鲁中隆起区稀土矿成矿地质特征及找矿前景分析

王继芳，安茂国，徐然，支成龙，黄坤朋，尚振，朱宁

(山东省鲁南地质工程勘察院(山东省地质矿产勘查开发局第二地质大队)，山东 兖州 272100)

0 引言

鲁中隆起区位于沂沭断裂带西侧，为华北板块鲁西隆起区中的一个三级构造单元[1]，面积约占鲁西隆起区面积的75%。鲁中隆起区不仅赋存有丰富的铁、金、铜、石灰岩、饰面花岗岩、石膏、耐火黏土、金刚石、岩盐等矿产资源，同时也是山东省稀土矿的重要产地。山东省已探明稀土资源储量在全国位居第五，其中探明资源量99%以上分布于鲁中隆起区。目前山东省已发现稀土矿床(点)8处，矿化点13处，其中鲁中隆起区有稀土矿(点)6处，矿化点10处(表1，图1)[2]，而且点多面广，显示出区内较好的找矿前景和巨大的资源潜力。因此深入分析鲁中隆起稀土矿成矿地质条件，总结稀土成矿规律，对指导今后山东省稀土矿勘查、实现稀土找矿突破具有重要意义。

1 资源现状

鲁中隆起区是山东省稀土资源的重要产地，以轻稀土为主，成矿地质条件优越，找矿线索多，显示了较好的找矿前景。自1961年根据航空放射性异常在郗山地区发现并评价了微山县郗山稀土矿以来，区内又陆续发现了兰陵县龙宝山、章丘区胡家庄、莱芜区榆林、淄博市西石马、薛城区关帝庙等稀土矿床(点)，并发现多处稀土矿化点。

表1 山东省稀土矿床(点)和矿化点一览表

成矿类型主要为岩浆热液型，个别矿化点为伟晶岩型或冲洪积型。区内岩浆热液型稀土矿以郗山稀土矿为典型矿床，因此又称郗山式稀土矿[3]；主要为与中生代碱性正长岩、碳酸岩有关的稀土矿[4-9]，局部分布有与古生代加里东期金伯利岩有关的岩浆热液型矿化点[10]。

1.1 与中生代碱性正长岩有关的岩浆热液型稀土矿(点)

该类型稀土矿(点)主要分布在鲁中隆起区的南部，已发现的稀土矿(点)有郗山稀土矿、兰陵龙宝山稀土矿和薛城关帝庙稀土矿点[11]。

郗山稀土矿为省内主要稀土矿床，为1961年山东省地质厅802队发现，后由山东省地质局第二地质队勘查评价，截至2021年底，郗山稀土矿累计探明稀土氧化物资源储量68.8万t，平均品位(TRE2O3)3.51%；另有低品位稀土氧化物量29.2万t，平均品位0.75%；矿床规模为大型；也是省内唯一开发利用的稀土矿床，矿山自投产至2020年12月31日，累计动用稀土氧化物量48020t。

龙宝山稀土矿为山东省鲁南地质工程勘察院在2020—2022年开展稀土矿调查评价时发现的，估算TRE2O3量14.5万t，平均品位2.12%；另有低品位TRE2O3量2.2万t，平均品位0.91%；矿床规模已达中型。

1.2 与中生代碳酸岩有关的岩浆热液型稀土矿(点)

该类型稀土矿(点)主要分布在鲁中隆起区的北部，已发现的稀土矿点有章丘区胡家庄、莱芜榆林和淄博西石马稀土矿点。

胡家庄稀土矿点为1973年山东省地质局第一地质队发现的，估算低品位稀土氧化物总量(TRE2O3)9994.5t，平均品位1.01%；另估算五氧化二铌(Nb2O5)321t，磷矿石(P2O5)97.1万t[9]。

在鲁中隆起的北部，还发现一些与中生代碳酸岩有关的岩浆热液型稀土矿化点，如莱芜安子湾、西抬头、西腰关、北铜山南等，但均未估算稀土资源量。

1.3 与古生代金伯利岩有关的岩浆热液型稀土矿点

该类型稀土矿点主要分布在鲁中隆起的中部，已发现的稀土矿化点有蒙阴白马庄、西峪、坡里等3个，但均未估算资源量[10]。

1.4 与新太古代伟晶岩有关的稀土矿

该类型稀土矿(点)仅在鲁中隆起的北部发现了沂源北大岩稀土矿化点，未估算资源量。

1.5 第四系冲积型稀土矿

该类型稀土矿仅在鲁中隆起的中部发现了蒙阴庙子后、李家榛子崖稀土矿化点，为蒙阴白马庄、西峪稀土矿化点的风化冲积而成，均未估算资源量。

2 成矿地质背景

鲁中隆起处于华北板块(Ⅰ)、鲁西隆起区(Ⅱ)的中部，位于沂沭断裂带西侧，区内有Ⅳ级构造单元10个，Ⅴ级构造单元35个(图1)。区内地质构造演化十分复杂；地层发育较为齐全，岩浆岩发育。稀土矿成矿地质条件好。

