云南省“保山米黄”大理石矿资源地质特征及成矿规律浅析

马文昆

（中国建筑材料工业地质勘查中心云南总队，云南 昆明 650118）

保山市位于云南省西部，地处横断山脉滇西纵谷南端，为低纬山地亚热带季风气候，属澜沧江、怒江两大水系。地形地貌复杂，立体气候显著，温和潮湿，雨量充沛。多年平均气温为15.8℃，最高极值为32.2℃，最低为-4.9℃，年温差小，日温差大。多年平均降雨量1 139.9mm，雨季主要集中在6～10月，全年均适宜进行野外矿山地质活动及采矿工作。

保山市米黄大理石资源丰富，经过多年市场推广，已形成闻名中外的品牌——“保山米黄”。资源主要分布于隆阳区杨柳乡、西邑乡、瓦渡乡，以及施甸县仁和镇及何元乡。

1 资源概况

区内大地构造位于冈底斯—喜玛拉雅造山系(Ⅸ)—保山地块(Ⅸ-4)—保山陆表海(Ⅸ-4-3)中部。区内构造主要为近南北向，以保山—施甸南北向构造带为典型，而东西向构造不甚发育。区内各时代地层出露较齐全，岩浆活动不发育，区内变质作用轻微，以区域变质作用为主。

1.1 矿体赋存层位

“保山米黄”赋存于中三叠统河湾街组(T2h)中，岩性主要为浅灰黄—灰黄色白云岩，另有部分白云质灰岩。该层位出露面积广泛，但总体风化强烈，于风化微弱、块度较好、开采技术条件较好地段可形成矿体。

1.2 矿体夹石

饰面石材矿体中的夹石种类包括厚度大于或等于夹石剔除厚度的节理裂隙密集区、层面密集区、色斑色线密集区。事实上，单纯的色斑色线密集区有时不作为夹石，反而可作为独特品种。对石材花色品种，一般以规模大、颜色稳定、可批量产出为常态。在以往评价中，饰面石材以纯正、稳定、无变化为优，时移势异，新、奇、特为个性之表现，不以量大取胜，而以与众不同为其特点。

“保山米黄”岩性主要为浅灰黄—灰黄色白云岩，矿物成分及含量较稳定。块度变化不大，未发现破碎带。矿体中未见明显夹石体。

1.3 矿体围岩特征

河湾街组(T2h)分布面积广泛，厚度较大，地形平缓处第四系粘土覆盖较严重，地势陡峭处出露较好。

矿体圈定围绕含矿层位即河湾街组(T2h)进行，按风化程度可划分为微风化之完整块状白云岩与强风化之碎块状白云岩，前者可形成矿体，后者则为围岩。

围岩与矿体岩性相同，但风化程度差异极大，极破碎，无法作为饰面石材使用。围岩与矿体界线清楚。

1.4 矿体覆盖层特征

白云岩多呈石芽状裸露，成片出露形成溶沟、溶槽，其间常充填有第四系褐红色粘土。在地形低洼、平缓处，粘土覆盖较严重，厚度一般为0～5m，最大厚度9.6m。

1.5 矿石风化特征

地表风化溶蚀多沿节理裂隙进行，形成“V”字形溶沟，深度一般3～5m，对地表矿石块度有一定影响。据已有采场调查，溶蚀裂隙延伸深度最大超过15m，宽度＞1m。

白云岩受风化作用影响极大，多数强烈风化，破碎呈碎块状，新鲜面为浅灰黄色，风化节理密集，将岩石切割成1～5cm大小的碎块，锤击即散，碎块棱角清楚。沿节理面及层面多有褐红色铁质浸染。碎块状白云岩分布处，地表褐红色粘土较薄，一般20～30cm，其中含大量1～5cm大小白云岩碎块，棱角明显。据观察，最大风化深度超过20m。

