神农架宋洛一带观赏石资源类型、特征及分布❶

2011-02-14 01:12何洪涛肖应祖饶帮良
资源环境与工程 2011年4期
关键词:神农架矿层白云岩

何洪涛,姚 燕,肖应祖,饶帮良

(1.湖北省鄂西北地质矿产调查所,湖北襄阳 441002;2.湖北省地质科学研究所,湖北武汉 430034)

神农架宋洛一带观赏石资源类型、特征及分布❶

何洪涛1,姚 燕2,肖应祖1,饶帮良1

(1.湖北省鄂西北地质矿产调查所,湖北襄阳 441002;2.湖北省地质科学研究所,湖北武汉 430034)

神农架观赏石作为一种独特的矿产资源,蕴藏十分丰富,潜在经济价值较大。对神农架宋洛一带观赏石品种、分布、产出地质特征进行了概述,在此基础上分析认为神农石在全国的影响力较小,开发过程中存在资源破坏严重、开发品种单一等问题。建议进一步投入资金在全区进行资源潜力调查与评价,加强对观赏石资源的监管与保护,设立采矿权,进行合理有序的开采、开发。

观赏石;资源类型;特征分布;神农架

0 引言

观赏石又称雅石、奇石、石玩、藏石等,它是指天然形成的,具备有观赏价值、收藏价值及文化艺术价值的石质艺术品,包括造型石、图纹石、矿物晶体、化石及其它等五大类。

神农石——一般指出产在神农架地区的观赏石,因该地区观赏石品种较多,目前赏石界对其总称以神农石。

一段时间以来,湖北的赏石多按长江、清江、汉江流域而分为三峡石、清江石、汉江石等,对这三个大类的观赏石介绍较多[1],而对位于华中屋脊、流域面积达3253余平方公里,在观赏石界占有较重要地位的神农石鲜见有文章介绍。本文试从产出地质特征、资源分布及成因等角度对神农架宋洛一带的神农石作出介绍,对开发现状及存在的问题进行分析,建议加强资源潜力调查,设立采矿权,进行合理有序的开发利用。

1 区域地质概述

神农架地区位于扬子准地台北缘,属于龙门—大巴坳陷的一部分。北以青峰断裂与秦岭地槽(秦岭褶皱带)为界,南东与黄陵隆起相邻。

地层区划上属于扬子地层区的大巴山—大洪山分区。地层出露较全,除缺失上志留系—石炭系外,从元古界到第四系均有分布,尤以前寒武纪及早古生代地层最为发育。神农架群主要分布于中南部,为区内出露最老地层,构成本区的古老基底。震旦系及下古生界呈盖层广布在神农架群周边及向斜部位。

以九道—阳日断裂为界,以北构造简单,主要发育由震旦系和寒武系组成的一系列东西走向的紧闭褶皱及平行的逆冲断层;以南为晚前寒武纪地层发育地区,地层褶皱较为宽缓,神农架群形成穹窿,上覆地层呈缓波状和“裙边式”褶皱。

2 神农石产出的地质背景

2.1 地层

区内地层具典型的二元结构,由基底和盖层组成。中元古界神农架群鹰窝洞组、大岩坪组、乱石沟组及大窝坑组等地层构成区内基底岩层,分布于本区大部分地段,岩石具轻微区域动力变质。震旦系及下古生界呈盖层广布在神农架群周边及向斜部位。

区内地层出露较全,岩石种类丰富,加上特殊的地质构造,造就了较为特殊的观赏石品种。它们多受一定地层层位、岩性控制。其中神农架群的大岩坪组、乱石沟组、大窝坑组及震旦系下统陡山沱组是区内观赏石主要赋矿地层。

工作区内主要赋矿地层岩性特征由老到新简述如下:

中元古界神农架群大岩坪组(Pt2d):本组为一套碳酸盐复理石建造,主要分布于宋洛乡长坊、徐家庄林场等地,呈近南北向展布,构成梨花坪背斜核部。岩性以深灰色一灰黑色薄层状白云质粉砂岩为主,夹有杂砾岩、砂屑白云岩等。全组以砾岩—砂屑白云岩—白云质粉砂岩为序,组成多个沉积韵律。所产出观赏石类型主要有叠层石、纹层石(藻白云岩)、紫水晶等品种。