2.1 地层

区内地层发育，除缺失志留系、泥盆系外，自中太古界至第四系皆有分布。区内仅在蒙阴的联城镇和高都镇一带的第四纪山前组地层中发现蒙阴庙子后、李家榛子崖；沉积型稀土矿化点，为该区的常马庄和西峪金伯利岩带中的稀土矿石风化后，其中的独居石等耐风化的稀土矿物经冲洪积后重新富集而成。另外鲁中隆起区内的沉积地层可作为稀土矿的围岩赋存，如龙宝山稀土矿的寒武纪长清群地层，胡家庄、西石马地区的长清群和马家沟群地层，局部成为稀土矿的围岩。

1—一级单元界线；2—二级单元界线；3—三级单元界线；4—四级单元界线；5—五级单元界线；6—断层及推测断层；7—不整合界线；8—凹陷区；9—隆起区；10—鲁中隆起边界线；11—大型稀土矿；12—中型稀土矿；13—稀土矿点；14—稀土矿化点图1 鲁中隆起大地构造单元及稀土矿床(点)分布图

2.2 构造

鲁中隆起区内断裂构造发育，主要发育NW向帚状构造；并且以鲁中隆起区中部的新泰-泗水-平邑-蒙阴地区为中心,向外发育同心环状和放射状断裂。主要断裂为NW向，其次有NE向、近EW向、近SN向等。区域性构造控制了本区地层、次级构造和岩浆岩的展布。受区域性构造的影响，次一级的小型构造十分发育。构造为岩浆的侵入、含矿气水热液的运移和稀土矿的富集提供了通道和储存空间；是本区稀土矿的主要控矿因素之一。鲁中隆起区已发现的稀土矿(点)、矿化点均分布在V级构造单元的凸起区，南部的有峄城凸起、尼山凸起，中部的有蒙山凸起、新甫山凸起、马牧池凸起，北部的有泰山凸起、博山凸起、鲁山凸起、沂山凸起(图1)[12-13]。

2.3 岩浆岩

鲁中隆起区主要发育新太古代和中生代侵入岩，局部发育少量中元古代、古生代和新生代脉岩等。

新太古代基底侵入岩分布广，期次多，岩性复杂。主要岩性有二长花岗岩、花岗闪长岩、英云闪长岩等。在郗山龙宝山和莱芜榆林一带，局部为稀土矿的围岩。鲁中隆起区新太古代侵入岩稀土元素总量偏高的侵入岩有6个序列的15个单元(表2)[14]，其稀土元素总量∑REE为(275.12～671.45)×10-6。另外新太古代侵入岩中的变闪长岩(春阳坡)∑REE为448.32×10-6，中粗粒二长花岗岩(蒙阴北)∑REE为388.65×10-6，钾长花岗岩(平邑四海山)∑REE为343.29×10-6，片麻状花岗闪长岩(新泰楼德)∑REE为506.53×10-6等，稀土元素含量均较高。目前在区内新太古代侵入岩中尚未发现稀土矿床(点)，仅在沂源北大岩地区，在松山中粒二长花岗岩衍生的伟晶岩中发现稀土矿化，最高品位1.50%。

表2 鲁中隆起区稀土元素总量偏高的侵入岩一览表[1，14-16]

区内古生代侵入岩仅发育常马庄单元金伯利玢岩，集中分布在蒙阴的常马庄、西峪至坡里一带，其稀土元素总量ΣREE为(497.06～1120.14)×10-6，一般矿化品位较低，RE2O3为0.15%～0.40%，局部达0.50%～2.50%，和金刚石矿相伴生，具有综合利用价值。金伯利玢岩成脉状，岩管状，规模较小。为区内金刚石矿和稀土矿的成矿母岩。

中生代侵入岩分布较广，期次较多，岩性较复杂。除表2中的大朝阳、核桃园和东明生单元外，郗山、沙沟、关帝庙、鹿野、腰关、崔家沟和东马山单元均与目前区内发现的稀土矿床(点)关系密切，这7个单元的侵入岩是区内稀土矿的成矿母岩，是区内稀土矿主要的控矿因素。岩性为碱性岩和碳酸岩，其稀土元素含量及有关参数见表3(资料来自1∶5万区调)。

元古代和新生代侵入岩区内仅分布少量脉岩，未发现与稀土矿哈有关。

3 地球物理、地球化学特征

3.1 放射性异常特征

1959年至今，1∶2.5万～1∶100万比例尺的航空放射性测量覆盖鲁中隆起基岩出露区，圈定了较多的放射性异常，部分异常已进行了查证工作。这些异常区根据查证均与各类岩体、蚀变地质体、构造破碎带对应较好；异常规模和强度较大、形态较好。

