山東飾面石材資源特征及開發(fā)利用建議

高樹學(xué)，顏玲亞，畢泗棟，從相軍，郭 超

(中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心山東總隊，山東 濟(jì)南 250010)

飾面石材是山東省優(yōu)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(lán)”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(huán)保政策影響，石材礦山數(shù)量逐年減少，礦山以小型為主，產(chǎn)業(yè)集中度較低。本文分析了山東飾面石材資源特征，總結(jié)了礦床類型及成礦時代，針對開發(fā)利用中存在的問題，提出了開發(fā)利用建議，對促進(jìn)山東省石材工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

1 資源特征和產(chǎn)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(jì)南市、煙臺市、臨沂市、泰安市、濟(jì)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(qū)的青島市、煙臺市。截至2019年底，全省累計查明飾面石材礦區(qū)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(tǒng)計

圖1 山東飾面石材礦區(qū)分布情況

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

圖2 山東縣級市飾面石材資源儲量分布情況

1.2 產(chǎn)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(fā)現(xiàn)的品種達(dá)125種，大理石類飾面石材已發(fā)現(xiàn)37個品種[3]，納入GB/T17670-2008天然石材統(tǒng)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(yōu)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(lán)”、“濟(jì)南青”、“山東銹石”等，其中，“中國藍(lán)”拋光面顯現(xiàn)著閃閃藍(lán)點(diǎn)，裝修效果高貴典雅，可與著名的“巴西藍(lán)”相媲美[5]，花崗石主要分布在膠東、泰安、濟(jì)南及臨沂地區(qū)。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(qū)。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(yōu)秀品種

圖4 大理石類品種

2 開發(fā)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(huán)保政策等影響，近5年來，礦山數(shù)量和年采礦石量均呈下降趨勢；礦山企業(yè)數(shù)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(yè)人員1 336人，工業(yè)總產(chǎn)值96 252.98萬元[6]。

圖5 近5年飾面石材企業(yè)數(shù)量及年采礦石量

在地域上，山東飾面石材礦山企業(yè)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(jì)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(guī)模分布情況統(tǒng)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(fā)，進(jìn)入21世紀(jì)，山東的砂巖、板巖也得到了開發(fā)利用[8]。新開發(fā)的五蓮縣“皇室芭蕾”、濟(jì)南地區(qū)“三彩玉”、莒南縣“棕鉆”等新品得到廣泛市場認(rèn)可[9]。目前開發(fā)利用的有130余個品種，形成平邑、萊州、五蓮、榮成等產(chǎn)業(yè)集群為主的生產(chǎn)加工基地與泗水、汶上、平度、莒南、招遠(yuǎn)等規(guī)模工業(yè)園區(qū)共同發(fā)展的石材產(chǎn)業(yè)發(fā)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?；◢徥瓗r主要為侵入巖、火山巖及各種硅酸鹽類的變質(zhì)巖；大理石原巖主要為大理巖，包括結(jié)晶的碳酸巖和其他變質(zhì)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(jù)成因可分為7類：花崗石三類，分別為巖漿巖型、火山巖型、區(qū)域變質(zhì)型；大理石兩類，分別為區(qū)域變質(zhì)型、接觸變質(zhì)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(qū)主要產(chǎn)于新太古代—新元古代侵入巖體中，在膠南造山帶內(nèi)主要產(chǎn)于中生代—新元古代侵入巖體中，在膠北隆起主要產(chǎn)于中生代燕山期侵入巖體中?；◢徥V體多呈巖基、巖株產(chǎn)出，部分呈巖墻、巖脈產(chǎn)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(jì)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(qū)。

輝長巖—閃長巖類主要石材品種有“濟(jì)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(lán)”)等，主要分布在濟(jì)南、章丘、鄒平、乳山、沂南、費(fèi)縣、莒縣、萊蕪等地。以燕山期侵入巖為主，具有規(guī)模大，節(jié)理、裂隙不發(fā)育，成塊性較好等特征。由于形成時代較新，一般無蝕變現(xiàn)象，顏色純正、光亮。

