山东省宝玉石类矿产主要有蓝宝石和金刚石,奇石类矿产主要包括砚石、彩石和观赏石等。
一、蓝宝石
山东省具有开发价值的蓝宝石原生矿分布在昌乐县东南五图乡方山、方山北麓和邱家河一带。蓝宝石砂矿分布在昌乐县境内及潍坊城区。昌乐所产蓝宝石具有晶体颗粒大、颜色鲜艳(以深靛蓝色为主)、透明、纯净和硬度大等特点。至2005年,昌乐蓝宝石矿是国内发现的最大的蓝宝石矿,也是世界上罕见的大型蓝宝石矿。
1983年,省地矿局第四地质队在临朐、莒县古近系、新近系玄武岩地区开展蓝宝石找矿工作。1987年,该队在昌乐北岩地区发现并勘查山东省第一个蓝宝石砂矿床,提交《山东省昌乐县北岩蓝宝石砂矿详查报告》,探明蓝宝石砂矿储量20.56千克。1988-1991年,该队在昌乐五图-郑母地区发现蓝宝石砂矿点5处,原生矿点3处;先后对昌乐五图鞠家村矿段和辛庄矿段进行蓝宝石砂矿勘查评价工作,分别探明蓝宝石储量1007.80千克和423.06千克。1991-1993年,该队在昌乐五图勘查全国最大的蓝宝石砂矿床,发现蓝宝石原生矿,完成《山东省昌乐县五图矿区辛旺矿段蓝宝石砂矿详查报告》《山东省昌乐县五图矿区鞠家村矿段蓝宝石砂矿详查报告》。
1994-1996年,省地矿局区域地质调查队在进行1∶20万临朐幅区域地质调查时,对昌乐蓝宝石原生矿的含矿层位进行研究,明确新近系尧山组为蓝宝石原生矿含矿层。
通过上述工作,查明昌乐蓝宝石矿床分布在鲁西隆起东北缘、沂沭断裂带西侧的昌乐-临朐凹陷中,依其产出形式分为原生矿床和砂矿床两类。
蓝宝石原生矿呈层状赋存于新近纪尧山组下部和牛山组上部,含矿岩石主要是橄榄玄武岩,常含大量二辉岩、纯橄榄岩包体,在7米-8米厚的含矿玄武岩中可见有2-3层矿层。矿层最大厚度3米,最小厚度0.5米,一般1米-3米。成因类型为基性玄武岩浆喷溢型,成矿时代为新近纪。
蓝宝石砂矿产于第四纪中更新统-全新统的残坡积及冲积、洪积层中。残坡积砂矿多见于原生矿附近的残坡积层中,矿层厚约1米-8米;洪冲积砂矿床主要分布在河流流域内沉积的第四纪更新世洪冲积物中,是区内主要矿床类型。含矿层属近源砂矿,刚玉富集区沿水系源头、山溪和支流分布,距矿源数千米至十余千米。在近原生矿的山溪、小河上游常形成较富矿层。含矿层为较粗的砂砾层,厚0.5米-2.5米。砾石成分主要为玄武岩,其次为砂岩及钙质结核。河流规模决定含矿层层数、厚度和埋深。如大柳树矿区砂矿层系在白浪河主流堆积段形成的矿层埋深7米-10米,有2-4个矿层;而近源小河中的富矿层多埋深小、矿层薄。矿层中伴有锆石、石榴子石等矿物。
至2005年,山东省共查明蓝宝石砂矿床3处,其中,大型矿床1处,中型矿床2处;发现蓝宝石原生矿4处。蓝宝石出土面积约500平方千米,实际可采面积45平方千米,探明储量1445千克,远景储量40000千克。
二、金刚石
山东省是中国最早发现金刚石原生矿的省份。金刚石原生矿分布于蒙阴县境内的常马庄、西峪村和坡里村等地;次生分散的金刚石矿遍及整个鲁中南山丘区。金刚石砂矿主要分布于郯城县的于泉、陈家埠一带。
至1988年,全省共探明小型金刚石砂矿5处,金刚石原生矿5处。至2005年,山东省金刚石储量和产量均居全国第二位。全省共查明金刚石砂矿6处,资源储量727万立方米,保有资源储量537.6万立方米;金刚石原生矿床5处,资源储量6194.6万吨,保有资源储量6044万吨。
