赞皇杂岩中菅等花岗岩体建筑石材矿特征(续)

谭 均

（中国建筑材料地质勘查中心河北总队，河北 保定 071051）

(上接本刊2013年第1期)

3 菅等花岗岩体建筑石材矿特征

3.1 宏观分布特征

在岩体露头的东北部，岩石风化强烈，近地表岩石多不成块，目前还没有人开采建筑石材矿。近几年在岩体露头的西部及南部，经勘查确认的建筑石材矿有：岩体西部的马山矿区和虎山矿区，岩体中南部的炉子沟矿区和安上矿区，岩体南部的寺庄矿区和魏家辉矿区，另外在郝家庄至土寨一带、西冷水一带也有系列民采点。这些矿区和矿点呈零星分布，地表风化层浅，一般小于2m。这些矿区和矿点是被一系列节理裂隙破碎带和冲沟及第四系分割成孤立的岩块，节理裂隙破碎带走向大体呈200°和300～320°两个方向，受早元古代构造运动影响明显，这些节理裂隙破碎带岩石风化强烈，呈松软状或残积砂砾状(在这些带上有暗色矿物析出铁质，含量不高，但有人采选软贫铁矿)，对岩体的成材性造成了巨大破坏，或许又成为后期构造运动应力释放的场所，从而减缓了后期构造运动对这些孤立的岩块的冲击。

岩体上的建筑石材矿有三种：

(1)抛光饰面板材矿。包括炉子沟矿区、安上矿区和西冷水一带的矿点，对应的是岩体中部的岩石，中粗粒花岗结构，块状—轻片麻状构造。炉子沟矿区所产抛光饰面板材被称为“临城红”，对应岩性是肉红色中粗粒轻片麻状钾长花岗岩；安上矿区所产抛光饰面板材被称为“黑白花”，对应岩性是淡肉红色中粒轻片麻状含黑云母二长花岗岩。

(2)建筑料石矿。包括寺庄矿区和魏家辉矿区，对应的是岩体中南部的岩石，中粒花岗结构，轻片麻状构造。所产石料具有“明暗条纹”，对应岩性是淡肉红色中粒含黑云母二长花岗岩或灰白色中细粒含黑云母二长花岗岩。

(3)毛面室外装饰板材矿。包括马山矿区、虎山矿区和郝家庄至土寨一带的矿点，对应的是岩体西边部的岩石，中细粒或细粒花岗结构，片麻状构造。马山矿区和郝家庄至土寨一带的矿点所产毛面室外装饰板材被称为“芝麻黄”，对应岩性是淡肉红色中细粒片麻状含黑云母钾长花岗岩和淡肉红色中细粒片麻状含黑云母二长花岗岩。虎山矿区所产毛面室外装饰板材被称为“黄木纹”，对应岩性为淡肉红色或灰白色中细粒含黑云母二长花岗岩 。“芝麻黄”和“黄木纹”，都产于斜长石具有绢云母化的半风化岩石，约在露头之下小于10m的范围内，再往下采就会是“芝麻白”和“白木纹”了，当然这种“白”不是纯白，而是浅肉红色和灰白色，花纹不变，品种应当也会不错，但随岩石坚硬程度增加，加工成本会有所提高。

3.2 质量特征

(1)使用性能。

抛光饰面板“临城红”、“黑白花”主要用于地板砖、窗台面、面盆板等，花纹较为均匀，花色较为协调，前者鲜艳，后者素雅。但由于该岩石多具有轻片麻理构造，纯块状构造的岩石较少，加工成的抛光饰面板，往往经风吹日晒，放一段时间后，加工之初色泽光亮的板面，会出现一些色泽浑暗的条带，可能是肉眼难辨的轻片麻理面上存在钾长石的轻度高岭土化和斜长石的绢云母化等原因。寺庄矿区和魏家辉矿区采出的建筑石料，主要用于建筑物、路、桥和水渠的基石，该石料棱角分明，石面平整，立方体外形较为规则，属于上等石料。毛面室外装饰板材“芝麻黄”和“黄木纹”主要用建筑物外墙装饰，这两种板材色调花纹古朴典雅，装饰效果自然大方。从石材商的出价情况看“黄木纹”的档次高于“芝麻黄”。

(2)物性特征。

样品除安上矿区取一件放射性比活度样外，其余均取自于马山矿区和虎山矿区。抗压强度、抗折强度、耐酸碱由国土资源部保定矿产资源监督检测中心测试，小体重样和湿度样由中国建筑材料工业地质勘查中心河北总队化验室测试，耐磨率样、放射性比活度样由国家建筑材料工业地质工程勘查研究院测试中心测试。物性测试结果见表3，可见抗压强度值远大于60MPa，抗折强度值大于8.0MPa，小体重值大于2.5g/cm3，湿度、耐磨率、耐酸度等值也均满足《花岗石》规范[11]中的有关要求。放射性比活度(见表4)对照产品类型限制标准(见表5)，CeRa=CRa+1.35CTh+0.088Ck(规范[15]中此表达式的字母C为a)；IRa=CRa/200；Ir=CRa/370+CTh/260+Ck/4200。

表3 物性测试结果

表4 放射性测试分析结果

可见放射性核素比活度CRa值远＜200Bq/kg，内照射指数IRa值远＜1Bq/kg，外照射指数Ir值＜1.3Bq/kg，镭当量浓度(CRae)值均＞350Bq/kg，远＜700Bq/kg，四项数值仅后一项达不到A类装饰材料的要求，满足B类装饰材料的要求。作为B类装饰材料除不宜用于居室内饰面外其他不受限制[9-10]。

表5 产品类型限制标准[9-10]