輝綠巖類石材規(guī)模較小，主要分布在濟(jì)南萊蕪地區(qū)和臨沂費(fèi)縣地區(qū)，品種為“萊蕪黑”等。以燕山期侵入巖為主。黑灰色，細(xì)粒輝長輝綠結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。費(fèi)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(fēng)化后呈灰褐色，節(jié)理發(fā)育，常具球狀風(fēng)化。

飾面用角閃巖礦僅分布在寧陽縣黑山地區(qū)，礦石為粗粒變角閃石巖，墨綠色，夾雜白色較大不規(guī)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(jīng)拋光后顯墨綠色夾白色圖案，被商家譽(yù)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(jié)理發(fā)育，塊度小，成荒率低，但加工后質(zhì)潤如玉，微波波紋，裝修效果好。

3.3 區(qū)域變質(zhì)巖型花崗石礦床

區(qū)域變質(zhì)型花崗石礦主要指新太古代泰山巖群中遭受區(qū)域變質(zhì)變形的長英質(zhì)、角閃長英質(zhì)等變質(zhì)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(zhì)巖石，主要品種有“將軍紅”、“孔雀綠”及泰山、徂徠山和蒙陰地區(qū)的“海浪花”、“徂徠花”、“泗水條灰”、“曲阜條灰”、“萊蕪小花”等。區(qū)域變質(zhì)型花崗巖礦裂隙不發(fā)育，成荒率高，板材拋光后平滑、光亮。

3.4 區(qū)域變質(zhì)型大理石礦床

區(qū)域變質(zhì)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(zhì)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(fā)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(fā)城、郭城，平度市石橋和膠南等地。

3.5 接觸變質(zhì)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(tǒng)石灰?guī)r，由石灰?guī)r變質(zhì)重結(jié)晶形成，分布局限強(qiáng)，開發(fā)的礦山位于棗莊市驛城區(qū)關(guān)山口村一帶，品種為“關(guān)山玉”(或稱“奶油”)、“條灰”等，礦體呈似層狀，長數(shù)百米至千米，寬幾十米至百米，礦床規(guī)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(qū)和臨沂市蘭陵及臨朐、淄博、長清等地，膠東地區(qū)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?guī)r、豹皮灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、泥灰?guī)r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(jì)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(chǎn)于莒南縣的紫砂巖主要是紫色，帶細(xì)微的白色紋路，顏色均勻穩(wěn)定，色調(diào)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(qū)。開發(fā)比較早的有“濟(jì)南青”、“柳埠紅”、“泰山紅”，“五蓮花”等品種，每種品種與分布地區(qū)、賦礦層位、成礦時代密切相關(guān)。與飾面石材有關(guān)的原巖主要為侵入巖、火山巖、沉積巖及變質(zhì)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(lián)系，膠東地區(qū)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(jié)理、裂隙不發(fā)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(jié)理、裂隙較發(fā)育，成塊性相對不如燕山期，但由于巖石變質(zhì)程度深、結(jié)晶度高而色彩鮮艷、質(zhì)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(fā)利用建議

5.1 發(fā)展優(yōu)勢

(1)資源優(yōu)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(zhì)地優(yōu)良，在國內(nèi)外享有盛譽(yù)。

(2)開采技術(shù)優(yōu)勢：山東省石材工業(yè)發(fā)展較早，在加工、采礦方面具有一定基礎(chǔ)，石材開采裝備技術(shù)領(lǐng)先，礦山開采技術(shù)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(chǎn)效率和荒料率。自主研發(fā)出礦山開采、板材加工、異型雕刻等系列產(chǎn)品，推動了石材產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品升級換代的步伐。

(3)地理優(yōu)勢：山東省交通便利，鐵路、公路運(yùn)輸十分發(fā)達(dá)，港口碼頭功能設(shè)施齊全，全省石材產(chǎn)業(yè)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(shè)有10多個專用碼頭[7]，為石材加工與貿(mào)易創(chuàng)造了良好條件。

