肉紅色似斑狀花崗巖、粗中粒花崗巖，少量中細(xì)粒花崗巖。巖體南側(cè)被第四系掩蓋，偶爾見(jiàn)到巖體出露，巖體向北逐漸平緩，準(zhǔn)平原化，被風(fēng)積沙掩蓋，在沙垅的陡坎中見(jiàn)似斑狀花崗巖。說(shuō)明與1號(hào)巖體構(gòu)成一個(gè)巖基。

該巖體可劃分為2個(gè)巖相：（1）西部為淺灰色似斑狀花崗巖巖相，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石較破碎，色差變化較大，為非成礦地段；（2）東部為灰白色粗中粒花崗巖巖相，為本次工作的成礦有利地段。兩者為相變過(guò)渡關(guān)系。

3　礦體地質(zhì)

3.1礦體特征

通過(guò)2013年的地質(zhì)勘查工作在塔斯托別一帶的兩個(gè)花崗巖巖體中共圈定了6個(gè)礦體，編號(hào)依次為①號(hào)、②號(hào)、③號(hào)、④號(hào)、⑤號(hào)、⑥號(hào)礦體。現(xiàn)將各礦體的主要特征敘述如下：

①號(hào)礦體：分布于成礦有利區(qū)的南西部。其形態(tài)為北東向的似橢圓形態(tài)，長(zhǎng)約2.12km，寬約0.54km，面積約1.13km2。

②號(hào)礦體：分布于成礦有利區(qū)的北中部。其形態(tài)為北東東向的長(zhǎng)條形，長(zhǎng)約1.62km，寬約0.40km，面積約0.65km2。

③號(hào)礦體：分布于成礦有利區(qū)的東部。其形態(tài)為近東西向的“凹”字形，長(zhǎng)約1.86km，寬約0.69km，面積約1.28km2。

④號(hào)礦體：分布于成礦有利區(qū)的中部。其形態(tài)為北東向的不規(guī)則多邊形，長(zhǎng)約0.36km，寬約0.17km，面積約0.06km2。

⑤號(hào)礦體：分布于成礦有利區(qū)的中部。其形態(tài)為北東向的橢圓形，長(zhǎng)約0.30km，寬約0.08km，面積約0.02km2。

⑥號(hào)礦體：分布于成礦有利區(qū)的中部。其形態(tài)為近東西向的不規(guī)則形，長(zhǎng)約0.68km，寬約0.28km，面積約0.19km2。

3.2礦體的節(jié)理與荒料率

①號(hào)礦體：地表節(jié)理主要有3組，其中南北向節(jié)理在礦體內(nèi)普遍發(fā)育，為礦體中的主要節(jié)理且發(fā)育程度變化較大，產(chǎn)狀為264°～287°∠77°～86°，節(jié)理間距一般為0.5～1.3m，個(gè)別1.8m；東西向節(jié)理發(fā)育程度不高，局部可見(jiàn)次生石英細(xì)脈或細(xì)粒花崗巖脈充填，產(chǎn)狀為331°～353°∠72°～82°，節(jié)理間距一般為0.8～1.8m，個(gè)別達(dá)3.0m；層節(jié)理（緩傾斜節(jié)理）在地勢(shì)較高處發(fā)育，傾向多與地形坡向基本一致，傾角為5～18°，節(jié)理間距一般為0.3～1.0m，個(gè)別1.5m。通過(guò)節(jié)理裂隙線（面）統(tǒng)計(jì)計(jì)算，該礦體理論荒料率為33.61%～45.44%之間，平均為39.86%。

②號(hào)礦體：地表節(jié)理主要有2組，其中南北向節(jié)理在礦體內(nèi)較發(fā)育，為礦體中的主要節(jié)理且發(fā)育程度變化較大，產(chǎn)狀為75°～97°∠70°～74°，節(jié)理間距一般為0.8～2.0m，個(gè)別4.0m；東西向節(jié)理發(fā)育程度不高，局部被細(xì)粒花崗巖脈充填，產(chǎn)狀為169°～184° ∠72°～78°，節(jié)理間距一般為1.5～3.5m，個(gè)別達(dá)6.0m。通過(guò)節(jié)理裂隙線（面）統(tǒng)計(jì)計(jì)算，該礦體理論荒料率在44.69%～48.35%之間，平均為46.52%。

