饰面用花岗岩矿床地质影响因素的探讨

　　应方业,刘天柱,沈作刚

　　(中国建筑材料工业地质勘查中心甘肃总队，甘肃，天水 741000)

　摘要：文章依据饰面用花岗岩矿评价内容，通过岩浆侵入规模及时期、岩浆结晶作用、构造运动等地质因素对饰面用花岗岩矿床的形成，矿石的花色、物理性能、完整性的影响展开探讨，认为岩浆侵入规模大，时期相对较晚，远离构造带接触部位的岩体过渡相、中心相地段更易形成饰面用花岗岩矿床。

　关键词：饰面用花岗岩;矿床;地质影响因素

　　Discussion on the geological influence factorsof granite deposit for facing

　　Li Xin-fu,LiuTian-zhu,Shen Zuo-gang

　　(Gansu general team of China building materials geological prospecting center, Tianshui 741000,Gansu)

　Abstract:Based on the evaluation contents of granite depositsforfacing, this paper discusses the influence of geological factors such as magmatic intrusion scale and time, magmatic crystallization and tectonic movement on the formation of granite depositsforfacing, the color, physical properties and integrity of ores. It is more likely to form granite depositsforfacing in these sectionsthat the magmatic intrusion large in scale, relatively late in period, and the transitional facies and central facies of rock mass far away from the contact part of tectonic belt.

　Key Words:granite for facing; deposit; geological influencing factors

　　天然石材(泛指花岗石、大理石)素以其色彩艳丽、质地优良、华贵典雅、清新自然的风格和特点雄居于各种建筑装饰材料之首。随着经济建设快速发展，人们生活质量不断提高，应用天然石材装饰已成为一种时尚，古老的天然石材已从基本建筑材料之一上升为现代流行的高档装饰艺术材料，应用前景十分看好。天然石材尤以花岗岩矿的开发利用较多，该类饰面用石材矿床规模一般较大，分布广泛，市场占有率最高。

　　笔者以往负责过多次甘肃省内饰面用花岗岩矿的勘查工作，对饰面用花岗岩矿的评价指标、矿石质量要求、矿体圈定等方面内容有着较好的掌握，并对饰面用花岗岩矿床成矿规律有着较多总结，本文就影响饰面用花岗岩矿床的各种地质因素进行以下探讨。

　　一、饰面用花岗岩矿评价内容

　　民用建筑对装饰材料的要求无非是坚固、美观、环保，作为饰面用花岗岩矿的勘查，就要对花岗岩的花色、物理性能、完整性(节理裂隙发育程度)及放射性特征进行了解，在现有规范要求下对其各项特征进行评价。

　　(1)花色、色斑及色线

　　花色一般要求色差要小，并呈现一种能够被观赏的色调，具体面积中的色斑色线控制在一定的数量、规模内，该项质量特征要求花岗岩矿物成分稳定，颗粒粒径变化小，并有一种代表性的矿物颜色呈突出特征，该类矿物一般指长石。

　　(2)物理性能要求

　　饰面用花岗岩矿的物理性能包括体积质量、压缩强度、弯曲强度、吸水率、耐磨率、冻融性、光泽度、耐酸性、耐碱性、肖氏硬度、坚固性等11项，其中体积质量、压缩强度、弯曲强度、吸水率、耐磨率等关键性指标决定能否成为饰面用花岗岩矿及饰面用的不同用途。

　　(3)节理裂隙发育程度

　　饰面用花岗岩矿的圈矿指标包含对荒料率、板材率的最低要求，该两项要求即为对岩石节理裂隙的要求，野外勘查中必须对线裂隙率和面裂隙率进行统计，满足一定线裂隙率和面裂隙率最低要求的岩石才能开采出满足要求的荒料块度。

　　(4)放射性特征

　　天然放射性特征要求低于一定水平，放射性核素镭-226、钍-232、钾-40的放射性比活度Ira、Iγ需同时满足《建筑材料放射性核素限量》(BG6566-2010)规范要求。区域范围内无铀、钍等矿的花岗岩天然放射性水平一般远低于规范要求。

　　二、饰面用花岗岩矿床成矿模式

　　花岗岩岩浆从地下深处向上侵入，到达地壳的一定部位(一般在 3km 以下)而冷凝结晶，形成花岗岩体，花岗岩体从形成到可被开发利用的饰面用花岗岩矿床必须经构造运动抬升及风化剥蚀出露于地表，该一系列过程可以概括为三个阶段，第一阶段为酸性岩浆冷凝成岩和深成阶段;第二阶段为经造山运动向上抬升并接受风化剥蚀;第三阶段为继续上升接受剥蚀，并形成正地貌山地出露地表。

　　以上三个阶段要求首先有岩浆活动向上侵入到近地表，岩浆侵入活动一般不受上覆岩层、地质构造单元类型的影响，反而能形成上覆岩层的褶皱构造、侵入体的岩穹构造及接触破碎带构造等，但构造运动能加剧同期岩浆侵入活动的运动过程。然后是花岗岩形成地带经历大的造山运动不断被抬升，形成一定高度的山脉等正地貌。最后山体接受长期的风化剥蚀，使花岗岩体出露地表。

　　三、岩浆侵入规模及时期的影响因素

　　岩浆侵入规模是花岗岩矿床形成的首要条件，不同地段岩浆侵入规模变化较大，在接近岩浆侵入的中心，花岗岩一般呈岩基状产出，规模较大，花岗岩岩石成分较稳定。远离侵入中心，花岗岩呈岩株、岩枝状产出，且熔融的岩浆在向上侵入的过程中一般与围岩地层发生接触交代作用，在内接触带一定范围内影响花岗岩成分，一般难以形成质量较好的饰面用花岗岩矿床。

