山東省含鉀巖石(非水溶性鉀鹽)地質特征及找礦前景

陳曉曼，王娟，郝興春，王繼國，李寧

(中化地質礦山總局山東地質勘查院，山東 濟南　250013)

山東省含鉀巖石(非水溶性鉀鹽)地質特征及找礦前景

陳曉曼，王娟，郝興春，王繼國，李寧

(中化地質礦山總局山東地質勘查院，山東 濟南250013)

根據山東省含鉀巖石(非水溶性鉀鹽)資源專題地質研究的成果，總結了山東省內各類含鉀巖石的區(qū)域分布特征，將山東省含鉀巖石分為低背景區(qū)、中背景區(qū)、高背景區(qū)、異常區(qū)和礦化區(qū)共5類，并對各種成因巖系中K2O含量進了歸納總結，同時對含鉀較高的含鉀巖石(體)的空間分布狀況進行概略研究，大致圈定出資源潛力較大的礦化遠景地區(qū)。

含鉀巖石；地質特征；找礦前景；山東省

引文格式：陳曉曼，王娟，郝興春，等.山東省含鉀巖石(非水溶性鉀鹽)地質特征及找礦前景[J].山東國土資源，2015,31(3):29-32.CHEN Xiaoman，WANG Juan，HAO Xingchun，etc.Geological characteristics and Prospecting of rock containing potassium (non water soluble potassium) in Shandong Province[J].Shandong Land and Resources,2015，31(3)：29-32.

中國是鉀肥消耗和進口依賴最大的國家之一，鉀肥消耗量約占世界消耗總量的20%。但我國可溶性鉀鹽資源極其缺少，其保有資源儲量不到2.5億t，致使國內鉀鹽和鉀肥供不應求，長期依賴進口，開發(fā)含鉀巖石資源、將非可溶性的含鉀巖石轉化為水溶性鉀肥資源，對緩解我國鉀肥緊缺局面、支援農業(yè)生產具有重要意義[1]。山東是我國東部地區(qū)唯一發(fā)現有鉀鹽資源的省份，該文擬通過對全省各類含鉀巖石地質特征及區(qū)域分布特點進行全面的總結，分析山東省含鉀巖石找礦前景，為尋找新資源突破提供理論和現實基礎[2]。

1　巖石的K2O分布特征

山東省內巖石出露區(qū)K2O含量分布是不均勻的，山東省含鉀巖石大體可以分為低背景區(qū)、中背景區(qū)、高背景區(qū)、異常區(qū)及礦化區(qū)5類，其中K2O含量>6%～≤7%的高背景區(qū)及K2O含量>7%～≤8%的異常區(qū)和K2O含量>8%的礦化區(qū)，三者約占山東省總面積的8%*王娟、劉建穩(wěn)、李銀真等，山東省含鉀巖石(非水溶性鉀鹽)資源專題地質研究報告，2009年。

1.1K2O低背景區(qū)

山東省內K2O含量≤4%的低背景區(qū)大約占全省總面積的60%以上。根據巖石中K2O的含量，又分為K2O含量≤2%的巖石區(qū)和K2O含量>2%～≤4%的巖石區(qū)。

K2O含量≤2%的巖石區(qū)主要分布在沂沭斷裂帶以西地區(qū)和膠萊盆地的部分地區(qū)，如平陰—濟南—章丘—淄博—濰坊、沂源—沂南、萊蕪—新泰—蒙陰—費縣—蒼山、泗水—棗莊、萊州、棲霞一帶，約占全省總面積的40%。

K2O含量>2%～≤4%的巖石區(qū)主要分布在魯西北的廣饒縣、鄒平縣以北、魯西南的濟寧市大部、蒼山縣南部、臨沂—莒南、沂沭斷裂帶以東的高密—諸城一帶及榮城、即墨—煙臺一帶，主要為中、新生代沉積巖、中生代侵入巖、古元古代、新元古代巖系分布區(qū)[3]，約占全省總面積的20%。

1.2K2O中背景區(qū)

