濰坊市朱里膨潤土礦地質特征及成因分析

摘要：濰坊市朱里膨潤土礦為陸相火山巖沉積水解蝕變型膨潤土礦床，對其礦地質背景、礦體特征、礦床成因等內容進行分析。白堊紀青山群石前莊組是該類型膨潤土礦床的賦存層位，研究區內斷陷盆地為其成礦提供了空間場所；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、安山質凝灰巖建造；在流水通暢的氧化環境下，偏堿性的層間水、裂隙孔隙水共同作用與原巖發生水解與蝕變，形成膨潤土礦床。距火山通道不遠的火山碎屑巖或分布于火山通道不遠的火山熔巖形成的斷陷盆地（坊子凹陷）為膨潤土成礦提供了空間場所。礦體多呈層狀、似層狀，傾角一般小于20°，礦化較為均勻，該類型礦床一般規模較大。

關鍵詞：膨潤土；礦床；濰坊市

中圖分類號：P619.25 文獻標識碼：A 文章編號：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

膨潤土是一種應用廣泛的黏土礦[1-2]，由于有良好的物理化學性能，可做凈化脫色劑、觸變劑、懸浮劑、穩定劑、充填料、飼料及催化劑等，廣泛用于農業、輕工業、化妝品以及藥品等領域。隨著全球高技術新材料產業的不斷發展，膨潤土合成材料在環保領域的應用逐步廣泛，其市場需求也將逐年擴大[3]。文章對山東省濰坊市朱里成礦地質背景、礦體特征、礦床成因的分析論述，認為該區膨潤土礦分布較廣泛，具有規模大、質量好的特征。

1 成礦地質背景

濰坊市朱里膨潤土礦區位于華北板塊（Ⅰ）魯西隆起區（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]。區域主要出露白堊紀、新近紀及第四紀地層，構造較發育，巖漿熱液侵入較頻繁。

1.1 地層

研究區出露地層主要為白堊紀青山群、王氏群、新近紀臨朐群及第四系[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（見圖1）[6]。

1.2 構造

區內以斷裂構造為主，褶皺構造次之。

1.2.1 斷裂構造

由于研究區處在沂沭斷裂帶西鄰。受其影響，斷裂構造尤為發育。構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。按其生成關系和規模依次分述如下。

主斷裂構造位于區內東部丁村孟家-新莊一帶，是安丘-莒縣斷裂帶在該區中的表現，也是區中規模最大、成生最早的一條斷裂；它控制區內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。生成時代應歸屬于白堊系早期。該斷裂帶走向為10°～20°，向東陡傾，傾角為56°～75°，屬壓扭性結構面，長度約為13 km，寬度為幾米至幾十米，帶內發育有擠壓透鏡體、糜棱巖[7]、斷層泥擠壓小褶皺等。

由主斷裂派生的次級斷裂主要處在主斷裂的西側，控制了區內英安巖、英安斑巖、閃長玢巖、安山玢巖的分布，并將青山群地層分割成長條狀及不規則狀。該組斷裂一般走向為25°～60°，南東傾，傾角為45°～85°，與主斷裂大致呈20°～40°夾角，其規模一般是長度為1～6 km，寬度為1～3 m，最寬達20余米，多屬壓扭性結構面，少數為張性結構面，區域分布有向東北方向收斂、向西南方向撒開的現象，該組斷裂亦有更次一級的派生小斷裂產生，與其主斷裂呈小角度相交，小斷裂多被英安巖、閃長玢巖脈等充填。

北西向斷裂不太發育，僅在區內中部及南部有所表現，它切穿北東、北北東向斷裂，走向為280°～340°，傾向北東和南西，傾角為60°～30°，長幾千米，最寬幾米。屬張扭性或壓扭性結構面，在區域中部，該斷裂南西盤向南東方向移動，南部相反，水平斷距一般為6～40 m，最大達200余米。

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

1.2.2 褶皺構造

褶皺為平緩開闊型，褶皺軸向北東收斂，向南西撒開，形成一系列有規律的依次斜列褶皺構造，區內褶皺構造主要有大楊家-富郭莊背斜、涌泉莊向斜和胡家莊-翟家莊背斜。

1.3 巖漿巖

區內巖漿巖不發育，脈巖類以英安巖、閃長玢巖最為發育。

2 礦床地質特征

本次共發現膨潤土礦床6處，編號PU1～PU6。礦床出露長度為0.55～2.02 km，寬度為0.06～0.25 km，礦體產狀平緩，傾角均小于20°，順層產出。礦床頂板為流紋巖或殘坡積物，未見礦床底板。礦床均賦存于白堊紀青山群石前莊組地層。

2.1 礦體特征

PU1位于研究區北部，地表可見3處膨潤土礦采坑，總體傾向約為358°，傾角約為18°，沿走向控制長度為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，厚度變化系數為25.51%，厚度變化穩定。

PU2位于研究區中部，地表可見兩處膨潤土礦采坑，總體傾向約為150°，傾角約為20°，沿走向控制長0.55 km，真厚度為30.20～40.40 m，平均值為34.82 m，厚度變化系數為21.73%，厚度變化穩定。

PU3位于研究區中部，地表可見3處膨潤土礦采坑，總體傾向約為110°，傾角約為15°，沿走向控制長度為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，厚度變化系數為21.37%，厚度變化穩定。

PU4位于研究區中部，地表可見兩處膨潤土礦采坑，總體傾向約為150°，傾角約為16°，沿走向控制長度為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，厚度變化系數為20.84%，厚度變化穩定。

PU5位于研究區中部，地表可見兩處膨潤土礦采坑，總體傾向約為150°，傾角約為20°，沿走向控制長度為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，厚度變化系數為20.87%，厚度變化穩定。

PU6位于研究區南部，地表可見3處膨潤土礦采坑，總體傾向約為150°，傾角約為15°，沿走向控制長度為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，厚度變化系數為30.74%，厚度變化穩定。

2.2 礦石質量

膨潤土主要呈灰白色、淡紅色，次為灰綠色，土狀-蠟狀光澤，泥質結構，似流紋狀、似層狀、塊狀構造，主要礦物成分為蒙脫石、長石，次要礦物為石英（見圖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，部分石英呈細脈狀。長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

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

4 結論

文章主要分析濰坊市朱里膨潤土礦地質特征及礦床成因。研究表明，礦床賦存于白堊紀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；根據物質來源及成礦地質環境分析，礦床成因類型為陸相火山巖沉積水解蝕變型膨潤土礦床。

參考文獻

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8 于學峰，張天禎，王 虹，等.山東省礦床成礦系列研究[J].礦床地質，2016（1）：169-184.

9 殷錫鵬.建平膨潤土礦的地質特征和應用特征[J].中國非金屬礦工業導刊，2005（6）：56-58.

10 王國強.鈣基膨潤土礦陽離子交換容量測試方法的探究[J].西部探礦工程，2022（11）：14-16.

作者簡介：牟路路（1990—），男，山東濟南人，工程師。研究方向：礦產勘查。