贵州平塘的“花石”—有待开发的工艺美术石料

administrator · 发表于 2009-12-25 11:15

贵州省平塘县西关区旧司开花寨所产的花石，属铝硅酸盐粘土矿物组成的变质高岭石岩。具有色泽鲜艳、细腻润滑、花纹美观等特点，可与我国著名的寿山石（叶腊石岩）媲美，是一种有待进一步开发的工艺美术石料。
一、地质简况

图一花石野外产状素描图

开花寨位于旧司向斜轴部附近，出露地层为石炭系、二迭系碳酸盐岩。花石产于二迭系上统吴家坪组上部的中厚层生物灰岩中，岩层走向南北，倾向东，倾角较陡。

花石呈南北向条带扁豆装断续平行分布，北起老熊井，南至红岩渡口，全长5至6公里。单个条带扁豆体长约1公里，节理发育。与生物灰岩呈平行层状接触（图一），接触面具岩溶面特征。

区内构造简单，断裂不甚发育。南北向展布的黔南（贵定）向斜西翼的次级褶皱及同一方向的小断裂，组成本区基本构造格架。

二、花石类型按颜色、结构、矿物组合特点，将花石分为四种类型：彩霞石、白玉石、虎纹石、珍珠石，其中以彩霞石、虎纹石为最佳珍品。

1、彩霞石（照片一）

照片一彩霞石单偏光 80倍
隐晶质高岭石（灰白色）中分布着彩云状铁质（黑色）

岩石名称为变质柔皱状铁质高岭石岩。颜色有浅粉红、浅紫、紫红、浅褐、深褐以及白、浅灰、浅黄、黑等色相间，似五彩云霞状。矿物成分主要由高岭石组成，结晶隐晶状以及应力作用下发育的纤维变晶状。铁质广泛浸染成显微质点状团块状。局部地段富集着大量碳酸盐矿物的菱面体假象，已被泥质、高岭石矿物替代。岩石柔皱构造十分强烈，导致高岭石、铁质又一次经历了改组，岩石颜色变得协调，并且更加致密。

2、白玉石（照片二）

照片二白玉石正交偏光 200倍
高岭石结晶显微晶粒状

岩石名称为变晶高岭石岩。颜色洁白如玉，瓷状断口，珍珠光泽。矿物成分由变晶状高岭石组成，结晶成变晶蠕虫状、纤维状。

3、虎纹石（照片三）

照片三虎纹石单偏光 80倍
条纹状炭质（黑色）平行展布于高岭石（灰白色）中。高岭石中分布着变晶状堇青石、红柱石等矿物。

岩石名称为条带状堇青石红柱石高岭石岩。岩石由黑、白条带相间组成，黑色条带为有机质，并混杂有显微鳞片状水云母，在条带中有碳酸盐菱面体假象分布。由于变质作用发生"炭化"，炭质更加致密。白色条带为显微~隐晶状高岭石组成得基底，丛中分布着多量显微变斑晶状堇青石、红柱石、钙铝榴石，它们集合成团，团粒大小0.02-0.5mm，外形花瓣状，也出现大量单晶粒状，是一种正在发育中得晶体。

4、珍珠石（照片四）

照片四珍珠石单偏光 40倍
由泥质、高岭石粘土组成的鲕粒。

岩石名称为鲕状铁质高岭石粘土岩。颜色浅灰、浅黄灰、浅紫、浅褐、黑等。"珍珠"实为鲕粒，外形卵状及变形状，颗粒大小0.5-5mm。鲕粒可分为单鲕、复鲕二种，由泥质、高岭石组成，并有铁质充填。在鲕粒间分布有不等量得碳酸盐菱形假象，已被泥质、高岭石替代。柔皱构造发育地段，鲕粒形变十分显著，并显定向性。

三、花石的物质成分

1、矿物成分


图二彩霞石差热曲线	图三白玉石差热曲线

主要矿物：高岭石（图二）（图三）

次要矿物：泥质、有机质（炭质）、褐铁矿、赤铁矿（黄铁矿）、多水高岭石。

新生、变质矿物：堇青石、红柱石、钙铝榴石、绿帘石、水云母。

微量矿物：石英、金红石、碳矽石、白钛石。

脉石矿物：高岭石脉、方解石脉。

2、化学成分

以彩霞石化学成分为例（表一）

表一彩霞石化学成分表（%）

SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	FeO	MgO	CaO	K₂O
35.74	32.62	15.62	0.142	0.38	0.23	0.15
Na₂O	TiO₂	Cr₂O₃	NiO	P₂O₅	MnO
0.29	1.80	0.051	0.005	0.15	0.01
CO₂	Nb₂O₅	Ta₂O₅	H₂O⁺	H₂O^-	灼烧
0.03	0.0032	0.001	12.41	1.62	12.60