微山县郗山一带圈定的Г-22-63异常，呈NW向的椭圆形，形状规则。峰值最高达21γ以上，是形态最规则的航放异常；1962年在检查该异常时发现了郗山稀土矿床[14]。

薛城2处航放异常分布在匡山头(Г-22-61)和东托(Г-22-62)一带，2处航放异常规模大，强度高，与中生代岩体对应较好，具矿致异常特征。经查证发现关帝庙稀土矿点1处[11]。

在兰陵县龙宝山一带圈定的Γ-18-60异常，该异常规模较大，异常中心明显，放射性强度较大，异常形态好，尤其是南部的龙宝山次级异常，具有典型的矿致异常特征；1997年在检查龙宝山放射性异常时发现了龙宝山稀土矿床，圈定了9个稀土矿体，与异常对应较好[15-16]。

沂源2处航放异常(Г-16-56)和(Г-16-57)分布在沂源北大岩一带。经查证，在该区基底花岗伟晶岩中发现稀土矿化。

因此γ能谱测量是稀土找矿的重要手段和标志。

3.2 地球化学特征

1980—1992年完成的山东省1∶20万水系沉积物地球化学测量扫面，覆盖了鲁中隆起基岩出露区，分析项目包含了与稀土矿有关的La、Y两元素，总结了区内基岩区La、Y等元素的含量分布和分散浓集规律。通过水系沉积物测量共圈定稀土元素La元素异常126个、Y元素异常138个；同时圈定放射性元素U、Th元素异常。鲁中隆起基区镧的平均含量为40.6×10-6，最大值500×10-6，最小值9.70×10-6，异常下限60.8×10-6。钇的平均含量为24.60×10-6，异常下限为25.93×10-6。鲁中隆起区镧、钇的高背景区、异常区主要分布在蒙阴—垛庄一带的元古代侵入岩分布区，圈出稀土综合异常13个。微山县郗山稀土矿是山东省唯一的稀土金属矿山，地球化学异常图上矿区周围有钇异常分布，矿区本身没有异常反映。

4 典型矿床特征

鲁中隆起区发现稀土矿床(点)6处(表1)，均为与碱性岩-碳酸岩有关的岩浆热液型稀土矿床，其中郗山稀土矿为大型，兰陵县龙宝山稀土矿为中型，其他均为矿点。区内稀土矿以郗山稀土矿为最典型。

郗山稀土矿围绕郗山剥蚀残丘展布，严格受各期构造控制，分布于郗山碱性岩体的顶、底板附近。区内圈定矿体60多个，矿体主要为脉状，少量为网脉状(图2)，偶见浸染状矿体。矿体走向主要为NW向，倾向SW，倾角40°～60°；少量矿体走向为NNW、NE、NNEE向、近SN向和近EW向等(图3)。矿体厚度0.30～4.12m，平均2.16m。矿体沿走向长度一般为50～540m，最大长度756.05m，沿倾向延伸一般250～550m。最大延伸852.58m。揭露矿体标高-876.22m～+27.55m。脉状矿体品位高，TRE2O3含量一般3.50%～25.60%，平均品位4.51%，单样品最高达59.00%；细脉浸染型矿体TRE2O3含量0.50%～4.37%。矿体延伸稳定，局部有分支、复合、膨大、尖灭再现等现象，矿体赋存于基底花岗闪长岩和正长岩体内，主要赋存在距中生代碱性岩体接触带间距100m的范围内，渐远矿脉的数量及矿化强度显著减弱。其中、-1、①、⑥、盲1号矿体为区内主矿体。矿石类型主要为含稀土石英重晶石碳酸岩，少量为含稀土霓辉石英正长岩、含稀土霓辉石岩等。矿体与围岩界线分明，围岩为片麻状中粒花岗闪长岩及正长岩[17]。

图2 郗山稀土脉状、网脉状矿体

1—第四系；2—新太古代变质岩系；3—燕山早期霓辉石石英正长斑岩；4—中生代燕山早期闪长玢岩；5—轻稀土矿体及编号图3 郗山稀土矿矿床地质略图

矿体中矿石矿物以氟碳铈矿为主，其次为氟碳钙铈矿，另含碳酸铈钠矿、菱钙锶铈矿、硅钛铈矿、独居石、富铀烧绿石、钍石、黄铜矿、方铅矿、钼铅矿、闪锌矿、辉钼矿、水针铁矿和铅铁矾等。脉石矿物由石英、重晶石、碳酸盐、萤石、钛铁金红石、白云母、软、硬锰矿、赤铁矿、蛋白石、玉髓、硫化物残余和钛铁金红石组成。氟碳铈矿颗粒粗大，易采易选，精矿品位高，回收率也较高，经济价值大[18]。

