摘要
为进一步了解本区节理裂隙发育特征,通过分析青龙县肖营子镇一带的区域地质背景,同时对发育其中的节理裂隙进行统计分析,了解了该区域的断层发育特征,总结了节理裂隙的分布规律,指出节理裂隙是影响饰面石材花岗岩矿完整性的主要因素,对指导本区饰面石材花岗岩的找矿方向有一定的意义。
Abstract
In order to further understand the development characteristics of joint fissures in this area, the regional geological background of Xiaoyingzi Town in Qinglong County was analyzed, and the joint fissures in the area were statistically analyzed. The development characteristics of faults in this area were understood, and the distribution law of joint fissures was summarized. It was pointed out that joint fissures are the main factors affecting the integrity of the granite ore of the facing stone. It has certain significance to guide the prospecting direction of the facing stone granite in this area.
Keywords
1 研究区概况
研究区位于青龙满族自治县肖营子镇荒山沟村一带,主要出露岩性为肖营子复式杂岩体后期边缘性侵入岩,有史以来所有资料均显示肖营子岩体侵位时期为燕山期,肖营子复式杂岩体又可分为谢杖子独立单元和杨杖子独立单元(河北省区域地质矿产调查研究所,2000①)。本区岩性属杨杖子单元,区内花岗岩类广泛发育,主要为土坡子单元 (J1t)、蛇盘兔单元(J1s)。土坡子单元(J1t),岩性为中粗粒钾长花岗岩。蛇盘兔单元(J1s)分布在勘查区西南部,岩性以中粗粒二长花岗岩为主,岩石灰红 —肉红色,斑状结构,块状构造。主要矿物成分石英含量约 35%,钾长石含量约 30%,斜长石含量约 35%。镜下斑晶由钾长石、石英及少量斜长石组成,大小 0.5~2. 0 mm,多呈自形—半自形晶,部分被基质熔蚀成港湾状,少量石英具文象结构。基质由微晶钾长石、斜长石、石英、白云母等组成,大小 0. 05~0.20 mm,斜长石少量呈半自形板状,钾长石与石英多成文象交片结构,形成扇形羽状,似球粒状图形,少量微粒状长石呈星散状分布。白云母呈片状,少量粒间绢云母化,长石表面土化。构成研究区含矿建造的主体,占研究区地层70%以上(图1)。
图1区域地质简图
1—第四系;2—杨杖子单元;3—土坡子单元;4—高杖子单元;5—蛇盘兔单元;6—高于庄组三段;7—高于庄组二段;8—高于庄组一段;9—大洪峪组;10—太古宇三门店岩组;11—细粒二长花岗岩脉;12—正断层、逆断层;13—推测断层及性质不明断层;14—研究区
2 构造特征
本区位于冀东深变质岩区,大地构造单元属中朝准地台(Ⅰ级)燕山台褶带(Ⅱ级)马兰峪背斜(Ⅲ 级)的遵化穹褶束(Ⅳ级)。本区构造是在漫长的地质历史演化过程中,经历了多期构造变形和叠加改造的结果。
不同地质历史时期,构造运动强烈程度不同,依据不同时期所形成的地质构造形迹、变质作用及岩浆活动限制的构造序次关系,区内构造运动主要分为迁西期、遵化期、朱杖子期、印支期和燕山期五期。对本区影响较大的主要为印支期和燕山期。
印支期,在经过了长时期(中元古代—二叠纪) 地壳稳定发展之后,自三叠纪开始,本区陆壳有了新的活动趋势,至晚三叠世时期,活动强度达到顶峰阶段,在北北西—南南东方向区域挤压应力的作用下,形成了北东东向较大规模的等厚褶皱、逆冲断层及绿片岩相韧性变形带。与之相伴的岩浆活动表现为都山复式杂岩体主期序列的定位。
印支期构造运动发生时间较短,而燕山运动则表现为“持久战”,强度较印支期有过之而无不及。其早期区域应力场为北西—南东方向挤压,区内主要表现为追踪、继承前期断裂活动,晚期区域应力场转变为北西西—南东东方向拉张,形成了以北北东方向为主,北西—北北西方向次之的脆性共轭断裂。
