山東飾面石材資源特征及開發利用建議

高樹學，顏玲亞，畢泗棟，從相軍，郭 超

(中國建筑材料工業地質勘查中心山東總隊，山東 濟南 250010)

飾面石材是山東省優勢礦種，資源儲量較為豐富，開采歷史悠久，“柳埠紅”、“將軍紅”、“五蓮紅”、“中國藍”等商品馳名中外。近5年來，山東石材為限制勘查礦種，資源儲量增速緩慢。受環保政策影響，石材礦山數量逐年減少，礦山以小型為主，產業集中度較低。本文分析了山東飾面石材資源特征，總結了礦床類型及成礦時代，針對開發利用中存在的問題，提出了開發利用建議，對促進山東省石材工業高質量發展具有重要意義。

1 資源特征和產品特征

1.1 資源特征

山東飾面石材資源主要有飾面用花崗巖、飾面用玄武巖、飾面用角閃巖、飾面用輝綠巖、飾面用輝長巖和飾面用大理巖6類。飾面用花崗巖分布廣泛，主要分布在濟南市、煙臺市、臨沂市、泰安市、濟寧市、濰坊市、日照7個地市。飾面用大理巖主要分布在膠東地區的青島市、煙臺市。截至2019年底，全省累計查明飾面石材礦區67處，其中大型7處，中型34處，小型26處；查明飾面用石材資源儲量56 632.6萬m3，保有飾面石材礦石資源儲量55 212.1萬m3[1]。其中飾面用花崗巖礦石量53 021.1萬m3，占總查明資源儲量的93.62%，飾面用大理巖、飾面用輝綠巖、飾面用輝長巖、飾面用角閃巖 、飾面用玄武巖這5類合計資源儲量3 611.5萬m3，占比6.38%(圖1、表1)。

表1 山東查明飾面石材資源儲量統計

圖1 山東飾面石材礦區分布情況

資源儲量排名前十的縣級市依次為：濟南市萊蕪區、平邑縣、泰安市岱岳區、泗水縣、萊州市、青島市嶗山區、濟南市長清區、高密市、濟南市章丘區、濟南市歷城區(圖2)。

圖2 山東縣級市飾面石材資源儲量分布情況

1.2 產品特征

天然飾面石材主要有大理石、花崗石、石灰石、砂巖、板石等5類[2]。山東飾面石材品種繁多，其中花崗石類飾面石材已發現的品種達125種，大理石類飾面石材已發現37個品種[3]，納入GB/T17670-2008天然石材統一編碼[4]的共計59種(花崗石49種，大理石7種，砂巖3種)。

花崗石類的優秀品種有“櫻花紅”、“芝麻白”、“柳埠紅”、“五蓮紅”(圖3a)、“將軍紅”(圖3b)、“珍珠花”、“中國藍”、“濟南青”、“山東銹石”等，其中，“中國藍”拋光面顯現著閃閃藍點，裝修效果高貴典雅，可與著名的“巴西藍”相媲美[5]，花崗石主要分布在膠東、泰安、濟南及臨沂地區。大理石類品種有“雪花白”(圖4a)、“條灰”、“云灰”(圖4b)、“萊陽綠”、“萊陽黑”、“海浪玉”、“隱花墨玉”、“竹葉青”、“墨玉”，其中“雪花白”、“條灰”、“萊陽綠”等大理石品種較好，主要分布在膠東地區。砂巖品種主要為“紫檀砂巖”、“紅砂巖”、“綠砂巖”，主要分布在莒南和五蓮。

圖3 花崗石類優秀品種

圖4 大理石類品種

2 開發利用情況

截至2019年底，山東飾面石材礦山61處(花崗石礦山60處，大理石礦山1處)，其中，大型礦山10處，中型礦山3處，小型礦山48處。受環保政策等影響，近5年來，礦山數量和年采礦石量均呈下降趨勢；礦山企業數量由2015年的270個下降至2019年的61個，年采礦石量由2015年的4 332.49萬m3下降至2016年的3 739.49萬m3(圖5)；2019年從業人員1 336人，工業總產值96 252.98萬元[6]。

圖5 近5年飾面石材企業數量及年采礦石量

在地域上，山東飾面石材礦山企業主要集中在威海、煙臺、日照等地，其中威海市21處，煙臺市14處，日照市13處，臨沂市4處，濟南市及泰安市各有3處，濰坊1處，淄博市2處(圖6)。

