山东省栖霞市洛土相矿区玻璃用石英岩矿地质特征及开发前景

摘要：山东省栖霞市洛土相矿区玻璃用石英岩矿位于栖霞市城北，属于沉积变质型石英岩矿。本文通过对洛土相矿区地质特征、矿体特征、矿石特征等的分析研究，认为洛土相矿区玻璃用石英岩矿资源储量丰富，开发前景十分广阔。

关键词：洛土相;石英岩;地质特征;矿石加工;山东省栖霞市

1概述

洛土相矿区位于栖霞市城北，行政区划隶属栖霞市中桥镇，距S802省道约5km，距沈海高速中桥出（入）口约6km，矿区与村镇有简易公路相连，交通便利。近几年经山东省核工业二七三地质大队勘查，栖霞市洛土相矿区探明玻璃用石英岩矿（332+333）矿石量2637.1万t，质量较好，具有良好的开发前景。

2区域地质特征

区域地层自老到新为古元古界、新元古界、中生界、新生界，其中古元古界细分为祝家夼组、张各庄组、巨屯组，祝家夼组岩性即黑云变粒岩、斜长角闪岩等，张各庄组岩性为白云石大理岩、透闪变粒岩等，巨屯组岩性为含石墨黑云片岩、黑云变粒岩。新元古界细分为豹山口组（岩性为绢云绿泥板岩、含石英大理岩夹薄层钙质板岩）、辅子夼组（石英岩夹青灰色硅质板岩）、南庄组（黄褐-灰绿色泥质板岩夹钙质板岩、灰绿色千枚状夹变质粉砂岩）、香夼组（灰岩、白云质灰岩）。中生界分为林寺山组（岩性为中粗砂岩、中砂岩等）、八亩地组（橄榄石玄武岩、安山岩）、石前庄组（流纹状英安岩、流纹质凝灰岩）。新生界细分为山前组（砂砾、粘土质粉砂）、临沂组（砂质、粉砂质粘土）、沂河组（砾石）。

3矿区地质特征

3.1矿区地质

研究区位于华北板块（Ⅰ级）、胶辽隆起区Ⅲ（Ⅱ级）、胶北隆起Ⅲa（Ⅲ级）、胶北断隆Ⅲa1（Ⅳ级）、烟台凸起Ⅲ（Ⅴ级）西部。矿区出露地层主要有新元古界南华系蓬莱群豹山口组（Nh1b）、辅子夼组（Nh2-3f）、震旦系南庄组（Z1n）及新生界第四系砾石、砂、粘土等。区内未见岩浆岩出露。脉岩见少量石英二长斑岩[1]。区域地质构造走向即北—北东—南北—北西向（具体如图1所示），北东向、南北向断裂构造表现为压扭性，其中北东向断裂带由角砾岩、闪长玢岩、煌斑岩组成，南北向断裂带由碎裂岩组成，北西向断裂带由角砾岩、碎裂岩组成。总结可知，区内构造主要表现为北东向断裂，断裂切割蓬莱群[2]，对矿体影响较小。

3.2矿体特征

矿区共圈定玻璃用石英岩矿体5个[4]，矿体呈层状产出，编号依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ号矿体，其中Ⅰ号矿体为主矿体（图1主矿体平面分布图）。矿体赋存在蓬莱群辅子夼组厚层石英岩中，矿体呈厚层状产出，走向290°～310°，倾向北东，倾角28°～70°，长约1500m，宽度约63～140m，赋存标高+286m～+60m。矿体厚度32.81～94.84m，平均67.62m，厚度变化系数22.83%，属厚度变化稳定型。单样SiO2含量91.12～99.00%，平均95.71%，其变化系数为1.43%，属有用组分分布均匀型;单样Al2O3含量2.98～0.23%，平均0.66%，变化系数为36.86%;单样Fe2O3含量0.70～0.10%，平均0.46%，变化系数为41.56%，主矿体储量占总储量72%。

Ⅱ号矿体走向近南北，东倾，倾角54°～65°，长约400m。矿体厚度65.66～65.98m，平均65.82m;Ⅳ号矿体走向310°，倾向北东，倾角56°～62°，长约500m。矿体厚度31.02～53.78m，平均39.68m;Ⅴ号矿体走向60°，倾向北西，倾角55°～63°，长约280m。单工程矿体真厚度13.86～25.11m，平均16.67m。走向近南北，倾向东，倾角55°～65°。

