山東省鈦礦床的類型分布及其主要地質(zhì)特征

鄧覺梅，尹玉靜，于明光，孫斌，程偉

(1.中化地質(zhì)礦山總局山東地質(zhì)勘查院，山東 濟(jì)南　250013；2.山東省地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南　250013)

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地質(zhì)與礦產(chǎn)

山東省鈦礦床的類型分布及其主要地質(zhì)特征

鄧覺梅1，尹玉靜1，于明光1，孫斌2，程偉2

(1.中化地質(zhì)礦山總局山東地質(zhì)勘查院，山東 濟(jì)南250013；2.山東省地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南250013)

鈦是制取鈦渣、人造金紅石、鈦白、海綿鈦、鈦材、焊條涂料的重要原料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有其重要的地位和作用。目前，山東省工業(yè)生產(chǎn)中主要應(yīng)用的是鈦鐵礦和金紅石。山東省鈦礦礦石主要包含超高壓變質(zhì)榴輝巖型金紅石礦、巖漿型鈦鐵礦、沉積型金紅石礦、變質(zhì)沉積型金紅石礦4種類型。通過對(duì)山東省鈦礦床地理分布、類型及其主要地質(zhì)特征進(jìn)行梳理，對(duì)山東省鈦礦床勘查起到一定的指導(dǎo)作用。

鈦礦床；類型分布；山東

鈦在巖石中呈氧化物和硅酸鹽礦物存在。自然界的主要富鈦礦物有：金紅石(TiO2)、銳鈦礦(TiO2)、板鈦礦(TiO2)、鈦鐵礦(FeTiO3)、鈣鈦礦(CaTiO3)和榍石(CaTiSiO5)。此外，磁鐵礦、黑榴石質(zhì)榴石、黑云母、鈣質(zhì)角閃石和普通輝石等礦物的TiO2含量，也可達(dá)到0.112%～17%(Deer et al.,1962;王濮等,1982)。經(jīng)濟(jì)地質(zhì)學(xué)家把焦點(diǎn)集中于鈦的氧化物上，即金紅石、銳鈦礦和鈦鐵礦[1]。

1　鈦礦床的分布

山東鈦礦主要有金紅石型鈦礦和鈦鐵礦2種類型。金紅石型鈦礦按其成因類型分為：變質(zhì)沉積型、超高壓變質(zhì)榴輝巖型、河床相沉積型、濱海相沉積型[2]。鈦鐵礦主要以巖漿型鈦鐵礦為主。

山東省是我國(guó)鈦礦主要產(chǎn)地之一，也是金紅石礦主要產(chǎn)地之一[3，4](圖1)。徐少康將魯東金紅石成礦區(qū)列入我國(guó)5個(gè)成礦區(qū)帶中[5]。山東省金紅石礦均分布于魯東地區(qū)。①產(chǎn)于榴輝巖中的金紅石礦主要分布在膠南造山帶內(nèi)的臨沭、莒南、日照嵐山頭、諸城、膠南、榮成、威海環(huán)翠等地[6]。大致構(gòu)成三條密集帶：石門-嵐山頭帶、桃林-尚莊帶、侯家-滕家-羊亭帶[7]。這些含金紅石榴輝巖帶總體呈NE向展布，全長(zhǎng)約600km，出露寬20～50km(王來明，1996)。②產(chǎn)于第四紀(jì)沉積層中的金紅石砂礦主要分布在平度鄭家一帶第四紀(jì)河床沖積層中及榮成石島一帶的第四紀(jì)濱海相沉積層中。③作為古元古代變質(zhì)巖系中與晶質(zhì)石墨伴生的金紅石礦，主要分布在膠北地區(qū)的萊西、文登等地的石墨礦產(chǎn)區(qū)。

圖1　山東省鈦礦分布圖

鈦鐵礦主要分布魯西隆起。在魯西結(jié)晶基底區(qū)的莒縣、沂水等地，分布有較多的基性—超基性巖體[8，9]。這些基性—超基性巖體含有鈦鐵礦、磁鐵礦可富集成礦，供工業(yè)利用(張連峰等，2006；劉安同等，2007)。

山東省鈦礦礦產(chǎn)地27處，按照規(guī)模劃分：大型8處、中型11處、小型8處；按照礦床類型劃分：榴輝巖型金紅石礦床8處，巖漿型鈦鐵礦床15處，砂礦型金紅石礦床2處，石墨伴生金紅石礦床2處。

2　鈦礦床的分類及其主要地質(zhì)特征

目前，山東省工業(yè)生產(chǎn)中主要應(yīng)用的是鈦鐵礦和金紅石。山東省鈦礦礦石主要包含超高壓變質(zhì)榴輝巖型金紅石礦、巖漿型鈦鐵礦、沉積型金紅石礦、變質(zhì)沉積型金紅石礦4種類型。