K2O含量>4%～≤6% 的中背景巖石區(qū)主要分布在萊州以東、萊西市以北的部分地區(qū)，即墨—青島、膠南—五蓮—日照—莒南—臨沭一帶，萊蕪以北、沂源西南及東北至沂沭斷裂帶的地區(qū)，主要為新太古代、中生代侵入巖和古元古代變質巖[4]，約占全省總面積的32%。

1.3K2O高背景區(qū)

K2O含量>6%～≤7%的高背景巖石區(qū)在山東省內分布較零散，主要分布在沂沭斷裂帶兩側，萊陽的西南部、北部和東部，即墨北部，膠州、膠南的北部和南部等地，大約占全省總面積的7%。

1.4K2O異常區(qū)

K2O含量>7%～≤8%的異常巖石區(qū)主要分布在昌邑市柞山鎮(zhèn)北部、平度市灰卜鎮(zhèn)南部、萊陽市南部，榮城市寧津所、石島，大約占全省總面積的0.5%。

(1)昌邑市柞山鎮(zhèn)北部、平度市灰卜鎮(zhèn)南部K2O含量>7%～≤8%的巖石巖體主要為古元古代震旦紀二長花崗巖。

(2)萊陽市南部以古元古代震旦紀花崗偉晶巖為主，K2O含量一般在7%～8%之間。

(3)榮城地區(qū)，侵入巖為中生代印支期正長巖—石英正長巖類，巖性主要為角閃正長巖、石英正長巖，K2O含量在7%～7.5%之間。

1.5K2O礦化區(qū)

K2O含量>8%的巖石區(qū)主要分布在平邑縣銅石，莒南縣王家道村峪、朋河石等地，大約占全省總面積的0.5%。

(1)莒南縣王家道村峪、朋河石地區(qū)，新元古代變質巖中的朋河石巖組中的千枚巖和絹云片巖中的K2O含量一般>8%，高者達9.42%，是山東省重要的含鉀巖石。

(2)平邑銅石地區(qū)的中生代燕山早期侵入巖中的正長斑巖，巖石的K2O含量一般大于6%，高者達9.88%，假白榴正長斑巖K2O含量高達10.70%。

2　巖石的K2O含量特征

山東境內形成于不同的地質時代的巖石種類比較多，按其成因，分為沉積巖類、變質巖類、侵入巖類、火山巖類；按其形成時代，分屬中太古代、新太古代、古元古代、中元古代、新元古代、古生代、中生代和新生代。不同成因、不同地質時代的巖石的K2O含量差異較大[4]。

2.1沉積巖系中K2O含量特征

山東省沉積巖系中K2O含量普遍較低，特別是古生代及新元古代沉積巖系K2O含量多<0.5%；中—新生代沉積巖系K2O含量稍高些，在1%～2%之間，其中粘土質巖發(fā)育的沉積巖系K2O含量高些，如早白堊世萊陽群K2O含量在3%～5%之間，侏羅紀淄博群云砂質粘土巖K2O含量在1.8%～4.5%之間，是山東省沉積巖系中K2O含量最高的層位。但目前尚未發(fā)現沉積巖系中的含鉀巖石。

2.2變質巖系中K2O含量特征

山東省變質巖系中K2O含量明顯高于沉積巖，K2O含量在1%～5%之間，其中泥質原巖的變質巖石K2O含量高些。如分布在莒南縣境內南緣的新元古代朋河石巖組中的千枚巖和絹云石英片巖之K2O含量一般>6%，高者>8%，為省內變質沉積型含鉀巖石。

2.3侵入巖系中K2O含量特征

侵入巖是山東省含鉀較高的巖石，其中新太古代侵入巖K2O含量在1.0%～5.0%之間，超基性巖K2O含量偏低，小于0.5%，正長花崗巖類K2O含量在5.5%左右；古元古代的花崗偉晶巖K2O含量為7.0%～8.0%；中元古代侵入巖K2O含量在1.87%～3.0%之間；新元古代侵入巖K2O含量一般在2.0%～5.0%之間；古生代侵入巖K2O含量為0.35%左右；中生代印支期的中粒含角閃正長巖K2O含量為7.0%～7.5%，中細粒石英正長巖K2O含量為6.59%～6.76%，燕山早期的正長斑巖K2O含量一般>6%，高者達9.88%、假白榴正長斑巖K2O含量為10.70%，燕山晚期的正長花崗斑巖K2O含量在8.67%左右、石英正長巖K2O含量一般>6%，高者達7.58%(圖1)[4]。