③號(hào)礦體：地表節(jié)理主要有3組，其中南北向節(jié)理在礦體內(nèi)普遍發(fā)育，為礦體中的主要節(jié)理且發(fā)育程度變化較大，產(chǎn)狀為68°～85°∠72°～86°，節(jié)理間距一般為0.5～1.0m，個(gè)別2.5m；東西向節(jié)理發(fā)育程度較低，產(chǎn)狀為332°～356°∠66°～79°，節(jié)理間距一般為0.5～1.6m，個(gè)別達(dá)3.0m；層節(jié)理（緩傾斜節(jié)理）僅在礦體西段較發(fā)育，傾向多與地形坡向基本一致，傾角為8～25°，節(jié)理間距一般為0.4～1.0m，個(gè)別1.5m。通過(guò)節(jié)理裂隙線（面）統(tǒng)計(jì)計(jì)算，該礦體理論荒料率在29.79%～43.31%之間，平均為35.99%。

④號(hào)礦體：地表節(jié)理主要有2組，其中南北向節(jié)理在礦體內(nèi)較發(fā)育，產(chǎn)狀為270°～296°∠69°～81°，節(jié)理間距一般為0.6～1.5m，個(gè)別2.5m；東西向節(jié)理發(fā)育程度不高，產(chǎn)狀為331°～353°∠72°～82°，節(jié)理間距一般為0.5～1.0m，個(gè)別達(dá)3.5m。通過(guò)節(jié)理裂隙線（面）統(tǒng)計(jì)計(jì)算，該礦體理論荒料率為47.30%。

⑤號(hào)礦體：地表節(jié)理主要有2組，其中南北向節(jié)理在礦體內(nèi)較發(fā)育，產(chǎn)狀為70°～86°∠73°～85°，節(jié)理間距一般為0.5～1.0m，個(gè)別2.0m；東西向節(jié)理發(fā)育程度不高，產(chǎn)狀為329°～355°∠73°～84°，節(jié)理間距一般為0.5～1.2m，個(gè)別達(dá)3.0m。通過(guò)節(jié)理裂隙線（面）統(tǒng)計(jì)計(jì)算，該礦體理論荒料率為43.60%。

⑥號(hào)礦體：地表節(jié)理主要有3組，其中以南北向節(jié)理較發(fā)育，為礦體中的主要節(jié)理，產(chǎn)狀為70°～92° ∠73°～81°，節(jié)理間距一般為0.5～1.3m，個(gè)別2.0m；東西向節(jié)理發(fā)育程度較低，局部被細(xì)粒花崗巖脈充填，產(chǎn)狀為333°～350°∠70°～78°，節(jié)理間距一般為0.5～1.6m，個(gè)別達(dá)2.8m；層節(jié)理在地勢(shì)較高處發(fā)育，傾向多與地形坡向基本一致，傾角為5～20°，節(jié)理間距一般為0.4～1.0m，個(gè)別1.3m。通過(guò)節(jié)理裂隙線（面）統(tǒng)計(jì)計(jì)算，該礦體理論荒料率在44.22%～47.85%之間，平均為46.04%。

3.3礦石質(zhì)量

3.3.1礦石自然類型及品種

根據(jù)礦石主體顏色、外觀特征和礦物成分，將礦石自然類型確定為淺黃白色粗中粒花崗巖和灰白色粗中粒花崗巖兩種。①、②、④號(hào)礦體巖性以淺黃白色粗中粒花崗巖為主，③、⑤、⑥號(hào)礦體巖性以灰白色粗中粒花崗巖為主。主要礦物成分有鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英及黑云母等組成。通過(guò)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣、基本樣、拋光樣的對(duì)比，礦石商業(yè)名稱暫定為“吉木乃淺黃白”和“吉木乃白”。

3.3.2礦石外觀特征及礦物成分

該礦石外觀特征：以淺黃白色為主，夾灰白色，粗中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖性為淺黃白色粗中粒花崗巖。其礦物成分：斜長(zhǎng)石12%，呈半自形板狀，粒徑2.8mm×1.2mm～1.2mm×0.8mm，發(fā)育聚片雙晶，見(jiàn)環(huán)帶構(gòu)造，輕微隱晶簾石化。鉀長(zhǎng)石60%，呈它形板狀，粒徑＞10.0～2.8mm，發(fā)育條紋結(jié)構(gòu)和格子雙晶，為條紋微斜長(zhǎng)石，輕微泥化，內(nèi)包有斜長(zhǎng)石小顆粒。石英25%，呈它形粒狀，粒徑4.0～1.2mm，具波狀消光，表面較新鮮干凈。黑云母3%，呈半自形片狀，片徑1.0～0.4mm，具褐-淺黃色多色性。