中元古界神农架群乱石沟组(Pt2l):乱石沟组是工作区分布最广的一个岩性组,构成梨花坪背斜翼部及神农架背斜核部。

下部为浅灰色巨厚层状泥质、硅质条带白云岩,上部由紫红色泥质白云岩、浅米黄色叠层石白云岩、白云质板岩夹砂砾岩、细碧岩、玛瑙(球状)组成。该层位许多岩石经一定距离搬运磨圆后可形成色彩斑斓的观赏石。如纹层石(藻白云岩)、叠层石、玛瑙、风化石等。

中元古界神农架群大窝坑组(Pt2dw):本组主要分布于老虎顶一带。构成梨花坪背斜之翼部。岩性主要为灰色厚层状白云岩、叠层石白云岩、黑色条纹状含凝灰质白云岩、灰色中薄层状含泥质白云岩等,夹有藻屑白云岩、含鲕粒白云岩及盆屑白云岩和火山角砾岩等。底部为一层紫红—灰白色燧石质砾岩(俗称宝石砾岩)。岩层以水平层理为主,具斜层理、搅动层理、波痕等构造,含同生角砾和碎屑等,特殊的沉积构造常形成较丰富的观赏石品种。

新元古界震旦系下统陡山沱组(Z1d):神农架地区陡山沱组岩性主要由含碳质、含锰、含磷或含硅质的微晶白云岩、泥质或灰质白云岩、灰岩组成,夹碳质页岩、燧石层、铅锌矿层、磷矿层,是本区铅锌矿、磷矿层的赋矿层位。所产的观赏石品种主要是草花石。

2.2 构造

区内褶皱构造简单,基底神农架群仅发育宽缓的褶皱构造,盖层岩层多呈单斜产出,总体走向北东、北东东,倾向北西、北西西,倾角多在9°~15°之间。

后期断裂构造发育,主要发育北西向、近南北向和北东向三组,断面陡,断层倾角大,倾角一般60°~87°。

3 神农架宋洛观赏石类型、矿体特征与分布

在漫长的地质历史长河中,神农架地区由一片汪洋大海,经燕山和喜马拉雅运动逐渐提升成为多级陆地,并形成了神农架群和马槽园群等具有鲜明地方特色的地层。区内岩石种类较齐全,地质构造丰富,地表水系发达,加上沟谷深切,河流搬运作用强烈,这些都为观赏石的形成提供了极好的条件,逐步形成种类繁多的观赏石。

神农石产地较多,主要分布在宋洛乡、下谷坪乡、木鱼镇、新华乡等处,尤以宋洛乡品种最多。

宋洛一带观赏石按石质分为七类,分别是草花石、宝石砾岩、紫水晶、叠层石、玛瑙石、纹层石(藻白云岩)、风化石;若按《观赏石鉴评标准》可划分为造型石(玛瑙石、风化石)、图纹石(宝石砾岩、草花石)、矿物晶体(紫水晶)和生物化石(纹层石藻白云岩、叠层石)四类。这些观赏石因具有色美、质佳、纹奇、图妙等特征而蜚声赏石界,其中宝石砾岩是本区特有观赏石品种,紫水晶因呈晶簇状产出,更是国内罕见品种。

草花石、宝石砾岩、叠层石、玛瑙石等观赏石见原生矿层,一般呈带状顺地层分布,紫水晶矿体顺断裂带分布。风化石、纹层石(藻白云岩)等未见原生矿层,只是在河床中见到这类岩石的滚石。