2.1超高壓變質(zhì)榴輝巖型金紅石礦床

該礦床為金紅石原生礦床，金紅石礦發(fā)育在膠南造山帶內(nèi)的變質(zhì)花崗巖體內(nèi)。含礦榴輝巖體規(guī)模不等，形態(tài)各異，以透鏡者多見，多集中成群、成帶分布。榴輝巖體的TiO2含量多在0.96%～3.57%之間，榴輝巖中富含的石榴子石、綠輝石、白云母在開發(fā)時(shí)可綜合利用，區(qū)內(nèi)含礦榴輝巖分布廣，具有良好的勘查和開發(fā)前景，是山東省鈦礦的主要類型。

莒南楊莊金紅石礦床：該區(qū)所處大地構(gòu)造位置為華北板塊與揚(yáng)子板塊碰撞帶中的秦嶺-大別山-膠南變質(zhì)巖帶之東延部分，隸屬新華夏系第二隆起帶之次級(jí)構(gòu)造單元——膠南隆起。居于石門-嵐山頭榴輝巖帶內(nèi)。

礦區(qū)大面積分布著新元古代片麻狀中細(xì)粒含角閃黑云長(zhǎng)花崗巖，含礦榴輝巖體賦存于其中。

礦體總體呈SW—NW，長(zhǎng)約680m，寬約330m，被斷層切割為東西兩礦段。西礦段長(zhǎng)約260m，寬約360m。東礦段長(zhǎng)約430m，寬約330m。礦體長(zhǎng)軸方向與圍巖片理走向基本一致。

礦石礦物有金紅石、石榴石、綠輝石和白云母。金紅石：褐紅色，呈粒狀、柱狀分布于其他礦物的粒間，部分包括與石榴子石顆粒內(nèi)，粒度為0.05～0.75mm。含量一般為1.10%～1.80%，最高為4.04%。礦區(qū)內(nèi)礦石中TiO2平均品位為1.47%。探明金紅石資源儲(chǔ)量39.64萬t。

2.2巖漿型鈦鐵礦床

山東鈦鐵礦床分布在魯西結(jié)晶基底區(qū)的沂水、莒縣等地。源巖大多為含鈦鐵礦和磁鐵礦較高的輝石角閃石巖巖體，圍巖為二長(zhǎng)花崗巖巖體。

礦體多為脈狀，形態(tài)比較簡(jiǎn)單，產(chǎn)狀變化不大，礦物分布均勻，礦石質(zhì)量穩(wěn)定。礦床具規(guī)模較大，形態(tài)簡(jiǎn)單，易開采等特點(diǎn)，成礦時(shí)代為侏羅紀(jì)，形成地質(zhì)條件主要與巖體和斷裂構(gòu)造有關(guān)，元古代及以后形成的角閃石巖巖體的出露是該礦床的找礦標(biāo)志。

莒縣肖家溝鈦鐵礦床：礦區(qū)大地構(gòu)造位于華北板塊(Ⅰ)魯西地塊(Ⅱ)沂沭斷裂帶(Ⅲ)汞丹山凸起(Ⅳ)東南部。

礦體呈大型脈狀賦存于角閃石巖體之中。總體走向?yàn)?5°，傾向SE，礦體上盤產(chǎn)狀較陡，傾角65°～80°左右，下盤產(chǎn)狀較緩，傾角46°～65°左右。

礦體平面形態(tài)呈較規(guī)則的脈狀，總長(zhǎng)度1600m。最大寬度260m，一般寬度170～220m，平均180m。礦體厚度一般為100～150m，一般130m。

礦體品位為：TiO25.01%～14.48%，平均8.68%；TFe11.51%～24.60%，平均18.46%。探明鈦鐵礦資源儲(chǔ)量10029.8萬t。

2.3沉積型金紅石礦床

沉積型金紅石礦又分為河床相沉積型和濱海相沉積型金紅石礦。山東沉積型金紅石礦床產(chǎn)地少，分布范圍窄，礦床規(guī)模小，分為2種產(chǎn)出類型：

(1)第四紀(jì)河床相沖積型金紅石礦床：目前山東省僅平度鄭家金紅石砂礦一處，為第四紀(jì)殘坡沖積碎屑建造金紅石礦床，系原巖風(fēng)化、經(jīng)地表徑流搬運(yùn)、分選、沉積富集成礦。礦體分布于殘破積層中，礦層的組成以礫石為主，其次為砂、粘土；礦砂中TiO2平均品位1.557kg/m3；該地區(qū)巖石以前寒武紀(jì)片巖、片麻巖及花崗片麻巖為主，在巖體之中有偉晶巖，局部有大理巖出現(xiàn)。片巖主要有黑云母片巖與石墨片巖，前者為該地區(qū)金紅石物質(zhì)的主要來源。原生金紅石產(chǎn)出于黑云母片巖中的石英條帶中或其接觸面上。查明金紅石礦物資源儲(chǔ)量146t，規(guī)模很小。

