山東省棲霞市洛土相礦區(qū)玻璃用石英巖礦地質(zhì)特征及開發(fā)前景

摘要：山東省棲霞市洛土相礦區(qū)玻璃用石英巖礦位于棲霞市城北，屬于沉積變質(zhì)型石英巖礦。本文通過對洛土相礦區(qū)地質(zhì)特征、礦體特征、礦石特征等的分析研究，認(rèn)為洛土相礦區(qū)玻璃用石英巖礦資源儲量豐富，開發(fā)前景十分廣闊。

關(guān)鍵詞：洛土相;石英巖;地質(zhì)特征;礦石加工;山東省棲霞市

1概述

洛土相礦區(qū)位于棲霞市城北，行政區(qū)劃隸屬棲霞市中橋鎮(zhèn)，距S802省道約5km，距沈海高速中橋出（入）口約6km，礦區(qū)與村鎮(zhèn)有簡易公路相連，交通便利。近幾年經(jīng)山東省核工業(yè)二七三地質(zhì)大隊(duì)勘查，棲霞市洛土相礦區(qū)探明玻璃用石英巖礦（332+333）礦石量2637.1萬t，質(zhì)量較好，具有良好的開發(fā)前景。

2區(qū)域地質(zhì)特征

區(qū)域地層自老到新為古元古界、新元古界、中生界、新生界，其中古元古界細(xì)分為祝家夼組、張各莊組、巨屯組，祝家夼組巖性即黑云變粒巖、斜長角閃巖等，張各莊組巖性為白云石大理巖、透閃變粒巖等，巨屯組巖性為含石墨黑云片巖、黑云變粒巖。新元古界細(xì)分為豹山口組（巖性為絹云綠泥板巖、含石英大理巖夾薄層鈣質(zhì)板巖）、輔子夼組（石英巖夾青灰色硅質(zhì)板巖）、南莊組（黃褐-灰綠色泥質(zhì)板巖夾鈣質(zhì)板巖、灰綠色千枚狀夾變質(zhì)粉砂巖）、香夼組（灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r）。中生界分為林寺山組（巖性為中粗砂巖、中砂巖等）、八畝地組（橄欖石玄武巖、安山巖）、石前莊組（流紋狀英安巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r）。新生界細(xì)分為山前組（砂礫、粘土質(zhì)粉砂）、臨沂組（砂質(zhì)、粉砂質(zhì)粘土）、沂河組（礫石）。

3礦區(qū)地質(zhì)特征

3.1礦區(qū)地質(zhì)

研究區(qū)位于華北板塊（Ⅰ級）、膠遼隆起區(qū)Ⅲ（Ⅱ級）、膠北隆起Ⅲa（Ⅲ級）、膠北斷?、骯1（Ⅳ級）、煙臺凸起Ⅲ（Ⅴ級）西部。礦區(qū)出露地層主要有新元古界南華系蓬萊群豹山口組（Nh1b）、輔子夼組（Nh2-3f）、震旦系南莊組（Z1n）及新生界第四系礫石、砂、粘土等。區(qū)內(nèi)未見巖漿巖出露。脈巖見少量石英二長斑巖[1]。區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造走向即北—北東—南北—北西向（具體如圖1所示），北東向、南北向斷裂構(gòu)造表現(xiàn)為壓扭性，其中北東向斷裂帶由角礫巖、閃長玢巖、煌斑巖組成，南北向斷裂帶由碎裂巖組成，北西向斷裂帶由角礫巖、碎裂巖組成。總結(jié)可知，區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要表現(xiàn)為北東向斷裂，斷裂切割蓬萊群[2]，對礦體影響較小。

3.2礦體特征

礦區(qū)共圈定玻璃用石英巖礦體5個[4]，礦體呈層狀產(chǎn)出，編號依次為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號礦體，其中Ⅰ號礦體為主礦體（圖1主礦體平面分布圖）。礦體賦存在蓬萊群輔子夼組厚層石英巖中，礦體呈厚層狀產(chǎn)出，走向290°～310°，傾向北東，傾角28°～70°，長約1500m，寬度約63～140m，賦存標(biāo)高+286m～+60m。礦體厚度32.81～94.84m，平均67.62m，厚度變化系數(shù)22.83%，屬厚度變化穩(wěn)定型。單樣SiO2含量91.12～99.00%，平均95.71%，其變化系數(shù)為1.43%，屬有用組分分布均勻型;單樣Al2O3含量2.98～0.23%，平均0.66%，變化系數(shù)為36.86%;單樣Fe2O3含量0.70～0.10%，平均0.46%，變化系數(shù)為41.56%，主礦體儲量占總儲量72%。

Ⅱ號礦體走向近南北，東傾，傾角54°～65°，長約400m。礦體厚度65.66～65.98m，平均65.82m;Ⅳ號礦體走向310°，傾向北東，傾角56°～62°，長約500m。礦體厚度31.02～53.78m，平均39.68m;Ⅴ號礦體走向60°，傾向北西，傾角55°～63°，長約280m。單工程礦體真厚度13.86～25.11m，平均16.67m。走向近南北，傾向東，傾角55°～65°。

受褶皺構(gòu)造影響，Ⅲ號礦體走向近南北，東傾，與控礦地層產(chǎn)狀出入較大。長約500m。礦體厚度72.80～76.82m，平均74.84m。

3.3礦石特征

3.3.1礦石礦物成分

礦石礦物成分主要由石英、白云母、方解石、磁鐵礦等礦物組成。

石英：不規(guī)則粒狀，變晶結(jié)構(gòu)，有的呈碎粒狀沿裂隙充填呈脈狀分布，含量94.53-95.00%;

