世界花崗巖礦產資源十分豐富,只是局部或品種不足。壹般來說,在火成巖分布區或深變質巖帶中可能有花崗巖礦產資源。但作為裝飾用石,對花崗巖的顏色和質量要求很高,所以出產著名花崗巖的國家並不多。由於花崗巖是大宗礦產,大多是局部勘探或按需開采,很少有大規模的超前地質勘探,因此世界上尚無花崗巖礦產資源量和儲量統計數據的報道。
花崗巖礦床分為巖漿花崗巖礦床和區域變質花崗巖礦床。巖漿礦床分布於我國各主要地質構造單元,形成於前寒武紀、加裏東期、海西期、印支期、燕山期和喜馬拉雅期,其中燕山期和海西期花崗巖礦床分布最廣。區域變質礦床多分布於華北地臺,成礦期以太古代為主。礦體大面積出露,呈帶狀分布。巖性多為酸性或堿性混合巖化或鉀質花崗巖系列。我國地質條件復雜,構造運動多,巖漿活動頻繁,廣泛形成於各個地質時代,發育於不同構造單元的巖漿巖系和深部變質巖中,為我國花崗巖礦床提供了廣闊的找礦前景。
二。礦床類型和地質特征
中國花崗巖礦床類型復雜多樣,主要是巖漿巖和變質巖。根據花崗巖礦床的成因,可分為兩大類和14亞類,見表19-4。
表19-4花崗巖礦床成因類型
1.西陵丘東莊紅色花崗巖礦床
該礦床屬於變質混合花崗巖型花崗巖礦床,位於山西省東北部靈丘縣杜峪鄉東莊村,距靈丘縣城70多公裏,交通便利。
東莊礦區位於都峪巖體中心的壹小部分。獨峪巖體東西長15公裏,南北寬9公裏,呈紡錘形,面積96平方公裏。混合交代-與圍巖侵入接觸。圍巖為太古代樊氏群黑雲母麻粒巖,夾角閃巖、黑雲母或黑雲母石英片巖。巖體為晚太古代的片麻巖花崗巖,巖石呈灰色,淺肉紅色,片麻巖狀,條痕狀構造,雜色構造,中粗粒變粒結構,交代構造明顯,斜長石交代斜長石,縫合線蠕動構造,含斜長石,少量應時交代斜長石,呈穿孔交代構造。礦物成分:微斜長石40% ~ 50%,斜長石65,438+05% ~ 20%,應時20% ~ 25%,黑雲母約65,438+00%。巖體為穹狀再生混合花崗巖。地質特征如下:
1)具有壹定的分帶性,混合花崗巖由條帶狀斑巖和角礫巖的混合巖帶向中部形成,巖體規模較大。
2)巖體與圍巖之間沒有明顯的接觸邊界,往往表現為過渡關系。總的來說,接觸帶寬、礦物成分逐漸變化,黑雲母含量減少,長石和應時增加。除條紋狀混合巖外,還形成斑狀、角礫巖和眼球狀混合片麻巖。
3)混合花崗巖主要分布在低角閃巖相中,具有重熔選擇性交代的特征,多與原巖有關。
4)巖體主要為黑雲母花崗巖。礦物組成:斑晶主要為正長石或微斜長石,含量壹般為25%,基質主要為正長石、微斜長石、應時和黑雲母。
5)巖體的混合巖化作用以鉀交代作用為主,後期以鈉交代作用和矽交代作用次之。壹般交代紋理明顯。交代作用後,部分斜長石形成鉀長石和微斜長石斑晶。隨著鉀交代作用的進行,斜長石的品位從巖體邊緣向中心遞減。交代結構主要包括清潔邊緣、交代侵蝕、蛭石、縫合線以及脈狀和粒狀應時集合體。
6)巖體的巖石化學成分表明,都峪巖體屬於花崗巖混合巖化。
7)巖體中有殘留物。
東莊礦區出產的花崗巖商品名為“貴妃紅”,屬於朱紅-醬紅色片麻巖花崗巖。礦石具有鱗片狀變粒片麻巖結構和片麻巖構造。礦物粒度為0.3 ~ 8毫米;礦石化學成分:SiO274.04%,TiO20.32%,Al2O312.81%,Fe2O30.51%,Na2O3.10%%,K2O 4.90%;礦石物理性質:抗壓強度175MPa,抗彎強度11.2MPa,肖氏硬度98.8度,密度2.61g/cm3。“貴妃紅”花崗巖是壹種結構均勻、色澤和諧、裝飾性好的高檔石材。
礦床開采技術條件:東莊礦區呈東北-西南走向分布,寬約450m,區內節理裂隙發育,可成為大塊廢料。該地區表土厚,開采困難。
2.四川蘆山馬桑壩紅色花崗巖礦床。
