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1、 地质论评 GE OL OGI C AL R E VI E W V o 1 6 2 S u p p No v 2 0 1 6 山东铁矿时空分布与成矿规律研究水 张增奇 n 郭宝奎 程伟 n 倪振平 孙斌 n 杨德平 迟乃杰 1 1山东省地质科学研究院 济南 2 5 0 0 1 3 2 山东省地质调查院 济南 2 5 0 0 1 3 关键词 山东 铁矿资源 时空分布 成矿规律 山东省铁矿资源较丰富 根据 山东省矿产资源 储 量 表 截 止 2 0 1 5年 底 累计 查 明资 源储 量 6 2 6 7 Gt 其中鲁西地区保有资源储量 占全省总量的 9 4 左右 且 以大 中型矿床居多 鲁东地 区
2、矿床 规模一般较小 多分散分布 保有 资源储量 占全省 总量的 6 左右 共发现铁矿矿产地 2 7 8处 其中 大型矿产地 1 8处 中型矿产地 7 2处 小型矿产地 1 8 8处 形成 了莱芜 金岭 苍峄 韩旺等重要铁 矿供应基地 近年来 山东省铁矿勘查工作发展迅 猛 发现多个大型 超大型铁矿床 尤其在 隐伏 区 和主要成矿 区带 的的深部及外 围勘查找矿成果显 著 主要成果有济宁颜店超大型铁矿 1 5 7 9 G t 临沂兰陵超大型铁矿 0 6 2 2 G t 苍峄铁矿东端超 大型铁矿 王埝沟铁矿 凤凰山铁矿 沟西铁矿和 宋楼铁矿 总储量达 0 6 Gt 东阿单庄 中型铁矿 0 0 6 9
3、 Gt 等 最近山东省煤 田地质局和山东化工 地质勘查 院在 禹城李屯和齐河县仁里集镇大张村 地区进行铁矿勘查工作 发现隐覆在第 四系之下的 富铁矿矿床 类型为接触交代型铁矿 矿体分布在 闪长岩与奥陶纪灰岩接触带上 矿体厚近百米 T F e 品位 5 6 6 5 资源量预计超过亿吨 是 目前我 省品位最高的铁矿床 具有 良好的勘查前景 1 铁矿地质背景 山东省总体上 由华北 陆块 区和秦 祁 昆造 山系 两大部分组成 但以沂沭断裂带为界又将山东分成 鲁东 鲁西两个截然不同地块 鲁西地块区整体上 属于华北陆块 鲁东区又分为胶北地块和秦岭 大别 造山带东沿部分两大块 山东省地层属华北地层大区 V
4、之晋冀鲁豫 地层区 V4 和秦祁 昆地层区 鲁西地块地层发 育较全 出露有太古宇 古元古界 中元古界 青 白口系 南华系 震旦系 寒武一奥陶系 石炭系 二叠系 三叠系 侏罗系 白垩系 古近系 新近 系及第四系等 其西北部的华北平原区被第四系覆 盖 钻孔揭示主要是古近系 新近系 其下基底为 新太古界 古生界及中生界 鲁东地块仅有太古宇 古元古界 中元古界 南华系 震旦系 白垩系和 少量 的古近系 新近系及第 四系等 山东省岩浆侵入活动从太古宙至新生代均有发 现 距今 2 9 G a的中太古代侵入岩 目前仅见于栖霞 新太古代岩浆活动在在全境较为强烈 古元古代仅 在莱州 蓬莱地 区见少量活动 新元古
5、代在鲁东南 地区强烈 中生代在鲁东地区强烈 全省侵入岩出 露面积 3 0 9 7 6 k m 占基岩出露区面积的 6 0 侵入 岩在空间上具有 区域成带分布特点 在时间上显示 多旋回活动的特点 早前寒武纪侵入岩是鲁西地区 的主体 约 占侵入岩出露面积的 9 0 鲁西地区大 致可分沂水 鲁山一 沂山 泰 山一 傲徕 山一 蒙山 马山一 灵山一 四海山岩浆岩带 鲁东地区侵入岩主要有太古 宙 新元古代及 中生代三个形成期 元古宙以来岩 浆活动比鲁西地 区强烈的多 大致可分为栖霞 玲 珑 平度及鹊山 昆嵛山 临沭一 胶南及海阳所一 威海 东部沿海 威海 青岛一 日照一线 岩浆岩带 山东表 层构造格局总