2 矿石质量特征

2.1 矿石结构及构造

“保山米黄”岩性主要为浅灰黄—灰黄色白云岩。风化面呈灰黑色，表面溶蚀发育，形成刀砍状溶沟。断口粗糙，颗粒感较强，新鲜面呈浅灰黄、灰黄、浅灰红色，其中可见杂乱分布之白、浅灰黄色方解石细脉。白云岩多具细晶结构，块状构造。显微镜下鉴定结果，矿物成分主要为白云石，呈他形—半自形—自形粒状，含量90%～95%；次为方解石，呈不规则粒状，含量3%～5%；另有少量铁质，呈黑褐、黄褐色细小斑点状、尘点状。白云石粒度大小总体以0.15～0.25mm细晶为主，颗粒表面普遍有黄褐色细小尘点状铁质分布，显得不洁净。方解石大小不等，呈不规则粒状，部分呈细脉状出现，分布不甚均匀，局部呈团块状。

2.2 矿石品种

根据矿物成分及结构特征，矿石岩性主要为浅灰黄—灰黄色白云岩，花色品种为米黄大理石。因其产于保山，故命名为“保山米黄”。按照当地石材企业的划分，“保山米黄”品种可细分为红线米黄、冰花米黄、筋线米黄、金黄米黄、木纹米黄、浅米黄等。

2.3 矿石化学成分及物理力学性质

“保山米黄”主要由碳酸盐矿物组成，其化学成分主要为CaO、MgO及CO2。

矿石体积密度2.70～2.85g/cm3；吸水率0.51%～1.14%；肖氏硬度29～64；耐磨度0.054～0.11g/cm2；抗压强度55～141MPa；抗折强度7.4～19.9MPa；抗剪强度：平均垂直压力(σ)12.5～42.2MPa，平均水平剪应力(τ)17.8～52.8MPa；内聚力(C)5.8～17.9MPa；内摩擦角(φ)37.63～47.36°；内摩擦系数0.771～1.086。各项物理力学性能及指标均满足饰面石材要求。

放射性测试结果：CRa23.1Bq/kg，CTh＜0.1 Bq/kg，Ck68.2Bq/kg，IRa0.12，Ir0.08。根据国家标准GB6566-2010《建筑材料放射性核素限量》，矿石属A类建筑装修材料，其产销与使用范围不受限制。

2.4 矿石加工技术性能

区内已有矿山开采、加工“保山米黄”。矿山多利用串珠锯将矿石荒料从完整矿体中分离出来，再沿节理面进行分割整型，使之成为标准的六面体。运输回厂加工成2.0cm厚的毛板，打磨抛光后成为精板，根据需要切割最终成品。在锯解、磨削、抛光、切割过程中基本上无掉边角现象，开采、加工技术性能较好。

据采集的各类样品分析、测试结果，“保山米黄”主要由碳酸盐矿物组成，结构较致密，矿物成分较均匀，其中石英及燧石等硬度较大的硅质物含量较低，对矿石加工造成的不利影响较小。

值得注意的是，部分矿体中隐裂隙较发育，荒料切割过程中易碎裂，板材强度较低，对板材率影响较大，需采取注胶、背网措施进行弥补。

2.5 矿石块度

矿体中节理裂隙较发育，主要有两组。通过荒料率统计，并采用叠合图法测定，统计结果体图解荒料率为24.08%～37.80%，平均值31.01%，满足饰面石材矿产地质勘查规范对荒料率的要求。当地多年开采加工经验，矿石具一定块度，荒料率及板材率较高。

2.6 矿石质量综述

“保山米黄”矿物成分以白云石为主，化学成分基本稳定；矿石较致密，强度高，抗冲击、耐磨能力强，干湿稳定性好，具较高光泽度；矿物颗粒分布均匀，颜色基本稳定，其组合形成的纹路无明显方向性，拼接、装饰性能较好；矿石块度较大，荒料率较高，加工技术性能较好，板材率较高，边角废料可综合利用作为工程板；抗风化能力强，放射性低，适用于室内及室外各种场合。矿石质量较好。

3 成矿规律

中三叠世早期海侵形成了一套潮上或泻湖相沉积，反映了当时气候干燥、年蒸发量大于降水量、海水周期性补给含盐量高的自然环境。长期稳定沉积，形成了岩性以白云岩为主的巨厚地层，为“保山米黄”的形成创造了有利的物质条件。影响“保山米黄”成矿的因素主要有以下几个方面。