3.1 草花石

指在岩层面发育有黑色、灰绿色、少量褐红色的不规则树枝状花纹的岩石,形如一片青草蔚然生长,极富泼墨山水韵味,称为草花石。

草花石赋矿层位为震旦系陡山沱组第一段地层(Z1d1),能形成作观赏用的岩石有两类:细粒泥质长石石英砂岩及薄层状微晶白云岩。

①细粒泥质长石石英砂岩矿体:矿层厚度约0.45~0.8 m 左右,矿体地表延长约 2 500 m,矿体倾向330°,倾角28°~30°。岩石外观呈黄绿略带褐色,硬度为3.5~4。矿物成分:石英43%、粘土矿物45%、斜长石7%及少量电气石、绿泥石、黑云母、白云母、铁质等。细粒砂状结构,基底式胶结。岩矿鉴定名:细粒泥质长石石英砂岩。

②薄层状微晶白云岩矿体:空间分布在长石石英砂岩矿体之上约30~40 m处,厚度约0.7~1.0 m左右,延伸长度及产状与长石石英砂岩矿体基本相同。岩石外观呈黄绿色,硬度为4~4.5。主要矿物成分:白云石94%、磁铁矿(包括铁质氧化物)3%、石英及有机质,微晶结构。铁质氧化物呈线状及不均匀状分布在白云石上,使岩石表现出“花纹”。岩矿鉴定名:微晶白云岩。

在两矿层上部有含锰白云岩层位,为草花石提供了锰及铁的物质来源。岩石中的花纹画面,为氧化铁、氧化锰溶液在一定的温度和压力作用下,沿着岩石的节理、裂隙及层理等空隙处渗透、扩散,历经长期沉淀固结后,形成在岩石表面的岩画。花纹多呈松树形、柏枝形或密集成草丛状,千姿百态,观赏性极高,它被誉为永不褪色的国画,是可遇不可求的收藏精品。

据调查,矿层在阳坡处能形成较为完整的块度,可用作观赏石加工。在阴坡处因湿度较大、风化较强原因,易破碎,基本不能利用。草花石一般经粗磨、细磨、抛光、上蜡等工序,加工成厚 0.05~0.1 m,长、宽一般<0.50 m的薄板状观赏石。

草花石资源非常有限,能形成优美画面的更为稀少,能得到保持完整、形态巨大者则更属凤毛麟角,非常珍贵,神农架地区仅分布在宋洛乡盘龙桥一带。

3.2 宝石砾岩

由杂色硅质砾石组成,岩石质地坚硬,颜色绚丽,五颜六色,极为好看,常称“宝石砾岩”,是神农石的一个重要种类。

矿层赋存于神农架群大窝坑组(Pt2dw)底部地层中[2]。在宋洛乡八里坪—老虎顶一带见原生矿体,地表出露海拔高度在2 400 m左右。矿层地表断续出露约5 km,厚度约3 m,倾角13°左右,产状较稳定。

矿层为杂色硅质砾岩,砾岩中的砾石为紫红色、肉红色的燧石,磨圆度很好,几乎全为椭球状,无定向排列。砾径一般2~3 cm,大者可达5~7 cm,砾石含量约40%,胶结物为白色的粉晶白云岩,含量约30%,含30%的燧石质砂、石英等充填物,胶结物及砾石均经过不同程度的硅化作用。岩矿鉴定名:细—中粒硅质砾岩。

原生矿层节理较发育,若直接开采,节理可能会影响岩石的完整度。但在老虎顶四周的冲沟及宋洛河—石家河流域的河床中发现此类岩石的滚石,经河水自然冲刷后,能保留下较完整块度。因硬度较大且基质和砾石的颜色反差明显,再经打磨、抛光作观赏石,效果很好。

此石种资源在河床中已接近枯竭,几年前还能轻易在河床中寻觅到不同块度的宝石砾岩滚石,后因采集者众多,目前整个宋洛河流域中易搬运的中小块度几乎绝迹,只能偶尔见到重达吨余的难于搬运的滚石。但在人迹罕至的山谷里还有分布。

3.3 叠层石

叠层石是前寒武纪未变质的碳酸盐沉积物中最常见的一种“准化石”,是原核生物所建造的有机沉积结构。由于蓝藻等低等微生物的生命活动所引起的周期性矿物沉淀、沉积物的捕获和胶结作用,从而形成了叠层状的生物沉积构造。因纵剖面呈向上凸起的弧形或锥形叠层状,如扣放的一叠碗,故名叠层石。叠层石主要分布于滨海的潮间带和潮上带,有的分布于潮下浅水环境。