2.4火山巖系中K2O含量特征

山東省火山巖中K2O含量變化較大?；鹕綆r類含鉀巖石主要賦存于早白堊世青山群火山巖系中。后夼組流紋質凝灰?guī)r和石前莊組偏堿性火山巖K2O含量較高，一般在5.5%～6.5%之間；在方戈莊組粗面巖中，K2O含量在6.6%～9.01%之間，是青山群火山巖主要含鉀巖石，含鉀礦物主要為鉀長石。

圖1　古生代、中生代、新生代侵入巖K2O含量變化曲線圖(據1∶20萬棗莊、臨沂幅區(qū)域地質調查和1∶5萬區(qū)域地質調查等資料編繪)

3　花崗偉晶巖類含鉀巖石分布特征

目前，山東省已評價過的含鉀巖石主要為賦存在新元古代—新太古代花崗偉晶巖中的鉀長石礦，分布在萊蕪白石嶺、高家?guī)X，寧陽茂公山，新泰石棚-化馬灣，長清縣宋莊、砣月山，諸城石門山，蒙陰，蒼山縣石門、魯城，棗莊市稅廓、沂源縣毫山等地，其K2O含量在4%～12.5%之間，為山東省陶瓷的主要原材料。

4　主要含鉀巖石找礦遠景及開發(fā)建議

山東省含鉀巖石資源比較豐富，在魯西和魯東山區(qū)都發(fā)現含鉀比較高的巖石。據估算，全省K2O資源量超過100億t。

(1)山東省內K2O含量>6%～≤7%的含鉀巖石類型主要為安山質角礫熔巖、流紋質巖石、粗安質—粗面質巖石、石英正長巖、石英正長巖質片麻巖、正長花崗巖、正長花崗斑巖、花崗偉晶巖等。

安山質角礫熔巖、流紋質巖石、粗安質—粗面質巖石主要分布在沂沭斷裂帶兩側及萊陽、膠州地區(qū)的中生代青山群中八畝地組、后夼組、石前莊組、方戈莊組火山巖中；石英正長巖主要分布在沂沭斷裂帶兩側的中生代印支期和膠南北部燕山晚期的侵入巖中[5]；石英正長巖質片麻巖分布在沂沭斷裂帶內新元古代南華—震旦期侵入巖中；正長花崗巖分布在膠南南部的燕山晚期侵入巖中[6]；正長花崗斑巖分布在蒼山、棗莊等地的燕山晚期侵入巖中；花崗偉晶巖主要分布在萊蕪白石嶺、高家?guī)X，寧陽茂公山，新泰石棚—化馬灣，長清縣宋莊、砣月山，諸城石門山，蒼山縣石門、魯城，棗莊市稅廓、沂源縣毫山等地。

應充分利用以往區(qū)域地質調查，以概略性的1∶5萬地質調查和剖面研究為基礎，大致了解含鉀巖石(地質)體范圍(形態(tài))產狀、巖石類型及其特征、主要化學組分等。選擇其中規(guī)模相對較大、出露較好者部署1∶1萬或1∶2.5萬比例尺地質簡測，大致了解其形態(tài)、產狀、規(guī)模等。

(2)山東省內K2O含量>7%～≤8%的含鉀巖石類型主要為二長花崗巖、花崗偉晶巖、角閃正長巖、石英正長巖。 二長花崗巖主要分布在昌邑市柞山鎮(zhèn)北部、平度市灰卜鎮(zhèn)南部古元古代震旦紀侵入巖中；花崗偉晶巖分布在萊陽市南部古元古代震旦紀侵入巖中；角閃正長巖、石英正長巖主要分布在榮城地區(qū)中生代印支期侵入巖中。

充分利用以往區(qū)域地質調查，以概略性的地質調查和剖面研究為基礎，大致了解含鉀巖石(地質)體范圍(形態(tài))產狀、巖石類型及其特征、主要化學組分等。選擇其中規(guī)模相對較大、出露較好者部署大比例尺地質簡測，大致了解其形態(tài)、產狀、規(guī)模等。

