赵佳佳

（中国建筑材料工业地质勘查中心内蒙古总队，内蒙古 呼和浩特 010010）

1 区域地质

1.1 地层

根据1996 年出版的全国地层多重划分对比研究《内蒙古自治区岩石地层（15）》，本区前中生代地层区划属华北地层大区、晋翼鲁豫地层区、阴山地层分区、阿拉善右旗地层小区；新生代地层区划属阿拉善地层区潮水地层分区。区域上缺失地层较多，出露分布的地层仅有：太古界乌拉山群，第四系上更新统、全新统。

（1）太古界乌拉山群：该层主要分布于图幅的南东部边缘，其次在图幅中北部呈断续带状分布。岩层走向北西 295°～335°，倾向南西 205°～245°，倾角 65°～75°。岩性主要为灰黑色、灰绿色黑云斜长片麻岩、灰色黑云母石英片岩夹石英岩、大理岩。地层厚度大于1761.60m。下伏于第四系上更新统及全新统之下。

（2）第四系上更新统：零星分布于图幅北西部、南东部山间谷底及山前地带。为洪积灰、灰褐色砾石、含砾砂土。厚度大于30m，不整合上覆于老地层及侵入岩体之上，与全新统地层呈假整合接触。

（3）第四系全新统：广泛分布于图幅北东部，约占图幅面积的30%，属巴丹吉林沙漠。为浅黄、灰白色中细、细粒砂。成因为风成、风积砂。成分为石英、长石和岩屑。厚度0.5～200m，上覆于老地层及侵入岩体之上，与上更新统呈假整合接触。

1.2 构造

本区域所处大地构造位置为华北地台、阿拉善台隆、雅布赖山断隆西段。区域第四系覆盖面积约占40%以上，出露的基岩绝大多数为侵入岩，地层缺失甚多，且地层出露少、分布面积小，因而所表现的构造形迹主要为断裂构造，未见褶皱构造。区域断裂构造较发育，图幅范围内共展布断裂构造7条，编号为F1-F7，主要分布于图幅中南部。主要构造为近东西向断裂构造，其次为北西向断裂构造，对近东西向断裂构造有破坏作用。

（1）近东西向断裂：近东西向断裂，在图幅内共分布4条，其中F2、F3号逆断层规模较大，展布于石城、腰泉以北，呈近东西向贯穿基岩区，向西延伸至图幅外，向东没于巴丹吉林沙漠之下，出露长度16～18.50km，走向80°～95°，倾向170°～185°，倾角60°～80°，断层性质为逆断层。在断层两侧裂隙呈带，岩石破碎，破碎带宽10～200m。F2号逆断层受南北向压应力的强烈挤压，使岩体下盘向东位移约260m。断层西段被北西向F4号平移逆断层切割错动位移约350m，附近片理化及蚀变现象较明显。F1、F7号逆断层位于图幅南部，走向、倾向与F2、F3号逆断层一致，倾角相近，其规模相对较小，展布长度3.5～4.95km。断层性质为逆断层。

（2）北西向断裂：北西向断裂构造位于图幅西侧，共计3 条,断层走向北西332°，倾向62°，倾角60°～75°，基本呈斜列式等距排布。为区域内后期构造，F4号断层切割错断了近东西向的F2号断层，沿断裂带两侧岩石比较破碎，局部钾长交代作用比较明显，断层性质为平移逆断层。

1.3 岩浆岩

区域内岩浆岩发育，主要为白垩纪深成侵入岩，其次为不同时代的脉岩。占基岩出露区面积的95%以上。

白垩纪侵入岩：该期侵入岩体，从岩性上看，属中性—酸性侵入体，由老至新呈基性到酸性变化。从侵入时间上看，岩体间存在明显的侵入关系，根据侵入关系表现出来的先后次序，将区域出露的侵入岩划分出三次侵入体。第一次侵入体岩性为石英闪长岩；第二次侵入体岩性分别为二长花岗岩—斜长花岗岩—黑云母花岗岩；第三次侵入体岩性分别为钾长花岗岩、花岗岩、斜长花岗岩。三次侵入体绝大多数为中细粒结构过渡相岩石，岩体分异不明显，细粒边缘相仅在图幅边缘处接触带局部地段残留，其宽度5～10m。

