新型建筑材料砂巖資源特征與開發建議

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摘要：恩施地區砂巖石材資源豐富，品種多、質量好，主要賦存于侏羅系中統沙溪廟組上段和三疊系上統九里崗組地層中，潛在礦產資源約32.7億m3，具有較大開發利用前景。本文在闡述恩施地區砂巖石材資源特征和開發利用現狀的基礎上，分析了恩施地區開發利用砂巖石材資源具備的優勢，提出了開發利用建議。

關鍵詞：新型建筑材料；砂巖；開發利用；恩施

1.引言

砂巖石材作為一種新型建筑裝飾材料［1］，具有美觀的天然色彩和獨特的紋理、優異的物理性能、超長的使用壽命和耐久性，被廣泛地應用在建筑和裝飾裝修等多個領域。在我國西部大開發的持續深入推進和長江經濟帶戰略深入實施的大背景下，新型城鎮化建設的進程加快、國家基礎設施投資的拉動和城鎮居民消費的升級等諸多決定性因素的影響和推動下，綠色環保的新型建筑材料砂巖石材產品仍然有著國內巨大的消費市場和廣闊的發展空間［2］。恩施地區屬于沉積巖分布區，域內沉積型礦產資源豐富，特別是砂巖資源，屬優勢礦產資源，蘊藏量較大。隨著我國中西部經濟快速發展，新型城鎮化發展的空間已向中西部地區擴展，從而石材產業重心也從沿海發達地區向中西部地區轉移［3］，這為恩施地區砂巖石材產業的發展帶來了巨大的機遇。

2.恩施地區砂巖石材資源開發利用現狀及存在的主要問題

2.1開發利用現狀。恩施地區砂巖石材開發利用起步晚，2007年2家砂巖石材生產加工企業在恩施州咸豐縣白水壩工業園區注冊成立，從而拉開了恩施地區砂巖石材開發利用的序幕。截至目前，恩施地區開發利用的是咸豐縣大寨坪地段三疊系上統九里崗組中的砂巖資源，設置采礦權2處。分別是兩家砂巖石材企業咸豐縣磊源石業有限公司和咸豐縣建塬石材有限責任公司。上述兩家砂巖石材企業礦山開采、加工設備較為先進，礦山開采設備為串珠繩鋸，加工設備有上升式框架排鋸、紅外線自動切石機、橋式修邊機等；兩家企業設計年產80萬m2，但實際生產能力不足20萬m2，生產規模均為小型。主導產品為“黃木紋”“米白”砂巖板材，出廠銷售價格一般為260元/m2。“黃木紋”砂巖板材是恩施地區優勢砂巖產品，該產品是一種暖色調的裝飾用材，“木紋”紋路清晰，品質在同類產品中居上等，已發展成為國內外較知名的建筑裝飾材料。當前，恩施地區砂巖石材產品已從單一的板材擴展到了石材建筑構件、石材異形、石雕石刻、拼花、園林景觀雕塑等多種產品，銷售范圍已覆蓋全國25個大中城市。咸豐縣砂巖裝飾板材發展成為“澳砂”的重要替代品，咸豐縣磊源石業有限公司是國內知名地產企業的長期供貨商。2.2存在的主要問題。（1）恩施地區砂巖石材資源保障程度低、品質不明，制約了產業的發展壯大和產品升級。（2）恩施地區的砂巖石材企業生產規模普遍較小。目前恩施地區砂巖石材產業發展仍處于初級階段，經濟發展方式屬粗放型，產業鏈條短，產業層次低，產品附加值不高，資源的浪費嚴重。（3）缺少管理和技術型人才。目前砂巖石材企業中，技術工人、銷售管理人員學歷普遍不高，能力較差，缺少擁有高學歷的技術型和銷售管理人才。