圖6 2019年山東石材礦山及規模分布情況統計

山東是僅次于福建的全國第二大石材大省[7]。石材新品不斷開發，進入21世紀，山東的砂巖、板巖也得到了開發利用[8]。新開發的五蓮縣“皇室芭蕾”、濟南地區“三彩玉”、莒南縣“棕鉆”等新品得到廣泛市場認可[9]。目前開發利用的有130余個品種，形成平邑、萊州、五蓮、榮成等產業集群為主的生產加工基地與泗水、汶上、平度、莒南、招遠等規模工業園區共同發展的石材產業發展格局。

3 礦床類型

山東飾面石材品種主要為花崗石、大理石、石灰石、砂巖。花崗石原巖主要為侵入巖、火山巖及各種硅酸鹽類的變質巖；大理石原巖主要為大理巖，包括結晶的碳酸巖和其他變質巖；石灰石主要為由方解石和白云石組成的沉積巖；砂巖主要以石英和長石為主的沉積巖[2]。

山東飾面石材礦床類型根據成因可分為7類：花崗石三類，分別為巖漿巖型、火山巖型、區域變質型；大理石兩類，分別為區域變質型、接觸變質型；石灰石一類，為沉積型石灰石礦床；砂巖一類，為沉積型砂巖礦床。

3.1 巖漿巖型花崗石礦床

巖漿巖型花崗石礦床廣泛出露在魯中南隆起、膠南造山帶及膠北隆起。在魯中南隆起區主要產于新太古代—新元古代侵入巖體中，在膠南造山帶內主要產于中生代—新元古代侵入巖體中，在膠北隆起主要產于中生代燕山期侵入巖體中。花崗石礦體多呈巖基、巖株產出，部分呈巖墻、巖脈產出。巖石類型主要為花崗巖—花崗閃長巖類，其次為輝長巖—閃長巖、輝綠巖—角閃巖。

花崗巖—花崗閃長巖類主要石材品種有“柳埠紅”、“石島紅”、“龍須紅”、“平邑紅”、“五蓮紅”、“五蓮花”、“泰山紅”、“膠南櫻花”、“櫻花紅”、“寧陽白”、“嶗山灰”、“銹石”等，主要分布在濟南、泰安、長清、平邑、泗水、棗莊、臨朐、榮成、海陽、平度、文登、日照等地區。

輝長巖—閃長巖類主要石材品種有“濟南青”、“萊州青”、“乳山青”、“五蓮灰”、“太河青”、“章丘墨玉”、“長白花”、“沂南青”(“中國藍”)等，主要分布在濟南、章丘、鄒平、乳山、沂南、費縣、莒縣、萊蕪等地。以燕山期侵入巖為主，具有規模大，節理、裂隙不發育，成塊性較好等特征。由于形成時代較新，一般無蝕變現象，顏色純正、光亮。

輝綠巖類石材規模較小，主要分布在濟南萊蕪地區和臨沂費縣地區，品種為“萊蕪黑”等。以燕山期侵入巖為主。黑灰色，細粒輝長輝綠結構，塊狀構造。費縣—蒙陰縣輝綠巖，賦礦巖體為中元古代四堡期牛嵐單元。巖石呈灰綠色，風化后呈灰褐色，節理發育，常具球狀風化。

飾面用角閃巖礦僅分布在寧陽縣黑山地區，礦石為粗粒變角閃石巖，墨綠色，夾雜白色較大不規則條帶，礦物成分以角閃石為主，其次為斜長石和少許石英等，角閃石和淺色粒狀礦物集合體基本各自集中成層，相間分布，形成黑白相間的礦石，整個板材經拋光后顯墨綠色夾白色圖案，被商家譽稱為“泰山國畫石”。

3.2 火山巖型花崗石礦床

火山巖型花崗石礦主要有玄武巖、安山(玢)巖等，賦存于中生代白堊青山群中，分布在魯西鄒平、昌樂以及魯東即墨等地。品種有“鄒平綠玉”、“昌樂黑”、“即墨馬山翠玉”等。巖石柱狀節理發育，塊度小，成荒率低，但加工后質潤如玉，微波波紋，裝修效果好。

3.3 區域變質巖型花崗石礦床

區域變質型花崗石礦主要指新太古代泰山巖群中遭受區域變質變形的長英質、角閃長英質等變質巖石，主要分布在魯西泰山、徂徠山、沂山等地。主要有灰色、灰白色、灰黑色等塊狀及條紋—條帶狀變質巖石，主要品種有“將軍紅”、“孔雀綠”及泰山、徂徠山和蒙陰地區的“海浪花”、“徂徠花”、“泗水條灰”、“曲阜條灰”、“萊蕪小花”等。區域變質型花崗巖礦裂隙不發育，成荒率高，板材拋光后平滑、光亮。

