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摘要 ：山东省沂水宿山钛铁矿矿床赋存于红门岩套三 官寨单元中粗粒角闪辉长岩中，矿体大都裸露于地表，总 体呈正地形，且中间高两侧低，平面上呈不规则带状，立 体形态呈不规则的楔体状，受岩体的严格控制，其矿体出 露地表， 矿体特征、分布规律、赋存位置较明显， 矿体形态 简单，矿化组分均匀，为中型矿床，同时矿石属易选矿石， 矿床开采难度小， 加工选矿技术条件相对简单。
1 区域地质背景
宿山钛铁矿位于沂水县城北偏西约 30km，地处诸葛 镇东部、宿山北部一带，行政区划属沂水县诸葛镇，属丘 陵地形，起伏较大，坡麓地形特征明显，地势南西高北东 低， 海拔 +481.8m ～ +215.2m， 相对高差 266.6m。区内基 岩裸露良好，局部低洼处有第四系覆盖，植被发育。该区 属北温带大陆性季风气候区， 四季分明， 区内以农业为主， 工副业不发达。
1.1 区域地质特征
沂水宿山地处华北陆块(Ⅰ)、鲁西隆起Ⅱ(Ⅱ)、鲁中 隆起区Ⅱ a(Ⅲ)、泰山—沂山断隆Ⅱ a1(Ⅳ)、沂山凸起Ⅱ (Ⅴ) 南部。
1.1.1 地层
区域内地层出露较齐全，由老到新发育新太古代、新 元古代、古生代、中生代及新生代地层。
新太古代地层发育泰山岩群柳杭岩组，仅在区域北部 的程家官庄附近出露，以小包体的形式赋存于古元古代二 长花岗岩中，主要岩性为黑云斜长变粒岩夹黑云阳起片 岩、斜长角闪岩及磁铁石英岩等。
新元古代地层发育土门群佟家庄组和浮来山组，佟家 庄组呈角度不整合于前震旦纪变质岩系之上，在区域西部 广泛分布。古生代地层发育寒武纪长清群和九龙群。
长清群发育李官组、朱砂洞组和馒头组，广泛分布于 区域西部。
(1)李官庄组。土黄色、紫红色薄层含砂质铁质泥岩， 底部紫红色含泥质砾岩、砂砾岩。
(2)朱砂洞组。主要为微晶灰岩、泥晶灰岩和白云岩， 局部夹砂质页岩、钙质粉砂岩。
(3)馒头组。紫红色、砖红色页岩为主，夹云泥岩、泥云岩、白云岩、灰岩和砂岩。
九龙群组发育张夏组、崮山组和炒米店组。
(1)张夏组。厚层鲕状灰岩、浅黄绿色页岩夹薄层泥 质灰岩、中厚层云斑灰岩。
(2)崮山组。为瘤状灰岩、薄层状泥灰岩与黄绿色页 岩互层，顶部为灰色中厚层状竹叶状砾屑灰岩、薄层泥灰 岩、黄绿色页岩。
(3)炒米店组。为灰色中厚层状砾屑灰岩、微晶灰岩 夹泥灰岩、藻凝块灰岩、藻丘灰岩、生物碎屑灰岩。
中生代地层仅发育白垩纪青山群八亩地组，岩性主要 为一套陆相—偏碱性火山碎屑岩和火山熔岩及少量碎屑 沉积岩， 以火山碎屑岩为主。
新近系发育牛山组和尧山组。
(1)牛山组。岩性为气孔状与块状橄榄粗玄武岩互层， 底部为砂砾岩层。
(2)尧山组。岩性为一套伊丁石化碱性橄榄玄武岩。
第四系发育大站组、山前组、临沂组和沂河组，主要 为砂土、亚砂土、亚黏土、砂砾石层等。
1.1.2 构造
本区位于沂沭断裂带西侧，区域构造较发育，以脆性 断裂为主。按其展布方向可分为NNW-NNE 向、NW 向及 近EW 向三组断裂。
