山東省魯西前寒武紀(jì)BIF型鐵礦區(qū)地質(zhì)特征及成礦機(jī)理研究

【摘要】山東省大地構(gòu)造位置處于華北板塊東南緣和秦祁昆造山系的東部，地質(zhì)構(gòu)造演化十分復(fù)雜；沂沭斷裂帶沿 NNE 向沿山東中部貫穿全省，將之分為魯西、魯東兩大地質(zhì)構(gòu)造單元，本次研究區(qū)范圍為鐵礦成礦條件較好的魯西隆起區(qū)，包括魯中隆起、魯西南潛隆起和沂沭斷裂帶共 3 個(gè)Ⅲ級(jí)構(gòu)造單元。本文對(duì)研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征進(jìn)行了深入研究，并對(duì)前寒武紀(jì)BIF型鐵礦成礦機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)研究，對(duì)本地區(qū)的研究具有十分重要的參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】山東??；魯西；前寒武紀(jì)；BIF型鐵礦，成礦機(jī)理

1、區(qū)域地層

魯西地層發(fā)育較全，其中以前寒武紀(jì)、古生代地層發(fā)育為特征。區(qū)內(nèi)出露地層有太古界、元古界、寒武—奧陶系、石炭—白堊系及新生界。

（1）太古代地層

魯西地區(qū)太古代地層時(shí)代為新太古代，由沂水巖群、泰山巖群和濟(jì)寧巖群共三個(gè)地層單元組成，詳述如下：

①沂水巖群

該地層分布于沂沭斷裂帶內(nèi)的汞丹山凸起中，自下而上為石山官莊巖組、林家官莊巖組，其巖性以二輝麻粒巖、角閃紫蘇麻粒巖、含紫蘇黑云變粒巖、紫蘇磁鐵石英巖、斜長(zhǎng)角閃巖、角閃變粒巖等為主。

②泰山巖群

泰山巖群多出露于魯西山區(qū)，主要呈 NW 向帶狀斷續(xù)展布，其中在沂沭斷裂帶內(nèi)呈 NE 向分布，泰山巖群中雁翎關(guān)組、山草峪組是魯西地區(qū) BIF 型鐵礦主要的含礦層位。

③濟(jì)寧巖群

該地層分布于濟(jì)寧市北滋陽(yáng)山一帶，原巖為濱海相碎屑沉積夾鈣質(zhì)硅鐵沉積及中酸性火山巖建造，以角度不整合與上覆寒武紀(jì)等地層接觸，是魯西地區(qū)主要的 BIF 型鐵礦含礦層位之一。

（2）元古代地層

區(qū)內(nèi)僅發(fā)育新元古代地層—土門(mén)群，靠近沂沭斷裂帶一側(cè)發(fā)育，屬一套未受變質(zhì)的淺海相碎屑巖—碳酸鹽巖建造，自下而上分為 5 個(gè)組，分別為黑山官組、二青山組、佟家莊組、浮來(lái)山組、石旺莊組；下部以頁(yè)巖、石英砂巖為主，中上部為頁(yè)巖、石英砂巖夾薄層灰?guī)r。

（3）古生代地層

區(qū)內(nèi)主要廣泛發(fā)育有寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)、石炭紀(jì)及二疊紀(jì)地層，詳述如下：寒武系：該地層在區(qū)內(nèi)廣泛分布，屬一套陸表淺海相碳酸鹽巖以及泥砂質(zhì)碎屑巖建造。奧陶系：該地層分布范圍與寒武紀(jì)地層基本一致，屬一套陸表淺海相碳酸鹽沉積建造，與寒武系呈整合接觸。石炭—二疊系：該地層在魯西地區(qū)大面積發(fā)育，屬穩(wěn)定型海陸交互相—陸相沉積，含煤碎屑建造及碎屑建造，與下伏奧陶紀(jì)馬家溝群為平行不整合接觸。

（4）中生代地層

主要發(fā)育三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)地層，多分布于魯西隆起區(qū)的斷陷盆地中，屬紅色磨拉石建造及中基性、中酸性火山巖建造。

2、區(qū)域構(gòu)造

魯西地區(qū)構(gòu)造演化過(guò)程中經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，發(fā)育各種面狀、線(xiàn)狀構(gòu)造及韌性剪切帶，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。魯西地區(qū)地表構(gòu)造形跡以 NW 向斷裂為主，NE 向斷裂為輔，斷裂展布有一定的規(guī)律性，以基底隆起為核部，斷裂分布有 2 種型式：其一呈放射狀展布，其二呈同心環(huán)狀展布，除部分?jǐn)嗔褳閱渭兊姆派錉顢嗔?，其他則是放射狀和同心環(huán)狀斷裂聯(lián)合的產(chǎn)物，區(qū)內(nèi)構(gòu)造特征是基底以皺褶為主，蓋層以單斜為主，斷裂構(gòu)造發(fā)育，中、新生代斷陷盆地大量分布。