3.恩施地區砂巖石材資源特征

恩施地區砂巖石材資源，全州八縣（市）均有分布，但主要集中分布在咸豐縣和利川市，從賦存層位上看，主要賦存于中侏羅統沙溪廟組上段和上三疊統九里崗組地層中。現將上述地層中砂巖石材資源特征作簡要敘述。3.1中侏羅系沙溪廟組上段中砂巖石材資源特征。該類砂巖石材資源主要分布于利川市忠路—元堡一帶，潛在資源約2.5億m3。砂巖石材主要賦存于中侏羅統沙溪廟組上段中部，巖性主要為灰綠色厚層狀、巨厚層狀巖屑石英砂巖，局部地段夾少量薄層、中層狀砂巖。直接頂板為灰黃色薄夾中層狀砂巖，直接底板為灰白色中層狀砂巖。在利川市忠路—元堡一帶，礦層總體走向為北東向，傾向135°~319°，傾角5°~21°，走向延長大于12.0km，傾向延伸約200m~400m左右，厚65.3m~74.5m?？臻g上呈層狀與圍巖整合產出。本組砂巖石材礦石類型主要為巖屑石英砂巖，具中~細粒砂狀結構和塊狀構造。礦石主要由石英砂屑組成，含少量巖屑和長石砂屑等，其中石英砂屑含量65%~72%，長石砂屑含量≤6%，巖屑含量9%~15%。主要化學成分及含量（%）為：SiO265.44~71.86%；Al2O312.42~14.70%；Fe2O33.16~5.26%；CaO0.62~0.83%；MgO1.52~2.46%；K2O2.24~2.76%；Na2O3.02~3.49%；含泥量0.91%~1.13%。物理性能指標：天然密度2.51g/cm3~2.68g/cm3；吸水率1.51%~3.04%；干燥壓縮強度53.0MPa~62.1MPa，飽和壓縮強度32.6MPa~37.8MPa；干燥彎曲強度3.4MPa~8.4MPa，飽和彎曲強度2.6MPa~5.6MPa；耐磨性27l/cm3~34l/cm3。本組砂巖石材主要花色品種為“綠砂”，產品主要為裝飾板材、壁畫、雕刻、浮雕、家具、園林制品等。3.2三疊系上統九里崗組中砂巖石材資源特征。該類砂巖石材資源主要分布于咸豐縣落馬灘—大寨坪、利川市建南—謀道、新建—寨坡和泡木—九渡一帶，潛在資源約30.2億m3。砂巖石材層主要賦存于三疊系上統九里崗組中下部，賦存層位和厚度較穩定，巖性主要為灰白色厚層狀、塊狀巖屑石英砂巖、巖屑石英巖狀砂巖，一般單層厚0.60m~1.50m。在咸豐縣大寨坪地段砂巖石材層為灰黃色砂巖，見由不同顏色相間出現顯示水平紋層狀、波狀紋層狀構造（“木紋”構造）。在咸豐縣落馬灘—大寨坪一帶，礦層總體走向為北東向，傾向110°~331°，傾角6°~45°，走向延長約21.0km，傾向延伸大于200m，厚68.1m~83.4m；在利川市建南—謀道一帶，礦層總體走向為北東向，傾向305°~346°，傾角50°~62°，走向延長約10.0km~15.0km，傾向延伸大于300.0m，厚71.3m~90.5m；在利川市新建—寨坡一帶，礦層總體走向為南東向，傾向58°~356°，傾角12°~37°，走向延長可達16.0km，傾向延伸大于200.0m，厚62.9m~88.3m；在利川市泡木—九渡一帶，礦層總體走向為北東向，傾向273°~322°，傾角28°~42°，走向延長大于23km，傾向延伸大于300m，厚73.1m~79.7m?？臻g上呈層狀與圍巖整合產出。本組砂巖石材礦石類型主要為巖屑石英砂巖和巖屑石英巖狀砂巖，具中—細粒砂狀結構和塊狀構造。礦石主要由石英砂屑組成，含少量巖屑和長石砂屑等，其中石英砂屑含量64%~73%，長石砂屑含量1%~8%，巖屑含量8%~17%。主要化學成分及含量（%）為：SiO283.16~86.33%；Al2O38.28~9.42%；Fe2O30.51~0.88%；CaO0.09~0.28%；MgO0.05~0.23%；K2O0.24~0.54%；Na2O0.15~0.23%；含泥量0.31%~7.8%。物理性能指標：天然密度2.63g/cm3~2.65g/cm3；吸水率1.13%~2.43%；干燥壓縮強度58.4MPa~85.2MPa，飽和壓縮強度30.1MPa~34.8MPa；干燥彎曲強度2.3MPa~3.9MPa，飽和彎曲強度1.4MPa~1.8MPa；耐磨性19l/cm3~32l/cm3。本組砂巖石材主要花色品種為“米白”“黃木紋”“咖啡木紋”等，產品主要為裝飾板材、浮雕、雕刻等。