6、体上显示以沂沭断裂带为主干 两侧 构造线 向沂沭断裂带南段逐渐收敛 远离断裂带则 向NW 及 NE方向辐射 的 羽状 或 扇形 沂沭 断裂带属于中国东部郯 城 一 庐 江 断裂带的山 东部分 是鲁东 鲁西两大地块的分界断裂 注 本文为中国地质调查局二级项 目 中国矿产地质与成矿规律综合集成和服务 编号 1 2 1 2 0 1 1 0 3 0 0 0 1 5 0 0 2 0 的外协项目 山东省矿产资源调 查成果综合集成与服务产品开发 I 编号 1 2 1 2 O 1 1 4 0 5 8 O 0 1 资助的成果 收稿 日期 2 0 1 6 0 7 1 0 改回日期 2 0 1 6 0 9 2 0
7、责任编辑 刘恋 Do i 1 0 1 6 5 0 9 8 g e o r e v i e w 2 0 1 6 s 1 1 1 8 作者简介 张增奇 男 1 9 5 6 年生 教授级高工 二级 长期从事区域地质与成矿作用紧密结合的研究 E ma i l 2 0 1 7 0 6 7 3 8 1 q q c o m 通讯作者 程伟 女 1 9 7 8 年生 硕士研究生 高级工程师 主要从事地质矿产的研究 E ma i l 2 9 0 2 3 1 1 9 5 q q t o m 2 4 3 地质论评 2 0 1 6年 6 2卷增刊 2 铁矿时空分布 山东省铁矿资源分布广泛 在济南 淄博 莱芜 泰安 济
8、宁 临沂 枣庄 潍坊 青岛 烟台 威 海和 日照等 1 2个 市的 2 1个县 市 区 均有查 明资 源储量 山东省铁矿资源的时空分布特点 1 区域差异大 鲁西地 区 大 中型矿床多 多 集中分布于泰安 莱芜 临沂和淄博等地 鲁东地 区矿床规模一般较小 多分散分布 2 类型多而集 中 山东铁矿类型主要有沉积变质 型 接触交代型 热液型 岩浆型和沉积型 但 以 沉积变质铁矿为主要类型 次为接触交代型 3 分布规律性 明显 接触交代型铁矿床主要赋存 在鲁西隆起区北部泰沂隆起两侧 的凹陷地带 沉积 变质型铁矿床集 中分布在鲁西隆起区的周边地带 中低温热液交代充填一 风化淋滤型铁矿床 主要分布 在鲁西
9、隆起 区北部淄河 断裂带附近 4 成矿时代多 但主要成矿时代集中 山东省 铁矿成矿时代多样 沉积变质型铁矿有 3个成矿时 代 中太古代 新太古代 古元古代 接触交代型 形成于中生代 热液交代充填一风化淋滤型形成于 中生代 岩浆型形成于新太古代和古元古代 沉积 型形成于晚石炭世 但主要成矿时代为新太古代和 中生代 3 铁矿成矿规律 1 地质构造演化对铁矿成矿作用的控制 1 1 新太古代一古元古代火山喷发一沉积事件 新太古代一古元古代时期地壳很薄 来自 地幔 的基性一超基性岩浆大面积喷发 提供了大量的铁 质来源 海水中溶解 了大量的二价铁 随着新太古 代大气氧快速增加 溶解于水中的二价铁变为三价
10、铁大量沉淀 形成条带状赤铁矿 后经过 区域变质 改造作用 形成了沉积变质型磁铁矿床 该类型铁 矿有新太古代 的韩旺式 苍峄式 济宁式 古元古 代 的莲花 山式 铁矿床 主要形成于古 陆核及其边 缘 大地构造相属于古弧盆相 2 中一新元古代裂解事件 新太古代晚期一新元古代 受全球裂解事件影 响 鲁西地 区沿蒙 阴裂谷发生超基性 岩浆侵入活 动 形成 了肖家沟式铁 钛 矿床 鲁东地区在夏邱 古岩浆弧侵入的层状基性侵入体形成了大庙式岩 浆型铁矿 3 中一新生代滨太平洋构造一岩浆事件 中生代受太平洋板块 N W 向运动的影响 沂沭 断裂带发生大规模左行平移 导致鲁西地区 NW 向 裂谷发育 沿断裂发生
11、大规模的岩浆侵入活动 岩 浆侵入具有 自北向南 自基性一中基性一 中酸性演 化趋势 在侵入岩体与寒武 奥陶纪灰岩接触带附 近形成 了莱芜式 铜井式 铜 金 铁 莲子旺式 铁矿 岩浆期后热液活动 在深大断裂及岩体附近 形成 了低温热液一 风化淋滤型 的朱崖式铁矿 以及 鲁东地区的马陵式铁矿 2 受成矿地质体影响 区域分布规律明显 不 同铁矿类型受不 同时代 成矿地质体 分布范 围影 响 山东铁矿分布具有鲜明的特点 新太古代 韩旺式沉积变质型铁矿分布范围较窄 仅分布于沂 源韩旺及沂沭断裂带内的汞丹 山凸起内 其原因是 受雁翎关组地质体分布较为局限所致 苍峄式沉积 变质型铁矿分布在鲁南 鲁西南及鲁西