　　岩浆岩侵入时期的早晚说明花岗岩经受构造运动、变质作用等时间的长短。更早形成的花岗岩要经受更多期次的构造运动，其节理裂隙就更发育，直接影响花岗岩的块度，以甘肃境内饰面用花岗岩矿床为例，主要形成于华力西期及印支期岩浆岩，少数矿床形成于加力东期岩浆岩，且加力东期饰面用花岗岩矿床岩石受到的应力较大易被风化，荒料块度较小。

　　四、岩浆结晶作用的影响因素

　　花岗岩岩石的结构、构造、矿物粒径、结晶程度等对饰面用花岗岩石材的色泽、物理性能、完整性等特征有直接影响。

　　岩浆结晶缓慢的岩体部位，一般为岩体的中心相，岩石呈粗粒及似斑状结构，常形成较大的晶体，原生流动构造不清楚，岩性十分均匀(见图-1)，且晶体之间结合强度较强，作为饰面用矿，其色调、压缩强度、弯曲强度一般很好。满足质量要求的该类矿床较多。

　　岩浆结晶相对较快的岩体部位，一般为过渡相，分布在中心相的外围，岩石为中细粒或中粗粒结构和似斑状结构，矿物结晶颗粒相对较小且分布均匀，色泽变化较小(见图-2)，结构致密且比较均匀，晶体结合强度较强。常能形成质量较好的饰面用花岗岩矿床。

　　图-1 似斑状二长花岗岩(中心相)                  图-2 中细粒二长花岗岩(过渡相)

    岩浆结晶迅速的岩体部位，一般为边缘相，分布在过渡相的外围，岩体的最边部，岩石为细粒或细粒斑状结构，矿物颗粒较小且粒径变化较大，色泽有一定变化（见图-3），结构较致密，岩石强度较好，但常形成明显的原生定向构造和含有较多的围岩捕掳体。所形成的饰面用花岗岩矿床规模一般较小。

　　图-3细粒二长花岗岩(边缘相)

　　此外，岩浆在冷凝结晶的过程中体积要发生收缩，从而在花岗岩体中产生裂隙，即“原生节理”。花岗岩中的原生节理一般有三组，彼此近于垂直，三个方向的节理把岩体切割成大大小小的近似的立方体、长方体的块体。原生节理在边缘相中表现最清楚，尤其是平行于接触面的节理最为发育。

　　五、构造运动影响因素

　　花岗岩体经造山运动向上抬升的过程中，期间要经历不同强度局部构造运动的影响，该系列构造运动直接作用于岩体，能形成岩体内大的构造断裂及次生断裂，对岩石完整性破坏较大。此外，早期形成的原生节理裂隙也在构造运动作用下，部分发育成为其他断裂构造。各级断裂可能灌入含矿物水、热液等，对花岗岩岩石有不同程度的风化及交代作用。

　　不同构造带的接触部位是构造应力最强的地带，位于接触部位的岩体必定经受强烈构造运动的破坏作用。远离相邻构造带接触部位，其受构造运动的影响程度明显降低，岩石破坏程度较小，岩石完整度较高，常能形成荒料块度较大的矿床。

　　六、结论

　　全文依据饰面用花岗岩矿评价内容，对影响花岗岩矿床岩石花色、物理性能、完整性等主要质量的地质影响因素展开探讨，并对各地质影响因素进行以下总结：

　　(1)岩浆侵入规模是能否形成花岗岩矿床的前提条件，只有较大规模的花岗岩侵入，才更有潜力形成规模较大、数量较多的饰面用花岗岩矿床;岩浆岩侵入时期较早的花岗岩体经历的构造运动较多，对岩体破坏较大，反之，影响较小。

　　(2)岩体中心相、过渡相及边缘相的矿物结晶快慢的不同，对矿物大小、岩石结构、构造等有着决定作用，对应岩石的花色、岩石强度有着明显不同，以及不同相带岩石节理裂隙发育程度不同，岩体中心相、过渡相在各方面有着更好的岩石特征，一般能形成质量较好的饰面用花岗岩矿床。

　　(3)构造运动对岩体完整性有着很大的破坏作用，远离相邻构造带接触部位的岩体经受的破坏作用相对较小，相对接触部位的岩体更能形成饰面用花岗岩矿床。

　　笔者通过以上各方面的总结，认为晚期形成的花岗岩矿床矿石质量优于早期形成的矿床;饰面用花岗岩矿的成矿主要在岩体的过渡相、中心相，其次是边缘相;在构造发育的地带，远离相邻构造带接触部位一定距离的岩体其饰面用花岗岩矿床成矿潜力更大，

　　参考文献

　　[1]中华人民共和国地质矿产行业标准. (DZ/T0291-2015)《饰面石材矿产地质勘查规范》,2015年10月26日发布.

　　[2]吴福元.李献华.杨进辉等.花岗岩成因研究的若干问题[J].《岩石学报》,2007(6).

　　[3]刘奇川.空卡梁子花岗岩矿床特征及开发利用前景[J].《中国非金属矿工业导刊》,1998(3).

　　[4]王炳良.对饰面石材矿产资源地质勘查工作评价的探讨—以安溪台安矿山矿产资源的勘查与评价为例[J].《石材》,2009(8).

　　[5]刘仕辉.浅谈饰面石材矿床勘查工作的技术与方法[J].《能源.地矿》,2014(10).