5 控矿因素

鲁中隆起区发现稀土矿床成矿类型主要为岩浆热液型，矿化点中有1处伟晶岩型，2处为冲洪积沙矿型。冲洪积沙矿型为内生稀土矿经风化后，经冲洪积重新富集而成。内生稀土矿均与相关的岩浆岩和构造关系密切，稀土矿主要控矿因素为与稀土矿成因相关的岩浆岩和构造作用。鲁中隆起区在加里东期、印支期、燕山期和喜马拉雅期强烈活动，尤其在燕山期发生多期次大规模的构造活动，在区内形成了大量的断裂构造；伴随强烈的构造活动，发生了多期次的岩浆热事件。

区内内生稀土矿均分布在区域性大型构造带的次级小型构造中，严格受构造控制，在构造内富集成矿。成矿前和成矿期的构造对成矿有利，成矿后的构造对矿体有破坏作用。稀土矿床(点)的分布受区域性断裂构造控制，区域性断裂是有利的控岩和控矿构造，其次级不同方向的构造是有利的控矿和赋矿构造，控制着矿床、矿体的生成和展布。

区内稀土矿均与中生代岩浆活动关系密切，岩浆活动为稀土矿提供了成矿物质来源和含矿热液，多期次多阶段的岩浆活动，为成矿元素活化迁移和聚集成矿提供了有利条件。含矿的气水热液或熔融体沿深大断裂运移，受近地表构造控制，在有利部位富集成矿。鲁中隆起区对稀土矿成矿有控制作用的岩浆岩有中生代燕山期碱性杂岩、碳酸岩，古生代金伯利玢岩和太古代伟晶岩，矿体均赋存在碱性杂岩-碳酸岩、花岗伟晶岩体内或其周边的构造裂隙中。

6 成矿规律

6.1 时间分布

根据矿体地质特征、同位素年龄测试，区内发现的稀土矿床(点)和矿化点大致可分为4个成矿期，即新太古代、中奥陶纪、白垩纪、第四纪，其中主成矿期为白垩纪，其他3个成矿期仅有少量的矿化点。白垩纪稀土矿均为与中生代碱性岩—碳酸岩有关的岩浆热液型，区内探明资源量均为白垩纪成矿期，含大型矿床1处、中型1处、矿点4处，同位素年龄区间为(94.3±4.2)～(132.958±0.75)Ma；中奥陶纪稀土矿为与中奥陶纪金伯利玢岩有关的岩浆热液型，区内有矿化点3个，同位素年龄区间为(456±8)～(457±7)～(466.3±0.3)Ma。新太古代成矿期区内仅有沂源县北大岩伟晶岩型稀土矿化点1处；第四纪成矿期区内有冲洪积砂矿型稀土矿化点2处(表4)[19-21]。

表4 鲁中隆起区稀土矿床(点)和矿化点时空分布特征一览表

6.2 空间分布

鲁中隆起区发现的稀土矿床(点)和矿化点分布与其相关的岩浆岩分布特点相一致，分布面广而有相对集中，大致呈南、中、北3个稀土矿集区；即鲁中隆起区南部与中生代碱性岩有关的岩浆热液型稀土矿分布区，有郗山、龙宝山和关帝庙稀土矿床(点)；鲁中隆起区的北部与中生代碳酸岩有关的岩浆热液型稀土矿分布区，有胡家庄、榆林、西石马稀土矿点和安子湾、西抬头、西腰关、铜山南等稀土矿化点；鲁中隆起区中部与古生代金伯利玢岩有关的岩浆热液型稀土矿分布区，有蒙阴常马庄、西峪、坡里等稀土矿化点，以及由金伯利玢岩矿化点风化后经冲洪积形成的砂矿型稀土矿化点，如庙子后和李家榛子崖矿化点。各矿床(点)和矿化点具体大地构造位置见表4[1]。其中鲁中隆起区南部为主要的稀土矿分布区，含大型、中型和稀土矿点各一个，成矿条件优越，极具找矿潜力。

6.3 矿质来源

根据鲁中隆起区已知的内生稀土矿床(点)特征、岩矿石地球化学特征、稳定同位素示踪、激光拉曼光谱和流体包裹体特征等，通过定性或定量分析测试，无论是郗山、龙宝山、关帝庙等与碱性岩有关的稀土矿(点)，胡家庄、榆林等与碳酸岩有关的稀土矿点，还是常马庄、西峪、坡里等与金伯利玢岩有关的矿化点，其矿质来源均主要为富集地幔，富含稀土元素的地幔岩浆在上侵和成矿过程中又富集了部分地壳中的稀土元素[22-27]。