2 研究区地质

经勘查，研究区内共圈出5 个矿体，根据矿体的分布位置，将其分为2个相对比较集中的区域，由北至南编号为Ⅰ区、Ⅱ区。

2.1 地层

研究区地层简单，仅在Ⅰ区、Ⅱ区零星分布第四系全新统风积砂，呈半月状、垅状沙丘分布于Ⅰ区南东部、Ⅱ区中西部。在平坦地段，还分布很小的丛草沙堆群。地层厚度0.5～5.0m。岩性为风积砂，呈浅黄色、灰白色，主要由细粒级石英、长石及泥质组成；其次掺杂少量黑云母花岗岩岩屑。上覆于白垩纪花岗岩岩体之上。

2.2 构造

研究区内地形整体变化不大，无明显落差地貌，出露基岩均为白垩纪黑云母花岗岩，除在Ⅰ区、Ⅱ区被第四系全新统风积砂零星覆盖外，基岩裸露较好。未发现褶皱及较大断裂构造，构造形迹主要表现为发育较多的节理裂隙。节理裂隙分布在各矿体周围及穿插于矿体的内部，是影响矿体规模及完整性的主要因素，现将其特征分述如下：

（1）矿体外围节理裂隙构造特征。矿体外围节理裂隙密集呈带，又相互穿插，各方位走向均有发育，基本无规律。但从地貌上看具有以下两个特点,一种为地貌形态成小山状凸起，各种节理裂隙成不规则网状交叉，使岩体支离破碎，近地表处略有风化，岩石硬度下降，岩石块度及质量均不符合矿体要求，判断比较直观；另一种为地貌为凹洼地段，该地段局部富集薄层（0.1～0.3m）风积砂土，由于节理裂隙密集，为植物扎根提供了空间也提供了相对湿润适合生长的条件，所以矿体周围地表植物有相对密集的地段，为裂隙发育地段。经在研究区Ⅰ区K3 矿体南侧；Ⅱ区K4 矿体北西侧，K5矿体南东侧。

（2）矿体内部节理裂隙构造特征。经各矿体勘查线线节理统计，研究区节理裂隙在平面上均呈“直线型”延伸，长度一般几米至几十米。节理裂隙面平直，多数节理裂隙结构面闭合较紧，无填充物，少数节理裂隙面可见擦痕及摩擦镜面，根据上述节理裂隙之特征，研究区内节理裂隙性质应属压扭性剪节理裂隙构造。I 区K2 矿体西南部节理裂隙偶见石英细脉填充，脉宽约1mm。研究区主要发育两组裂隙，其中一组走向北东，另一组走向北西，二者多成互切关系。

①Ⅰ区节理裂隙构造特征。Ⅰ区内3 个矿体9 条勘查线节理裂隙统计，主要发育两组节理裂隙：其中一组为北东向，走向9°～85°，倾向北西或南东，倾角43°～85°，一般在60°～80°之间，以陡倾斜为主。另一组为北西向，走向271°～350°，倾向北东或南西，倾角50°～82°，一般在65°～80°之间。两组节理裂隙走向夹角6°～85°（图1）。

②Ⅱ区节理裂隙构造特征。Ⅱ区内2 个矿体8 条勘查线节理裂隙统计，主要发育两组节理裂隙：其中一组为北东向，走向北东1°～85°，倾向北西或南东，倾角50°～84°之间，以陡倾斜为主。另一组为北西向，走向271°～359°，倾向北东或南西，倾角48°～79°之间。两组节理走向夹角2°～90°。矿体裂隙以北东向为主，以北西向次之。由于两组裂隙互切，形成较多的“X”型节理裂隙（图2）。

