山東省重要礦種成礦系列成礦譜系研究

倪振平，倪志霄，李秀章，王立功

(1．山東省地質(zhì)調(diào)查院，山東 濟(jì)南 250013；2．中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心山東總隊(duì)，山東 濟(jì)南 250100)

地質(zhì)與礦產(chǎn)

山東省重要礦種成礦系列成礦譜系研究

倪振平1，倪志霄2，李秀章1，王立功1

(1．山東省地質(zhì)調(diào)查院，山東 濟(jì)南 250013；2．中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心山東總隊(duì)，山東 濟(jì)南 250100)

以陳毓川院士“礦床成礦系列”理論為指導(dǎo)，以全省煤、油頁(yè)巖、鐵、銅、鉛、鋅、鋁、金、銀、鉬、稀土、硫、螢石、重晶石、菱鎂礦、鉀、磷、金剛石、石膏、石墨、滑石、水泥用灰?guī)r、膨潤(rùn)土等23個(gè)重要礦種為基礎(chǔ)，輔以其他礦種，從山東省區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境與區(qū)域成礦作用關(guān)系研究劃分全省重要礦種成礦系列；按照魯西陸塊、膠北陸塊和膠南-威海造山帶構(gòu)造單元建立全省區(qū)域成礦譜系，以揭示全省在不同地質(zhì)歷史時(shí)期、不同區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境下成礦作用的時(shí)空演化關(guān)系。

山東??；成礦系列；成礦譜系

山東前期開展了大量的成礦規(guī)律研究工作，具有代表性的工作有：1979—1982年完成的鐵、金、金剛石、鉀鹽、自然硫、銅、鎢、鉬、石墨、滑石、菱鎂礦、石膏、螢石、重晶石、石灰?guī)r、膨潤(rùn)土、珍珠巖、沸石巖和偏堿性酸性火山巖等19個(gè)礦種的成礦遠(yuǎn)景區(qū)劃工作；1994年、1998年開展的以金礦、金剛石找礦工作部署等；出版了《山東省鐵礦地質(zhì)》(1998)、《山東省金剛石地質(zhì)》(1999)、《魯西歸來莊金礦成因》(1996)《山東地質(zhì)礦產(chǎn)科學(xué)技術(shù)志》(1990)、《山東非金屬礦產(chǎn)地質(zhì)》(1998)、《山東省礦產(chǎn)圖集》(1991)、《山東省區(qū)域地質(zhì)》(2006)、《山東省金礦床及金礦床成礦密集區(qū)綜合信息成礦預(yù)測(cè)》、《山東省金鐵煤礦床成礦系列和成礦預(yù)測(cè)》(2004)、《山東礦床》(2006)、《膠東金礦地質(zhì)》(2007)等大量的研究著作和論文。上述著作及論文多數(shù)是單礦種(礦床)或某一特定區(qū)域成礦規(guī)律研究，涉及到成礦系列、成礦譜系的研究工作內(nèi)容較少。經(jīng)過前人多年的區(qū)域地質(zhì)、礦產(chǎn)勘查研究成果的積累，開展全省成礦系列研究及區(qū)域成礦譜系建立工作時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，因此，全面研究總結(jié)前人區(qū)域地質(zhì)、勘查成果資料是該次成礦系列研究工作的重要基礎(chǔ)。

1 成礦系列劃分

1.1成礦系列研究劃分的理論依據(jù)

陳毓川院士的礦床成礦系列理論的核心內(nèi)容：“在一定的地質(zhì)歷史時(shí)期或構(gòu)造運(yùn)動(dòng)階段，在一定的地質(zhì)構(gòu)造單元及構(gòu)造部位，與一定的地質(zhì)成礦作用有關(guān)，形成一組具有成因聯(lián)系的礦床的自然組合?！痹摮傻V系列理論強(qiáng)調(diào)了“四個(gè)一定”，即一定的歷史時(shí)期，一定的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境所構(gòu)成的地質(zhì)構(gòu)造單元，一定的地質(zhì)成礦作用和一組具有一定成因聯(lián)系的礦床[1]。陳毓川院士的礦床成礦系列包括5個(gè)序次：第一序次分為3類：礦床成礦系列組合(礦床成礦類型、礦床成礦系列組)；第二序次為礦床成礦系列；第三序次為礦床成礦亞系列；第四序次為礦床式(類型)；第五序次為礦床。以該成礦系列理論為依據(jù)開展山東省重要礦種的成礦系列研究及劃分。該次研究劃分的重點(diǎn)是第二序次礦床成礦系列、第三序次礦床成礦亞系列。但成礦系列、亞系列劃分研究是在研究分析大量典型礦床的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。