(一)金刚石原生矿
1995-1996年,地矿部航空物探遥感中心在枣庄地区开展1∶2.5万及1∶1万航磁测量,控制面积3200平方千米,共发现航磁异常200余处。该中心与省地矿局第七地质队筛选其中39处异常进行检查验证,未发现金伯利岩体。
图2-17 2002年山东省金刚石矿及金刚石矿物出土点分布示意图 说明:1.金刚石原生矿;2.金刚石砂矿;3.寒武纪李官组砾岩金刚石出土点;4.石炭纪本溪组砾岩金刚石出土点;5.侏罗纪三台组砾岩金刚石出土点;6.古近纪官庄群固城组砾岩金刚石出土点;7.新近纪-第四纪白彦组砾岩金刚石出土点;8.第四纪砂砾层金刚石出土点
1995-1997年,省地矿(勘)局第七地质队承担地矿部“沂蒙山中段金刚石原生矿普查”重点项目,主要对蒙阴矿区外围及白彦凸起4000平方千米范围内开展重砂二轮扫面、异常追索查证及航磁异常检查。通过重砂样品和人工重砂样品采集、探槽及钻孔揭露等,发现众多指示矿物,圈定了重砂异常区,并对重砂异常和航磁异常进行检查评价,为该地区金刚石原生矿普查提供了资料。
1997年10月,省第七地质矿产勘查院矿产开发公司与澳大利亚光塔资源有限公司成立合作公司--华澳公司,在临沂郯城-枣庄地区12000平方千米范围内进行金刚石风险地质勘查。1997年11月至1998年底,在13幅1∶5万图幅范围内进行区域重砂扫面1884平方千米,共采集重砂样品842件,选获指示矿物铬铁矿、铬透辉石等多颗。此外,筛选出33处航磁异常进行地面查证;对郯城小埠岭、临沭石门刘坞等地地磁异常进行踏勘检查和钻探验证,筛选出的8处航磁异常、13处地磁异常中,有18处异常见到磁性地质体。
2000年,省第七地质矿产勘查院在东泇河上游地区进行金刚石原生矿普查工作,提交该地区金刚石原生矿普查报告,未发现达到工业品位的金刚石原生矿。
至2005年,山东省已发现金刚石原生矿床位于蒙阴常马庄、西峪和坡里3个金伯利岩带,总体走向55度左右;全长约55千米,宽15千米。3岩带共有岩管10个,岩脉47条(组),岩床1个。发现的58个岩体中,含矿岩体43个,达到工业品位的岩体25个。不同岩带中的金伯利岩岩体含矿性不同,蒙阴地区3个岩带中,常马庄岩带含矿性最好,发现岩体9个,均含矿,8个达到工业品位;西峪岩带含矿性次之,发现岩体24个,均含矿,17个达到工业品位;坡里岩带含矿性较差,发现岩体25个,10个岩体含矿,均达不到工业品位。不同产状的金伯利岩岩体含矿性不同,蒙阴地区发现的10个金伯利岩管和1个岩床含金刚石均在工业品位之上;47条金伯利岩脉中只有14条达到工业品位。坡里地区金伯利岩脉含金刚石甚微,而且有的岩脉勘探时未选获金刚石。
蒙阴地区发现的金伯利岩岩体产出形态有岩脉、岩管、岩床3种,以岩脉居多。岩脉长度一般为300米-800米,最长者在1000米以上;岩脉厚度为几厘米到3.35米,一般中间厚(0.2米-0.6米)。岩脉走向多为北北东向,个别北西向,倾角一般在85度左右,在垂向上呈上宽下窄的扇形。岩管在地表呈圆形、椭圆形或不规则形状,长40米-260米,宽10米-60米。岩床一般产于沉积盖层地区,产状与岩层层理基本一致。此类岩体规模较小,出露地表者仅有红旗23号。