NNW-NNE 向断裂主要分布区域内上峪—下古村—上 古村—杨家坪—荷花池东部一带，其规模较大，沿走向延 伸数千米，断层线较平直，主要赋存于岩浆岩体、岩浆岩与 地层分界处， 以压性断裂为主。其中鄌郚—葛沟断裂是沂沭 断裂最西侧的主干断裂，在荷花池—红花峪—黄白山一带 出露，全长约 15km，总体延伸方向约 15°, 在红花峪及以 北地段被数条北西向断裂右行切错，最大错距达2km。由于 该断裂受地质活动影响多次发育， 其在走向、方位上也略有 不同。
NW 向断裂主要分布于高山子—红花峪—木山西部 一带，断层构造以张扭性断裂为主，局部见张性断裂。最 大的一条NW 向断裂为红花峪—王家牛旺断裂，产状为 200°∠ 50°, 有 10m ～ 30m 宽的角砾岩带，其西段北盘 为变质黑云二长花岗岩，南盘为白垩系青山群八亩地组地 层，断层性质为张性正断层。
近EW 向断裂主要分布于大圈—坡庄—下胡同峪—秀峪周围，规模较小，沿走向延伸数百米至千余米，主要赋 存于寒武纪地层内，使地层在走向上造成不连续。沿断裂 带时有脉岩侵入， 以张性断裂为主。
1.1.3 岩浆岩
区内岩浆岩分布广泛，面积占区域一半左右。主要有 新太古代晚期南涝坡岩套斜长角闪岩、峄山岩套中粗粒含 黑云花岗闪长岩、傲徕山岩套二长花岗岩等 ;古元古代早 期红门岩套中粗粒角闪辉长岩，也是钛铁矿的赋矿岩体 ; 中元古代辉绿岩 ;中生代燕山早期铜石岩套橄榄辉石辉绿 玢岩及辉石闪长玢岩。
1.2 区域地球物理特征
(1)区域磁场特征。在区域磁场特征方面按照山东航 空磁测 ΔT平面图看，山东省的区域磁场变化特征可分为 沂沭断裂带NNE 向异常带、胶南—威海NE-NNE 向异常 带、胶北地块平稳异常区、鲁西地块磁场区、济阳断坳磁 场区及临清断陷磁场带。其中沂沭断裂带为正磁异常，断 裂带两侧异常值差异较大，鲁西地块磁场特征相对稳定， 而宿山位于沂沭断裂带与鲁西地块磁场区结合部位的梯 级带上， 航磁 ΔT在0nT ~ ±50nT之间。
(2)区域重力特征。重力特征方面在山东省布格重力 异常图可以发现鲁西地块以泰安—莱芜—沂源一线为中 心的重力低值区，四周则环以重力高、重力低相间的异常 区，整体显示为重力低背景上的局部重力高区域特点。本 区位于沂沭断裂带西侧的重力梯级带上，重力值为 0 ～ - 10×10-5m/s2.位于莫霍面陡变带与北西西向幔坳带的交 汇处，是壳幔异常变化的地带，在大地构造上应是有利的 成矿区。
1.3 区域矿产概况
区域内矿产种类较多、矿藏较丰富。金属矿产主要为 铁、钛铁矿， 且铁矿与钛铁矿呈伴生关系， 区域内的铁、钛 铁矿都赋存于红门岩套中粗粒角闪辉长岩中，为岩浆结晶 分异矿床。铁矿主要有诸葛矿区铁矿和司家矿区沟铁矿 ; 钛铁矿主要为常庄矿区钛铁矿和上峪矿区铁、钛矿。本区 域铁矿、钛铁矿受红门岩套中粗粒角闪辉长岩严格控制， 岩体中达到边界品位的即为矿体，无明显分带现象。该岩 体为区域内铁矿、钛铁矿的重要找矿标准之一。周边矿区 较多具体如下。
(1)诸葛矿区铁矿。位于宿山矿区西北约2.5km、诸葛 镇东北约 1km处。是一个矿体埋藏浅、形态简单，有用组 分分布均匀，规模较小的铁矿体。矿体为辉石角闪石岩， 为岩浆热液型，钛(磁)铁矿呈星点状，局部密集分布于角 闪石、辉石间隙中。
(2)司家沟矿区铁矿。位于宿山矿区西北约2km、司家沟周边一带。矿区内仅有一条磁铁矿体，产于磁铁矿化 辉石角闪石岩中，呈近南北向展布。平面形态呈不规则的 板舌状， 长度 528m， 宽度在 80m ～ 100m之间。矿体走向 10°左右， 倾向 100°, 倾角 51°~ 76°。