2.3 岩浆岩

研究区内岩浆岩较发育，主要为白垩纪第一次侵入的石英闪长岩和第二次侵入的黑云母花岗岩，其次为与白垩纪侵入体同浆同源的的脉岩，现分述如下：

（1）白垩纪石英闪长岩：该岩体仅出露于Ⅱ区北东角，向北东延伸出Ⅱ区外，为区域白垩纪第一次侵入体的一小部分，在区域上呈岩株状产出，被白垩纪第二次侵入岩侵入。根据野外观察及岩矿鉴定：岩石呈灰黑、暗灰色，半自形细中粒结构，块状构造，由斜长石、角闪石、碱性长石及石英组成。浅色矿物为长石、石英，颗粒粒径多分布在2～5mm 之间，暗色矿物为角闪石、黑云母，颗粒粒径为1～2mm。部分晶体受应力作用，发生碎裂，形成显微裂隙，裂隙并未破坏矿物的完整性，矿物上无明显位移。

白垩纪黑云母花岗岩：该岩体大面积出露于研究区Ⅰ、Ⅱ区，为区域白垩纪第二次侵入体的一部分，区域上呈岩基状产出，规模较大。研究区内黑云母花岗岩基本裸露，仅局部零星覆盖第四系全新统风积砂。本次勘查的饰面石材花岗岩矿体赋存其中。根据野外观察及岩矿鉴定，岩石呈灰白色，呈半自形细中粒花岗结构，块状构造。矿物颗粒粒径多分布在2～5mm,少量在1～2mm 之间,偶见大于5.0mm 颗粒。岩石主要由碱性长石、斜长石、石英组成，次要矿物为黑云母。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

研究区饰面石材花岗岩矿体赋存于白垩纪第二次侵入的黑云母花岗岩岩体中，研究区内基岩基本裸露。经填图及工程控制，研究区共圈定饰面石材花岗岩矿体5个。其中北西部Ⅰ区范围内共圈定3个矿体，为K1-K3矿体，中部Ⅱ区范围内共圈定2个矿体，分别为K4、K5矿体。其中K1、K2为研究区主要矿体。

3.2 矿体规模、形态及节理裂隙率

（1）K1矿体：出露分布于Ⅰ区南西部，矿体长轴平面延展方向为北西—南东向，平面展布形态呈似椭圆形，边界较规则。地表由20 个地质点圈定和1 条勘查线控制，深部由2个钻孔控制。矿体北西—南东最大长度98.62m，北东—南西最大宽度38.39m；工程控制矿体厚度31.46～35.27m，平均33.37m；厚度变化系数8.07%，属于厚度稳定的矿体；矿体埋深0.00～41.80m；理论荒料率Hl为24.70%；矿体内有3 个夹石，编号为JS1、JS2 及JS3；矿体范围内地表最大相对高差约6.12m，一般高差在3～4m。矿体垂深形态呈板状，形态较简单。岩性为黑云母花岗岩，细中粒结构，块状构造。矿石总体颜色呈灰白色，色差变化不大，荒料花色较均一。

（2）K2矿体：出露分布于Ⅰ区K1矿体南东约150m处。矿体长轴平面延展方向为近东西向，平面展布形态近似半月形，边界较规则。地表由25个地质点圈定和3条勘查线控制；深部由5个钻孔控制。矿体近东西最大长度148.15m，近南北最大宽度62.31m；工程控制矿体厚度21.54～36.61m，平均29.15m；厚度变化系数18.30%，属于厚度稳定的矿体；矿体埋深0.00～44.60m；理论荒料率Hl为23.17%；矿体内有2个连续夹石，编号为JS4和JS5；矿体范围内地表最大相对高差约7.10m，一般高差2～4m。矿体垂深形态呈板状，形态较简单。岩性为黑云母花岗岩，细中粒结构，块状构造。矿石总体颜色呈灰白色，色差变化不大，荒料花色较均一。

3.3 矿体荒料率

本次工作在K1 矿体中进行体图解荒料率测定统计点2处，平均体图解荒料率32.55%。K2矿体中进行体图解荒料率测定统计点2 处，平均体图解荒料率29.50%。本次选择在首采区K1主矿体Ht1体图解荒料率测定统计点进行了试采，试采采坑长15m，宽14m，平均深1.10m，采坑体积为231m3。在此试采采坑内共采出荒料35 块，荒料总体积为58.65m3。试采荒料率Hs=25.39%。经计算各矿体理论荒料率均大于《饰面石材矿产地质勘查规范》（DZ/T 0291-2015）附录C.1.3.2中关于荒料率不小于18%的要求。

