吉林省安图县两江松花石矿地质特征及发展远景分析

与建材装饰2014年11月勤工程学院学报，2007，23（3）：1~6.[3]李维树，黄志鹏，周火明，景锋.基于P-R相关性研究的岩石地基承载力优化取值[J].岩土力学，2009，30（12）：3700~3704.[4]向志群.对软质岩石地基承载力的一点新认识[J].岩石力学与工程学报，2001，20（3）：412~414.[5]高文华，朱建群，张志敏，黄自永.软质岩石地基承载力试验研究[J].岩石力学与工程学报，2008，27（5）：953~959.[6]宋建波，彭盛恩.现有规范确定岩基承载力的三种方法之评述[J].四川建筑科学研究，2001，27（2）：27~29.[7]魏琅.南京地区软岩承载力的确定探讨[J].水文地质工程地质，1992，19（1）：48~49.收稿日期：2014-11-15作者简介：谭新（1981-），男，工程师，硕士研究生，从事岩石力学试验研究工作。原位承载力试点编号岩性对应单轴抗压强度标准值（MPa）极限承载力（MPa）比例界限值（MPa）承载力特征值（MPa）单值1/3倍极限承载力P1#中风化泥岩，较完整。4.57.512.503.002.50P2#5.17.892.633.38P3#4.78.262.754.51P4#4.910.143.384.51表1某工程的试验成果吉林省安图县两江松花石矿地质特征及发展远景分析杨涛尹千军薛兴岩（吉林省第六地质调查所吉林省延边市133000）摘要：本文笔者结合自身的工作经验，针对吉林省安图县两江松花石矿地质特征及发展进行了分析，仅供参考。关键词：松花石矿；地质特征；发展远景中图分类号：P619.2文献标识码：B文章编号：1673-0038（2014）48-0082-021前言吉林省安图县两江松花石矿位于安图县两江镇，本地盛产松花石，清朝早期就开始开采，已有几百年历史。松花石因最早发现于松花江流域并用于制做砚台工艺品而得名，史称“松花砚”。在清朝康熙年间松花砚就已成为宫廷用品，现在故宫博物馆内尚有珍藏。在我国松花石只产于吉林省，目前在白山市和延边州安图县两江等地均有所发现，据延边州志和安图县志记载，两江镇境内自古就有松花石产出，已发现了松花石开采的古遗址。该遗址已被安图县规划列为古遗迹保护对象。2松花石矿地质特征2.1区域地质特征矿区地处长白山支脉原牡丹岭的南部低山地区，地形西部稍高、东部低。所处大地构造位于中朝准地台（亚玉级）、辽东台隆（域级）、铁岭-靖宇台拱（芋级）、龙岗断块（郁级）的北东端。区域地层主要有下元古界集安群变质岩，中元古界色洛河群，上元古界青白口系沉积岩，中生界侏罗系和白垩系及新生界第四系。区域岩浆岩以侵入岩为主，其中有华力西晚期黑云斜长花岗岩，分布于区内北部北沟大顶子一带，呈大面积岩基状产出。燕山早期花岗岩、花岗闪长岩，分布于矿区附近，沿富尔河两侧分布，多呈岩株状产出。燕山晚期辉石闪长岩、石英闪长岩、闪长岩呈小岩株产出，零星分布于区内。区域构造线以东西向和北东向断裂构造为主，主要分布在区内的西北部，断层性质为压性。2.2矿区地质特征区内地层大体呈近东西向展布，主要有青白口系钓鱼台组和南芬组，下元古界集安群区域变质岩系，二者呈断层接触。青白口系地层为一套浅海相沉积的碎屑岩和碳酸岩类岩石。钓鱼台组其岩性主要为石英砂岩、石英岩；南芬组分布于矿区的中部，呈倒转地层出露，为主要含矿层位，其岩性为硅质微晶灰岩夹结晶灰岩、硅质岩、泥质灰岩及粉砂质泥岩。总厚度大于700m。区内岩浆岩主要为燕山期侵入岩，其岩性为中细粒花岗岩、花岗闪长岩，呈岩株状侵入于含矿地层中，对矿体有一定的破坏作用。区内地质构造为六人沟向斜，分布于两江六人沟以南，轴线呈波形弯曲，近东西向延伸，核部大致位于两江西北，由青白口系南芬组组成，两翼地层为钓鱼台组，轴面产状走向呈近东西向，倾向南，倾角为65毅左右。矿体的展布受该向斜构造所控制。3松花石矿矿体特征3.1含矿层地质特征区内松花石矿为沉积矿床，矿层主要赋存于青白口系南芬组下部岩性段中。该段岩性特征主要表现为黄绿色、灰绿色中厚层硅质微晶灰岩，夹黄绿色、紫色泥质灰岩及硅质岩，厚度跃700m。该层较稳定，倾向南，倾角65毅左右。3.2矿体特征区内松花石矿体系指赋存于上元古界青白口系南芬组地层下部岩性段中富含方解石小细脉的灰绿色、浅绿色、浅白色硅质微晶灰岩。矿体呈略带弯曲的长条状，近东西向展布，倾向南，倾角为60~65毅左右，矿体长度600m，厚度13.79~46.19m不等，平均37.40m，矿体内部含多条与矿体顺层产出的夹石（硅质结晶灰岩、地质·勘察·测绘·82·与建材装饰2014年11月SiO2Fe2O3Al2O3SK2ONa2OCaOMgOTiO2P2O5LOS39.252.075.070.010.130.0427.941.080.250.5823.16表1原矿的物化测试结果表硅质岩透镜体）。