山東省鈦礦床的類型分布及其主要地質特征

鄧覺梅，尹玉靜，于明光，孫斌，程偉

(1.中化地質礦山總局山東地質勘查院，山東 濟南　250013；2.山東省地質科學研究院，山東 濟南　250013)

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地質與礦產

山東省鈦礦床的類型分布及其主要地質特征

鄧覺梅1，尹玉靜1，于明光1，孫斌2，程偉2

(1.中化地質礦山總局山東地質勘查院，山東 濟南250013；2.山東省地質科學研究院，山東 濟南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，在國民經濟發展中有其重要的地位和作用。目前，山東省工業生產中主要應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榴輝巖型金紅石礦、巖漿型鈦鐵礦、沉積型金紅石礦、變質沉積型金紅石礦4種類型。通過對山東省鈦礦床地理分布、類型及其主要地質特征進行梳理，對山東省鈦礦床勘查起到一定的指導作用。

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、黑榴石質榴石、黑云母、鈣質角閃石和普通輝石等礦物的TiO2含量，也可達到0.112%～17%(Deer et al.,1962;王濮等,1982)。經濟地質學家把焦點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：變質沉積型、超高壓變質榴輝巖型、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。

山東省是我國鈦礦主要產地之一，也是金紅石礦主要產地之一[3，4](圖1)。徐少康將魯東金紅石成礦區列入我國5個成礦區帶中[5]。山東省金紅石礦均分布于魯東地區。①產于榴輝巖中的金紅石礦主要分布在膠南造山帶內的臨沭、莒南、日照嵐山頭、諸城、膠南、榮成、威海環翠等地[6]。大致構成三條密集帶：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，全長約600km，出露寬20～50km(王來明，1996)。②產于第四紀沉積層中的金紅石砂礦主要分布在平度鄭家一帶第四紀河床沖積層中及榮成石島一帶的第四紀濱海相沉積層中。③作為古元古代變質巖系中與晶質石墨伴生的金紅石礦，主要分布在膠北地區的萊西、文登等地的石墨礦產區。

圖1　山東省鈦礦分布圖

鈦鐵礦主要分布魯西隆起。在魯西結晶基底區的莒縣、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，供工業利用(張連峰等，2006；劉安同等，2007)。

山東省鈦礦礦產地27處，按照規模劃分：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特征

目前，山東省工業生產中主要應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榴輝巖型金紅石礦、巖漿型鈦鐵礦、沉積型金紅石礦、變質沉積型金紅石礦4種類型。

2.1超高壓變質榴輝巖型金紅石礦床

該礦床為金紅石原生礦床，金紅石礦發育在膠南造山帶內的變質花崗巖體內。含礦榴輝巖體規模不等，形態各異，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、白云母在開發時可綜合利用，區內含礦榴輝巖分布廣，具有良好的勘查和開發前景，是山東省鈦礦的主要類型。

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

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

礦體總體呈SW—NW，長約680m，寬約330m，被斷層切割為東西兩礦段。西礦段長約260m，寬約360m。東礦段長約430m，寬約330m。礦體長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，粒度為0.05～0.75mm。含量一般為1.10%～1.80%，最高為4.04%。礦區內礦石中TiO2平均品位為1.47%。探明金紅石資源儲量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晶基底區的沂水、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，圍巖為二長花崗巖巖體。

礦體多為脈狀，形態比較簡單，產狀變化不大，礦物分布均勻，礦石質量穩定。礦床具規模較大，形態簡單，易開采等特點，成礦時代為侏羅紀，形成地質條件主要與巖體和斷裂構造有關，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志。

莒縣肖家溝鈦鐵礦床：礦區大地構造位于華北板塊(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。總體走向為45°，傾向SE，礦體上盤產狀較陡，傾角65°～80°左右，下盤產狀較緩，傾角46°～65°左右。

礦體平面形態呈較規則的脈狀，總長度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地少，分布范圍窄，礦床規模小，分為2種產出類型：

(1)第四紀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，為第四紀殘坡沖積碎屑建造金紅石礦床，系原巖風化、經地表徑流搬運、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；該地區巖石以前寒武紀片巖、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。片巖主要有黑云母片巖與石墨片巖，前者為該地區金紅石物質的主要來源。原生金紅石產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量146t，規模很小。

(2)第四紀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，礦床賦存于細砂-中砂-粗砂-細礫組成的沉積物中，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。該區巖石由前震旦紀片麻巖及中生代正長巖組成，片麻巖是金紅石的主要物質來源；另外，區域內的榴輝巖也是金紅石的物質來源。查明金紅石礦物資源儲量0.54×104t，礦床規模很小。

2.4變質沉積型金紅石礦床

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

礦體為較穩定的層狀，長一般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量5.96萬t。

3　結語

(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。山東省累計探明金紅石(TiO2)資源儲量386.65萬t。鈦鐵礦資源儲量86667萬t，TiO2礦物量5771萬t。

(3)在山東，尋找鈦礦對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，不易開發利用；相對而言，鈦鐵礦床富礦占有相當大的比重，更具有經濟價值。同時，海濱沉積型砂礦易采易選，應加強該類型的找礦勘查。

[1]趙一鳴.金紅石礦床的類型、分布及其地質特征[J].礦床地質，2008,23(4)：521-529.

[2]孔慶友，張天禎，于學峰，等.山東礦床[M].濟南：山東科學技術出版社，2006.

[3]吳賢，張健.中國的鈦資源分布及特點[J].鈦工業進展，2006,23(6)：8-12.

[4]吳賢，張健，康新婷，等.我國金紅石礦資源分布、開發及技術現狀[J].稀有金屬，2007,31(S1):146-150.

[5]徐少康.我國金紅石礦床成因類型及成礦區帶[J].化工礦產地質，2001，23(1)：11-17.

[6]王來明，黃峰，劉貴章，等.魯東榴輝巖基本特征[J].山東地質，1995，11(2)：15-22.

[7]王來明，宋明春，劉貴章，等.魯東榴輝巖的形成與演化[A]//山東省地質礦產研究文集[C].濟南:山東科學技術出版社，1996.39-49.

[8]李洪奎，于學峰，楊永波.山東莒縣棋山鈦鐵礦地質特征及成因探討[J]，地質學報，2010，8(1)：7-10.

[9]李洪奎，田秀林，王岳林，等.山東沂水縣常莊鈦鐵礦地質特征及成因探討[J]，山東國土資源，2010，26(11):1-7.

[10]趙奎寰.山東楮島海域鋯石砂礦床形成條件及遠景評價[J].海洋地質與第四紀地質，1997，(3)：79-84.

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

該文受中國地質調查局地質調查工作項目“山東省礦產資源調查成果綜合集成與服務產品開發”(項目編號12120114058001)專項經費資助

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

P618.47

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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特征[J].山東國土資源，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.