(3)常庄矿区钛铁矿。位于宿山矿区西约2km、常庄北 部一带。区内发现钛铁矿体 1个，赋存于中元古代红门岩套 含钛铁矿辉石角闪石岩中，受辉石角闪石岩岩体的严格控 制。矿体控制长度 600m，控制垂直最大深度 338m，赋存标 高-100m ～ +220m。矿体产状稳定， 走向0°, 倾向 90°, 倾角 71°~ 75°。矿石类型主要为碎裂状、块状含钛铁矿 辉石角闪石岩。该区岩石的矿化与蚀变主要有钛铁矿化、 磁铁矿化、褐铁矿化、绿泥石化、蛇纹石化、硅化等。
(4)上峪矿区铁、钛矿。位于宿山矿区南部、上峪周边 一带。通过以往工作工作累计圈定矿体2 个， Ⅰ号矿体长 3280m， 厚 5.24m ～ 141.42m， 平均厚度 63.90m ;Ⅱ号矿体 长 2800m， 厚 4.63m ～ 92.36m， 平均厚度 42.91m。矿区水 文地质条件简单，矿层及顶底板稳定性良好，矿体赋存标 高 +344m ～ -543m， 适宜地下开采(+100m 以上露采)。矿 石类型主要为闪石斜长石型致密块状磁、钛铁矿石(需选 钛铁矿石)。主矿产为钛，主要伴生有益组分为Fe，TFe平 均品位 14.68%， TiO2 平均品位 6.63%。
宿山矿区周边分布矿区较多，均具有明显的地质特征 和矿床特征，对宿山矿区的成矿理论研究具有非常好的指 导和借鉴意义。
2 矿区地质特征
2.1 地层
区内地层仅发育新生代新近纪临朐群牛山组和第四纪 临沂组。
新近纪临朐群牛山组， 岩性为黑灰色、墨绿色玄武岩、 玄武岩等。
第四系出露临沂组， 岩性为砂土。
2.2 构造
区内构造主要发育断裂构造，矿区内发育一条近南北 走向的断裂，位于小龙山东侧，呈条带状在地表上断续出 露。断裂构造发育显著，总体呈 315°~ 345°方向展布， 展布方向上在小龙山东侧发生了明显的扭曲，构造整体倾 向为SW，倾角 80°~ 85°, 出露长度不足 1km，为压扭性 逆断层。
2.3 岩浆岩
矿区内岩浆岩比较发育。主要发育新太古代晚期峄山 岩套黑云花岗闪长岩、傲徕山岩套弱片麻状中粒含角闪二 长花岗岩和古元古代早期红门岩套三官寨中粗粒角闪辉长岩。其中岩红门岩套石三官寨变质变形程度不一，变形 强烈处， 岩石片理， 片麻理发育， 粒度变细。为钛铁矿的赋 矿岩体， 岩体中达到工业指标要求的即为钛铁矿体。
2.4 岩脉
区内脉体主要为花岗伟晶岩脉和细晶岩脉。
(1)花岗伟晶岩脉。分布于宿山—小龙山—架子山以 西，呈脉状或透镜体状 ;整体呈290°~ 350°方向展布， 倾向SW， 倾角40°~ 60° ; 出露长 10m ～ 200m， 最长可 达 300m， 宽约 1m ～ 20m， 最宽可达 30m ;两侧围岩为黑 云二长花岗岩、角闪二长花岗岩等。
(2)细晶岩脉。分布于F1 断裂东侧，地表形态呈“丫” 字状，总体呈 330°~ 15°方向展布，倾向 SW，倾角 50°~ 60°, 出露长约 1.3km， 宽0.1m ～ 3m， 两侧围岩为 黑云花岗闪长岩、黑云二长花岗岩。
3 矿床地质特征
3.1 矿体特征