研究区地处燕山造山带东缘,断裂构造较发育。大的构造主要为密云—喜峰口大断裂、青龙— 滦县大断裂、冷口断裂及其次级断裂,深大断裂构造控制了本区地层和岩体空间分布,构成了本区的主体构造格架(图2)。
图2研究区主要断裂分布图
密云—喜峰口大断裂,贯穿区域北部,向东延入辽宁,为次级构造单元的界限,具有多期活动的历史。总体走向为近东西向,平面呈舒缓波状,局部地段由断层群组合而成,挤压破碎带一般宽数十米,最宽可达 200~300 m,糜棱岩带、片理化带及构造透镜体发育,属压性断裂,后期兼具右行扭动性质。倾向北,倾角多在 80°以上。该断裂对本区中 —晚元古代的沉积及岩浆活动具有明显的控制作用。
青龙—滦县大断裂,断裂北起青龙扎兰杖子,向南沿青龙河谷经卢龙、滦县,隐入华北平原,总体走向北东25°左右,向北西陡倾,长150 km以上。北端被东西向的密云—喜峰口大断裂所截或错移。破碎带最宽可达200~300 m,由碎裂岩组成,糜棱岩化及片理岩带普遍发育,擦痕、劈理成群出现,局部见有硅化及热泉露头,属压扭性断层。
冷口断裂带,该断裂带隶属区域上的喜峰口— 冷口大断裂,出露于冷口一带,长约8 km,波及的宽度达 3 km,向两侧延入邻区。走向 300°左右,倾向南西,倾角约 65°。该断裂带包括多条断层。据邻区资料,该断裂开始形成于太古代晚期,中生代该断裂带复活,并伴有火山喷发和小规模的岩浆侵入。沿断裂带有温泉发育,说明该断裂一直处于活动状态。
3 研究区断层发育特征
研究区东部 1 km 处发育一条南北向压剪性质逆断裂,该断裂为受区域大断裂影响出现的新生断裂,断层总体走向 36°,倾向北北西,倾角 70°~75°,南北延伸约 3 km。平面状态呈缓波状。沿断层带构造角砾较为发育,沿主裂面可见高岭土化。在北部,靠近上下盘的构造角砾岩主要为碎裂质钾长花岗岩,偶见花岗斑岩角砾,角砾具有一定的磨圆度,长轴与主裂面基本一致;在南部花岗斑岩发育区,构造主要为碎裂质花岗斑岩,沿主裂面泥化强烈,局部可见轻微硅化(图3)。

图3青龙饰面用花岗岩矿地质简图
1—第四系;2—白垩系杨仗子单元钾长花岗岩;3—侏罗系土坡子单元粗中粒钾长花岗岩;4—侏罗系蛇盘兔单元细中粒二长花岗岩;5—太古宇三门店组黑云斜长变粒岩;6—逆断层;7—研究区范围
4 节理裂隙分布规律
节理是指岩石中的裂隙,是断裂构造的一类,指岩石裂开而裂面两侧无明显相对位移者,这是由于岩石受力而出现的裂隙,但裂开面的两侧没有发生明显的位移,地质学上将这类裂缝称为节理。
本文所使用数据来源于河北省青龙满族自治县青龙镇饰面石材用花岗岩矿一区勘探成果。截至 2023年 5月,通过对研究区地表地层野外出露的节理进行详细的观察与测量,共采集来自 850 个地质点观测的2680条节理数据。
根据实际工作发现,研究区内节理裂隙非常发育。有的地质点有多组节理裂隙发育。变形以低应变脆性破裂为主。北东向节理延展规模一般大于 10. 0 m,节理面平直,较为密集,具有右行边幕式排列特征,倾角一般介于 46°~80°;发育密度一般 3~5 条/m,板状构造特征显著。随着远离 F1,密度逐渐降低至 1~2 条/m。此外,在断裂转弯处,节理也较密集,主要为一些规模较小的节理密集带,这类节理影响范围较为局限,在地貌上表现为较浅的沟谷。主要节理走向为北东向,其次为北西西向,形成 X 形共轭节理。节理面平直,延伸较远。利用获得的节理数据绘制的倾向倾角玫瑰花图如图2所示。由统计可知,研究区节理倾向多在 250°~280°。整体上节理走向与区域大断裂走向一致,主要为南北向节理,节理倾角多为60°~80°(图4)。

图4全区倾向、倾角节理玫瑰花图
5 结论
通过对本区节理裂隙进行统计分析,可发现本区主要节理倾向多为 250°~280°。倾角多在 60°~80°。节理产状与 F1 断层基本一致。由此可知,本区节理裂隙与F1断层所受应力一致。
节理裂隙是影响饰面石材花岗岩矿完整性的主要因素,通过对本地区区域地质背景结合实际地质成果的研究,总结节理分布特征,认为本地区较为完整的二长花岗岩和钾长花岗岩矿体位于远离 F1断层的地区。
本区的节理裂隙构造具有明显的分带性。在靠近 F1 断裂区域,主要节理走向为北东向,其次为北西西向,二者构成本区较早阶段的“X”型节理组,均为剪节理,同为北西向构造应力场的产物。在西部远离F1断裂区域,主要为北西—北西西向节理和北北东—南北向节理,以北西向节理为主,均为剪节理。
注释
① 河北省区域地质矿产调查研究所 .2000. 肖营子幅 1∶5 万地质图及说明书[R].