矿体最大埋深为110m，最小埋深为0m。3.2.1矿石质量（1）矿石结构、构造及物质组成矿石主要为硅质微晶灰岩，呈微晶及泥晶结构，细腻均一，层状及块状构造。矿物成分主要由方解石组成，含少量石英、绿泥石、粘土质矿物和铁质。方解石含量占70~99%不等，微晶粒状，粒径一般为0.004mm左右。石英多为颗粒状，各别以团块状形态产出，粒径0.01~0.02mm，含量约占10%左右。绿泥石，显微鳞片状，粒径0.05mm，呈条带状、眼球状分布，含量约占2%左右。粘土质矿物及微小的不透明矿物含量占1%。矿石中富含方解石细脉，其脉长延伸不大，脉宽1~5mm不等，呈不规则状-雁行状分布，含量10~20条/m。（2）矿石化学成分原矿经化学分析得出综合结果见表1。3.2.2矿石物性特征松花石颜色为灰绿色、浅绿色、浅白色，蜡状色泽，微晶结构，层状构造，质地细腻均一。经矿石物理性能测试，矿石平均小体积质量2.71，干密度2.69~2.71g/cm3，湿密度2.70~2.72g/cm3，重力密度26.62~26.39kN/cm3，吸水率0.33~0.40%，孔隙率0.37~0.49%，烘干抗压强度83.10~99.9MPa，饱和抗压强度65.9~80.89MPa，软化系数0.66~0.88，摩氏硬度5~6级，耐酸性92.07~98.37，耐碱性99.98~100。结果矿石各项指标符合砚台和装饰品的要求。3.2.3矿石类型（1）矿石自然类型根据矿石结构构造及产出形态该区矿石自然类型为块状原层状硅质微晶灰岩。（2）矿石工业类型根据矿石之工业用途该区矿石工业类型为生产砚台及装饰品硅质微晶灰岩。3.2.4围岩特征矿体与顶、底板围岩属同一时期岩石，均为南芬组下部岩性段，顶、底板围岩主要岩性为泥质灰岩、硅质结晶灰岩夹硅质岩。矿体与顶、底板围岩整合接触，接触界线清楚，接触产状188毅/65毅。3.3矿床成因类型及找矿标志3.3.1矿床成因类型矿区矿床成因类型为同生浅海静水沉积矿床，其特征表现为：（1）矿层空间展布严格受地层控制，矿体直接围岩与矿体属同一时期连续沉积物；（2）矿物粒度一般为0.004~0.1mm，属微晶级，且分布均匀；（3）含矿层呈层状、似层状，基本代表地层产状；（4）矿石pH值为10.07~10.11，属碳酸盐岩及灰质岩类沉积环境。3.3.2找矿标志青白口系南芬组下段中厚层硅质微晶灰岩是明显的找矿标志。区内南芬组地层出露范围较大，具有良好的找矿远景。4松花石矿未来发展远景两江松花石矿石与系统宝石学一书中关于砚石的质量要求相对比，各项指标均可满足要求，而且，根据当地民间开采并制做的砚台质量与史料记载故宫博物馆珍藏的松花砚质量相比，其结果也基本相同，均具有绀绿无瑕，细腻润泽，微有芒锷，莹润嫩滑，易于发墨和贮墨不涸等特点，不仅是制做砚台的优质矿石，同时还是制做其它工艺品的上等原料。松花石自发掘以来主要用途可以制成著名的松花砚。松花石可随形雕成石砚，其纹理似景观者，或典雅秀丽或气韵雄浑，天然成趣。松花砚以松花石为原料雕制而成。用于加工松花砚的松花石最早发掘于长白山区安图县两江镇砥石山的松花江畔，是清朝皇帝的御用物品。松花石和玉石一样具有可加工性，松花石可以加工成笔洗、砚滴、笔筒、印合、镇纸、笔架等，这是松花石砚的配套产品，它的市场需求量也是相当巨大。人们喜欢松花石砚，对它的配套物品也感兴趣，可丰富松花石加工行业的品种和扩大产业项目，也将起到积极的推动作用，也会有实际的商品效应和社会经济实效。另外，板石料的松花石，还可以开发出茶桌、茶台、茶壶、茶盅等文化用品，它的市场有中国悠久的茶文化做载体，前景将非常巨大。现在，白山、通化两市生产的松花石砚，赋予了更多的时代文化内涵，不仅生产的松花石砚花样多、款式新颖，而且不断推陈出新，层出不穷，以天池砚、龙砚、龙凤砚、仿清宫砚等居多，新时代的美好生活和社会主义市场经济的宏伟蓝图都成为能工巧匠的创作源泉，通过电脑设计，机械加工使石砚生产工艺水平和效率大幅度提高，产品不仅仅局限于砚台，同时又向其它松花石艺术品拓展，不仅保持了松花石天然的气息和韵味，制成十分精美的石砚或其它工艺品。随着时代的变迁，松花石砚的使用价值不再明显，但人们更注重它的文化价值、艺术价值、收藏价值和经济价值。以松花石砚为代表的松花石艺术品，正向高水平、高品位、高附加值方向发展。销往欧美及东南亚各地的新砚系列产品供不应求，曾被国家作为礼品赠送国际友人及知名人士，备受欢迎和赞誉，砚石名家纷纷为其题词，扩大了“松花砚”的国际知名度，具有很好的发展远景。收稿日期：2014-11-8地质·勘察·测绘·83·