12、地区 围绕 鲁西地块边缘分布 分布范围较广 是山东最主要 的沉积变质型铁矿 济宁式沉积变质型铁矿 是近 年来新发现的铁矿类型 仅在鲁西地 区的济宁北部 分布 其分布范围局限 但矿床规模巨大 对该类 型铁矿分布特征及层位特征还需要深入认识 古元 古代莲花 山式沉积变质型铁矿仅分布于 昌邑一 莱 州地区 受岩浆侵入作用影响 中生代莱芜式接触 交代型铁矿主要分布于鲁西地区的莱芜 淄川以及 济南 淄博金岭一带 是山东重要的富铁矿分布地 区 近年来在 禹城李屯地区有新的找矿发现 具有 较好的勘查找矿前景 在鲁中 鲁南地区还零星分 布有莲子旺式铁矿以及铜井式 铜 金 伴生的铁矿 大庙式 马陵式是与岩浆或岩
13、浆抛液有关的铁矿类 型 仅零星分布于烟台莱山 莱州 乳 山等鲁东的 局部地区 低温热液一风化淋滤型的朱崖式铁矿与 淄河断裂分布密切相关 f 3 不 同类型 不 同时代铁矿规模差异大 根据 2 0 1 5年 山东省矿产资源储量表统计 全 省累计查 明铁矿资源储量 6 2 6 7 G t 其中 9 0 左右 为沉积变质型铁矿 沉积变质型铁矿往往形成规模 较大 的铁矿床 其 中尤 以苍峄式沉积变质型铁矿及 济宁式沉积变质型铁矿规模最大 但矿床矿石品位 较贫 接触交代 型铁 矿约 占查 明资源储量 的 5 一 7 其中莱芜式铁矿类型 占统治地位 形成了 数十个大 中型铁矿床 并具有品位高的特点 往 地
14、质论评 2 0 1 6年 6 2卷增刊 往伴生铜等有益组分 朱崖式铁矿约 占查明资源储 量的 2 左右 形成 了数个大 中型铁矿床 其余 类型铁矿总体查明资源储量小于 l f 4 1 不同类型铁矿的控矿模式各具特点 沉积变质型铁矿形成于新太古代和古元古代 长期受到基底构造演化作用的影响 与基底构造方 向基本一致 大致呈北西 北西西 北东等不 同方 向 受强烈挤压作用影响 含矿建造和矿体内褶皱 褶 曲发育 尤以向斜褶皱是其主要保存构造 在东 平 汶上 苍峄铁矿最为典型 接触交代型铁矿与燕 山期岩浆岩 地层 褶皱构造等关系密切 三者不 可或缺 但 归根结底褶皱构造是控矿 的最主要 因 素 背斜核部
15、控制岩体侵入 转折端和倾伏端控制 矿体分布 铁矿体均分布在背斜周缘 以莱芜铁矿 和金岭铁矿为典型 低温热液充填交代型铁矿分布 在子和断裂带 内 是断裂与地层复合控矿 参考文献 R e f e r e n c e s 陈毓川 王登红 等 2 0 0 7 中国成矿体系与区域成矿评价 北京 地质 出版社 4 6 5 5 6 1 陈毓川 王登红 等 2 0 1 0 重要矿产和区域成矿规律研究技术要求 北 京地质出版社 No 9 1 0 0 李厚民 陈毓川 等 2 0 1 2 中国铁矿成矿规律 北京 地质出版社 2 3 2 亓润璋 等 1 9 8 4 济宁地区下元古代地层 中与铁矿有关的变质火山岩 华东
16、地质 地质矿产专辑 第 2 期 1 4 6页 王世进 万渝生 等 2 0 1 2 鲁西泰 山岩群地层划分及形成时代一锆石 S H R I MP U P b 测年的证据 山东国土资源 2 8 1 2 1 6 2 2 王世进 等 2 0 1 3 山东省区域地质志 王伟 王世进 刘敦一 等 2 0 1 0 鲁西新太古代济宁群含铁岩系形成 时代一 S HR I MPU P b锆石定年 岩石学报 2 6 4 1 1 7 5 1 1 8 1 杨承海 许文 良 杨德彬 2 0 0 5 鲁西济南辉长岩的形成时代 锆石 L A I C P MS U P b定年证据 地球学报 2 6 4 曾广湘 等 1 9 9 6 山东铁矿地质 济南 山东科学技术出版社 3 8 4 0 张增奇 张成基 王世进 等 2 0 1 4 山东省地层侵入岩构造单元划分对 比意见 山东国土资源 3 0 3 l 2 3 ZHANG Ze ngqi GUO Ba o kui CH ENG W e i NI Z h e n p i n g S U N B i n Y A NG D e p i n g CHI Na i j i e S t