3.4 區域變質型大理石礦床

區域變質型大理石礦主要分布在膠北隆起的萊陽、萊州、平度、海陽以及膠南隆起的莒南、五蓮等地，主要品種如“雪花白”、“云灰”、“條灰”、“萊陽綠”、“竹葉青”、“萊陽黑”、“萊陽紅”、“石橋花”、“雪花”等。大理石主要賦存于古元古代粉子山群張格莊組和荊山群野頭組，礦石類型主要有兩種：一種是白云質大理巖或白云巖，如果是純色則為“雪花白”，如果含暗色礦物(一般為石墨)則為“云灰或條灰”，主要分布在平度大澤山、大田、萊州的黃山后，乳山的午極、莒南坪上等地；另一種為蛇紋石化大理巖，如“萊陽綠”、“竹葉青”、“萊陽黑”、“棲霞綠”、“海浪玉”、“翠綠”、“豆瓣綠”、“發城灰”、“石橋華”等品種，主要分布在萊陽呂格莊、大梁子口，萊西縣望城、棲霞縣大莊頭、鐵口，海陽縣發城、郭城，平度市石橋和膠南等地。

3.5 接觸變質型大理石礦床

主要為中生代二長花崗巖漿侵入交代下寒武統石灰巖，由石灰巖變質重結晶形成，分布局限強，開發的礦山位于棗莊市驛城區關山口村一帶，品種為“關山玉”(或稱“奶油”)、“條灰”等，礦體呈似層狀，長數百米至千米，寬幾十米至百米，礦床規模較大。

3.6 沉積型石灰石礦床

沉積型石灰石礦主要分布在棗莊嶧城區和臨沂市蘭陵及臨朐、淄博、長清等地，膠東地區少見，主要賦存于寒武系饅頭組、張夏組、長山組及奧陶系馬家溝組。礦石類型主要有純灰巖、豹皮灰巖、竹葉狀灰巖、角礫狀灰巖、生物碎屑灰巖、泥灰巖等[10]。主要品種有“淄博灰”、“墨玉”、“金墨玉”、“臨朐紅”、“紫竹葉”、“紫豆瓣”、“虎皮”、“木紋紅”等。

3.7 沉積型砂巖礦床

沉積型砂巖礦主要為海相沉積砂巖，賦存于白堊紀大盛群田家樓組地層中。顏色主要有紅色、黃色、綠色、紫色、咖啡色、白色。除白砂巖和紫砂巖外，基本都帶有紋路。產于莒南縣的紫砂巖主要是紫色，帶細微的白色紋路，顏色均勻穩定，色調顯得莊重富貴，紋理和諧，色差不大，其中少部分偏紫紅色或淺褐色。顆粒較粗，硬度較大，主要用于墻面、地板、戶外和園林裝飾，也可用于外墻幕墻干掛裝飾。

4 賦礦層位及成礦時代

山東飾面石材廣泛出露于魯西及魯東山地丘陵地區。開發比較早的有“濟南青”、“柳埠紅”、“泰山紅”，“五蓮花”等品種，每種品種與分布地區、賦礦層位、成礦時代密切相關。與飾面石材有關的原巖主要為侵入巖、火山巖、沉積巖及變質巖。

山東花崗石資源(飾面用花崗巖、飾面用輝長巖、飾面用輝綠巖、飾面用角閃巖、飾面用玄武巖)成礦時代主要集中在中生代燕山期、印支期，新元古代及新太古代，以中生代燕山期為主。在地理位置上的分布與時代又有著一定的聯系，膠東地區以燕山期侵入巖為主，魯西以阜平期—呂梁期、四堡期、印支期侵入巖為主。燕山期花崗巖一般都為中粗粒， 暗色礦物較少，由于形成時代比較新，節理、裂隙不發育，成塊性較好。阜平期—呂梁期和四堡期—印支期花崗巖由于混合巖化、時代較早的作用，節理、裂隙較發育，成塊性相對不如燕山期，但由于巖石變質程度深、結晶度高而色彩鮮艷、質感好。山東飾面石材成礦時代及賦礦層位見表2。