3.1 地层条件

地层条件主要体现在沉积环境方面，不同沉积环境形成不同的岩性组合。

沉积型大理石矿赋存于一定地层层位中，岩性以碳酸盐岩为主，这是基本成矿物质条件。“保山米黄”赋存于中三叠统河湾街组(T2h)中，其分布受地层控制。岩性主要为浅灰黄—灰黄色白云岩，属海相沉积型，厚度巨大，可形成大规模的石材矿山。

岩石单层厚度是沉积型大理石的关键控矿因素，它反映了当时的沉积环境。厚度越大，说明沉积环境越稳定，物质来源越充分。一般要求单层厚度＞0.5m，单层厚度越大，则生产规格、尺寸越大，矿石利用率越高，开采、加工成本越低。

保山市碳酸盐岩地层分布较广，含矿层位以三叠系为主，岩性主要为白云岩、白云质灰岩等。丰富的碳酸盐岩地层，为寻找大理石矿提供了有利条件。主要含矿层位为中三叠统河湾街组(T2h)，岩性主要为浅灰黄—灰黄色白云岩，单层厚度一般为0.5～2m，多＞1m。受风化作用影响，该地层多呈强风化碎块状，而能够形成矿体的仅为其中完整块状之白云岩，总体块度较大，具备良好成矿地质条件。

3.2 花色品种条件

具有一定块度的碳酸盐岩，因其结构、构造、矿物组成、生物种类及含量的不同，形成了相应花纹，而颜色与花纹的组合，形成了相应品种的大理石矿，也决定了其经济价值及市场认可度。

稳定的矿物成分及化学成分，使得“保山米黄”颜色基本稳定。方解石的颜色、形态以及含量不同，使得品种能够细分。比如方解石呈不规则粒状均匀分布，就是传统意义上的“米黄”；呈红色细脉状、网纹状，则形成“红线米黄”；呈白色团块状大量分布，则为“冰花米黄”。

3.3 构造条件

地层条件决定了矿体厚度及矿石单层厚度，沉积之后发生的构造变动，则影响了矿石的块度大小。

对饰面石材矿石而言，断层、褶皱等构造对矿石质量有一定影响，主要影响矿体的完整性以及荒料块度大小。因断层、褶皱等构造形成的节理，具有一定规律性，且局部存在，在地表及深部均有所反映，影响矿石块度。

构造节理为岩石形成后，应力场发生改变，局部应力集中而在岩石中造成面状变形或形成裂隙。在构造节理密集发育的地段，岩石块度小，难以形成荒料。

该地层周围不同程度地发育有断层，对矿体及矿石质量(主要是块度)有一定影响。

3.4 风化作用条件

对碳酸盐岩形成的大理石矿，风化作用主要是溶蚀作用，地表风化溶蚀沿节理裂隙进行，形成“V”字形溶沟，其深度一般3～5m，深者可达十余米，对地表矿石块度有较大影响。

“保山米黄”岩性主要为白云岩，风化裂隙的深度及宽度可导致块度变小，荒料率降低。另外，风化溶蚀后部分白云岩较破碎，甚至呈碎块状，其风化深度直接影响到矿体的开采，致使剥离量增加，开采变得不经济甚至无法利用。

4 开发利用情况

4.1 资源分布情况

“保山米黄”开采点主要分布于施甸县仁和乡、何元乡，以及隆阳区杨柳乡、西邑乡。资源分布情况见下页表，开采点分布情况见图1。

图1 开采点分布示意图

从图1可以看出，河湾街组(T2h)在施甸县及隆阳区分布广泛，面积占比约为25%。多数风化溶蚀破碎严重，无法开采利用，仅完整块状者可作为大理石。

4.2 开发利用现状

矿山开采现状见图2。中三叠统河湾街组(T2h)浅灰黄—灰黄色白云岩，总体基调呈灰黄色，其中含有杂乱分布的灰黄、灰白、灰红色方解石网脉或团块，形成不同的“保山米黄”系列。

“保山米黄”资源分布情况

图2 矿山开采现状

米黄大理石色泽淡雅，与其他石材搭配，可形成色彩浓淡相宜、色泽柔和的装饰风格。作为国际石材市场应用范围最广、需求量最大的品种之一，销售价格较稳定。“保山米黄”作为国内知名的米黄大理石品牌，有一定市场占有度。资源的开发利用将大力促进当地经济的发展，有较好的社会及经济效益。