濰坊市朱里膨潤(rùn)土礦地質(zhì)特征及成因分析

摘要：濰坊市朱里膨潤(rùn)土礦為陸相火山巖沉積水解蝕變型膨潤(rùn)土礦床，對(duì)其礦地質(zhì)背景、礦體特征、礦床成因等內(nèi)容進(jìn)行分析。白堊紀(jì)青山群石前莊組是該類(lèi)型膨潤(rùn)土礦床的賦存層位，研究區(qū)內(nèi)斷陷盆地為其成礦提供了空間場(chǎng)所；其原巖為一套中酸性火山集塊巖、流紋巖、中酸性凝灰角礫巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r建造；在流水通暢的氧化環(huán)境下，偏堿性的層間水、裂隙孔隙水共同作用與原巖發(fā)生水解與蝕變，形成膨潤(rùn)土礦床。距火山通道不遠(yuǎn)的火山碎屑巖或分布于火山通道不遠(yuǎn)的火山熔巖形成的斷陷盆地（坊子凹陷）為膨潤(rùn)土成礦提供了空間場(chǎng)所。礦體多呈層狀、似層狀，傾角一般小于20°，礦化較為均勻，該類(lèi)型礦床一般規(guī)模較大。

關(guān)鍵詞：膨潤(rùn)土；礦床；濰坊市

中圖分類(lèi)號(hào)：P619.25 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500（2024）06-0-04

DOI：10.3969/j.issn.1008-9500.2024.06.031

Geological Characteristics and Genesis of Bentonite"Deposit in Zhuli， Weifang

MU Lulu

（Shandong Headquarters of China Building Material Industry Geological Exploration Center， Jinan 250100， China）

Abstract：Weifang Zhuli bentonite mine is a terrestrial volcanic sedimentary hydrolytic alteration bentonite deposit， its mineral geological background， ore body characteristics， deposit genesis and other contents are analyzed. Cretaceous Castle Peak Group Shiqianzhuang group is this type of bentonite deposits of endowment layer， the study area fault basin for its mineralization provides a spatial place; the original rock for a set of moderate acid volcanic agglomerate， rhyolite， moderate acid tuff breccia， andesite tuff construction; in the fluid oxidative environment， the alkaline interlayer water， fissure pore water and the common role of the original rock hydrolysis and alteration， the formation of bentonite deposits.The pyroclastic rocks not far from the volcanic passage or the volcanic lava basins formed not far from the volcanic passage （Fangzi depression） provide space for bentonite mineralization. The ore body is mostly layered， seemingly layered， dip angle is generally less than 20 °， mineralization is more uniform， the type of deposit is generally larger.

Keywords： bentonite ; mineral deposits ; Weifang city

膨潤(rùn)土是一種應(yīng)用廣泛的黏土礦[1-2]，由于有良好的物理化學(xué)性能，可做凈化脫色劑、觸變劑、懸浮劑、穩(wěn)定劑、充填料、飼料及催化劑等，廣泛用于農(nóng)業(yè)、輕工業(yè)、化妝品以及藥品等領(lǐng)域。隨著全球高技術(shù)新材料產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，膨潤(rùn)土合成材料在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用逐步廣泛，其市場(chǎng)需求也將逐年擴(kuò)大[3]。文章對(duì)山東省濰坊市朱里成礦地質(zhì)背景、礦體特征、礦床成因的分析論述，認(rèn)為該區(qū)膨潤(rùn)土礦分布較廣泛，具有規(guī)模大、質(zhì)量好的特征。

1 成礦地質(zhì)背景

濰坊市朱里膨潤(rùn)土礦區(qū)位于華北板塊（Ⅰ）魯西隆起區(qū)（Ⅱ）沂沭斷裂帶（Ⅲ）濰坊斷陷（Ⅳ）寒亭凸起（Ⅴ）、坊子凹陷（Ⅴ）的東部[4]。區(qū)域主要出露白堊紀(jì)、新近紀(jì)及第四紀(jì)地層，構(gòu)造較發(fā)育，巖漿熱液侵入較頻繁。