6.4 矿床共生规律

(1)鲁中隆起区稀土矿床(点)稀土元素均有赋存，但含量差异明显，以轻稀土元素为主，含量大于96%，主要稀土元素为Ce、La、Nd、Pr、Sm等，局部重稀土元素Y含量稍多，可综合利用，其他重稀土元素含量很少。稀土矿物主要为氟碳铈矿、氟碳钙铈矿，其次为铈磷灰石、独居石等。区内稀土矿Nb2O5含量较高，局部达0.01%～0.02%或以上，此含量有综合利用价值。而钽含量低，是富铌而贫钽。矿石类型为含铌铈族稀土型。Sr、Th含量较高，但分布不均，经选矿富集时可回收；如胡家庄矿Sr含量0.5%、Th含量0.02%，郗山矿Sr、Th含量分别为1.152%、0.038%，龙宝山矿Sr、Th含量分别为0.136%、0.01%。

(2)与中生代碱性岩有关的稀土矿金、银元素含量高，如郗山矿局部银含量可综合利用，龙宝山矿局部伴生金矿，可综合利用。与中生代碳酸岩有关的热液型稀土矿多伴生铁、磷，两种元素均达到伴生矿物综合利用指标。与中奥陶纪金伯利玢岩有关的热液型稀土矿伴生金刚石。

7 找矿前景分析

鲁中隆起区稀土成矿地质条件优越，以岩浆热液型稀土矿为主，伟晶岩型和冲洪积砂矿型稀土矿仅发现少量稀土矿化点。通过对鲁中隆起区稀土成矿地质条件和已知稀土矿床(点)的分析研究，认为该区具有较好的找矿前景。

7.1 划分成矿远景区和找矿靶区

通过对鲁中隆起区稀土成矿地质条件的分析和对区内典型稀土矿床的剖析，总结区内稀土矿成矿控矿因素，结合地、物、化、遥等各项找矿预测标志，结合区内与稀土成矿有关的碱性岩体、碳酸岩体和伟晶岩体特征，独居石、钍石等重砂异常特征，镧、钇等地球化学异常特征，γ能谱异常特征及稀土矿床(点)的分布特征等，在鲁中隆起区内划分成矿远景区3个(图4)。其中郗山-龙宝山稀土矿远景区为A级、胡家庄-北大岩稀土矿远景区为B级、蒙阴稀土矿远景区为C级。在3个成矿远景区内又进一步划分了11个稀土找矿靶区，其中A级找矿靶区2个，B级找矿靶区4个，C级找矿靶区5个(表5)。根据找矿靶区成矿信息的差异、成矿有利级别，安排稀土勘查工作先A级，后B级，再C级。

郗山-龙宝山稀土矿远景区：A级。位于鲁中隆起(Ⅲ)的南部，跨峄城凸起和尼山凸起，面积2000km2。区内发育较大断裂有峄山断裂、枣庄断裂、曹王墓断裂、龙辉断裂、尼山断裂和独角断裂等，区内NW、NNW、NE、NEE、SN和EW向等次级构造发育，其中前4组断裂在郗山-关帝庙地区多见，尤其是NW、NE向次级断裂是主要的控矿、赋矿构造；在龙宝山地区围绕龙宝山碱性杂岩体还发育放射状构造和环状构造。区内发育燕山晚期郗山碱性杂岩体(郗山、关帝庙一带)和龙宝山碱性杂岩体(龙宝山一带)，岩浆岩规模大，分布广，期次多。与稀土成矿关系密切的燕山期岩浆岩有沙沟序列细粒含霓辉石英正长岩、细粒含黑云辉石正长岩、细粒含磷灰石黑云母角闪石岩等，铜石序列中细斑石英正长斑岩和中细斑霓辉二长斑岩，为稀土矿的成矿母岩。区内圈定了4处航放异常，异常规模和强度较大，异常形态好。在郗山一带大于1000γ的地面放射性异常25处，在龙宝山圈定地面γ能谱异常14处，在关帝庙一带圈定地面γ能谱异常26处，γ能谱异常与中生代碱性杂岩体和稀土矿(化)体对应较好。区内存在较明显的La、Y地球化学异常及独居石、钍石重砂异常，独居石自然重砂异常与放射性异常及矿体分布吻合程度较高。区内矿化蚀变标志明显，矿化线索众多。并发现大型稀土矿1处、中型1处、矿点1处。其中郗山稀土矿发现稀土矿脉60多条，龙宝山稀土矿发现稀土矿体9条，关帝庙稀土矿点发现稀土矿体3条，多数稀土矿体沿走向和倾向未封闭，延伸趋势明显，有待进一步的追索勘查。因此郗山-龙宝山稀土矿远景区找矿潜力大，找矿前景好，是区内稀土找矿潜力最大的远景区[7-8,28]。

1—一级单元界线；2—二级单元界线；3—三级单元界线；4—四级单元界线；5—五级单元界线；6—断层及推测断层；7—不整合界线；8—凹陷区；9—隆起区；10—鲁中隆起边界线；11—大型稀土矿；12—中型稀土矿；13—稀土矿点；14—稀土矿化点；15—成矿远景区；16—找矿靶区图4 鲁中隆起稀土成矿远景区和找矿靶区分布图