受褶皱构造影响，Ⅲ号矿体走向近南北，东倾，与控矿地层产状出入较大。长约500m。矿体厚度72.80～76.82m，平均74.84m。

3.3矿石特征

3.3.1矿石矿物成分

矿石矿物成分主要由石英、白云母、方解石、磁铁矿等矿物组成。

石英：不规则粒状，变晶结构，有的呈碎粒状沿裂隙充填呈脉状分布，含量94.53-95.00%;

白云母：片状，有的晶形发生弯曲，零散分布，含量3%;

方解石：不规则粒状，有的沿裂隙充填呈脉状分布，含量1%;

磁铁矿：黑色，不规则粒状，零星分布，含量1%。

3.3.2矿石颗粒度

矿石颗粒度测定结果表明，矿石颗粒度以>1mm为主，占89.33%，0.28-1mm之间占4.93%，0.1-0.28mm之间为5.29%，<0.1mm为0.45%;从上述颗粒度测定结果可知，矿石颗粒度达不到平板玻璃用硅质原料要求，可用作器皿玻璃用硅质原料。

3.3.3矿石化学成分

石英为矿石中的主要有益组分，最高含量99.21%，最低含量92.11%，矿床平均含量95.45%。根据组合分析结果，主要有害组分TiO2、CaO、Cr2O3平均含量分别0.07%、0.01%、0.06%，含量极少，对矿石的选冶性能影响甚微。光谱及多元素分析结果中矿石化学成分及含量见表2-2，2-3。

2224石英岩矿开发前景

石英玻璃的主要化学成分是SiO2。它具有耐高温、热稳定性和化学稳定性、透光性以及电绝缘性好等优良的物理化学性能，现已广泛应用于重要高新技术领域，如现代光纤通讯、电子工业等领域。由于石英原料用途广泛，尤其是近年来随着高新技术产业迅猛发展，石英玻璃作为高新技术的基础材料，发展迅速。目前石英玻璃的需求量不断增加，而其基本原料的天然水晶资源已近枯竭，已不能满足现代高科技工业发展的需求量，在此情况下促使人们不断地探索可用于替代水晶的其它原料资源。玻璃用石英岩矿就是这样一种资源[4]。

目前，具一定规模的石英岩矿在国内少有。栖霞市现已有几家石英岩矿山，有洛土相石英岩矿、陡崖石英矿、楼顶石英矿等，其中洛土相矿区为大型矿床，属于由沉积变质作用形成的石英岩，矿床远景较好，远景资源量仍有继续扩大的希望。本文通过对洛土相矿区进行野外勘查并取样化验分析研究，了解到本矿区矿物组合及结构构造简单，加工后的产品能满足玻璃加工技术指标要求。矿石经加工后，在玻璃制造、过滤铸造业得到了广泛应用。特别是胶东地区玻璃制造，最为突出的烟台葡萄酒酿造业，各县市区白酒生产行业，青岛、烟台的名牌啤酒产品，需求量大，产品竞争力强。从外地进货不仅价格高，而且运输距离远。开发本地资源，优越性显而易见，带来的经济效益将是可观的。

5结论

栖霞市洛土相矿区玻璃用石英岩矿属于由沉积变质作用形成的石英岩，地质构造简单，规模大，储量资源十分丰富，质量上乘，交通方便。矿石开采后，可直接运往厂家进行生产。矿区潜在经济价值，开发利用前景非常广阔，可望成为省内重要的玻璃用石英岩矿产基地。对于矿石开采单位来说，应树立全局意识，并制定矿石长期开采战略，确保矿石开采工作有序进行，最终实现经济效益和生态效益雙赢。经济新常态背景下，建议加速规划开发，早见成效，为国民经济建设服务，这对栖霞市洛土相矿区玻璃用石英岩矿良性开发、和谐社会构建有重要意义。

参考文献：

[1]张增奇，张成基，王世进，等.山东省地层侵入岩构造单元划分对比意见[J].山东国土资源，2014，30（3）：1-23.

[2]韩瑞胜.栖霞蓬莱群沉积相分析与沉积环境演化[D].山东科技大学，2010.

[3]山东核工业二七三地质大队，山东省栖霞市洛土相矿区玻璃用石英岩矿详查报告，2016.

[4]李积花，毛小青，胡莹，等.青海东部地区玻璃原料石英矿资源评价[J].山东国土资源，2005，23（2）.

作者简介：姜文娟，女， 1984-05，山东招远市，硕士研究生，工程师，研究方向：地质专业