山東省榮成市滕家地區(qū)鈦（金紅石）礦地質(zhì)特征

李國庭

（山東省地質(zhì)測繪院山東濟(jì)南250002）

山東省榮成市滕家地區(qū)鈦（金紅石）礦地質(zhì)特征

李國庭

（山東省地質(zhì)測繪院山東濟(jì)南250002）

山東金紅石型鈦礦以產(chǎn)生于膠南構(gòu)造帶內(nèi)的榴輝巖中的金紅石礦，規(guī)模大、分布廣。滕家地區(qū)鈦（金紅石）礦位于榮成市區(qū)西南部，區(qū)內(nèi)造山帶變質(zhì)表殼巖及榴輝巖包體較發(fā)育。該區(qū)榴輝巖經(jīng)歷了多期變質(zhì)變形作用，早期變形表現(xiàn)為石榴石和綠輝石集中定向分布，中期變形表現(xiàn)為早期面理發(fā)生變形，晚期變形為韌性剪切帶變形。

鈦（金紅石）地質(zhì)特征滕家地區(qū)

0　引言

作為賦存含鈦礦物金紅石的榴輝巖，提取金屬鈦的原料。鈦和鈦合金因為具有重量輕、強(qiáng)度高、抗腐蝕性好、耐高溫、耐超低溫等特性，在宇航、航空、艦船、電力、海水淡化等部門有廣泛的用途[1]。山東省榮成市滕家地區(qū)鈦（金紅石）礦位于榮成市區(qū)西南部的滕家至王連鎮(zhèn)一帶，本區(qū)造山帶變質(zhì)表殼巖及榴輝巖包體較發(fā)育，是鈦（金紅石）礦成礦的有利地段。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

本區(qū)位于中央造山區(qū)（Ⅰ級）的蘇魯造山帶（Ⅱ級）膠南-威海隆起（Ⅲ）威海隆起（Ⅳ）之威海凸起（Ⅴ）。區(qū)內(nèi)地層出露較差，巖漿巖發(fā)育，構(gòu)造較復(fù)雜，以韌性剪切帶為主[2-3]。

區(qū)內(nèi)地層不發(fā)育，僅分布有古元古代荊山群及第四紀(jì)地層。古元古代荊山群巖性為透輝變粒巖夾斜長角閃巖、大理巖和透輝大理巖夾透輝變粒巖，呈包體產(chǎn)出于二長花崗巖和花崗閃長巖。第四系巖性為灰白、灰褐色粉砂質(zhì)粘土或粘土質(zhì)粉砂。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造較發(fā)育，主要表現(xiàn)脆性斷裂和韌性變形構(gòu)造帶。區(qū)域上脆性斷裂不甚發(fā)育，按其延伸方向可大致分為三組，分別為北東向、北西向和近東西向。北東向斷裂為區(qū)域內(nèi)的主要斷裂，斷裂走向20°～55°，出露長度500m至4km，寬幾米至十幾米。帶內(nèi)巖性多發(fā)育強(qiáng)烈蝕變，以硅化、高嶺土化為其突出特征、局部見褐鐵礦化等。北西向斷裂分布于區(qū)域南東側(cè)，總體走向335°，出露長1～2km，該斷裂北段被第四系覆蓋，斷裂發(fā)育寬幾米的破碎帶，帶內(nèi)巖性見有碎裂巖、角礫巖、糜棱巖、及斷層泥。帶內(nèi)巖性多發(fā)育強(qiáng)烈蝕變，以硅化、高嶺土化為其突出特征、局部見褐鐵礦化等。近東西向斷裂區(qū)內(nèi)不發(fā)育，且規(guī)模較小，一般小于1km。韌性剪切帶受膠南-威海造山帶的控制和影響，區(qū)內(nèi)韌性剪切帶十分發(fā)育，分布也較廣泛，主要發(fā)育在斜長角閃巖、二長花崗巖、花崗閃長巖中。韌性剪切帶多呈平行帶狀展布，總體走向南部呈北東向，北部逐漸變?yōu)榻媳毕?，長度較大，多在20～40km以上，寬10～20km。韌性剪切帶變形程度不一，以榴輝巖相中深層次韌性剪切帶為主，其次為高綠片巖相中淺層次韌性剪切帶[2-3]。

2　榴輝巖分布及變形變質(zhì)特征

榴輝巖的分布上有如下三方面的特點：第一具有密集分布的特點，即榴輝巖體一般不孤立出現(xiàn)，常呈串出現(xiàn)，在每一個榴輝巖集中區(qū)內(nèi)均有數(shù)十處甚至數(shù)百處榴輝巖露頭點；第二是構(gòu)造控制性，即榴輝巖一般與大型韌性剪切帶相伴出現(xiàn)，部分地區(qū)榴輝巖沿花崗巖穹隆構(gòu)造成環(huán)帶狀產(chǎn)出。

