山東省透輝石礦成礦地質(zhì)背景及找礦遠(yuǎn)景分析

周雯

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心山東總隊(duì)，山東濟(jì)南 250100）

透輝石是一種含鈣鎂的鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物，是鈣和鎂的硅酸鹽，單斜晶系，晶體為短柱狀，集合體呈粒狀，在接觸交代礦床中呈發(fā)射柱狀。顏色通常為淺綠色或淺灰色，莫氏硬度5.5～6，密度為3.3～3.4g/cm3，具玻璃光澤。透明美麗的透輝石也被視為寶石。在制陶過程中，增加這種礦物顏料，可達(dá)到降低燒成溫度、快速燒成、降低成本的效果。目前，關(guān)于山東省透輝石礦的勘查開采和研究較淺，據(jù)山東省地質(zhì)資料館收集的資料顯示，山東省關(guān)于透輝石礦勘探、詳查和普查報(bào)告數(shù)量非常少，且資料形成年代較老，勘探報(bào)告形成時(shí)間為1986 年，詳查報(bào)告形成時(shí)間為1988年，普查報(bào)告形成時(shí)間為1987 年，資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告也僅7 份，形成時(shí)間在2006—2009 年之間。并且，山東省透輝石礦的勘查地域也較集中于山東東北部的平度、萊西、煙臺(tái)等地，山東的北部、西部和南部勘查開采研究資料空白。本文著重介紹了山東省透輝石礦的成礦地質(zhì)背景及找礦遠(yuǎn)景區(qū)，希望為地質(zhì)工作者對(duì)山東省透輝石礦空白勘查區(qū)域的研究提供一些啟發(fā)。

1 山東省透輝石地理分布

據(jù)《山東省資源儲(chǔ)量表》數(shù)據(jù)[1]，山東透輝石（或透輝巖）礦已知礦產(chǎn)地7 處，已探明資源儲(chǔ)量7 處，其中超大型礦床1 處，大型礦床3 處，中型礦床3 處（見表1）。礦床產(chǎn)于古元古代變質(zhì)地層中，賦礦層位主要為荊山群野頭組和粉子山群巨屯組。前者主要分布于膠北斷隆的南部，礦床有平度長樂、萊西南墅等；后者多分布于膠北斷隆的東北部，礦床有福山老官莊、蓬萊戰(zhàn)山等。

2 區(qū)域地質(zhì)背景

2.1 大地構(gòu)造位置

山東省透輝石礦床大地構(gòu)造位置位于華北陸塊的膠遼隆起區(qū)，其中平度市長樂透輝石、萊西市董格莊透輝石、萊西市曹家透輝巖礦、萊西市萌山透輝石礦、蓬萊戰(zhàn)山透輝巖礦位于膠北斷隆的膠北凸起南部及北部；煙臺(tái)市福山區(qū)老官莊透輝石礦位于膠北斷隆的煙臺(tái)凸起東北部；萊西市劉建村礦區(qū)透輝石礦位于膠北斷隆的南墅—云山凸起西部。

表1 山東省透輝石礦產(chǎn)地

2.2 Ⅴ級(jí)成礦區(qū)劃分

據(jù)目前資料顯示，山東省透輝石礦均分布于Ⅲ-65-①膠西北Au-Fe-Mo-石墨-滑石-菱鎂礦成礦亞帶，其中平度市長樂透輝石、萊西市萌山透輝石、蓬萊縣戰(zhàn)山透輝巖分布于Ⅴ65-1-6 蓬萊-招遠(yuǎn)—萊州Au-Ag-滑石成礦區(qū)；福山區(qū)老官莊透輝石分布于Ⅴ65-1-2 福山Cu-Mo-PbZn-Au-滑石成礦區(qū)；萊西市劉建村透輝石、萊西市董格莊透輝石、萊西市曹家透輝巖分布于Ⅴ65-1-7 南墅石墨-Au 成礦區(qū)。

2.3 賦礦層位

山東省透輝石礦床均賦礦于古元古代荊山群野頭組和粉子山群巨屯組中，兩組地層的沉積建造有明顯差距：前者包括平度長樂透輝石礦、萊西市董格莊透輝石礦、萊西市萌山礦區(qū)透輝石礦、萊西市劉建村透輝石礦、萊西市曹家透輝巖礦為該類礦床；后者包括福山老官莊透輝石礦、蓬萊戰(zhàn)山透輝石礦等。沉積作用形成礦床的初始礦源層，后期疊加變質(zhì)作用而最終成規(guī)模，屬于區(qū)域變質(zhì)作用形成的變質(zhì)礦床類型，成礦時(shí)代根據(jù)已有的資料，確定為古元古代。