据资料分析,在神农架群下部多个地层中有叠层石分布。限于工作程度,仅在宋洛乡徐家庄林场一带神农架群大岩坪组(Pt2d)地层中发现有叠层石原生层位,叠层石赋存于紫红色—砖红色的白云岩中,岩层总厚度约40 m,延伸约1 800余米。单层厚约0.2~0.6 m,岩层倾向 20°~52°,倾角58°~70°。

岩石呈紫红色、砖红色、灰色—黄灰色。此矿层中的叠层石,一般为不分叉的柱状叠层石,柱体呈上大下小的棒状,直径不稳定,下部一般10~30 cm,上部20~50 cm,高30~60 cm,横断面次圆形、椭圆形、直或微弯曲,大致垂直岩层层理方向,疏密不等排列。边部无壁,侧表面起伏不平,暗层厚 0.8~1 mm,亮层厚0.5 mm左右,比较均匀。

矿物成分:白云石97%、方解石1%,微—细晶结构。岩矿鉴定名:微—细晶白云岩。

此类观赏石资源较丰富,块度大者可作饰面石材用,块度小者简单打磨后外观较精美,可作为观赏石,缺点是基岩与花纹色彩反差较小。

3.4 紫水晶

神农架地区在20世纪五六十年代曾有过寻找水晶矿的历史,发现几处无色水晶矿(化)点,当时有过小规模开采,产品多作为压电水晶或光学用。

2008年当地居民在宋洛乡某林场高山无人区采药过程中,偶然发现紫水晶碎块,经寻根溯源,在充满褐红色粘土的晶洞裂隙里发现有紫水晶晶簇,视为珍宝。消息传开后在当地掀起盗采盗挖、高价收藏的高潮,随着盗采难度的增大及当地政府的严管,盗采现象逐渐停止,但因资源渐少,导致收藏价暴涨。价格从最初一两千元一枚,涨到数千元直至上万元。

紫水晶赋存于大岩坪组(Pt2d)硅质白云岩破碎带中。破碎带倾角约60°~70°,宽度约10~20 m。在破碎带内分布有裂隙状、透镜状、脉状晶洞,晶洞宽度约0.5~4 m。紫水晶晶体一般呈晶簇生于洞壁,晶洞内充填褐红色粘土,次为围岩碎块、方解石及石英脉。

完整水晶晶体以短柱状为主,次为柱状、长柱状、板状、双锥状、歪晶等,并发育有道芬双晶。晶体大小一般为2.5 cm ×1.5 cm ×1.3 cm ~5 cm ×3 cm ×2 cm。多为紫色、淡紫色、蓝紫色、粉紫色,半透明—透明。晶体头部透明度较好,根部及中部多有气泡及絮状物。

因颜色纯正、透明度较高,且呈晶簇状,极具观赏性,为高档观赏品,也可作首饰加工用。

在紫水晶矿点周围还发现有茶色水晶出露,产出特征与紫水晶相似。其晶形宽约5~10 cm,高度约5~8 cm,呈短柱状,也可由多个单晶组成晶簇。同样含絮状物较多,透明度较紫晶差。

在最初发现地几百米范围内,也发现有紫水晶出露。据此推测,紫水晶矿体应顺断裂破碎带分布。

水晶形成于岩浆热液及部分含有饱和的二氧化硅的地下水热液,地壳运动造成区域性断裂与褶皱后,热液进入裂隙,在2~3倍大气压力、550~600℃温度的条件下,逐步冷却后开始结晶成六方柱状的水晶晶体。当热液中渗入了微量Fe(铁)元素时结晶体呈紫色,含微量Ti(钛)元素时呈粉紫色。