区内圈定钛铁矿体一处，赋存于古元古代早期红门岩 套中粗粒角闪辉长岩中，矿体明显受岩体的严格制约，出 露于地表。矿体分布于宿山北东至下古村2# 水库一带，呈 条带状， 整体近南北向展布， 倾向SW， 倾角在 60°~ 80° 之间，矿体矿化连续、品位变化均匀。从矿床有用组分分 布均匀程度上看矿体属均匀类型。
3.2 矿体围岩与夹石
围岩。矿体赋存于古元古代红门岩套中粗粒角闪辉长 岩体中，矿体顶底板围岩与矿体界线清楚，岩石呈浅肉红 色，中粗粒结构，弱片麻状构造，矿体与围岩为侵入接触 关系。岩石中硅化、褐铁矿化、碳酸盐化等蚀变， 碎裂岩带 对矿体局部有破坏作用，地表岩石风化强烈，具较强的褐 铁矿化。
夹石。矿区内夹石较发育，岩性主要为二长花岗岩、 花岗闪长岩和角闪辉长岩。
3.3 矿石特征
矿石中的矿物分为金属矿物和非金属矿物。
钛铁矿为金属矿物中的主要代表，其次为磁铁矿，除 此之外还有少量的黄铁矿等金属矿物。
非金属矿物主要代表为角闪石、斜长石等矿物。
矿石中的各类矿物质在矿石中分布均匀，呈致密块状 体。具此类构造的矿石分布于整个矿体中，为主要构造， 碎裂状构造、定向构造次之。
3.4 矿石自然类型
矿石中主要矿石矿物为钛铁矿，主要脉石矿物为角闪石和斜长石 ;矿石结构构造以致密块状为主。
矿石的自然类型按矿石矿物、脉石矿物、结构构造划 分为闪石斜长石型致密块状钛铁矿石。
3.5 矿石工业类型
矿石平均品位TFe含量 13.84%， TiO2 含量 6.66%， 其 工业类型属需选钛铁矿石。
3.6 矿石的化学成分
根据组合分析及化学全分析测试结果统计，矿石化学 组分含量相对稳定。
矿石中的其他有益组分和有害组分含量较低、变化规 律不明显，对矿石质量没有影响。矿体及围岩无构成对人 体有害的放射性元素。矿石经风化及淋虑作用后，其风化 物及淋虑液不会对地下水造成污染。
4 矿床成因分析
宿山钛铁矿矿床规模相对较大，矿体形态较为简单， 地表露出较好，矿石品位和矿化程度相对均匀稳定，没有 明显的复杂变化。根据区域地质背景和矿床特征的综合分 析，该矿床属于岩浆结晶分异形成。根据区域资料综合分 析，该岩体原始岩浆为碱性至超碱性岩浆，在重力作用的 影响下， 富含镁、铁、钛等物质的岩浆因比重较大， 受到重 力因素的作用下沉到地壳深处或地幔上部。受结晶分异作 用的影响， 成矿物质从岩浆中析出， 在地壳内受到挤压后， 沿着断裂构造形成的导矿空隙流动侵蚀到上部，在岩浆冷 却后形成了钛铁矿含矿岩体。因此，可以确定该矿床成因 属于岩浆早期分异型矿床。
5 结论
沂水宿山钛铁矿的赋矿岩体是三官寨单元的角闪辉长 石，矿体形态简单， 规模较大， 矿化组分均匀。矿体具有明 显的找矿特征，对于在本区外围寻找同类型矿床具有重要 的指导意义。同时，矿体在平面上呈现不规则带状，立体 形态为不规则楔体状，中间较厚，向两端变窄、尖灭或分 叉的趋势，品位变化不大。矿床的水文地质条件和工程地 质条件都属于简单至中等程度，矿区环境质量属于中等水 平，开采相对容易，适合露天开采和地下开采相结合，具 备良好的开采前景。矿体北部尚未进行深部探测，建议在 矿山开发或今后的地质工作中进一步加强对矿体的控制， 并对宿山牛山组下伏岩体进行研究。
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