富鎂硅酸鹽變質(zhì)沉積型透輝石礦床，主要賦存在古元古代荊山群野頭組層位中，含礦層巖性為透輝巖、透輝石英巖，頂、底板圍巖為蛇紋大理巖，其中巖性為透輝巖及透輝石英巖的巖段，局部透輝巖過渡為金云母透輝巖；巖性為蛇紋大理巖的巖段，局部夾斜長角閃巖。區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖多達(dá)中高變質(zhì)相，變質(zhì)程度中級(jí)角閃巖相為主，少部分達(dá)麻粒巖相。礦石的原巖為鈣質(zhì)粉砂巖、泥巖—白云質(zhì)雜砂巖沉積[2]。

硅質(zhì)富鎂碳酸鹽巖變質(zhì)沉積型透輝石礦床，主要賦存在古元古代粉子山群巨屯組中。巖性主要為石墨透閃巖、透閃片巖、石英透輝巖、透閃透輝巖夾透輝大理巖、透閃石英巖等。變質(zhì)程度以中、淺變質(zhì)為主，變質(zhì)相屬綠片巖相。礦石原巖為古元古代含碳硅質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r沉積[3]。

2.4 構(gòu)造

山東省透輝石礦床區(qū)域構(gòu)造分為兩部分，以賦存地層不同劃分，賦存于古元古代荊山群野頭組的平度長樂透輝石以斷裂構(gòu)造為主，按斷裂構(gòu)造與地層產(chǎn)狀關(guān)系分為三組，其中北東向斷裂為礦區(qū)早期壓性逆沖斷層，走向與地層一致；近南北向斷裂，位于礦區(qū)西部，斷層為區(qū)域較晚期的張扭性斷裂；北西向斷裂，為近南北向斷裂派生的一組斷層，大多為平移正斷層，具明顯的晚期壓扭性質(zhì)[2]。

賦存于古元古代粉子山群巨屯組的福山老官莊透輝石礦，區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育，分為東西向和北東向構(gòu)造。東西向褶皺構(gòu)造與地形線近于同步、槽部寬敞；北東向褶皺構(gòu)造分布于礦區(qū)東部，為幸福山穹隆的一部分[3]。地層走向近南北，傾向西；東西向斷裂構(gòu)造以壓扭性為主，吳陽泉斷裂縱貫礦區(qū)南部，另外有包家溝斷裂和若干小斷裂。

2.5 巖漿巖

其圍巖是古元古代荊山群野頭組的變質(zhì)巖，區(qū)內(nèi)基性脈巖均為中生代晚期產(chǎn)物。脈巖較發(fā)育，酸性脈巖和中基性巖脈普遍見及，酸性脈巖可能與區(qū)域混合巖化作用有關(guān)，中—基性脈巖如輝綠巖脈規(guī)模較大，長600m，寬30 余米，多沿巖層層理或沿北東向裂隙貫入，對(duì)礦體破壞作用不大。其次為酸性的長英巖脈，偉晶巖脈及石英巖細(xì)脈，規(guī)模都不大[2]。

其圍巖是古元古代粉子山群巨屯組的硅質(zhì)富鎂碳酸鹽沉積變質(zhì)巖，區(qū)內(nèi)巖漿巖以燕山晚期艾山階段的中—中酸性侵入巖為主。區(qū)內(nèi)脈巖發(fā)育有閃長巖、斑狀花崗閃長巖、花崗巖和石英閃長玢巖等，次為煌斑巖等。其多呈巖株、巖枝和巖脈狀產(chǎn)出[3]。