(2)第四紀(jì)濱海相沉積型金紅石砂礦床：此類砂礦分布于膠東半島東部沿岸地帶，為鋯英石砂礦的伴生礦。榮成石島鋯英石砂礦為濱海砂屑沉積而成，呈順海岸展布的帶形層狀、似層狀，礦床賦存于細(xì)砂-中砂-粗砂-細(xì)礫組成的沉積物中，海積砂礦是形成榮成石島大型鋯英石礦床的主要類型[10]。金紅石平均品位為1.533kg/m3。該區(qū)巖石由前震旦紀(jì)片麻巖及中生代正長(zhǎng)巖組成，片麻巖是金紅石的主要物質(zhì)來源；另外，區(qū)域內(nèi)的榴輝巖也是金紅石的物質(zhì)來源。查明金紅石礦物資源儲(chǔ)量0.54×104t，礦床規(guī)模很小。

2.4變質(zhì)沉積型金紅石礦床

此類金紅石礦較普遍見于魯東地區(qū)古元古代荊山群陡崖組晶質(zhì)石墨礦床中，主要分布在萊西、平度、文登、萊陽、五蓮等地。

礦體為較穩(wěn)定的層狀，長(zhǎng)一般300～1000m，厚20～50m。金紅石作為石墨礦的伴生礦物主要賦存在片麻巖—變粒巖型石墨礦石中。

有代表性的萊西南墅劉家莊石墨礦礦石中TiO2平均品位為0.196%，查明金紅石礦物資源儲(chǔ)量11.47萬t；文登臧格莊石墨礦礦石中TiO2平均品位為0.423%，查明金紅石礦物資源儲(chǔ)量5.96萬t。

3　結(jié)語

(1)山東省鈦礦礦石主要包含榴輝巖型金紅石礦、鈦鐵礦、砂礦型金紅石礦和石墨伴生金紅石4種類型，以前兩者為主。

(2)山東省鈦礦礦產(chǎn)地27處，巖漿型鈦鐵礦床15處，金紅石型鈦礦床12處。山東省累計(jì)探明金紅石(TiO2)資源儲(chǔ)量386.65萬t。鈦鐵礦資源儲(chǔ)量86667萬t，TiO2礦物量5771萬t。

(3)在山東，尋找鈦礦對(duì)象目前仍以榴輝巖型金紅石和鈦鐵礦為主，但總的看，榴輝巖型金紅石礦床礦石品位偏低，富礦不多，不易開發(fā)利用；相對(duì)而言，鈦鐵礦床富礦占有相當(dāng)大的比重，更具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。同時(shí)，海濱沉積型砂礦易采易選，應(yīng)加強(qiáng)該類型的找礦勘查。

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Types Distribution and Main Geological Characteristics of Titanium Deposit in Shandong Province

DENG Juemei1, YIN Yujing1, YU Mingguang1，SUN Bin2，CHENG Wei2

(1.Shandong Geological Prospecting Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau, Shandong Jinan 250013, China；2.Shandong Institute of Geological Sciences, Shandong Jinan 250013, China;)

Titanium is the important raw material for preparing titanium slag, artificial rutile，titanium white, titanium sponge, titanium and electrode coating. It has important status and role in national economic development. At present, ilmenite and rutile are mainly used in industrial production in Shandong province. Titanium ore minerals in Shandong province mainly contains four types: ultrahigh pressure metamorphic eclogite type rutile ore, titanium ore magma type,sedimentary type rutile ore and metamorphic sedimentary type rutile ore. The study on types, distribution and main geological characteristics of titanium deposits can play a guiding role in titanium deposit exploration in Shandong province.

Titanium deposits; types; distribution; main geological characteristics

2015-10-19；

2015-12-15；編輯：王敏

該文受中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查工作項(xiàng)目“山東省礦產(chǎn)資源調(diào)查成果綜合集成與服務(wù)產(chǎn)品開發(fā)”(項(xiàng)目編號(hào)12120114058001)專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)資助

鄧覺梅(1986—)，女，重慶大足人，工程師，主要從事地質(zhì)勘查工作；E-mail:dengjuemei@163.com

P618.47

A

鄧覺梅，尹玉靜，于明光，等.山東省鈦礦床的類型分布及其主要地質(zhì)特征[J].山東國(guó)土資源，2016,32(3)：35-37.DENG Juemei, YIN Yujing, YU Mingguang，etc. Types Distribution and Main Geological Characteristics of Titanium Deposit in Shandong Province[J].Shandong Land and Resources, 2016,32(3)：35-37.