1.2成礦系列、亞系列、礦床式的劃分

山東省自中太古代陸核形成后，經(jīng)歷了慢長(zhǎng)的地質(zhì)歷史演化時(shí)期，每個(gè)地質(zhì)歷史時(shí)期地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境、地質(zhì)作用的不同形成了具有特定成因聯(lián)系的礦床或礦床組合；將具有相同地質(zhì)構(gòu)造作用、類似成礦環(huán)境的礦床組合歸并一類是成礦系列研究和劃分的基本原則。按照上述原則，山東省重要礦種共劃分了20個(gè)成礦系列、30個(gè)亞系列，(已經(jīng))建立了71個(gè)礦床式，具體劃分見表1。

2 區(qū)域礦床成礦譜系的厘定

區(qū)域礦床成礦譜系是研究一個(gè)特定的區(qū)域內(nèi)經(jīng)歷的全部地質(zhì)歷史過程中成礦作用的演化過程及成礦產(chǎn)物的時(shí)空分布、內(nèi)在聯(lián)系的規(guī)律等。探討構(gòu)成一個(gè)區(qū)域內(nèi)的各個(gè)成礦旋回和其中某個(gè)成礦旋回內(nèi)形成的礦床和礦床成礦系列之間的關(guān)系。山東省境內(nèi)從陸核形成至今先后形成了不同時(shí)期的地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展歷史，與各個(gè)地質(zhì)歷史發(fā)展階段相伴隨均有程度不等、性質(zhì)不同的成礦作用發(fā)生，形成了不同的礦床成礦系列、亞系列、礦床式或礦床。因而利用區(qū)域礦床成礦譜系可以闡明一個(gè)區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造演化過程中成礦作用的演化及時(shí)空結(jié)構(gòu)。

山東大地構(gòu)造分屬于華北陸塊和秦祁昆造山系2大部分，華北陸塊進(jìn)一步劃分為魯西陸塊和膠北陸塊；秦祁昆造山系東延部分劃分為膠南-威海造山帶[10]。受中生代沂沭斷裂平移影響，魯西陸塊與膠北陸塊在沂沭斷裂帶東西兩側(cè)為并置關(guān)系；魯西陸塊處于華北陸塊內(nèi)部，膠北陸塊處于華北陸塊南緣。兩者所處位置不同，地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境及時(shí)空演化也具有較大差異。因此，按照魯西陸塊、膠北陸塊和膠南-威海造山帶三大部分表述山東整體成礦作用與地質(zhì)構(gòu)造演化的時(shí)空關(guān)系更能反映山東省區(qū)域成礦作用實(shí)際情況。魯西陸塊區(qū)、膠北陸塊分別代表了華北陸塊內(nèi)部、華北陸塊南部邊緣山東部分的構(gòu)造旋回、地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境演化與成礦作用的時(shí)空關(guān)系；膠南-威海造山帶則代表了華北陸塊與楊子陸塊之間山東部分構(gòu)造活動(dòng)演化與成礦作用的時(shí)空關(guān)系。

按照成礦年代學(xué)、區(qū)域成礦旋回、成礦地質(zhì)環(huán)境、成礦譜系圖等要素建立山東省區(qū)域成礦譜系圖。根據(jù)成礦系列、成礦亞系列厘定的山東省成礦譜系特征詳見圖1、圖2。

3 礦床成礦系列研究劃分存在的問題

(1)邢家山式Mo(W)礦：礦床內(nèi)輝鉬礦成礦年齡為(161±1.0)Ma[4](Re-Os法)；與中生代燕山早期(郭家?guī)X)羅家?guī)r體斑狀中細(xì)粒含黑云母二長(zhǎng)花崗巖有關(guān)的巖體侵入年齡為158.14Ma，133Ma(地質(zhì)三隊(duì)，K-Ar法)，鉬礦床內(nèi)共(伴)生鎢礦床。礦床特征與江西贛南鉬(鎢)礦床特征相似；此外，該礦床成礦年齡及與礦床密切相關(guān)的侵入體年齡特征明顯早于偉德山巖體年齡值，后者與魯東地區(qū)鉬、銅、鉛鋅等多金屬礦床密切相關(guān)。因此，暫將該鉬(鎢)礦床劃歸“魯東地區(qū)與燕山早期酸性巖漿侵入有關(guān)的Mo、W、稀土礦床成礦系列(Mz5)”、Mz5-1魯東中部地區(qū)與燕山早期花崗巖、花崗偉晶巖侵入有關(guān)的Mo、(W)、稀土礦床成礦亞系列內(nèi)。

(2)馬陵式鐵礦：該類型鐵礦屬于中—高溫型型，鐵礦床賦存于荊山群祥山段大理巖，透輝巖層內(nèi)，受層位控制；鐵富集及礦床的形成可能與燕山晚期郭家?guī)X花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖的侵入關(guān)系密切。因此，暫劃歸“魯東地區(qū)與燕山晚期中酸性巖漿有關(guān)的Au,Ag,Cu,Mo,Pb,Zn礦床成礦系列(Mz6)”“Mz6-1魯東地區(qū)與燕山期早期末—燕山晚期早花崗巖漿侵入有關(guān)的Au,Ag,Fe,硫鐵礦床成礦亞系列”內(nèi)。依據(jù)是否充分還有待進(jìn)一步研究。