該區(qū)榴輝巖經(jīng)歷了多期變質(zhì)變形作用，致使其形態(tài)復(fù)雜化。早期變形表現(xiàn)為石榴石和綠輝石分別集中定向分布[4]，形成條紋狀、條帶狀和片麻狀構(gòu)造，構(gòu)成早期面理，這種面理與圍巖面理從平行到大角度斜交；中期變形表現(xiàn)為早期面理發(fā)生變形，形成石榴透輝巖質(zhì)變晶糜棱巖帶，該期變形榴輝巖表現(xiàn)為退變質(zhì)作用，表現(xiàn)為角閃石化、斜長石化，在露頭上形成明顯的退變環(huán)狀圈層，榴輝巖塊的核心部分仍保留原生榴輝巖殘骸，其外圍已退變?yōu)榱耖W巖、石榴斜長角閃巖等，部分榴輝巖已完全退變?yōu)樾遍L角閃巖[5]。晚期變形為韌性剪切帶變形，在前期退變質(zhì)的基礎(chǔ)上，表現(xiàn)為榴輝巖體邊部強(qiáng)烈的糜棱巖化，形成新生面理及新生礦物白云母等。

3　礦體特征

鈦（金紅石）礦賦存于榴輝巖體中，榴輝巖中TiO2含量0.20%～3.03%，大多榴輝巖體TiO2含量都能達(dá)到邊界品位。區(qū)內(nèi)榴輝巖大多呈包體狀存在于榮成超單元中，一般與大型韌性剪切帶相伴出現(xiàn)，且長軸方向也大多與韌性剪切帶方向一致。

Ⅳ礦體位于滕家鎮(zhèn)地段東耩村，形態(tài)似長條狀，地表最大出露長度1430m，最寬處約410m，礦體總體走向10°，傾向南東，傾角72°。該礦體內(nèi)部見斜長角閃變粒巖夾層，寬約40m。通過槽探對榴輝巖進(jìn)行了揭露，刻槽取樣化驗結(jié)果TiO2含量0.06%～2.47%；施工兩個鉆孔分別為ZK4041、ZK4111，取樣化驗結(jié)果TiO20.51%～2.51%。礦體的圍巖為黑云斜長角閃變粒巖。

4　礦石特征

野外觀察，礦石風(fēng)化面為帶褐紅色色調(diào)的黑綠色，新鮮面為暗紅黑綠相間的顏色，巖石中由于含有較多的石榴子石，以致其質(zhì)地堅硬，抗風(fēng)化，地表形成凸起地形。

礦石礦物成分,礦石中的主要礦物為金紅石、石榴子石、綠輝石等。

金紅石：褐紅色，他形粒狀、扁粒狀及不規(guī)則狀，分布于其它礦物粒間，或被綠輝石、石榴子石包裹。粒度一般在0.05～0.2mm之間。

石榴子石：經(jīng)鑒定為鐵鋁榴石。多為粉紅色，少量無色粒狀集合體，集合體常呈透鏡狀顯示定向分布，部分集合體為渾圓殘斑狀。顆粒中裂紋發(fā)育，粒度一般在0.2～0.3㎜，含量一般為20%～40%。

綠輝石：淺綠色，短粒狀、他形—半自形柱狀，分布于石榴子石粒間，或與石榴子石鑲嵌分布，粒度一般在0.2～1.5㎜。顆粒中多有裂紋，有的顆粒邊部被角閃石交代，有的僅存假象。含量一般為30%～60%。

5　礦床成因

魯東地體是古華北板塊和揚子板塊之間縫合帶的一部分。新太古代至古元古代華北和揚子板塊為一整體。中元古代揚子板塊下沉，兩板塊分裂[6]，在本區(qū)形成裂陷盆地，有大陸裂谷型拉斑玄武巖噴出，同時一些基性—超基性巖漿沿斷裂上升，侵入到古陸邊緣古元古代沉積物中。

6　結(jié)論

根據(jù)近幾年來獲得的基本地質(zhì)事實和研究成果，可得如下結(jié)論:榴輝巖和新元古代花崗巖巖漿是同時在碰撞帶底部形成的；超高壓榴輝巖的第一折返階段是由新元古代花崗巖巖漿攜帶上升的[8]；超高壓榴輝巖的第二折返階段是超高壓榴輝巖和區(qū)域性圍巖新元古代花崗巖一起由疊瓦狀逆沖及區(qū)域性隆起而上升，遭受剝蝕。

[1]李光明，曹蘇揚.魯東榴輝巖礦地質(zhì)特征及開發(fā)利用[J].中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊，2004，25（6）：556-57.

[2]宋明春，徐軍祥，王沛成，等.山東大地構(gòu)造格局和地質(zhì)構(gòu)造深化演化[M].北京：地質(zhì)出版社，2009.

[3]孔慶友，張?zhí)斓?，于學(xué)峰，等.山東礦床[M].濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2006.

[4]葉凱，徐平.山東榮城大疃榴輝巖成因巖石學(xué)研究[J].巖石學(xué)報，1992，8（1）：27-38.

P5[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-7-91-1