(3)山東省內K2O含量>8%的含鉀巖石類型主要為千枚巖、絹云片巖和正長斑巖。千枚巖和絹云片巖主要分布在莒南王家道村峪、朋河石等地新元古代變質巖中的朋河石巖組地層中；正長斑巖分布在平邑銅石地區(qū)的中生代燕山早期侵入巖中。

建議部署初步普查評價工作,采用1∶2.5萬或1∶1萬比例尺地質簡測，大致查明含鉀巖石礦化體形態(tài)、產狀、規(guī)模；采集一定量樣品，了解含鉀巖石巖石學和礦物學特征及化學組分特征；視情況，大致圈定K2O含量不同區(qū)段的礦化體分布范圍，為進一步部署地質勘查評價工作提供依據[7]。

5　結論

(1)根據巖石中K2O含量，將山東省含鉀巖石分為低、中、高3類背景區(qū)及異常區(qū)和礦化區(qū)，其中K2O含量>6%～≤7%的高背景區(qū)及K2O含量>7%～≤8%的異常區(qū)和K2O含量>8%的礦化區(qū)，約占山東省總面積的8%，對非溶性鉀資源的開發(fā)利用研究具有重要意義。

(2)山東省含鉀巖石類型較多，但其含鉀背景存在一定差異。一般來說，堿性和偏堿性巖漿巖、粘土質沉積巖、泥質原巖變質巖等巖類K2O含量普遍較高，在區(qū)域上形成K2O高背景區(qū)；基性—超基性巖漿巖、碳酸鹽巖質沉積巖等巖類，K2O含量普遍較低，在區(qū)域上形成K2O低背景區(qū)。

(3)對省內鉀含量較高的含鉀巖石(體)的空間分布狀況進行概略研究，大致圈定出資源潛力較大、可供普查及開發(fā)的礦化遠景地區(qū)。

[1]姚衛(wèi)棠,韓效釗,胡波，等.論鉀長石的研究現狀及開發(fā)前景[J].化工礦質,2002,9 (3) :151-156.

[2]宋新宇,郎一環(huán).多途徑解決我國鉀鹽資源緊缺的對策探討[J].地質與勘察,1998,34 (6)：10-13.

[3]孔慶友,張?zhí)斓?于學峰,等.山東礦床 [M] .濟南：山東科學技術出版社，2006: 19-59.

[4]張增奇,劉明渭.山東省巖石地層[M].武漢：中國地質大學出版社,1996.

[5]蘇尚國.山東諸城地區(qū)膠南群榴輝巖圍巖高壓變質作用特征[J].現代地質,1994，(1):12-16.

[6]宋明春.山東膠南地區(qū)斜長花崗巖的發(fā)現[J].中國區(qū)域地質,1998，(3):15-26.

[7]陳靜.含鉀巖石資源開發(fā)利用及前景預測[J].化工礦產地質，2000,22(3):58-64.

Geological Characteristics and Prospecting Future of Potassium-bearing Rock in Shandong Province

CHEN Xiaoman，WANG Juan，HAO Xingchun，WANG Jiguo，LI Ning

( Shandong Geological Prospecting Institute of China Chemical Geology, Shandong Jinan 250013, China)

According to special achievements of potassium-bearing rock in Shandong province (non water soluble potassium), regional distribution characteristics of potassium-bearing rocks in Shandong province have been summarized. Potassium bearing rocks in Shandong province can be divided into 5 types, they are low background area, medium background area, high background area, anomaly area and mineralization area. The contents of K2O in different origin rock series have been summarized, and the spatial distribution condition of high potassium containing rock (body) has been briefly studied. Mineralization prospect areas with large resource potentiality have been roughly delineated.

Potassium-bearing rock; geological characteristics; prospecting future; Shandong province

2014-05-04；

2014-10-12；編輯：陶衛(wèi)衛(wèi)

陳曉曼(1986—)，女，山東德州人，助理工程師，主要從事礦產勘查工作；E-mail:411451713@qq.com

P619.21

A