3、微量元素

各类花石的微量元素对比见表二

表二各类花石及围岩微量元素分析表

类型元素	彩霞石	白玉石	虎纹石	珍珠石	花石围岩生物灰岩	花石围岩生物灰岩	花石围岩生物灰岩中含锰方解石脉
Ba	/	/	/	/	/	0.08	0.03
Be	0.0001	0.0002	0.0003	<0.0001	/	/	/
Si	>10	>10	>10	>10	0.01	/	0.1
Mg	0.05	0.07	0.04	0.03	0.1	0.2	0.1
Mn	0.006	0.005	0.1	0.00085	0.01	0.015	1.5
Cr	0.003	/	0.003	0.003	/	/	/
Fe	0.4	0.15	0.35	2	0.004	0.1	0.015
Ni	0.008	0.004	0.014	0.001	/	/	/
Ca	0.03	0.15	<0.01	<0.01	>10	>10	>10
Al	5	10	5	3	0.03	0.3	0.05
V	<0.001	/	0.001	0.0008	/	/	/
Cu	0.006	0.015	0.03	0.0008	0.0001	0.0001	0.0003
Zr	/	/	/	0.03	/	/	0.004
Ti	0.02	/	0.01	1.5	0.0015	0.003	0.01
Zn	0.006	/	0.01	/	/	/	/
Co	0.001	/	0.006	/	/	/	/
Y	/	/	/	/	/	/	0.015
Yb	/	/	/	/	/	/	0.001

四、花石形成条件的探讨

1、原始岩石

花石原属高岭石粘土岩，是沉积作用形成的层状岩石，具鲕状结构、层纹构造等沉积岩标志结构。成岩是在还原条件下进行，固而生成大量黄铁矿和有机质，后期受低温热液作用，有大量高岭石脉充填。

2、应力作用

对小规模柔性地质体在刚性地质体作为边界控制下，产生局部压应力作用，构成浅变质作用。应力在花石及围岩中的表现形式为：

（1）应力矿物现象有：

高岭石蠕虫状晶体形变，纤维状变晶产生；

高岭石变晶波状消光，重折率变化；

高岭石晶体净化；

有机质的炭化；

褐铁矿向赤铁矿转化；

泥质向水云母鳞片转化；

新生变质矿物产生，晶体形变。

（2）应力作用下的结构变化有：

鲕状结构变为变鲕状结构，鲕粒变形；

层纹构造变为变余层纹构造、条带构造；

高岭石脉的"香肠状"形变；柔皱构造形成；

节理广泛发育；

压扭性结构面产生光滑油脂状镜面；

围岩中方解石产生密集聚片双晶及扭曲。

3、热力条件

花石地质体距目前贵州南部发现的草坡峨眉山玄武岩仅20公里。在西南面80公里的罗甸罗悃，有大量钛辉辉绿岩侵入于相同层位，因而从整个区域来看，有一定程度的岩浆活动。

4、成因探讨

高岭石粘土岩是浅海、滨海相沉积岩。吴家坪组生物灰岩沉积过程中，局部经过了一个较短的沉积间断，使生物灰岩层面上留下溶蚀岩溶面。高岭石粘土岩沉积时，由于沉积环境的改变，吴家坪组灰岩中大量生物消失，在粘土岩中没有残存，而海水溶液仍保持一定的CaCO3溶液浓度。在动荡的海水中形成鲕粒等内碎屑，与此同时有一定数量的方解石晶出，还原条件下出现黄铁矿和有机质的结晶和沉积，在高岭石粘土岩形成后，有一间断，以后继续沉积碳酸盐岩。

后期在局部定向压应力作用下，受一定温度影响，产生浅变质作用，这种作用属于区域变质作用范围中一种局部应力作用，因而在广大地区内可以不出现一套区域变质岩石，而只影响`其局部范围。