3 控制成礦因素

賦存于古元古代荊山群野頭組的透輝石礦床，原巖為古元古代裂谷海槽內(nèi)近陸棚環(huán)境下的鈣質(zhì)粉砂巖、泥巖—白云質(zhì)雜砂巖沉積，局部過渡為硅質(zhì)白云巖或硅質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r沉積，成礦環(huán)境為淺海相較穩(wěn)定的沉積環(huán)境。經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用，富鈣鎂的硅質(zhì)白云巖變質(zhì)為透輝巖類；原巖為各種成分的砂巖、粉砂巖變質(zhì)為石英巖類；石灰?guī)r及白云巖變質(zhì)為大理巖類；基性火山熔巖變質(zhì)為角閃巖類，變質(zhì)相屬中壓中溫變質(zhì)相系角閃巖相，形成溫度在575～700℃之間，壓力大于 4kPa[2]。

賦存于古元古代粉子山群巨屯組的透輝石礦床，原巖為古元古代裂谷海槽內(nèi)次級(jí)海盆中的含碳硅質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r沉積建造，變質(zhì)相為綠片巖相—角閃巖相（溫度在575～700℃之間，壓力2～5kPa）。經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用，原巖為富鈣鎂質(zhì)的硅質(zhì)白云巖、白云質(zhì)硬砂巖變質(zhì)為透閃—透輝巖類；原巖為各種成分的砂巖、粉砂巖變質(zhì)為變粒巖—石英巖類；原巖為石灰?guī)r及白云巖變質(zhì)為大理巖—白云石大理巖類[3]。

4 找礦遠(yuǎn)景

通過已收集的資料顯示，山東省內(nèi)有潛力的透輝石礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)有2 處：

（1）平度長樂透輝石礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)：成礦區(qū)位于平度城北偏西25km 處，含礦地層為荊山群野頭組，含礦層以透輝巖為主，局部透輝巖過渡為金云母透輝巖，是礦區(qū)的含礦層位，含礦層頂、底板均為蛇紋大理巖，局部夾斜長角閃巖。該礦區(qū)透輝石保有資源儲(chǔ)量規(guī)模為中型，平均品位92.67%，礦石質(zhì)純，有害組分含量低，不需選礦就可以直接用于陶瓷原料。礦體沿走向較連續(xù)穩(wěn)定，局部被北西向斷層錯(cuò)斷，推論深部或許潛在較大的遠(yuǎn)景儲(chǔ)量。

（2）福山區(qū)透輝石找礦遠(yuǎn)景區(qū)：找礦遠(yuǎn)景區(qū)在煙臺(tái)福山鎮(zhèn)西南一帶，本區(qū)透輝石礦體主要賦存在古元古代粉子山群巨屯組，巖性為石墨透閃巖、透閃透輝巖、透閃石英巖層內(nèi)，呈層狀分布在該區(qū)主要斷層吳陽家斷裂帶和包家溝斷裂交接的北側(cè)，被包家溝斷裂切割，據(jù)1986 年《山東省煙臺(tái)市福山區(qū)老官莊透輝巖礦區(qū)勘探報(bào)告》，本區(qū)透輝石儲(chǔ)量規(guī)模達(dá)超大型，雖然品位較低，但成礦區(qū)內(nèi)仍有較大潛力的資源量，建議投入資金，運(yùn)用技術(shù)手段，加大本礦區(qū)的研究程度。不過，礦床開發(fā)對(duì)環(huán)境有一定的破壞作用。

5 結(jié)論

透輝石是具有獨(dú)特功能和廣闊應(yīng)用前景的多功能材料。在升溫過程中，透輝石無晶型轉(zhuǎn)變，無燒失，熱膨脹性能好，能迅速促進(jìn)坯體的燒結(jié)，起到了強(qiáng)礦化劑的作用，可以實(shí)現(xiàn)陶瓷的低溫快燒，提高陶瓷的性能，廣泛應(yīng)用于電瓷、建筑陶瓷和日用陶瓷工業(yè)，是一種很好的新型節(jié)能添加劑和陶瓷原料。水晶醫(yī)療學(xué)者認(rèn)為，如可以合理的佩戴透輝石，會(huì)有益于的心、肺及循環(huán)系統(tǒng)。一些人還認(rèn)為透輝石有益于健康、和睦、舒解精神壓力，所以透輝石往往被用來收藏。

目前，透輝石的用途仍在拓寬，山東省透輝石有一定的蘊(yùn)藏潛力，可以進(jìn)一步對(duì)透輝石進(jìn)行開發(fā)和研究，以拓寬其應(yīng)用范圍，更好地利用這一自然界非再生的、重要的礦產(chǎn)資源。