3.4 矿体中色斑、色线特征

经地表填图、体图解荒料统计、钻孔岩芯及试采荒料观察，K1 矿体中偶见色斑,色斑一般为暗色矿物的析离体，以椭圆状、条纹状等形态的流纹构造，一般直径或长轴方向3～15cm；在K3矿体见色线，为花岗细晶岩脉，宽度2～24cm；总体上矿体中色斑、色线规模较小，在生产加工板材中予以剔除，对板材整体美观影响微弱。

3.5 矿石质量

根据野外观察及岩矿鉴定，研究区5个饰面石材花岗岩矿体矿石岩性均为黑云母花岗岩，颜色呈灰白色，呈半自形细中粒花岗结构（图3、图4），块状构造。矿物颗粒粒径多分布在2～5mm,少量在1～2mm之间,偶见大于5mm 颗粒。岩石主要由碱性长石、斜长石、石英组成，次要矿物为黑云母。

研究区5个矿体内共采取化学分析样10件。各矿体取2 件分析样。各矿体样品化学成分含量接近、稳定，岩石化学成分以 SiO2、Al2O3为主，K2O、Na2O 次之。根据矿石中K2O、Na2O、CaO 和Al2O3间的分子数关系（Al2O3＞CaO+Na2O+K2O），说明区内花岗岩在扎氏分类中属SiO2过饱和钙碱性花岗岩。

矿石自然类型为黑云母花岗岩，经野外编录非抛光标准样与非抛光基本样对比、抛光标准样与抛光基本样对比，5个矿体矿石的结构构造和矿物组合完全相同，总体颜色为灰白色，矿石工业类型属饰面石材花岗岩。

矿石加工技术性能试验结果表明，本研究区矿石所加工成的花岗石板材总体颜色为灰白色，质地坚硬，光泽度鲜亮，耐磨损，矿物颗粒镶嵌紧密均一；组成的花纹自然和谐，色差变化不大，无裂纹、色斑、色线；无硫化物矿物，铁质矿物含量甚微；颜色、光泽、花纹浑然一体，可拼性良好。经抛光基本样的组拼与标准样对比，矿石的色调及花纹在水平方向和垂直方向上没有变化，颜色自然和谐，装饰效果庄重大气。综合上述，本研究区饰面石材花岗岩板材从颜色、花纹、光泽度、矿物成分、物理性能及装饰效果等条件来看，研究区矿石品种应属中档花岗石类饰面石材。

3.6 矿石颜色花纹及商业命名

经研究区所采取的基本样、抛光样一一与标准样进行对比，本研究区矿石总体颜色为灰白色，细中粒结构，矿物镶嵌紧密，颜色均一，色泽细腻；浅肉红色长石呈他形—半自形柱状均匀分布，为矿石点缀色调；灰白色石英呈他形粒状均匀分布，色调与浅肉红色长石色调相得益彰；黑色—灰黑色黑云母呈星点状、片状镶嵌于长石、石英之中，且分布均匀，使之矿石整体颜色自然和谐，花纹美观大气，装饰效果庄重典雅。根据矿石标准样特征以及饰面石材商业命名原则，拟定商业名为“乌金麻”。

4 矿床成因及找矿标志

区域上广泛分布着白垩纪侵入岩，据1∶20万《平川幅》（J-47-V）和《咸水幅》（K-47-XXXV）区域地质（矿产）调查报告，结合本次地质工作研究，认为研究区饰面石材花岗岩矿赋存于白垩纪第二次侵入的花岗岩岩体之中，岩性为黑云母花岗岩，矿床成因为酸性岩浆岩成因。该地区具有寻找饰面石材花岗岩矿的较好地质背景。找矿标志：在地表植被生长稀少区域,出露地表的小山状、平板状花岗岩岩体。