（1）褶皺構(gòu)造

區(qū)內(nèi)基底褶皺構(gòu)造可分為沂水巖群和泰山巖群褶皺構(gòu)造，其中沂水巖群的褶皺構(gòu)造見(jiàn)于沂沭斷裂帶中，主要為石山官莊倒轉(zhuǎn)背斜，分布在沂水石山官莊—大山一帶，泰山群變質(zhì)巖系形成了一系列軸向呈 NW或 NNW 向復(fù)式褶皺構(gòu)造，彼此相間緊密排列，其褶皺構(gòu)造以疊瓦式推覆構(gòu)造伴隨著褶皺構(gòu)造形式出現(xiàn)，產(chǎn)出形態(tài)一般為單斜構(gòu)造，局部有向斜存在，主要形成了雁翎關(guān)—盤(pán)車(chē)溝、韓旺—崔家峪等褶皺構(gòu)造帶；另外，在古生代地層中局部形成一些開(kāi)闊向斜和短軸背斜，向斜主要發(fā)育在含煤系盆地中。

（2）斷裂構(gòu)造

受沂沭斷裂帶長(zhǎng)期活動(dòng)的影響，魯西地區(qū)斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，主要分為 NW 向、NE 向及 NNE 向 3 組，其中以 NW 向、NNE 向最為發(fā)育。

NW 向斷裂：組構(gòu)造由南向北，斷裂走向由 NW 向逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)?NNW 向，斷層面傾向 SW，NE 盤(pán)上升，多為前寒武紀(jì)基底巖系；SW 盤(pán)下降，多為中、新生代地層，構(gòu)成了魯西中、新生代斷陷盆地的北邊界，主要有銅冶店—孫祖斷裂、新泰—垛莊斷裂、蒙山斷裂等。該組斷裂對(duì)魯西地區(qū)中生代燕山期巖漿活動(dòng)具有明顯的控制作用。

NE 向斷裂：組斷裂不太發(fā)育，并往往與 NW 向斷裂相交，形成弧形斷裂，主要斷裂有東阿—齊河斷裂、花蘭店斷裂、泰安—大王莊斷裂、上五井—臨朐斷裂。淄河斷裂因其為朱崖式鐵礦的控礦斷裂而具有重要的地質(zhì)意義。

NNE 向斷裂：組斷裂主要為沂沭斷裂帶，該斷裂帶由 4 條主干斷裂及其眾多次生斷裂組成，主干斷裂由西向東分別為鄌郚—葛溝斷裂、沂水—湯頭斷裂、安丘—莒縣斷裂和昌邑—大店斷裂，該斷裂帶南起郯城，北入渤海，呈南部收斂、北部發(fā)散狀；構(gòu)成“兩塹夾一壘”的構(gòu)造格局；即馬站—蘇村地塹、汞丹山地壘和安丘—莒縣地塹。沂沭斷裂帶具有長(zhǎng)期活動(dòng)的特點(diǎn)，斷裂帶內(nèi)既有深層韌性構(gòu)造，亦有淺層的脆性角礫巖。

3、成礦機(jī)理

根據(jù)構(gòu)造活動(dòng)發(fā)生時(shí)間和礦床成礦時(shí)代的先后順序，可分為成礦前構(gòu)造、成礦期構(gòu)造和成礦后構(gòu)造，其中成礦后構(gòu)造對(duì)礦體有著十分重要的控制作用，構(gòu)造對(duì)成礦具有明顯的控礦作用，同時(shí)，也是破壞礦床的重要因素之一。它對(duì)鐵礦的控制有雙重作用，既可使一些類(lèi)型的礦體變富、變厚；亦可破壞其連續(xù)性與穩(wěn)定性，甚至使之消失。BIF 型鐵礦床分布范圍較廣，但主要分布于魯西隆起區(qū)的中南部邊緣。區(qū)內(nèi)幾處大型鐵礦床均產(chǎn)于基底褶皺構(gòu)造向斜的兩翼及槽部；因此，泰山巖群地層的 NW 向緊閉倒轉(zhuǎn)向斜構(gòu)造的翼部及槽部是沉積變質(zhì)型鐵礦賦存的重要構(gòu)造部位。

參考文獻(xiàn)：

[1]山東省地質(zhì)礦產(chǎn)局.山東省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京：地質(zhì)出版社，1991.

[2]張連昌，翟明國(guó)，萬(wàn)渝生，等.華北克拉通前寒武紀(jì)BIF鐵礦研究進(jìn)展與問(wèn)題[J].巖石學(xué)報(bào)，2012.

[3]姚仲友，王天剛，汪建寧. 與前寒武紀(jì)含鐵建造有關(guān)的鐵礦床基本特征及研究進(jìn)展[J].資源調(diào)查與環(huán)境，2012.

作者簡(jiǎn)介：徐建，男，1983-，地質(zhì)工程師，主要從事野外礦產(chǎn)勘查技術(shù)與管理工作。