1.1 地層

研究區(qū)出露地層主要為白堊紀(jì)青山群、王氏群、新近紀(jì)臨朐群及第四系[5]，自下而上為八畝地組、石前莊組、方格莊組、紅土崖組、牛山組及第四系地層（見(jiàn)圖1）[6]。

1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)以斷裂構(gòu)造為主，褶皺構(gòu)造次之。

1.2.1 斷裂構(gòu)造

由于研究區(qū)處在沂沭斷裂帶西鄰。受其影響，斷裂構(gòu)造尤為發(fā)育。構(gòu)造線方向多為北北東向，其次是北東、北東東向，少量近東西和南北向。按其生成關(guān)系和規(guī)模依次分述如下。

主斷裂構(gòu)造位于區(qū)內(nèi)東部丁村孟家-新莊一帶，是安丘-莒縣斷裂帶在該區(qū)中的表現(xiàn)，也是區(qū)中規(guī)模最大、成生最早的一條斷裂；它控制區(qū)內(nèi)青山群與王氏群地層的分布，局部切青山群第一巖性段地層。生成時(shí)代應(yīng)歸屬于白堊系早期。該斷裂帶走向?yàn)?0°～20°，向東陡傾，傾角為56°～75°，屬壓扭性結(jié)構(gòu)面，長(zhǎng)度約為13 km，寬度為幾米至幾十米，帶內(nèi)發(fā)育有擠壓透鏡體、糜棱巖[7]、斷層泥擠壓小褶皺等。

由主斷裂派生的次級(jí)斷裂主要處在主斷裂的西側(cè)，控制了區(qū)內(nèi)英安巖、英安斑巖、閃長(zhǎng)玢巖、安山玢巖的分布，并將青山群地層分割成長(zhǎng)條狀及不規(guī)則狀。該組斷裂一般走向?yàn)?5°～60°，南東傾，傾角為45°～85°，與主斷裂大致呈20°～40°夾角，其規(guī)模一般是長(zhǎng)度為1～6 km，寬度為1～3 m，最寬達(dá)20余米，多屬壓扭性結(jié)構(gòu)面，少數(shù)為張性結(jié)構(gòu)面，區(qū)域分布有向東北方向收斂、向西南方向撒開(kāi)的現(xiàn)象，該組斷裂亦有更次一級(jí)的派生小斷裂產(chǎn)生，與其主斷裂呈小角度相交，小斷裂多被英安巖、閃長(zhǎng)玢巖脈等充填。

北西向斷裂不太發(fā)育，僅在區(qū)內(nèi)中部及南部有所表現(xiàn)，它切穿北東、北北東向斷裂，走向?yàn)?80°～340°，傾向北東和南西，傾角為60°～30°，長(zhǎng)幾千米，最寬幾米。屬?gòu)埮ば曰驂号ば越Y(jié)構(gòu)面，在區(qū)域中部，該斷裂南西盤(pán)向南東方向移動(dòng)，南部相反，水平斷距一般為6～40 m，最大達(dá)200余米。

新斷裂主要發(fā)生在新近紀(jì)中新世之后，切割牛山組地層，斷裂走向北東東向。傾向北西，傾角為50°～74°，有張性結(jié)構(gòu)面和壓扭性結(jié)構(gòu)面。斷裂長(zhǎng)度為2～4 km，寬度為1～5 m。張性斷裂帶中牛山組砂巖及黏土質(zhì)砂巖角礫發(fā)育。壓扭性斷裂帶中發(fā)育大量擠壓透鏡體、糜棱巖等。

1.2.2 褶皺構(gòu)造

褶皺為平緩開(kāi)闊型，褶皺軸向北東收斂，向南西撒開(kāi)，形成一系列有規(guī)律的依次斜列褶皺構(gòu)造，區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造主要有大楊家-富郭莊背斜、涌泉莊向斜和胡家莊-翟家莊背斜。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，脈巖類(lèi)以英安巖、閃長(zhǎng)玢巖最為發(fā)育。