該礦床屬於巖漿酸性巖紅色花崗巖礦床,是壹個中型高品位花崗巖礦床。礦區位於四川省蘆山縣大川鄉,距蘆山縣城80多公裏,山路蜿蜒,交通條件良好。
本區大地構造位置屬於揚子地臺邊緣坳陷帶中的龍門山前構造帶南段。礦區僅出露上泥盆統元古峪組黃水河組和沙窩子組。礦區巖漿巖為晉寧-澄江四期產物,為侵入酸性巖,主要為花崗巖和花崗閃長巖。礦區未發現大型褶皺和斷層,但節理裂隙較發育。
礦體形態簡單,壹般呈楔形,走向東北60°左右;它在東北方向逐漸變細,在西南方向變寬並延伸出該區域;礦體長度超過1000米,平均出露寬度為216米,最大相對高差為330米。
礦石類型單壹,均為紅色中粗粒花崗巖,塊狀構造,花崗巖構造,少數具鑲嵌構造;礦物成分簡單:長石含量約65%,應時含量約30%,黑雲母含量2% ~ 3%;副礦物為白雲母和石榴石。
礦石化學成分:SiO273.4%,TiO20.01%,Al2O314.83%,Fe2O30.71%,Na2O 4.85%,K2O3.34%。
礦石物理性質:抗壓強度91.0 ~ 97 MPa,抗剪強度26 ~ 26.7 MPa,肖氏硬度66 ~ 78度,光澤度92 ~ 97度。
馬桑壩的紅色花崗巖顏色純正,色斑線少,可作為裝飾用石,拼讀性好。礦石加工技術性能好,產量高,壹般可達25 ~ 28m2/m3。
礦床開采技術條件:礦區位於陡坡地貌區,溝谷較為發育,水文地質簡單;礦區邊坡巖體穩定完整,工程地質簡單;基巖風化帶厚度壹般小於1m,剝采比約為0.1∶1,適合露天開采。礦區理論廢棄率為35.8%。目前,小規模的土著試采。四川省蘆山縣馬桑壩花崗巖礦區域地質示意圖見圖19-1。
圖19-1四川省蘆山縣馬桑壩花崗巖礦區域地質示意圖
3.山東濟南華山輝長巖黑色花崗巖礦床
該礦床屬巖漿基性巖型花崗巖礦床,位於山東省濟南市東北部花山地區,交通便利。礦床為輝長巖侵入奧陶系灰巖,巖體為燕山期。北有鵲山,西有瑤山、蘇山、匡山。東部有臥牛山、光光頂、廬山;南蚩尤山、鹽池山及巖體向東北方向延伸,長約27km,平均寬約10km。巖體總面積270km2,地表露頭約占巖體總面積的3%。巖體可能是壹個傾向NW的巖盆,屬於深源基性侵入體。
巖體具有明顯的分異特征,以西部的無影山為中心,向外依次分布橄欖輝長巖、橄欖輝長巖、橄欖輝長巖、蘇加布羅、黑雲母輝長巖等巖相。壹般在平面上呈環狀分布。在巖體的東部,以臥牛山為中心,也具有同樣的分異特征。
含蘇橄欖石的輝長巖呈ne向分布,長約2.4km,寬約0.4km,巖體東側的臥牛山也屬該巖相。
橄欖巖分布在含橄欖巖輝長巖外圍,與含橄欖巖輝長巖呈過渡關系。大部分含橄欖石輝長巖被第四系覆蓋。含黑雲母的輝長巖是巖體的邊緣相,與圍巖(奧陶系灰巖)有侵入關系。
輝長巖節理發育良好,多為原生節理,其次為晚期構造造成的裂隙,使巖石破碎。
礦石特征:輝長巖外觀有明顯的球狀風化和柱狀節理。巖石新鮮面深灰色、深灰色,風化面紅褐色,礦物粒徑以中粗顆粒為主。有光澤的長而綠的結構;塊狀構造、條帶狀構造和斑狀構造。
礦物組成:以斜長石為主,其次為單斜輝石、橄欖石、黑雲母和少量磁鐵礦、角閃石、磷灰石。
礦石化學成分:SiO248.58%,Al2O314.80%,Fe2O31.39%,FeO8.95%,CaO8.80%,MgO14.54%,Na2O2.1%,K2O0.49%。
礦石的物理性質:抗壓強度257.0MPa,抗彎強度36.7MPa,肖氏硬度79.8度,密度3.07g/cm3。
該礦床產出的輝長巖商品名為“濟南青”,出口編號為“301”。顏色為灰黑色,裝飾效果好。屬於高檔黑色系列花崗巖,可用於精密測量儀器的裝飾板和平臺。
開采技術條件:礦區部分巖石出露,適合露天開采。輝長巖未經歷強烈的後期蝕變,僅巖體邊緣和晚期巖脈兩側有蝕變,但不影響整個輝長巖體的質量。