3.3.3礦石色澤變化及裝飾性能

從地表所取基本樣和標(biāo)準(zhǔn)樣對(duì)礦石的顏色控制對(duì)比觀察，礦石顏色及結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定且無(wú)明顯變化。礦石的礦物顆粒大小均勻，各礦物之間互相鑲嵌緊密且無(wú)定向性分布特征，拼接性好，光澤度及機(jī)械強(qiáng)度較高，具有良好的裝飾性能。

3.3.4礦石化學(xué)成分

礦石的化學(xué)成分為：SiO272.09%～74.53%，平均值73.35%；Al2O313.45%～14.42%，平均值13.91%；Fe2O31.33%～2.08%，平均值1.78%；CaO 0.83%～0.92%，平均值0.88%；MgO 0.20%～0.31%，平均值0.25%；K2O 4.93%～5.98%，平均值5.49%；Na2O 3.73%～3.95%，平均值3.86%；SO30.017%～0.026%，平均值0.021%。由上述化學(xué)分析成果表明，礦石的化學(xué)成分以SiO2、Al2O3為主，K2O、Na2O次之。屬酸性巖類。

3.3.5礦體的荒料率

礦體的荒料率是由試采荒料率結(jié)合理論荒料率確定，通過(guò)對(duì)校正后的礦體理論荒料率的計(jì)算，求得礦體的荒料率為25%～33%。

3.3.6礦石的物理性能

為了解礦石的物理性能，在礦體中采集具代表性的小體重和抗壓、抗折強(qiáng)度和吸水率實(shí)驗(yàn)樣，通過(guò)對(duì)樣品的測(cè)試分析，其結(jié)果為：礦體的塊體密度為2.54～2.61g/cm3，平均為2.56g/cm3；抗壓強(qiáng)度為64～173mPa，平均為126mPa；彎曲強(qiáng)度為6.28～14.00mPa，平均為9.53mPa；吸水率為0.16%～0.60%，平均為0.33%，均滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JC/T 204—2001）的要求。

3.3.7礦石的放射性

礦石的放射性核素的比活度測(cè)試結(jié)果：鐳-226 （226Ra）為 1.49 Bq/kg；釷-232（232Th）為 204.60～219.43 Bq/kg；鉀-40（40K）為1123.36～1161.99 Bq/kg。按照礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范（DZ/T 0207—2002）附錄C《天然石材產(chǎn)品放射防護(hù)分類控制標(biāo)準(zhǔn)》中定義的鐳當(dāng)量濃度aRae=aRa+1.35aTh+0.088ak的公式進(jìn)行計(jì)算，礦體的鐳當(dāng)量濃度aRae為324.67～399.98 Bq/kg，故本花崗巖礦可以滿足B類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

3.4有害地質(zhì)體

礦體中的有害地質(zhì)體主要是脈巖、色斑及色差。脈巖多為花崗巖細(xì)脈，沿節(jié)理充填形成的，規(guī)模很小，對(duì)礦石荒料影響不大。

色斑主要為黑云母富集形成，在礦體中零星分布形態(tài)為圓形或橢圓形，直徑一般在0.4～3.0cm之間，個(gè)別直徑達(dá)8cm；色差主要表現(xiàn)在礦石中礦物顆粒的局部富集所形成的顏色變化（如礦石中長(zhǎng)石顆粒富集，顏色泛白、淺黃或淺肉紅色，石英顆粒富集顏色則發(fā)青），分布稀疏且無(wú)規(guī)律，對(duì)礦石的顏色花紋及拼接性影響不大。

4　市場(chǎng)形勢(shì)分析

礦區(qū)位于吉木乃縣城北1°方位，直線距離34km處。行政區(qū)劃隸屬于吉木乃縣管轄。縣城至礦區(qū)的公路運(yùn)距約39km，其中由縣城出發(fā)沿S229省道行駛約35km至209里程碑，再沿簡(jiǎn)易土路往西北前行不足4km即到，交通極為方便。

該花崗巖礦屬大型礦床，質(zhì)量較好，運(yùn)距短，具有開發(fā)利用的資源優(yōu)勢(shì)。“灰白色”和“淺黃白色”花崗石礦是自然界廣泛分布的花崗石品種之一，礦石加工拋光后顏色相對(duì)均勻、純正、協(xié)調(diào)，色澤一般，拼接、裝飾性一般，屬于中低檔花崗巖產(chǎn)品。既可以用于大規(guī)模裝飾的園林、街區(qū)飾面材料，也可作為室內(nèi)裝修材料。如果大批量開采加工，以低廉價(jià)格走向市場(chǎng)，具有一定市場(chǎng)前景。

收稿：2016-06-05

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.05.020