2 礦床地質(zhì)特征

本次共發(fā)現(xiàn)膨潤(rùn)土礦床6處，編號(hào)PU1～PU6。礦床出露長(zhǎng)度為0.55～2.02 km，寬度為0.06～0.25 km，礦體產(chǎn)狀平緩，傾角均小于20°，順層產(chǎn)出。礦床頂板為流紋巖或殘坡積物，未見(jiàn)礦床底板。礦床均賦存于白堊紀(jì)青山群石前莊組地層。

2.1 礦體特征

PU1位于研究區(qū)北部，地表可見(jiàn)3處膨潤(rùn)土礦采坑，總體傾向約為358°，傾角約為18°，沿走向控制長(zhǎng)度為2.31 km，傾向控制寬度為55.20～70.60 m，真厚度為35.40～42.50 m，平均值為40.08 m，厚度變化系數(shù)為25.51%，厚度變化穩(wěn)定。

PU2位于研究區(qū)中部，地表可見(jiàn)兩處膨潤(rùn)土礦采坑，總體傾向約為150°，傾角約為20°，沿走向控制長(zhǎng)0.55 km，真厚度為30.20～40.40 m，平均值為34.82 m，厚度變化系數(shù)為21.73%，厚度變化穩(wěn)定。

PU3位于研究區(qū)中部，地表可見(jiàn)3處膨潤(rùn)土礦采坑，總體傾向約為110°，傾角約為15°，沿走向控制長(zhǎng)度為0.80 km，傾向控制寬度為110.20～150.70 m，真厚度為31.50～40.35 m，平均值為36.52 m，厚度變化系數(shù)為21.37%，厚度變化穩(wěn)定。

PU4位于研究區(qū)中部，地表可見(jiàn)兩處膨潤(rùn)土礦采坑，總體傾向約為150°，傾角約為16°，沿走向控制長(zhǎng)度為2.01 km，傾向控制寬度為60.17～62.36 m，真厚度32.85～41.35 m，平均37.21 m，厚度變化系數(shù)為20.84%，厚度變化穩(wěn)定。

PU5位于研究區(qū)中部，地表可見(jiàn)兩處膨潤(rùn)土礦采坑，總體傾向約為150°，傾角約為20°，沿走向控制長(zhǎng)度為0.55 km，傾向控制寬度為125.35～130.58 m，真厚度為30.25～41.35 m，平均值為35.87 m，厚度變化系數(shù)為20.87%，厚度變化穩(wěn)定。

PU6位于研究區(qū)南部，地表可見(jiàn)3處膨潤(rùn)土礦采坑，總體傾向約為150°，傾角約為15°，沿走向控制長(zhǎng)度為1.00 km，傾向控制寬度為75.85～80.25 m，真厚度為28.50～37.80 m，平均值為30.25 m，厚度變化系數(shù)為30.74%，厚度變化穩(wěn)定。

2.2 礦石質(zhì)量

膨潤(rùn)土主要呈灰白色、淡紅色，次為灰綠色，土狀-蠟狀光澤，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，似流紋狀、似層狀、塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為蒙脫石、長(zhǎng)石，次要礦物為石英（見(jiàn)圖1）。蒙脫石呈鱗片狀集合體，邊緣界限清晰，呈彎曲狀，晶體細(xì)小，粒徑一般為0.002～0.012 mm。石英主要呈他形粒狀，粒徑一般為0.1～2.0 mm，部分石英呈細(xì)脈狀。長(zhǎng)石呈他形粒狀或半自形板狀，粒徑一般為1～2 mm。蒙脫石含量為50.4%～74.1%，平均值為63.2%。各礦體蒙脫石含量如表1所示。