胡家庄-北大岩稀土矿远景区：B级。本远景区面积4300km2。位于鲁中隆起的北部，莱芜弧形断裂的外侧。区内较大断裂有NW向的铜冶店-孙祖断裂、五色崖断裂、文祖断裂、近SN向的姚家峪断裂和NE向的上五井断裂，控制了本区地层、构造和岩浆岩的展布。区内发育次一级的NW向、NE向、近EW向、近SN向4组断裂。区内地层发育寒武系和奥陶系。岩浆岩主要发育新太古代二长花岗岩，在远景区东部发育少量新太古代伟晶岩，在北大岩一带发现有稀土矿化。另外在远景区内广泛发育中生代碳酸岩和斑状蛭石化含磷灰石云母岩，在章丘胡家庄、莱芜榆林，博山西石马、杨家泉等东西约50km范围内断续分布100多个碳酸岩体，以岩床、岩脉、岩管形式产出，碳酸岩岩床、岩脉厚度较小，单个侵入体一般长几十米至数千米，宽0.5m至10余米。该侵入岩与稀土矿关系密切，为区内稀土矿的成矿母岩。在北大岩有航放异常2处，在榆林一带碳酸岩体放射性异常明显，圈定放射性异常4个，本区有多处La、Y等地球化学异常，尤其La化学异常在胡家庄—榆林一带十分突出，分布面积较大。另外区内有已知的3处稀土矿点，矿化线索较多。在已知矿(化)体的走向和倾向上追索勘查是有效的找矿方法。因此本区具有较好的找矿前景[29]。

蒙阴稀土矿远景区：C级。位于鲁中隆起的中部，面积1100km2。区内发育较大断裂有NW向蒙山断裂、铜冶店-孙祖断裂、新泰-垛庄断裂、金星头断裂，NE向上五井断裂，近EW向夏蔚断裂，近SN向彭家岚子断裂等，区内次级构造发育，是主要的控矿、赋矿构造。远景区内发育新太古代侵入岩、古生代奥陶纪加里东期常马庄单元金伯利岩和中生代燕山期侵入岩；新太古代老牛沟单元、北官庄单元、白马庄单元、条花峪单元、普照寺单元等侵入岩稀土元素总量较高(表3)，这些侵入岩及其衍生的伟晶岩分布区是稀土找矿的有利区段。如老牛沟单元片麻状中细粒奥长花岗岩分布于沂南马牧池一带，约10km2，稀土元素总量为671.45×10-6，属特高含量岩石。区内发育镧、钇地球化学异常和独居石重砂异常，是寻找稀土矿的重要标志。古生代金伯利岩与稀土成矿关系密切。金伯利岩在区内发育常马庄、西峪和坡里3个岩带，发育11个金伯利岩管、44组岩脉约300多条单脉，金伯利岩不仅是金刚石矿的成矿母岩，而且稀土矿化普遍，RE2O3品位一般为0.15%～0.40%，局部达0.50%～2.5%，具有综合利用价值，区内有常马庄、西峪和坡里3个稀土矿化点。另外在常马庄和西峪2个金伯利岩带中发现2个稀土砂矿型矿化点，即蒙阴县庙子后稀土砂矿点和蒙阴县李家榛子崖稀土砂矿点，含独居石、锆石，平均品位100～368g/m3，最高836g/m3；为内生金伯利岩稀土矿点风化冲积而成。另外区内中生代侵入岩大朝阳单元稀土元素总量较高，其分布区具有稀土成矿条件。总体认为蒙阴稀土矿远景区有一定的找矿前景。

7.2 已有矿床找矿方法探讨

鲁中隆起区内发现稀土矿(点)，除2处矿化点为第四系砂矿型外，其余矿(点)、矿化点成因类型为岩浆热液型和伟晶岩型，岩浆热液型和伟晶岩型稀土矿控矿因素为与其相关的构造和岩浆岩，矿体的赋存和分布沿走向和倾向具有一定的稳定性和连续性，因此沿已知稀土矿体走向和倾向追索勘查是稀土找矿的最有效方法和手段[29]。

(1)目前郗山稀土矿勘查主要是围绕现有采矿权及其东南和西北两侧较近地区，针对NW向矿体进行勘查，根据目前资料多数矿体沿走向和倾向均未封闭，且延伸趋势明显。根据物探资料郗山杂岩体在深部向东南和西北两侧延伸较远，隐伏岩体范围远大于出露范围。因此在现有矿床的东南和西北两侧仍有较大的找矿前景。目前郗山矿区平均勘查深度为-500m，而区内矿体最大钻孔控制深度为-860m，矿体厚度和品位较大，向深部延伸稳定，推测矿床延深大于1000m；因此沿矿体倾向向深部追索勘查，仍有较大资源潜力。以往勘查基本都是针对NW向矿体，而在矿床开采过程中，发现较多NE、NEE向和近SN向矿体，而且品位高，延伸较稳定，因此今后应注重对NE、NEE向和近SN向矿体的勘查，其资源潜力不容忽视。