晶体生长首先是单个生长阶段:晶芽无规则的定向分布,在裂隙壁上互不接触,单个地生长,垂直于基底表面方向的晶体生长最快。当各晶体生长到相互接触时,便进入晶簇阶段,在这一阶段中,平行基底生长的晶体将受到垂直基底生长晶体的影响,前者就停止其生长。最后是平行柱状生长阶段,垂直于基底的晶体获得空间继续生长,直到长成大的水晶晶簇。

3.5 玛瑙

包括球状玛瑙和玛瑙条带两种。

(1)球状玛瑙:赋矿层位为神农架群乱石沟组上部地层。分布于宋洛乡奈何桥—黄土岭一带,含矿层地表长约1 500 m,厚约5 m左右,矿体倾向140°~158°,倾角25°~35°,矿体呈层状。玛瑙呈压扁的球状—椭球状分布于硅质白云岩中,大约每平方米5~10个左右,大小约0.10 m ×0.15 m ~0.25 m ×0.30 m,围岩具滑石化。

单体球状玛瑙的颜色为灰白色、淡黄色—淡褐色,母岩为硅质白云岩,穿插有褐红色—鲜红色鸡血丝状、团块状分布的玛瑙质细脉。

矿物成分主要为玉髓,隐晶质结构,通常呈结核状、致密块状,具贝壳状断口。摩氏硬度6.5~7度。

本区玛瑙是二氧化硅的胶体溶液在岩石的空洞中失去水分后而形成的,由于形成过程非常缓慢,表现为一层层自外而里凝结。每一层的颜色因含不同色素离子的矿物而不同,含赤铁矿为红色或紫红色条带,含氧化镍出现绿色条带,含有氧化锰出现褐色条带,含有钙和镁出现浅白或浅灰色条带。故断面可见层次分明、颜色不同的环带状条纹。玛瑙形成之后,由于上履地层的压力或地壳变动及地质构造作用使玛瑙球体发生压扁而呈椭球形。

本区玛瑙因颜色较暗淡,透明度差,且环带状构造不甚明显,被赏石界称为“劣质玛瑙”。但经打磨后外观漂亮,常作观赏石。块度大、色泽好、纹带多变者可作雕刻用宝玉石原料。

几年前有人以每枚几元钱的价格收购,当地居民曾私自采挖,因围岩坚硬,开采难度大而停止。此矿层因延伸较为稳定,资源量基本有保障。

(2)玛瑙条带:赋存于神农架群乱石沟组中部,硅质条带状白云岩地层中。条带为浅褐色夹紫红色玛瑙质,条带一般宽0.03~0.08 m,长度一般约2~10 m,宽度不稳定,局部有尖灭现象,此层总厚度约35 m,矿层延伸约2 500 m,倾向110°~128°,倾角18°~25°。

此层节理较为发育,不适合直接加工观赏石,但原岩崩落后,由于差异风化造成硅质条带凸起,其形态自然天成、千姿百态,具有较强的自然美,广泛用作观赏石。

3.6 纹层石(藻白云岩)

产于大岩坪组及乱石沟组地层中,其母岩为灰白色—深灰色藻纹层白云岩或藻迹白云岩,经区域变质作用后钙质重结晶及铁质析出,形成单一褐红色或白色与褐红色相间分布的岩石,是优质观赏石原料。此层岩石须经风化作用,铁质析出后才能出现较美观的花纹,才能与纯白云岩相区别,因此野外较难发现原生矿层,仅在沟谷及河床中见有此类岩石的滚石。

3.7 风化石

指乱石沟组地层中,红色硅质角砾、硅质条带白云岩或其它岩石经强烈差异风化后所形成的风化类滚石。角砾及硅质条带颜色呈碧玉状、鸡血丝状,外观精美,广泛作观赏石用。

该类石种产出位置不定,通常较难发现,暴雨季节多由山洪将其从山麓堆积物中冲积到河床里。是当地居民采集的主要观赏石品种,但资源有限,随机性大。

4 神农架观赏石发展现状

目前神农架地区观赏石发展有两方面特点:一方面区内有众多观赏石从业者,从采集、加工、到门店销售,均呈现欣欣向荣之势。加上地处风景区,每年有众多外地游客,也促进观赏石市场的繁荣。