(4)產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢：山東省形成了與石材有關(guān)的產(chǎn)業(yè)配套工業(yè)，石材機(jī)械占全國總量的40%，其他磨具磨料、金剛石工具、防護(hù)與保養(yǎng)材料，包裝運(yùn)輸?shù)任锪鳟a(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛[7]，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈比較完整。

(5)產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)顯著：已形成山東萊州、五蓮、平邑、榮成四個石材產(chǎn)業(yè)加工出口基地，規(guī)模不斷擴(kuò)大。其中萊州有“中國石都”，平邑為“中國花崗石之鄉(xiāng)”稱號，產(chǎn)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(chǎn)生大量廢石和粉塵，對環(huán)境影響大，石材行業(yè)發(fā)展受環(huán)保因素的制約，行業(yè)發(fā)展處于下行趨勢。企業(yè)面臨停產(chǎn)整頓、甚至關(guān)停退出的風(fēng)險，礦山企業(yè)數(shù)量逐年降低。

(2)各地區(qū)發(fā)展石材產(chǎn)業(yè)積極性較高，但缺少整體規(guī)劃，同質(zhì)化發(fā)展普遍，國際化大型企業(yè)少，中小企業(yè)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(yè)創(chuàng)新能力不足，技術(shù)創(chuàng)新、創(chuàng)意設(shè)計、工業(yè)設(shè)計、石文化挖掘與國際先進(jìn)國家差距較大。

5.3 開發(fā)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(yè)的發(fā)展。有必要開展山東省石材資源調(diào)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(yuǎn)景區(qū)主要集中在膠東地區(qū)的萊州、五蓮、招遠(yuǎn)及魯中的平邑地區(qū)，大理巖主要集中在膠東地區(qū)的萊州、平度等地。建議對重點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行資源勘查，摸清資源家底，提高資源保障能力。

(2)開發(fā)建議。加強(qiáng)資源整合，合理配置開采區(qū)內(nèi)的飾面石材資源，實現(xiàn)飾面石材科技化、規(guī)模化、集約化、綠色開采。統(tǒng)籌兼顧生態(tài)環(huán)保要求，繼續(xù)做大做強(qiáng)平邑、五蓮、萊州、榮成等飾面石材產(chǎn)業(yè)基地，同時將招遠(yuǎn)張星地區(qū)、龍口西南地區(qū)、威海地區(qū)、汶上白石地區(qū)劃為重點(diǎn)開發(fā)區(qū)，綜合考慮生態(tài)環(huán)保要求，將鄒平任家峪地區(qū)、平度地區(qū)、沂源地區(qū)、萊蕪地區(qū)、泰安地區(qū)劃為限制開發(fā)區(qū)，將青島嶗山地區(qū)、濟(jì)南華山地區(qū)劃為禁止開采區(qū)。

(3)堅持綠色發(fā)展新理念。正確處理石材產(chǎn)業(yè)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)關(guān)系，加大技術(shù)引進(jìn)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(chǎn)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(yè)綠色礦山建設(shè)和環(huán)境恢復(fù)治理工作。

6 結(jié)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(qū)、濟(jì)南至泰安、臨沂地區(qū)等地，其次是飾面用大理巖，主要分布在膠東地區(qū)。山東省石材工業(yè)基礎(chǔ)較好，已形成萊州、五蓮、平邑、榮成等四個石材產(chǎn)業(yè)基地。

(2)山東飾面石材資源成礦條件優(yōu)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(qū)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(jié)理、裂隙不發(fā)育，成塊性較好。但優(yōu)質(zhì)飾面用花崗巖主要產(chǎn)在太古界、元古界的老變質(zhì)巖中，巖石變質(zhì)程度深、結(jié)晶度高、色彩鮮艷和質(zhì)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(zhì)地層中。

(3)山東石材國際化大型企業(yè)少，中小企業(yè)多，產(chǎn)業(yè)集中度較低，資源配置不合理。建設(shè)規(guī)?；⒓s化現(xiàn)代化企業(yè)，加強(qiáng)綜合利用，提高產(chǎn)品附加值是未來石材工業(yè)發(fā)展方向。