4.恩施地區砂巖石材資源開發利用優勢分析

4.1區位優勢明顯。恩施州位于湖北省西南部的渝、湘、鄂三?。ㄊ校┙粎R處，屬國家西部大開發范圍的地區，是我國中、西部地區經濟、政治、文化交流的重要橋梁，區位優勢明顯。隨著國家西部大開發、長江經濟帶、新型城鎮化建設和中部崛起等規劃或戰略的深入實施，石材產業在恩施及周邊地區的加快發展已是大勢所趨。恩施州交通基礎設施趨于完善，形成了以宜萬、黔張常、渝利鐵路和滬渝、恩黔、恩來、滬蓉等高速公路為骨架，以國道、省道為主干線，以空運、水運為補充的多種運輸方式協調發展的綜合性交通運輸體系，形成了內暢外達、便捷高效、四通八達的交通網絡樞紐，成為武陵山區綜合交通樞紐中心。4.2砂巖石材資源豐富，產品特色明顯。恩施地區屬沉積巖分布區，砂巖石材資源豐富，屬優勢礦產資源，潛在礦產資源約32.7億m3。“黃木紋”“米白”砂巖石材產品特色明顯，品質在國內外市場中位居上等，被譽為是中國的“澳砂”，成為進口產品的替代品，具備了知名品牌的潛質。4.3當地政府政策支持。恩施州政府積極推進新型建材產業，將石材產業列入為六大支柱產業之一，《恩施州國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》提出“推動石材加工技術裝備與關鍵工藝突破，加快石材文化創意設計和定制產品研發能力建設，支持利川、咸豐石材開發與綜合利用”［4］。咸豐縣政府將石材石化、綠色食品、林木產品確定的新興支柱產業，要求舉全縣之力建設“武陵石材城”，其中，砂巖裝飾材料是這一支柱產業的重點，將為地方經濟做出重大貢獻。4.4具備基礎設施建設條件。恩施州各縣（市）均建有不同規模的工業園區，基礎設施完善，具備了石材開發有利的基礎條件。如咸豐縣建設有白水壩工業園區，園區水、電、路等基礎設施建設完備，企業入園抱團發展，產業鏈條不斷拓展，產品綜合附加值不斷提升，形成了以潔凈能源、建筑飾材、綠色食品加工為主的“三大主導產業”。4.5當地勞動力資源豐富。據2019年統計，恩施州內總人口數約402萬人，外出務工人員約64.22萬人，勞動力資源豐富，而且恩施地區勞動力成本相對東部沿海發達地區較低，具有很強的市場競爭力。

5.恩施地區砂巖石材資源開發利用對策和建議

（1）立足長遠，統籌規劃，確保恩施地區砂巖資源得到優化配置、合理利用。建議恩施州政府有關管理部門根據國家新的產業政策，高標準制定出臺《恩施州砂巖石材產業發展規劃》和《砂巖礦綠色礦山建設標準》，充分發揮好規劃、標準引領作用，按恩施地區砂巖石材產業發展目標和定位，優化礦業權設置，嚴格控制礦業權投放，推行砂巖石材礦山開采和加工準入制度，推行有序化、集約化開發加工模式。（2）加大砂巖資源的地質勘查投入和力度，為本地區砂巖石材產業可持續發展提供可靠的保障。砂巖資源儲量不清，已成為制約恩施地區砂巖石材產業做強做大的瓶頸。建議以咸豐縣落馬灘—大寨坪為重點進行砂巖資源地質勘查，查明資源儲量，同時還應對利川市建南—謀道、新建—寨坡和泡木—九渡一帶進行必要的調查評價工作，圈定一批找礦靶區，為砂巖石材產業長遠發展提供資源儲備基地。（3）以咸豐縣白水壩工業園區為基地，擴大砂巖石材生產規模。以咸豐縣白水壩工業園區為基地，依托咸豐縣落馬灘—大寨坪一帶砂巖資源為重點的資源支撐，重點開發以“米白”“黃木紋”砂巖為主導的特色品種，建成年生產加工100萬m2以上天然砂巖板材產品基地。（4）加大推進對礦山生產和加工的廢棄尾料資源的綜合利用，實現“變廢為寶”，力求對砂巖資源“吃干榨盡”。對廢棄尾料和板材生產剩余的石料、邊角廢料進行再加工，可生產鋪路石、地面磚、馬賽克產品等新產品。利用砂巖礦山加工廢棄尾料，通過粉碎分級，采用無機固化、抽真空等工藝生產人工合成砂巖、海綿磚等新型產品。（5）加大宣傳，提升產品競爭力。恩施地區生產的“黃木紋”“咖啡木紋”“米白”等砂巖石材品種，品質優良，與澳大利亞生產的“澳砂”媲美，具備了知名品牌的潛質。建議充分利用各類媒體、互聯網對恩施砂巖產品加大宣傳，積極參加國內外產品推薦、展覽展銷等活動，提升品牌知名度，打造恩施砂巖石材馳名商標和國家地理標志，從網絡推廣方面擴大恩施砂巖石材知名度和影響力，從而全面提升產品競爭力。（6）加大對龍頭企業扶持的力度。鼓勵和支持恩施地區現有的砂巖石材企業加強交流和合作，加強技術改造，創新和完善企業管理，提升產品附加值，提高砂巖石材產品市場占有率，大力扶持一批帶動作用大、市場占有率高、競爭力強、綜合效益好的骨干企業，如咸豐縣磊源石材有限公司、咸豐縣建塬石材有限公司。

參考文獻：

［1］黃新友,高春華.新型建筑材料及其應用[M].北京:化學工業出版社.2015.

［2］石材行業“十三五”發展規劃[J].石材,2016（12）:1-11.

［3］楊靜,蘇桂軍,李俊松.湖北麻城石材產業發展意義及外部環境[J].石材,2015（01）:42-46.

［4］冉紅芳,田敏.民族團結進步州創建的文化機理研究——以恩施土家族苗族自治州為例[J].廣西民族大學學報（哲學社會科學版）,2018,40（06）:44-50.

作者:黃 強 方喜林 劉洪林 孔繁河 單位:湖北省地質局第二地質大隊