山東省臨沭縣脈石英地質(zhì)特征及成因淺析

劉雙 王言偉 牟路路 李旭

（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）

高純石英是指ω（SiO2）≥3N-5N（99.9%～99.999%）和ω（Fe）＜10×10-6的一系列石英產(chǎn)品的統(tǒng)稱，在新能源等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)中具有重要的地位[1]。隨著我國新興產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，對加工生產(chǎn)高純石英的原礦石脈石英的需求量不斷增加[2]。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)規(guī)模較大的脈石英脈4 處[3]。通過研究分析，總結(jié)了成礦規(guī)律，對同類型脈石英礦找礦工作有重要的借鑒意義。

1 成礦地質(zhì)背景

調(diào)查區(qū)位于蘇魯造山帶（Ⅰ）膠南—威海隆起區(qū)（Ⅱ）膠南隆起（Ⅲ）臨沭斷?。á簦┡R沭凹陷和店頭凸起（Ⅴ）。

調(diào)查區(qū)內(nèi)出露地層主要為中生代白堊紀(jì)青山群八畝地組，大盛群馬朗溝組和新生代第四系。

區(qū)內(nèi)發(fā)育昌邑-大店斷裂、F2、F3 斷裂。昌邑-大店斷裂穿過調(diào)查區(qū)西部，總體走向20°，傾向NWW，傾角55°為左行壓扭性斷裂。F2 斷裂位于調(diào)查區(qū)南部，總體走向0°，傾向W，傾角70～80°，斷距約20m，為左行壓扭性斷裂。F3 斷裂位于調(diào)查區(qū)中部，總體走向44°，傾向NW，傾角50～70°，為左行壓扭性斷裂。區(qū)內(nèi)87 條脈石英絕大部分分布在F3 斷裂東側(cè)附近的次一級構(gòu)造裂隙內(nèi)，其中走向NE 向80條，占總數(shù)92%，表明脈石英總體走向以NE 向?yàn)橹?，與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造走向一致。

區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為中生代燕山晚期郭家?guī)X序列羅家單元[4]，巖性為斑狀中細(xì)粒二長花崗巖，灰白色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為斜長石、鉀長石、石英，次為黑云母等。燕山晚期侵入巖為脈石英的形成提供了熱液和礦物質(zhì)來源。發(fā)現(xiàn)的87條脈石英分布在中生代燕山晚期郭家?guī)X序列羅家單元巖漿巖的附近。區(qū)內(nèi)中生代燕山晚期巖漿活動(dòng)比較發(fā)育，為脈石英形成提供了SiO2質(zhì)熱液。羅家單元花崗巖侵入在甄家溝單元花崗質(zhì)片麻巖內(nèi)，巖漿熱液把深部的SiO2以及分散在圍巖中的SiO2萃取出來，沿著片麻巖內(nèi)的裂隙充填沉淀下來，形成脈石英。

區(qū)內(nèi)變質(zhì)巖主要為榮成序列甄家溝單元花崗質(zhì)片麻巖[5]，巖性為細(xì)粒二長花崗質(zhì)片麻巖，淺肉紅色，細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，主要礦物成分為石英、正長石、斜長石等。發(fā)現(xiàn)的87 條脈石英絕大部分出露在甄家溝單元細(xì)粒二長花崗質(zhì)片麻巖中。

2 脈石英特征

2.1 脈石英產(chǎn)出特征

區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)脈石英87 條（表1），大多呈脈狀。走向以NE 向?yàn)橹鳎c區(qū)域NE 向構(gòu)造線總體方向一致，傾向?yàn)镾E、NW 向，傾角近直立，脈石英規(guī)模以小型脈為主，其中脈厚度大于1.0m的主要脈體共有4條。

