山东省铁成矿规律

山东省铁成矿规律汇报人：倪振平2015年1月,汇报提纲一、铁矿矿床类型二、重要矿床式成矿特征及成矿规律三、铁矿成矿规律四、铁矿等矿种区域成矿规律图件编制想法,一、铁矿矿床类型：共划分4个矿床类型，11个矿床式,二、重要矿床式成矿特征及成矿规律（一）苍峄式沉积变质型铁矿1.空间分布特征及大地构造位置主要分布于鲁南峄城苍山、鲁西南单县南部、东平汶上等地。所属大地构造位置为华北板块（）、鲁西隆起区（）南部及西部边缘。2.成矿地质体特征铁矿床赋存于新太古代泰山岩群山草峪组变质岩中，以变粒岩磁铁石英岩组合为特征，含矿建造主要为条带状磁铁石英岩，成矿年龄为(257216)Ma和(25446)Ma,3.矿体特征该类型铁矿形成的矿床规模一般较大，矿带宽度一般在数十米百米之间，矿带内矿体数目众多，一般在数个数十个矿体不等。矿体长度十几米至数千米，厚度110m不等，最厚可达2030m，一般厚度在530m之间。矿体呈层状、透镜状顺层分布于含矿建造内。矿石品位：MFe：18%35%不等，一般在25%28%之间。,4.成矿模式,二、成矿规律研究,（二）韩旺式沉积变质型铁矿1.空间分布及大地构造位置特征主要分布于鲁中地区沂源沂水一带。受元古代侵入岩影响，含矿建造呈捕虏体、包体状残存于古元古代侵入岩内。区域上主要分布于沂源东南部的韩旺及沂水北部的高桥一带。所属大地构造位置为华北板块（）、鲁西隆起区（）中部。,2.成矿地质体铁矿床赋存于新太古代泰山岩群雁翎关组变质岩中，变质岩石构造组合类型为变质砾岩斜长角闪岩、变粒岩磁铁石英岩组合，成矿地质体年龄：雁翎关组下伏地层孟家屯岩组锆石内核年龄（SHRIMPUPb）：石榴石英岩年龄值271733Ma、根据王世进等研究，韩旺式铁矿赋存于新太古代山草峪组地层内，与苍峄式铁矿属于同时代产物；但根据现场观察，该类型矿床内部矿体、夹层特征，与苍峄式（包括东平、单县）铁矿还有较大差别，两者不属于同层位矿床的可能性较大；因此，该矿床式暂时保留。,3.矿体特征矿体走向一般为NW，倾向SW，倾角在5070之间。但位于沂水北部的高桥预测工作区，由于受沂沭断裂带影响，产状多变。矿体呈似层状产出，长约7000m，两端薄，中间最厚。矿层在4-11层，单矿层厚度一般在125m，总厚度达100m以上，总TFe一般变化在3039之间，平均为36；SFe一般在2537之间，平均29。氧化带较原生带矿石品位略高。4.矿床成矿模式：与苍峄式基本相同。,（三）济宁式沉积变质型铁矿1.空间分布及大地构造位置特征目前发现的济宁式铁矿分布范围仅局限于济宁市北部。根据钻探揭露，埋深在12002000m之间，分布面积约100km2，其它地区目前尚未发现有该类型铁矿。其含矿建造倾向SSW，倾角大致在2530。所属大地构造位置位于华北板块（）鲁西隆起区（）的西部边缘。2.成矿地质体特征铁矿床赋存于新太古代，变质岩石构造组合类型为千枚岩粉砂岩磁铁石英岩组合，原岩为火山碎屑岩，砂岩组合。对济宁群变质碎屑沉积岩和长英质岩浆岩进行了（锆石SHRIMPU-Pb）年龄测定，含砾绿泥绢云千枚岩的碎屑锆石年龄主要集中在27002610Ma，变质长英质火山岩的岩浆锆石年龄为256115Ma5。作为济宁群的形成年龄，确定其形成于新太古代晚期，而不是以往认为的古元古代。,3.矿体特征区内共圈出5个铁矿体，5个矿体总厚度74.04m，单矿体厚度2.6227.73m，全铁平均品位28.17%33.48%，磁性铁平均品位15.89%25.19%。根据重磁反演模拟计算磁铁矿体的分布特征：磁铁矿体总体为中部厚并向上隆起，东西两侧稍薄、渐深，呈多层板状体；深度范围12702700m；4.成矿模式,（四）莱芜式接触交代(矽卡岩)型铁矿1.空间分布及大地构造位置特征该类型铁矿主要分布于济南淄博一带和莱芜附近，在空间上主要受一系列中生代燕山晚期辉长岩、辉石闪长岩侵入体及中奥陶世灰岩、白云岩的控制。矿体分布于侵入体与灰岩、白云岩接触形成的矽卡岩带附近，形态极不规则。