(3)十里鋪式銀礦：該類型銀礦屬于中—低溫?zé)嵋盒?，與銀礦脈同期產(chǎn)出的石英閃長(zhǎng)玢巖脈的同位素地質(zhì)年齡為96Ma(Ar-K法)，應(yīng)屬于膠東金礦形成末期，殘余巖漿熱液形成的產(chǎn)物。因此，暫歸為“魯東地區(qū)與燕山晚期中酸性巖漿有關(guān)的Au,Ag,Cu,Mo,Pb,Zn礦床成礦系列(Mz6)”“Mz6-1魯東地區(qū)與燕山期早期末—燕山晚期早花崗巖漿侵入有關(guān)的Au,Ag,Fe,硫鐵礦床成礦亞系列”內(nèi)最晚期的產(chǎn)物。

(4)巨山溝式螢石礦：該類型礦床主要分布于蓬萊市南部及膠北隆起區(qū)內(nèi)，主要賦存于NW向小型斷裂、裂隙內(nèi)，該組斷裂切割NNE向斷裂，因此，螢石成礦作用晚于膠東金礦。區(qū)內(nèi)雨山水夼花崗閃長(zhǎng)斑巖、營(yíng)盤二長(zhǎng)花崗巖等可能提供了物源，分析其成礦時(shí)代應(yīng)為晚白堊世，甚至一直延續(xù)到古近紀(jì)。該礦床類型與膠萊盆地周緣及沂沭斷裂帶內(nèi)重晶石、螢石礦床成因明顯不同。是否與燕山晚期火山、次火山巖有關(guān)還有待研究，現(xiàn)暫置于“山東中東部與燕山晚期火山、次火山巖有關(guān)的PbZn、螢石、重晶石、硫鐵礦、膨潤(rùn)土等非金屬礦床成礦系列(Mz7)”、“Mz7-2魯東中西部地區(qū)與燕山晚期火山、次火山巖熱液有關(guān)的Pb、Zn、螢石、重晶石、硫鐵礦礦床成礦亞系列”內(nèi)。

圖1 山東省重要礦種區(qū)域成礦譜系圖(按成礦系列厘定)

圖2 山東省重要礦種區(qū)域成礦譜系圖(按成礦亞系列厘定)

4 結(jié)語

以陳毓川成礦系列理論為指導(dǎo)，對(duì)山東省重要礦種成礦系列、亞系列及礦床式進(jìn)行了初步的劃分，共劃分成礦系列20個(gè)，亞系列30個(gè)，建立了礦床式71個(gè)；按照地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境演化與成礦作用的時(shí)空關(guān)系對(duì)魯西陸塊、膠遼陸塊和蘇魯-大別造山系(山東部分)Ⅲ級(jí)構(gòu)造單元進(jìn)行了成礦譜系厘定，建立了山東省重要礦種區(qū)域成礦譜系圖。

在論文編寫及成礦系列建立過程中得到了張?zhí)斓澙蠋煹木闹笇?dǎo)和幫助，在此表示感謝。

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StudyonMinerogeneticSeriesandMineralizationpedigreeofimportantmineralsinShandongProvince

Ni Zhenping1, Ni Zhixiao2, LI Xiuzhang1, WANG Ligong1

(1. Institute of Geological Survey , Shandong Province, Jinan, 250013, Shandong, China;2. Shandong Brigade of Geological Surveying Center of China Building Materials Industry, Jinan, 250100, Shandong, China)

Based on " Minerogenetic Series of Mineral Deposits" proposed by Chen Yuchuan, the authors suggest minerogenetic series of important minerals in Shandong province, through study on relationship of regional geological environment and regional mineralization, targeted at 23 important minerals including coal, oil shale, iron, copper, lead, zinc, aluminum, gold, silver, molybdenum, rare earth, sulfur, fluorite, barite, magnesite, potassium, phosphorus, diamond, gypsum, graphite, talc, cement limestone, bentonite, and other minerals. Regional mineralization pedigree is established by tectonic units of Luxi landmass, Jiaobei landmass and Jiaonan-Weihai orogenic belt, to reveal temporal evolution relationship of mineralization in different geological history and different regional tectonic environment in Shandong Province.

Shandong Province; minerogenetic series; mineralization pedigree

P617

：A

2013-12-24；

：2014-01-17；編輯：陶衛(wèi)衛(wèi)

國(guó)家地質(zhì)勘查專項(xiàng)：全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)項(xiàng)目——山東礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目(1212010881607)

倪振平(1960—)，男，研究員，主要從事礦產(chǎn)資源勘查工作；E-mail:nzpmnt@163.com。