表1 主要脈石英礦體特征一覽表

4條主要脈石英q34、q45、q48、q49對應(yīng)礦體分別為KT01、KT02、KT03、KT04。脈石英基本特征見表1。

2.2 礦石質(zhì)量

（1）礦石類型

可分為含晶石英（水晶）、乳白色脈石英二種自然類型，主要礦物為石英。據(jù)化驗(yàn)分析結(jié)果，含晶脈石英質(zhì)量較好，其次為乳白色脈石英。脈石英一般為乳白色，半透明，粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。含晶石英一般為白色、淺紫色，油脂光澤，半透明，致密塊狀。

（2）鏡下礦物特征

礦石主要為石英，石英含量＞98%，無色透明，他形粒狀。在石英顆粒的邊緣分布鐵質(zhì)物、粘土等礦物，含量＜1.5%。

（3）化學(xué)成分

4 條主礦體礦石化學(xué)成分：SiO2含量99.14%～99.34%，平均99.25%；Al2O3含量0.15%～0.19%，平均0.17%；Fe2O3含量0.014%～0.040%，平均0.023%。主礦體礦石化學(xué)成分見表2。

表2 主礦體礦石化學(xué)成分一覽表

3 控礦成因探討

（1）含礦巖體

脈石英絕大部分出露在甄家溝單元細(xì)粒二長花崗質(zhì)片麻巖中。

（2）成礦物質(zhì)來源

中生代燕山晚期巖漿活動(dòng)比較發(fā)育，為脈石英形成提供了SiO2質(zhì)熱液。榮成序列羅家單元花崗巖大部分侵入在甄家溝單元花崗質(zhì)片麻巖內(nèi)，巖漿熱液把深部的SiO2以及分散在圍巖中的SiO2萃取出來，沿著裂隙充填沉淀下來，形成脈石英。燕山晚期侵入巖提供了熱液和礦物質(zhì)來源。

（3）控礦構(gòu)造

區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的87 條脈石英絕大多分布在F3 斷裂附近次一級構(gòu)造內(nèi)，該斷裂控制了脈石英的分布。斷裂構(gòu)造為脈巖的形成提供了運(yùn)移通道和儲礦空間。脈石英總體走向與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造走向一致。

（4）成礦模式

燕山晚期巖漿活動(dòng)比較發(fā)育，為脈石英形成提供了SiO2質(zhì)熱液。燕山晚期的羅家單元花崗巖侵入到甄家溝單元花崗質(zhì)片麻巖內(nèi)，氣水熱液把深部的SiO2以及分散在圍巖中的SiO2萃取出來，沿著片麻巖內(nèi)的裂隙充填沉淀下來，形成脈石英。脈石英礦床為巖漿期后熱液型礦床。

4 結(jié)論

（1）燕山晚期巖漿活動(dòng)比較發(fā)育，為脈石英形成提供了SiO2質(zhì)熱液。羅家單元花崗巖大部分侵入在甄家溝單元花崗質(zhì)片麻巖內(nèi)，在巖漿巖侵入后期，巖漿熱液把深部的SiO2以及分散在圍巖中的SiO2萃取出來，沿著片麻巖內(nèi)的裂隙充填沉淀下來，形成脈石英。成礦時(shí)代為中生代燕山晚期郭家?guī)X序列之后。礦床類型為巖漿期后熱液型礦床。

（2）調(diào)查區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)脈石英87 條，其中4 條主脈厚度大于1.0m 且質(zhì)量較好，4 條主礦體礦石化學(xué)成分：SiO2品位位于99.14%～99.34% 之間，平均為99.25%；Al2O3品位位于0.15%～0.19%之間，平均為0.17%；Fe2O3品位位于0.014%～0.040%之間，平均為0.023%。

（3）區(qū)內(nèi)脈石英含礦地質(zhì)體分布廣泛，斷裂及次級裂隙構(gòu)造發(fā)育，為脈石英成礦提供了充足的物質(zhì)來源及良好的容礦空間，目前發(fā)現(xiàn)規(guī)模較大的脈石英4處，找礦前景較好。