白云母：片狀，有的晶形發(fā)生彎曲，零散分布，含量3%;

方解石：不規(guī)則粒狀，有的沿裂隙充填呈脈狀分布，含量1%;

磁鐵礦：黑色，不規(guī)則粒狀，零星分布，含量1%。

3.3.2礦石顆粒度

礦石顆粒度測定結(jié)果表明，礦石顆粒度以>1mm為主，占89.33%，0.28-1mm之間占4.93%，0.1-0.28mm之間為5.29%，<0.1mm為0.45%;從上述顆粒度測定結(jié)果可知，礦石顆粒度達(dá)不到平板玻璃用硅質(zhì)原料要求，可用作器皿玻璃用硅質(zhì)原料。

3.3.3礦石化學(xué)成分

石英為礦石中的主要有益組分，最高含量99.21%，最低含量92.11%，礦床平均含量95.45%。根據(jù)組合分析結(jié)果，主要有害組分TiO2、CaO、Cr2O3平均含量分別0.07%、0.01%、0.06%，含量極少，對礦石的選冶性能影響甚微。光譜及多元素分析結(jié)果中礦石化學(xué)成分及含量見表2-2，2-3。

2224石英巖礦開發(fā)前景

石英玻璃的主要化學(xué)成分是SiO2。它具有耐高溫、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性、透光性以及電絕緣性好等優(yōu)良的物理化學(xué)性能，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于重要高新技術(shù)領(lǐng)域，如現(xiàn)代光纖通訊、電子工業(yè)等領(lǐng)域。由于石英原料用途廣泛，尤其是近年來隨著高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，石英玻璃作為高新技術(shù)的基礎(chǔ)材料，發(fā)展迅速。目前石英玻璃的需求量不斷增加，而其基本原料的天然水晶資源已近枯竭，已不能滿足現(xiàn)代高科技工業(yè)發(fā)展的需求量，在此情況下促使人們不斷地探索可用于替代水晶的其它原料資源。玻璃用石英巖礦就是這樣一種資源[4]。

目前，具一定規(guī)模的石英巖礦在國內(nèi)少有。棲霞市現(xiàn)已有幾家石英巖礦山，有洛土相石英巖礦、陡崖石英礦、樓頂石英礦等，其中洛土相礦區(qū)為大型礦床，屬于由沉積變質(zhì)作用形成的石英巖，礦床遠(yuǎn)景較好，遠(yuǎn)景資源量仍有繼續(xù)擴(kuò)大的希望。本文通過對洛土相礦區(qū)進(jìn)行野外勘查并取樣化驗(yàn)分析研究，了解到本礦區(qū)礦物組合及結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單，加工后的產(chǎn)品能滿足玻璃加工技術(shù)指標(biāo)要求。礦石經(jīng)加工后，在玻璃制造、過濾鑄造業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。特別是膠東地區(qū)玻璃制造，最為突出的煙臺葡萄酒釀造業(yè)，各縣市區(qū)白酒生產(chǎn)行業(yè)，青島、煙臺的名牌啤酒產(chǎn)品，需求量大，產(chǎn)品競爭力強(qiáng)。從外地進(jìn)貨不僅價格高，而且運(yùn)輸距離遠(yuǎn)。開發(fā)本地資源，優(yōu)越性顯而易見，帶來的經(jīng)濟(jì)效益將是可觀的。

5結(jié)論

棲霞市洛土相礦區(qū)玻璃用石英巖礦屬于由沉積變質(zhì)作用形成的石英巖，地質(zhì)構(gòu)造簡單，規(guī)模大，儲量資源十分豐富，質(zhì)量上乘，交通方便。礦石開采后，可直接運(yùn)往廠家進(jìn)行生產(chǎn)。礦區(qū)潛在經(jīng)濟(jì)價值，開發(fā)利用前景非常廣闊，可望成為省內(nèi)重要的玻璃用石英巖礦產(chǎn)基地。對于礦石開采單位來說，應(yīng)樹立全局意識，并制定礦石長期開采戰(zhàn)略，確保礦石開采工作有序進(jìn)行，最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益雙贏。經(jīng)濟(jì)新常態(tài)背景下，建議加速規(guī)劃開發(fā)，早見成效，為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，這對棲霞市洛土相礦區(qū)玻璃用石英巖礦良性開發(fā)、和諧社會構(gòu)建有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]張增奇，張成基，王世進(jìn)，等.山東省地層侵入巖構(gòu)造單元劃分對比意見[J].山東國土資源，2014，30（3）：1-23.

[2]韓瑞勝.棲霞蓬萊群沉積相分析與沉積環(huán)境演化[D].山東科技大學(xué)，2010.

[3]山東核工業(yè)二七三地質(zhì)大隊(duì)，山東省棲霞市洛土相礦區(qū)玻璃用石英巖礦詳查報告，2016.

[4]李積花，毛小青，胡瑩，等.青海東部地區(qū)玻璃原料石英礦資源評價[J].山東國土資源，2005，23（2）.

作者簡介：姜文娟，女， 1984-05，山東招遠(yuǎn)市，碩士研究生，工程師，研究方向：地質(zhì)專業(yè)