3 礦床成因分析

濰坊市朱里膨潤(rùn)土礦床為陸相火山巖沉積水解蝕變型膨潤(rùn)土礦床，主要賦存于白堊紀(jì)青山群石前莊組。此類(lèi)膨潤(rùn)土礦床形成主要受原巖、水介質(zhì)及生成環(huán)境條件的控制[8]；白堊紀(jì)青山群石前莊組原巖為流紋質(zhì)玻璃質(zhì)火山碎屑巖和玻璃質(zhì)熔巖，距火山通道不遠(yuǎn)的火山碎屑巖或分布于火山通道不遠(yuǎn)的火山熔巖形成的斷陷盆地（坊子凹陷）為膨潤(rùn)土成礦提供了空間場(chǎng)所，中生代半封閉偏堿性的沉積水盆地[9]內(nèi)，在流水通暢的氧化環(huán)境下，根據(jù)層間水、裂隙孔隙水作用，流紋質(zhì)玻璃質(zhì)火山碎屑巖和玻璃質(zhì)熔巖原巖與偏堿性發(fā)生水解或水合，火山玻璃物質(zhì)經(jīng)水化脫玻，在一定條件下，通過(guò)核化和晶體生長(zhǎng)的過(guò)程，形成蒙脫石，從而形成膨潤(rùn)土礦床。該類(lèi)型礦床多為鈣基膨潤(rùn)土礦[10]。

4 結(jié)論

文章主要分析濰坊市朱里膨潤(rùn)土礦地質(zhì)特征及礦床成因。研究表明，礦床賦存于白堊紀(jì)青山群石前莊組地層，蒙脫石含量較高，具有較好的找礦前景；根據(jù)物質(zhì)來(lái)源及成礦地質(zhì)環(huán)境分析，礦床成因類(lèi)型為陸相火山巖沉積水解蝕變型膨潤(rùn)土礦床。

參考文獻(xiàn)

1 李艷雙，王玉玲.濰坊涌泉莊膨潤(rùn)土、沸石巖、珍珠巖礦床礦層結(jié)構(gòu)及其成因[J].山東地質(zhì)，1995（2）：45-51.

2 李利勤，李銳鐸，周世康，等.國(guó)內(nèi)外膨潤(rùn)土加工利用情況概述[J].中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊，2005（3）：10-12.

3 應(yīng)永祥，柴 寬.改性膨潤(rùn)土對(duì)污染物吸附的研究綜述[J].中國(guó)高新科技，2022（8）：135-136.

4 宋明春，徐軍祥，王沛成，等.山東省大地構(gòu)造格局和地質(zhì)構(gòu)造演化[M].北京：地質(zhì)出版社，2009：68-100.

5 宋明春，王沛成，梁邦啟，等.山東省區(qū)域地質(zhì)[M].濟(jì)南：山東省地圖出版社，2003：74-103.

6 張?jiān)銎?，張成基，王世進(jìn)，等.山東省地層侵入巖構(gòu)造單元?jiǎng)澐謱?duì)比意見(jiàn)[J].山東國(guó)土資源，2014（3）：3-21.

7 楊 謙，施 煒，侯貴廷，等.中國(guó)東部及鄰區(qū)晚中生代伸展拆離構(gòu)造：綜述與新認(rèn)識(shí)[J].地球?qū)W報(bào)，2019（4）：511-544.

8 于學(xué)峰，張?zhí)斓潱?虹，等.山東省礦床成礦系列研究[J].礦床地質(zhì)，2016（1）：169-184.

9 殷錫鵬.建平膨潤(rùn)土礦的地質(zhì)特征和應(yīng)用特征[J].中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊，2005（6）：56-58.

10 王國(guó)強(qiáng).鈣基膨潤(rùn)土礦陽(yáng)離子交換容量測(cè)試方法的探究[J].西部探礦工程，2022（11）：14-16.

作者簡(jiǎn)介：牟路路（1990—），男，山東濟(jì)南人，工程師。研究方向：礦產(chǎn)勘查。