另一方面,由于在产品推广、信息交流、市场开发等方面做得不够,神农石仍呈现“养在深山人未识”的不利局面。虽在本省有一定的知名度,但与三峡石、清江石相比差距较大,在全国的知名度就更小了。

5 开发前景、存在的问题及建议

5.1 开发前景

神农架地区赋存丰富的观赏石资源,其中不乏精品观赏石,像紫水晶、草花石、宝石砾岩、玛瑙等,与国内其它地区观赏石相比,均具有鲜明的特色。

随着观赏石事业迅速发展,神农石已在观赏石界崭露头角,市场稳中有升,前景十分看好。

5.2 存在问题

5.2.1 观赏石资源破坏严重

观赏石作为特殊的矿产资源,目前缺乏相应的法规对其开采进行有效管理和约束。每当发现新观赏石矿点或品种,当地人便蜂拥而至,进行掠夺性开采,造成资源极大浪费。

5.2.2 观赏石品种开发单调

以往多注重传统造型石类、图纹石类观赏石的开发利用,对国际上推崇的、也正是本区优势种类的矿物晶体、古生物化石的研究和开发力度不够,从而导致特色不鲜明。

5.3 建议

5.3.1 加强观赏石资源调查和研究力度

神农架具有形成丰富观赏石品种的地质条件,应进一步增加投入,加强对神农架宋洛以外其它地方观赏石资源分布、形成条件、资源量、产品特征、市场前景等方面的调查评价和研究,为合理开发和有效保护这一珍贵资源提供科学依据。

5.3.2 设立采矿权进行合理开采

针对观赏石资源的滥采乱挖现象,国土资源主管部门应充分发挥管理作用,对一些适合开采的观赏石矿点设立采矿权,由企业进行有序合理的开采。

5.3.3 加强宣传力度,扩大知名度

省观赏石协会应利用省级社团组织的权威性和影响力,普及观赏石知识,加强对神农石宣传力度;组织、引导企业和个人参加各级石展、各种论坛,提高神农石在国内外的知名度。

6 结论

宋洛一带的观赏石作为神农石的主要品种,蕴藏丰富,潜在经济价值较大,市场前景很好。建议进一步投入资金在更大范围内进行资源潜力调查与评价;加强对观赏石资源的监管与保护,设立采矿权,进行合理有序的开采、开发。

[1]陈文宝,邱玲,浦晓玲.论湖北赏石文化发展之路[J].资源环境与工程,2007,21(增刊):141 -145.

[2]朱占连,黄建勋,刘永耀,等.1∶20万神农架幅区域地质调查报告[R].武汉:湖北省地质局区域地质测量队,1974.

Types,Characteristics and Distribution of the Ornamental Stone in Area of Songluo,Shennongjia

HE Hongtao1,YAO Yan2,XIAO Yingzu1,RAO Banliang1
(1.Geological Survey of Northwestern,Hubei,Xiangyan,Hubei441002;2.Hubei Institute of Geological Sciences,Wuhan,Hubei430034)

Shennongjia ornamental stone as an unique mineral resource has abundant reserves and the larger potential economic value.Varieties,distribution and output geological characteristics of the ornamental stone in area of Songluo,Shennongjia are summarized.On the basis of analysis that Shennong stone is less influence in the country,there are common problems that exists in development process,for example severely damaged resource and single variety.The authors recommend further investment in the region for the investigation and evaluation of resource potential,strengthen the supervision and protection of ornamental resources,and establish mining rights.Finally reasonable and orderly exploration& development are conducted.

ornamental stone;resource type;characteristic distribution;Shennongjia

P619.28

A

1671-1211(2011)04-0318-05

2011-01-10;改回日期:2011-01-17

何洪涛 (1971-),男,工程师,地质矿产专业,从事地质矿产勘查工作。E-mail:hht313135@tom.com

❶本文为湖北省地质矿产勘查开发局〔鄂地矿〔2008〕89号〕预算安排的矿产勘查项目《湖北省神农架地区宋洛一带观赏石及饰面石材资源调查》项目成果之一,2010年。

于继红)

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