(2)龙宝山稀土矿圈定矿体9个，矿化体15条，均赋存在龙宝山杂岩体内及其边部的构造带中，区内不仅发育大量成矿前的构造，在岩浆岩侵入期也形成了大量的放射状和环状构造，都是成矿的有利部位。已知矿(化)体走向有NNW、NE、NEE和近SN向，严格沿构造带展布。目前龙宝山稀土矿床勘查程度低，除主要矿体有深部工程外，大多数矿体仅有少量地表工程或单工程控制，矿体沿走向和倾向均未封闭。如③号主矿体长780.00m，控制斜深239.81m，但沿走向和倾向延伸趋势明显；因此沿走向和倾向追索已知矿(化)体，可继续扩大矿体资源规模。龙宝山稀土矿与区内中生代杂岩体关系密切，杂岩体地表出露面积约3.5km2，但周边脉岩辐射范围达30km2；根据物探资料区内隐伏岩体范围较大，在杂岩体内和边部均是稀土成矿的有利区段。并且类比同一成矿远景区内的同为岩浆热液型的郗山稀土矿，龙宝山杂岩体分布面积大，剥蚀程度浅，稀土矿向深部可能有较大延伸。因此龙宝山地区找矿潜力大。

(3)关帝庙稀土矿点紧邻郗山矿区，成矿地质条件类似，成矿类型相同，由于该区南部第四系覆盖严重，在追索勘查已知稀土矿体的同时，可利用物探手段探测该区中生代隐伏杂岩体范围和隐伏构造，为找矿突破提供依据。

(4)胡家庄—西石马地区分布与中生代碳酸岩有关的矿点3个、矿化点4个；矿(化)体赋存在小型的构造裂隙或寒武-奥陶系岩床中。稀土矿体与控矿构造和中生代碳酸岩体关系密切。区域大型构造发育，并发育中生代碳酸岩体100多个，岩体呈脉状、岩管状，规模均不大。由于已知矿(化)点区岩浆岩规模小，构造为小型裂隙或为地层薄弱面，矿化较弱。区内中生代碳酸岩富含稀土元素，稀土总量(2136.57～5647.96)×10-6(表3)，对稀土成矿较有利。因此利用物探手段寻找较大规模隐伏碳酸岩体和在碳酸岩体附近寻找较大规模次级构造，是该区实现稀土找矿突破的有效方法和手段。

(5)注重北大岩伟晶岩型稀土矿的找矿工作。依据北大岩航放异常、追索勘查矿化线索。如能实现北大岩新太古代伟晶岩型稀土矿找矿突破，将会在鲁中隆起区扩大稀土找矿区域，因为在鲁中隆起区的沂南、新泰、泗水、邹城、平邑等多地都有较多新太古代伟晶岩的分布，这些地区将会成为新的稀土成矿远景区。

(6)常马庄—坡里稀土矿化与金刚石矿相伴生，虽然古生代金伯利玢岩富含稀土元素，稀土总量高，但受限于岩体规模较小。因此可在勘查金刚石矿的同时，综合勘查评价稀土矿。

7.3 加强对其他富含稀土元素侵入岩分布区的找矿工作

鲁中隆起区与已知稀土矿床(点)、矿化点有关的侵入岩有8个单元，其稀土元素总量含量均很高(表3)；另外区内还有较多新太古代和中生代侵入岩富含稀土元素，属稀土元素总量高含量岩石；如中生代核桃园单元，稀土总量523.49×10-6，新太古代老牛沟单元稀土总量671.45×10-6(表3)。但这些单元侵入岩分布区尚未发现稀土矿床(点)或矿化点，这些侵入岩分布区具有稀土成矿地质条件，经过工作有望实现稀土找矿突破。

7.4 建立典型矿床三维地质数据库，指导稀土找矿勘查

郗山稀土矿为鲁中隆起区以致国内外典型的岩浆热液型稀土矿，自发现以来经历多次的普查、详查和勘探工作，并且开采多年，积累了大量的探矿、采矿和分析测试资料；因此利用这些丰富的资料建立矿床三维动态地质模型，开展郗山稀土矿三维及蚀变研究，研究矿床展布、矿体的厚度、品位、产状、矿物组合、矿石化学组合、稀土元素、矿物蚀变和光学信息特征及变化规律，并根据后期不断的勘查和开采资料对模型进行修正，用修正后的地质模型去推测深部和周边矿床分布情况，指导下一步的矿区找矿勘查和矿井生产。不仅可提高矿床深部和外围的找矿和勘查效果，还可使矿山开采进度计划更加符合生产实际，提高矿石回采率，并可指导周边和类似地区同类型稀土矿找矿勘查。