(二)金刚石砂矿
1998年,省第七地质矿产勘查院在郯城砂矿区采集10个松散物大样,其中9个样品选到金刚石,共计27颗,总重量2593毫克。
郯城地区金刚石砂矿的分布和赋存受一定地貌形态与第四纪沉积物控制,已发现的砂矿由北向南依次分为于泉、陈家埠、邵家湖、柳沟、小埠岭5个矿区,具有工业价值的矿体多集中于陈家埠和于泉2个矿区。砂矿床根据地貌形态和成因划分为Ⅱ级阶地残丘砂矿、坳谷洼地砂矿、小河砂矿3种类型。砂矿体平面形态多为不规则状,规模较小,面积0.23平方千米-3.22平方千米,厚0.29米-1.79米。
三、奇石类
山东省奇石资源丰富,但作为艺术品,绝大部分是随着人们生活、文化水平特别是艺术欣赏水平提高而不断被发现、收藏、交流、得到认可的。
2003年6月,省宝玉石协会奇石开发专业委员会搜集全省奇石方面资料,对其分布、岩性、矿物成分、形成条件及资源状况等进行分析整理,按地质类别和特征将奇石划分为沉积岩、岩浆岩、变质岩、矿物晶体、化石五类。
沉积岩类。山东省奇石品种有三分之二属于沉积岩类。较为知名的有红丝石、枣花石、天井石、文石、徐公石、金星石、木纹石、太湖石等。由于生成的地质年代和形成的地质环境不同,具有色彩多样、纹理各异、造型奇特、完整少裂等特色,是山东省的优势奇石资源种类。
图2-18 花纹独特、寓意安稳的泰山石
岩浆岩类。此类奇石主要有五种:一是直接来自岩浆岩原岩的奇石,如花纹独特的泰山石,也有以绿色为基色、色彩丰富的超基性岩,包括蛇纹石化的超基性岩,如泰山玉;二是具有特殊构造的火山岩,如外形似“木鱼”、内部空心的昌乐木鱼石;三是矽卡岩,以绿色为主,色彩斑杂,如济南绿石;四是某些超基性-基性岩浆岩在上升过程中,早期结晶的矿物作为结晶中心不断旋转,而晚结晶矿物会绕其层层向外结晶,形成无数个球状体,如平邑金钱石;五是局部石灰岩裂隙被含硅质丰富的岩浆充填,使石灰岩被硅化,当岩石暴露于地表后,抗风化能力差的部分被风化溶蚀,抗风化能力强的硅质保留为格架,成为形态怪异的奇石,如苍山杏山石。
变质岩类。由于变质程度深浅不等,奇石的观赏要素各异。区域深变质岩类奇石多呈砾石、卵石型自然块体,因多在暗色石基背景上分布有各类白色图案而具有观赏价值,产出于泰山、蒙山、沂山、威海、烟台等地的山涧、沟谷、河床及滨海地带。而区域浅变质岩及接触变质岩石类奇石,则多因色彩丰富而具有观赏性,但一般需要加工抛光,使其更具美感。构造变质类奇石则以形为奇。
矿物晶体类。固体矿物晶体分为七大晶系,每个晶系都有特定的晶体形状。奇石类矿物晶体以规则的晶体形状、艳丽的色彩、特殊的光学性质为人们所钟爱。
化石类。山东省境内化石丰富,已知属种上千。名扬四海的临朐县山旺化石地处不足1平方千米的古火山口盆地,被以纸状硅藻页岩为主的沉积物所充填,叠厚数十米,内有极其丰富而精美的枝、叶、花、果、虫、鸟、鱼、兽化石。另外,山东滨海岩岸分布有较多的形态各异的海蚀石,可作为自然拙朴的园林景观用奇石。
图2-19 1996年8月,参加第三届世界地质大会的外国专家在临朐县山旺化石产地考察