所属大地构造位置：华北板块（）鲁西隆起区（）的中北部。2.成矿地质体特征与铁矿床具有成因联系的地质体主要有中生代燕山晚期辉长岩、辉长闪长岩等中基性侵入岩，以及奥陶纪中厚层灰岩、白云岩。前者是铁矿形成的主要物质来源，后者是是控矿围岩。,3.矿体特征该类型铁矿矿体长度一般80500m。延深202000m，厚度一般430m。矿体形态较为复杂，主要为透镜状、似层状、扁豆状等。矿石呈块状，矿石中的金属矿物成份主要有磁铁矿、镁磁铁矿及赤铁矿、褐铁矿等。TFe的含量一般在30%50%，伴生组份中的Cu含量一般为0.008%0.05%。Co可供综合利用（一般0.007%0.020%）。4.成矿模式,三、铁矿成矿规律（一）地质构造演化对铁矿成矿作用控制1.新太古代古元古代火山喷发沉积事件新太古代古元古代时期地壳很薄，来自地幔的基性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铁大量沉淀形成条带状赤铁矿7。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.中新元古代裂解事件新太古代晚期新元古代，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.中新生代滨太平洋构造岩浆事件中生代受太平洋板块NW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，沿断裂发生大规模的岩浆侵入活动。岩浆侵入具有自北向南、自基性中基性中酸性演化趋势，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风化淋滤型的朱崖式铁矿以及鲁东地区的马陵式铁矿。,（二）铁矿时空分布特征1.空间分布特征山东铁矿在空间上分布特征明显，每个类型受不同时代成矿地质体分布范围影响2.时间分布特征山东铁矿在成矿时间上具有2个集中时间段，其一为新太古代古元古代，其二为中生代早白垩纪。（1）新太古代古元古代沉积变质型铁矿（2）早白垩世与侵入岩体有关的铁矿床（接触交代型铁矿）,3.不同类型、不同时代铁矿规模根据2010年上表储量统计，全省累计查明铁矿资源储量50.14亿吨，其中90%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；接触交代型铁矿占查明资源储量的57%左右，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1%。,（三）铁矿成矿系列及成矿谱系山东铁矿在时间及空间分布上具有明显的特点，成矿时代主要集中于新太古代古元古代、中生代，空间上主要分布于华北陆块区-鲁西陆块区，华北陆块区-胶辽陆块。成矿地质环境主要是与新太古代-古元古代中基性火山喷发有关的沉积变质型铁矿床和与中生代中基性岩浆侵入有关、分布于侵入岩体与早古生代碳酸盐岩接触带附近的接触交代型铁矿床。这两大成矿系列构成了山东铁矿床成矿系列的主体。,1.成矿系列及划分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10。陈毓川院士的矿床成矿系列包括5个序次：第一序次分为三类：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铁矿床的成矿系列研究及划分。本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。,2.区域成矿谱系山东大地构造分属于华北陆块和秦祁昆造山系两大部分，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11。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,四、铁矿等矿种区域成矿规律图件编制想法