山东省重要矿种成矿系列成矿谱系研究

倪振平，倪志霄，李秀章，王立功

(1．山东省地质调查院，山东 济南 250013；2．中国建筑材料工业地质勘查中心山东总队，山东 济南 250100)

地质与矿产

山东省重要矿种成矿系列成矿谱系研究

倪振平1，倪志霄2，李秀章1，王立功1

(1．山东省地质调查院，山东 济南 250013；2．中国建筑材料工业地质勘查中心山东总队，山东 济南 250100)

以陈毓川院士“矿床成矿系列”理论为指导，以全省煤、油页岩、铁、铜、铅、锌、铝、金、银、钼、稀土、硫、萤石、重晶石、菱镁矿、钾、磷、金刚石、石膏、石墨、滑石、水泥用灰岩、膨润土等23个重要矿种为基础，辅以其他矿种，从山东省区域地质构造环境与区域成矿作用关系研究划分全省重要矿种成矿系列；按照鲁西陆块、胶北陆块和胶南-威海造山带构造单元建立全省区域成矿谱系，以揭示全省在不同地质历史时期、不同区域地质构造环境下成矿作用的时空演化关系。

山东省；成矿系列；成矿谱系

山东前期开展了大量的成矿规律研究工作，具有代表性的工作有：1979—1982年完成的铁、金、金刚石、钾盐、自然硫、铜、钨、钼、石墨、滑石、菱镁矿、石膏、萤石、重晶石、石灰岩、膨润土、珍珠岩、沸石岩和偏碱性酸性火山岩等19个矿种的成矿远景区划工作；1994年、1998年开展的以金矿、金刚石找矿工作部署等；出版了《山东省铁矿地质》(1998)、《山东省金刚石地质》(1999)、《鲁西归来庄金矿成因》(1996)《山东地质矿产科学技术志》(1990)、《山东非金属矿产地质》(1998)、《山东省矿产图集》(1991)、《山东省区域地质》(2006)、《山东省金矿床及金矿床成矿密集区综合信息成矿预测》、《山东省金铁煤矿床成矿系列和成矿预测》(2004)、《山东矿床》(2006)、《胶东金矿地质》(2007)等大量的研究著作和论文。上述著作及论文多数是单矿种(矿床)或某一特定区域成矿规律研究，涉及到成矿系列、成矿谱系的研究工作内容较少。经过前人多年的区域地质、矿产勘查研究成果的积累，开展全省成矿系列研究及区域成矿谱系建立工作时机已经成熟，因此，全面研究总结前人区域地质、勘查成果资料是该次成矿系列研究工作的重要基础。

1 成矿系列划分

1.1成矿系列研究划分的理论依据

陈毓川院士的矿床成矿系列理论的核心内容：“在一定的地质历史时期或构造运动阶段，在一定的地质构造单元及构造部位，与一定的地质成矿作用有关，形成一组具有成因联系的矿床的自然组合。”该成矿系列理论强调了“四个一定”，即一定的历史时期，一定的地质构造环境所构成的地质构造单元，一定的地质成矿作用和一组具有一定成因联系的矿床[1]。陈毓川院士的矿床成矿系列包括5个序次：第一序次分为3类：矿床成矿系列组合(矿床成矿类型、矿床成矿系列组)；第二序次为矿床成矿系列；第三序次为矿床成矿亚系列；第四序次为矿床式(类型)；第五序次为矿床。以该成矿系列理论为依据开展山东省重要矿种的成矿系列研究及划分。该次研究划分的重点是第二序次矿床成矿系列、第三序次矿床成矿亚系列。但成矿系列、亚系列划分研究是在研究分析大量典型矿床的基础上进行的。

1.2成矿系列、亚系列、矿床式的划分

山东省自中太古代陆核形成后，经历了慢长的地质历史演化时期，每个地质历史时期地质构造环境、地质作用的不同形成了具有特定成因联系的矿床或矿床组合；将具有相同地质构造作用、类似成矿环境的矿床组合归并一类是成矿系列研究和划分的基本原则。按照上述原则，山东省重要矿种共划分了20个成矿系列、30个亚系列，(已经)建立了71个矿床式，具体划分见表1。

2 区域矿床成矿谱系的厘定

区域矿床成矿谱系是研究一个特定的区域内经历的全部地质历史过程中成矿作用的演化过程及成矿产物的时空分布、内在联系的规律等。探讨构成一个区域内的各个成矿旋回和其中某个成矿旋回内形成的矿床和矿床成矿系列之间的关系。山东省境内从陆核形成至今先后形成了不同时期的地质构造发展历史，与各个地质历史发展阶段相伴随均有程度不等、性质不同的成矿作用发生，形成了不同的矿床成矿系列、亚系列、矿床式或矿床。因而利用区域矿床成矿谱系可以阐明一个区域内地质构造演化过程中成矿作用的演化及时空结构。