根据菅等花岗岩体岩石特征，其他矿区岩石强度、密度、硬度和耐磨率会大于马山、虎山两矿区矿石的强度、密度、硬度和耐磨率，吸水率或湿度、耐酸碱性、放射性均可参考上述测试数据。另外根据炉子沟矿区和安上矿区个体板材加工厂提供的数据：矿石摩氏硬度为6.7，光泽度一般达到79.3%～86.2%，达到了《花岗石》规范[11]中的有关要求。

(3)加工技术性能。

根据各矿区矿主提供：抛光板“临城红”,“黑白花”，每人解毛板1.2 m2/h，1 m3荒料出毛板30m2，板材厚2～2.5cm，每人8h，磨板5m2，锯型采用大圆锯，锯口宽1cm。建筑料石，每人平均解条石0.7m3/h，1m3荒料出条石0.9m3，条石规格有三种：0.3m×0.5m×0.8m、0.3m×0.6m×0.8m、0.2m×0.5m×1.0m。毛面外墙装饰板，每人8h平均采荒料0.8～0.9m3，毛料用圆盘锯切边、分割荒料，每班每人8h平均约分割7.5m3，由于片麻理发育，片麻理面平整，易解板，解板多由女工来完成，使用的工具是手锤和扁头铳子。西台峪一带的女工每人8h解板18～20m2，板材厚度1.5～3cm，规格分常规板和异型板，常规板规格为0.2m×0.4m(41元/m2)、0.15m×0.3m(36元/m2)、0.1m×0.2m(25元/m2)；异型板规格为0.1m×0.3m(35元/m2)、0.3m×0.6m(90元/m2)，括号中的价格为2012年初的价格。

(4)荒料率。

岩体中的暗色包体、暗色脉体、浅色脉体和呈残影状分布的黑云母等暗色矿物集中成的隐约条带，均为影响荒料率的不利因素，它们表现为色线、色斑或夹层。在炉子沟矿区和安上矿区突出的是由肉红色花岗伟晶岩脉体构成的色线；在马山矿区和虎山矿区突出的是斜长角闪岩脉体和呈残影状分布的黑云母等暗色矿物集中成的隐约条带构成的夹层；在寺庄矿区和魏家辉矿区，除了石英闪长岩包体和斜长角闪岩脉体不成块外，其他脉体或条带对料石成荒影响不大。

影响荒料率的另一个因素是地质构造，岩体经历了漫长的地质年代，留下了多次构造运动叠加的痕迹，这些痕迹中包括面状构造和小尺度的褶皱构造，面状构造包括节理和透入性面状构造片麻理。岩体作为一个相对稳定的整体，受构造运动的冲击，似乎保留了更多的构造运动的挤压痕迹，岩体边部受影响最大，向岩体中部冲击程度逐渐衰减，受影响较小。小尺度的褶皱构造主要出现在岩体东南部，对石材矿荒料率影响不大。岩体西边部马山、虎山一带片麻状构造的形成受早元古代构造运动影响明显，其产状与西侧早元古代官都群的岩石片麻理、片理产状大体一致，片麻理极为发育，且片麻理面平直，延伸较远，似层面。除马山、虎山矿区外其他矿区仅具轻片麻理，但其对抛光饰面板的荒料率的不利影响也较大，对料石的荒料率也有一定影响，片麻理对毛面外墙装饰板的荒料率没有不利影响，因为其板材规格尺寸较小。各矿区片麻理产状见表6。

表6 片麻理产状统计一览

岩体上的节理产状非常杂乱，位置不同，产状各异(见表7)。一般一个矿区都有一组较为稳定的X型共轭节理，节理缝宽1～3mm，节理面平直光滑，局部可见到擦痕，其组合呈隐隐约约的棋盘格子状，对荒料率的影响最大，它将岩石切割成菱形块状。矿区的其他节理，也为剪节理。节理间距一般为1～4m，局部较发育地段间距为0.4～0.5m。沿走向、倾向延伸几米至几十米不等。岩体西边部节理发育程度高于岩体中部。

表7 节理产状、间距和荒料率统计结果

影响荒料率的又一个因素就是采取荒料的方式。垂直或平行矿区主节理方向按一定的采掘宽度用金刚石串珠绳锯或大圆盘锯切割、解体荒料节省矿石，荒料率高。但目前这些石材矿主要由分散的小规模的个体开采，方式不规范，手段落后，采场凌乱，仅有个别矿山采用大圆盘锯分割荒料，其余都是采用空压机带动手持风钻打排眼装入炸药爆破的方式解体荒料。各个矿区的荒料率由实际生产荒料率结合理论荒料率确定，为32%～43%。目前实际生产荒料率为20%～40%。

(5)规模。

规模最大的是马山矿区，其次是虎山矿区(见表8)。

表8 矿体规模一览

4 结语

菅等花岗岩体的建筑石材矿，主要分布在南部和西边部。在南部由中南部向南边部，抛光饰面板由“红花”到“黑白花”再到具黑白条纹的建筑料石，但在西冷水又有抛光饰面板材；在西边部由内向外，毛面外墙装饰板由条纹不明显的“芝麻黄”到条纹明显的“黄木纹”，向地下深部变成“芝麻白”和“白木纹”。品种的变化必然影响到石材的价格，石材的价格一般是饰面板＞毛面板＞料石。岩体南部具有轻片麻理，因此岩体南部石材矿适宜小规模开采，遇见块状构造为主时，生产抛光板，轻片麻状构造明显时可以生产小规格的抛光板或石料。在岩体西边部，由于岩石片麻理发育，因而采不出抛光饰面板荒料，但片麻理面平整，是生产毛面外墙装饰板的有利条件。马山、虎山矿区规模较大，其板材品种特色鲜明，开发潜力较大，适宜规模化开采，应当采用先进的开采荒料的手段，规范化开采，减少资源的浪费。

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(续完)