三。資源分布的成礦規律
我國已探明的花崗巖礦產主要集中在經濟發達的華東和華北地區,兩個地區的總儲量約占全國的75%。在各省、自治區、直轄市擁有的儲量中,山東省居首位,約占全國總量的32%;北京排名第二,福建排名第三。優質高檔花崗巖的產地主要分布在四川、山西、內蒙古、廣西等省(自治區)。
根據國家礦產儲量委員會關於礦床規模劃分的標準,大於5000萬m3的花崗巖礦床為大型,654.38+00萬~ 5000萬m3為中型,小於654.38+00萬m3為小型。中國有5個大型花崗巖礦區,分布在北京、山東、湖南和福建。23個中型礦區。中國單板用大中型花崗巖礦區分布見圖19-2。
中國已探明和開發的花崗巖礦床壹般可分為巖漿花崗巖礦床和變質花崗巖礦床。它的時空分布是不同的。
1.巖漿花崗巖礦床
它是由高溫巖漿侵入地殼不同部位經過冷凝結晶而形成的,與圍巖有突侵關系,具有典型的高溫熔融冷凝的結構特征。
這類礦床包括壹系列超基性巖、基性巖、中性巖和酸性侵入巖及火山巖,分布於中國各大地質構造單元,主要在褶皺帶;形成時代可分為前寒武紀、加裏東期、海西期、印支期、燕山期和喜馬拉雅期,其中燕山期和海西期花崗巖礦床分布最廣。
1)酸性和中酸性巖漿巖中的花崗巖礦床中國酸性和中酸性巖漿巖以花崗巖和花崗閃長巖為主,分布廣泛。大部分形成於海西期至燕山期。
海西期:分布於西北和東北,如昆侖山、天山、阿爾泰山、內蒙古、大興安嶺等褶皺系,多為大型花崗巖基。
印支期:主要分布在巴顏喀拉、甘孜、秦嶺等褶皺系。
燕山期:分布於全國各地,特別是揚子地臺、華南褶皺等我國東部和南部地區,常呈現大塊基巖。
圖19-2中國選礦用花崗巖礦分布圖
酸性和中酸性巖漿巖壹般為淺-中-深侵入相,巖體呈基巖、巖株、巖結核狀,規模較大。巖石多為淺色、淺灰色、灰白色、淺肉紅色等。,而且都是晶體結構,技術上大多屬於普通花崗巖品種。代表性礦床有福建壽寧花崗巖礦區。
2)基性和超基性巖的花崗巖礦床我國的基性和超基性巖漿,包括輝長巖和橄欖巖,多沿深大斷裂帶產出,形成時代不同。巖體通常規模較小,以礦脈、巖石或巖石的形式出現。巖石的顏色是灰綠色、灰黑色和黑色,它具有完整的晶體結構。技術上屬於黑色花崗巖系列,其中色調深、花紋典雅、質地清新、結構均勻、物性優良的屬於名優品種。代表性產地有北京密雲前寒武紀角閃巖、福建松溪燕山期輝石閃長巖和福建邵武喜馬拉雅期輝長巖。
3)堿性巖漿巖花崗巖礦床我國有零星的堿性巖漿巖,主要分布在海西晚期和燕山晚期。堿性巖中的霞石正長巖可用於建築裝飾。雲南建水燕山期堿性巖霞石正長巖是壹套藍色花崗巖系列,夾紫藍色斑巖。
4)火山花崗巖礦床多分布在我國東南沿海火山巖發育帶。中生代侏羅紀和白堊紀火山巖中有紅色流紋質凝灰巖。四川冕寧、喜德的元古界小相嶺流紋巖,具有熔融凝灰巖結構和假流紋巖結構,壹般為紅褐色和暗紫色,工藝名稱為喜德紅花崗巖。東南沿海的火山巖在很多地方被開采,如浙江縉雲的凝灰巖、福建閩侯的紫紅色凝灰巖熔巖、福建永泰的紫紅色條帶狀流紋巖等。
2.變質花崗巖礦床
變質礦床或交代花崗巖礦床是產於深變質巖系中的花崗巖礦床。花崗巖礦體是壹種深變質巖,是原巖在區域變質作用下發生強烈交代作用,逐漸改變巖石的成分、結構和構造而形成的。其中混合巖、片麻巖、混合巖化花崗巖可作為花崗巖。
變質花崗巖礦床多分布於華北地臺,成礦時代主要為太古代。含礦巖系包括太行山阜平群、魯西泰山群、嵩山登封群、燕山桑幹群和遼東鞍山群。礦體出露面積大,呈條帶狀分布。巖性多為酸性或堿性混合巖化或鉀質花崗巖系列,常見片麻巖結構,巖石紅色,結構均勻或花紋美觀,可滿足名優石材的要求。代表性礦床有山西靈丘太古宙混合巖化片麻巖花崗巖礦床和河南偃師太古宙混合巖化花崗巖礦床。