山东大地构造分属于华北陆块和秦祁昆造山系2大部分，华北陆块进一步划分为鲁西陆块和胶北陆块；秦祁昆造山系东延部分划分为胶南-威海造山带[10]。受中生代沂沭断裂平移影响，鲁西陆块与胶北陆块在沂沭断裂带东西两侧为并置关系；鲁西陆块处于华北陆块内部，胶北陆块处于华北陆块南缘。两者所处位置不同，地质构造环境及时空演化也具有较大差异。因此，按照鲁西陆块、胶北陆块和胶南-威海造山带三大部分表述山东整体成矿作用与地质构造演化的时空关系更能反映山东省区域成矿作用实际情况。鲁西陆块区、胶北陆块分别代表了华北陆块内部、华北陆块南部边缘山东部分的构造旋回、地质构造环境演化与成矿作用的时空关系；胶南-威海造山带则代表了华北陆块与杨子陆块之间山东部分构造活动演化与成矿作用的时空关系。

按照成矿年代学、区域成矿旋回、成矿地质环境、成矿谱系图等要素建立山东省区域成矿谱系图。根据成矿系列、成矿亚系列厘定的山东省成矿谱系特征详见图1、图2。

3 矿床成矿系列研究划分存在的问题

(1)邢家山式Mo(W)矿：矿床内辉钼矿成矿年龄为(161±1.0)Ma[4](Re-Os法)；与中生代燕山早期(郭家岭)罗家岩体斑状中细粒含黑云母二长花岗岩有关的岩体侵入年龄为158.14Ma，133Ma(地质三队，K-Ar法)，钼矿床内共(伴)生钨矿床。矿床特征与江西赣南钼(钨)矿床特征相似；此外，该矿床成矿年龄及与矿床密切相关的侵入体年龄特征明显早于伟德山岩体年龄值，后者与鲁东地区钼、铜、铅锌等多金属矿床密切相关。因此，暂将该钼(钨)矿床划归“鲁东地区与燕山早期酸性岩浆侵入有关的Mo、W、稀土矿床成矿系列(Mz5)”、Mz5-1鲁东中部地区与燕山早期花岗岩、花岗伟晶岩侵入有关的Mo、(W)、稀土矿床成矿亚系列内。

(2)马陵式铁矿：该类型铁矿属于中—高温型型，铁矿床赋存于荆山群祥山段大理岩，透辉岩层内，受层位控制；铁富集及矿床的形成可能与燕山晚期郭家岭花岗闪长岩、二长花岗岩的侵入关系密切。因此，暂划归“鲁东地区与燕山晚期中酸性岩浆有关的Au,Ag,Cu,Mo,Pb,Zn矿床成矿系列(Mz6)”“Mz6-1鲁东地区与燕山期早期末—燕山晚期早花岗岩浆侵入有关的Au,Ag,Fe,硫铁矿床成矿亚系列”内。依据是否充分还有待进一步研究。

(3)十里铺式银矿：该类型银矿属于中—低温热液型，与银矿脉同期产出的石英闪长玢岩脉的同位素地质年龄为96Ma(Ar-K法)，应属于胶东金矿形成末期，残余岩浆热液形成的产物。因此，暂归为“鲁东地区与燕山晚期中酸性岩浆有关的Au,Ag,Cu,Mo,Pb,Zn矿床成矿系列(Mz6)”“Mz6-1鲁东地区与燕山期早期末—燕山晚期早花岗岩浆侵入有关的Au,Ag,Fe,硫铁矿床成矿亚系列”内最晚期的产物。

(4)巨山沟式萤石矿：该类型矿床主要分布于蓬莱市南部及胶北隆起区内，主要赋存于NW向小型断裂、裂隙内，该组断裂切割NNE向断裂，因此，萤石成矿作用晚于胶东金矿。区内雨山水夼花岗闪长斑岩、营盘二长花岗岩等可能提供了物源，分析其成矿时代应为晚白垩世，甚至一直延续到古近纪。该矿床类型与胶莱盆地周缘及沂沭断裂带内重晶石、萤石矿床成因明显不同。是否与燕山晚期火山、次火山岩有关还有待研究，现暂置于“山东中东部与燕山晚期火山、次火山岩有关的PbZn、萤石、重晶石、硫铁矿、膨润土等非金属矿床成矿系列(Mz7)”、“Mz7-2鲁东中西部地区与燕山晚期火山、次火山岩热液有关的Pb、Zn、萤石、重晶石、硫铁矿矿床成矿亚系列”内。

图1 山东省重要矿种区域成矿谱系图(按成矿系列厘定)

图2 山东省重要矿种区域成矿谱系图(按成矿亚系列厘定)

4 结语

以陈毓川成矿系列理论为指导，对山东省重要矿种成矿系列、亚系列及矿床式进行了初步的划分，共划分成矿系列20个，亚系列30个，建立了矿床式71个；按照地质构造环境演化与成矿作用的时空关系对鲁西陆块、胶辽陆块和苏鲁-大别造山系(山东部分)Ⅲ级构造单元进行了成矿谱系厘定，建立了山东省重要矿种区域成矿谱系图。

在论文编写及成矿系列建立过程中得到了张天祯老师的精心指导和帮助，在此表示感谢。

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[2] 张天祯，石玉臣.山东非金属矿地质[M].济南：山东科学技术出版社，1998：91.

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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；编辑：陶卫卫

国家地质勘查专项：全国矿产资源潜力评价项目——山东矿产资源潜力评价，中国地质调查局项目(1212010881607)

倪振平(1960—)，男，研究员，主要从事矿产资源勘查工作；E-mail:nzpmnt@163.com。