表2 山東飾面石材成礦時代及主要賦礦層位

5 開發利用建議

5.1 發展優勢

(1)資源優勢：山東省花崗石及大理石資源豐富，已查明資源儲量5.67億m3，且品種多、質地優良，在國內外享有盛譽。

(2)開采技術優勢：山東省石材工業發展較早，在加工、采礦方面具有一定基礎，石材開采裝備技術領先，礦山開采技術采用輪鋸和金剛石繩鋸開采得到全面推廣，大大提高了生產效率和荒料率。自主研發出礦山開采、板材加工、異型雕刻等系列產品，推動了石材產業的產品升級換代的步伐。

(3)地理優勢：山東省交通便利，鐵路、公路運輸十分發達，港口碼頭功能設施齊全，全省石材產業布局依托三山島港、龍口港、煙臺港、威海港、青島港、石臼港等六大天然良港，布設有10多個專用碼頭[7]，為石材加工與貿易創造了良好條件。

(4)產業鏈優勢：山東省形成了與石材有關的產業配套工業，石材機械占全國總量的40%，其他磨具磨料、金剛石工具、防護與保養材料，包裝運輸等物流產業發展迅猛[7]，相關產業鏈比較完整。

(5)產業集群效應顯著：已形成山東萊州、五蓮、平邑、榮成四個石材產業加工出口基地，規模不斷擴大。其中萊州有“中國石都”，平邑為“中國花崗石之鄉”稱號，產品暢銷全國各地及歐洲、越南等國。

5.2 存在的主要問題

(1)石材開采大部分是露天開采，且開采過程中產生大量廢石和粉塵，對環境影響大，石材行業發展受環保因素的制約，行業發展處于下行趨勢。企業面臨停產整頓、甚至關停退出的風險，礦山企業數量逐年降低。

(2)各地區發展石材產業積極性較高，但缺少整體規劃，同質化發展普遍，國際化大型企業少，中小企業多(開采礦山中無大型礦山，小型礦山占比93%)，資源配置不合理，集約化程度低。

(3)行業創新能力不足，技術創新、創意設計、工業設計、石文化挖掘與國際先進國家差距較大。

5.3 開發利用建議

(1)勘查建議。由于山東飾面石材是限制勘查礦種，近年來資源儲量增速緩慢，影響了山東省石材工業的發展。有必要開展山東省石材資源調查及勘查工作，增加石材資源儲量。其中花崗巖分布廣泛，找礦遠景區主要集中在膠東地區的萊州、五蓮、招遠及魯中的平邑地區，大理巖主要集中在膠東地區的萊州、平度等地。建議對重點地區進行資源勘查，摸清資源家底，提高資源保障能力。

(2)開發建議。加強資源整合，合理配置開采區內的飾面石材資源，實現飾面石材科技化、規模化、集約化、綠色開采。統籌兼顧生態環保要求，繼續做大做強平邑、五蓮、萊州、榮成等飾面石材產業基地，同時將招遠張星地區、龍口西南地區、威海地區、汶上白石地區劃為重點開發區，綜合考慮生態環保要求，將鄒平任家峪地區、平度地區、沂源地區、萊蕪地區、泰安地區劃為限制開發區，將青島嶗山地區、濟南華山地區劃為禁止開采區。

(3)堅持綠色發展新理念。正確處理石材產業發展與生態保護關系，加大技術引進和改造力度，提高廢石及石粉的綜合利用能力，如：廢石可生產建筑骨料，變廢為寶；利用大理石和花崗石石粉和石米，制成人造大理石和人造花崗石。推動石材行業綠色礦山建設和環境恢復治理工作。

6 結論

(1)山東石材資源豐富，以飾面用花崗巖為主，主要分布于膠東地區、濟南至泰安、臨沂地區等地，其次是飾面用大理巖，主要分布在膠東地區。山東省石材工業基礎較好，已形成萊州、五蓮、平邑、榮成等四個石材產業基地。

(2)山東飾面石材資源成礦條件優越，飾面用花崗巖主要形成于阜平期—呂梁期、四堡期—印支期和燕山期，膠東地區以燕山期侵入巖為主，魯西以阜平期、呂梁期和四堡期—印支期侵入巖為主，燕山期花崗巖由于形成時代比較新，節理、裂隙不發育，成塊性較好。但優質飾面用花崗巖主要產在太古界、元古界的老變質巖中，巖石變質程度深、結晶度高、色彩鮮艷和質感好。飾面用大理巖主要賦存在古元古代粉子山群和荊山群變質地層中。

(3)山東石材國際化大型企業少，中小企業多，產業集中度較低，資源配置不合理。建設規模化、集約化現代化企業，加強綜合利用，提高產品附加值是未來石材工業發展方向。