7.5 加强区内稀土成矿规律、成矿理论的研究

鲁中隆起区稀土矿研究程度偏低，成矿理论的滞后，对区内稀土成矿类型、矿床成因和成矿地质条件的认识不足，制约了区内稀土矿的勘查工作。今后应加强对鲁中隆起区稀土成矿理论的研究，加强鲁中隆起区南、中、北3个稀土矿集区成矿地质条件的分析、对成矿类型、成矿期、成矿规律和成矿机理的研究，加强稀土矿与伴生矿产成矿关系的研究；尽快提升区内稀土矿研究程度，以较系统成熟的成矿理论为指导，实现鲁中隆起区以致全省稀土找矿重大突破。

如同为与中生代碱性岩有关的岩浆热液型稀土矿，郗山稀土矿矿石类型95%以上为含稀土石英重晶石碳酸岩，而龙宝山稀土矿矿石类型95%以上为含稀土构造角砾岩，同样赋存在构造带中，矿石类型却不同；郗山矿稀土矿物以氟碳铈矿为主，其次为氟碳钙铈矿、碳酸铈钠矿等，而龙宝山矿稀土矿物除氟碳铈矿为主外，还含有较多的褐帘石，稀土矿物也有一定的差异。针对两个稀土矿的相同和不同之处，分析其矿床成因、成矿机理差异，对稀土找矿有重要作用。

再如龙宝山稀土矿伴生有金矿，加强对龙宝山稀土—金矿床的深入系统的研究，研究稀土矿和金矿各自的矿质来源、形成的温压条件、成矿机理、先后次序、各自的矿物共生关系等，厘定成矿流体的演化轨迹、分析该类型矿床中稀土元素和金等贵金属的富集机制,完善龙宝山矿床的成矿理论，对于指导多种矿产的综合找矿勘查和其他地区同类矿床的找矿工作具有重要意义。

8 结论

(1)通过对鲁中隆起区稀土成矿地质特征的系统分析，认为该区稀土成矿地质条件优越。区内构造和岩浆岩发育，各种找矿标志较多而明显。目前鲁中隆起区发现稀土矿床(点)和矿化点16处，其中稀土矿床(点)6处，矿化点10处。主要分布在鲁中隆起区南部的郗山-龙宝山、中部的蒙阴、北部的胡家庄-北大岩地区。成矿类型主要为岩浆热液型，其中郗山稀土矿为典型矿床；个别矿化点为伟晶岩型或冲洪积型。区内与岩浆热液型稀土矿有关的岩浆岩有8个单元，分别为中生代沙沟序列郗山单元、沙沟单元、关帝庙单元，雪野序列鹿野单元、腰关单元，铜石序列崔家沟单元、东马山单元和古生代常马庄单元；另外区内也有一些新太古代岩浆岩稀土元素含量较高。

(2)本次研究对区内稀土矿成矿规律进行了总结。鲁中隆起区稀土矿床(点)和矿化点可分为4个成矿期，即新太古代、中奥陶纪、白垩纪、第四纪；其中主成矿期为白垩纪，同位素年龄区间为(94.3±4.2)Ma～(132.958±0.75)Ma；其它3个成矿期仅有少量的矿化点。鲁中隆起区发现的稀土矿床(点)和矿化点大致呈南、中、北3个稀土矿集区分布；即与中生代碱性岩有关的岩浆热液型南部稀土矿集区，与中生代碳酸岩有关的岩浆热液型北部稀土矿集区，与古生代金伯利玢岩有关的岩浆热液型中部稀土矿集区。内生稀土矿矿质来源均为富集地幔。区内稀土矿以轻稀土元素为主，含量大于96%，主要稀土元素为Ce、La、Nd、Pr、Sm等，局部重稀土元素Y含量稍多。稀土矿物主要为氟碳铈矿、氟碳钙铈矿，其次为铈磷灰石、独居石等。区内稀土矿多伴生有Nb、Sr、Th，另外南部与中生代碱性岩有关的稀土矿常伴生金、银，北部与中生代碳酸岩有关的稀土矿多伴生铁、磷，中部与中奥陶纪金伯利玢岩有关的稀土矿伴生有金刚石。

(3)通过对鲁中隆起区找矿前景的分析，区内划分稀土成矿远景区3个，即A级郗山-龙宝山稀土矿远景区、B级胡家庄-北大岩稀土矿远景区、C级蒙阴稀土矿远景区。在成矿远景区内又进一步划分了11个稀土找矿靶区，其中A级找矿靶区2个，B级找矿靶区4个，C级找矿靶区5个。指出了今后区内找矿的方向。