山東省魯西前寒武紀BIF型鐵礦區地質特征及成礦機理研究

【摘要】山東省大地構造位置處于華北板塊東南緣和秦祁昆造山系的東部，地質構造演化十分復雜；沂沭斷裂帶沿 NNE 向沿山東中部貫穿全省，將之分為魯西、魯東兩大地質構造單元，本次研究區范圍為鐵礦成礦條件較好的魯西隆起區，包括魯中隆起、魯西南潛隆起和沂沭斷裂帶共 3 個Ⅲ級構造單元。本文對研究區地質構造特征進行了深入研究，并對前寒武紀BIF型鐵礦成礦機理進行了詳細研究，對本地區的研究具有十分重要的參考價值。

【關鍵詞】山東省；魯西；前寒武紀；BIF型鐵礦，成礦機理

1、區域地層

魯西地層發育較全，其中以前寒武紀、古生代地層發育為特征。區內出露地層有太古界、元古界、寒武—奧陶系、石炭—白堊系及新生界。

（1）太古代地層

魯西地區太古代地層時代為新太古代，由沂水巖群、泰山巖群和濟寧巖群共三個地層單元組成，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，主要呈 NW 向帶狀斷續展布，其中在沂沭斷裂帶內呈 NE 向分布，泰山巖群中雁翎關組、山草峪組是魯西地區 BIF 型鐵礦主要的含礦層位。

③濟寧巖群

該地層分布于濟寧市北滋陽山一帶，原巖為濱海相碎屑沉積夾鈣質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等地層接觸，是魯西地區主要的 BIF 型鐵礦含礦層位之一。

（2）元古代地層

區內僅發育新元古代地層—土門群，靠近沂沭斷裂帶一側發育，屬一套未受變質的淺海相碎屑巖—碳酸鹽巖建造，自下而上分為 5 個組，分別為黑山官組、二青山組、佟家莊組、浮來山組、石旺莊組；下部以頁巖、石英砂巖為主，中上部為頁巖、石英砂巖夾薄層灰巖。

（3）古生代地層

區內主要廣泛發育有寒武紀、奧陶紀、石炭紀及二疊紀地層，詳述如下：寒武系：該地層在區內廣泛分布，屬一套陸表淺海相碳酸鹽巖以及泥砂質碎屑巖建造。奧陶系：該地層分布范圍與寒武紀地層基本一致，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：該地層在魯西地區大面積發育，屬穩定型海陸交互相—陸相沉積，含煤碎屑建造及碎屑建造，與下伏奧陶紀馬家溝群為平行不整合接觸。

（4）中生代地層

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

2、區域構造

魯西地區構造演化過程中經歷了多期構造運動，發育各種面狀、線狀構造及韌性剪切帶，地質構造復雜。魯西地區地表構造形跡以 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，其二呈同心環狀展布，除部分斷裂為單純的放射狀斷裂，其他則是放射狀和同心環狀斷裂聯合的產物，區內構造特征是基底以皺褶為主，蓋層以單斜為主，斷裂構造發育，中、新生代斷陷盆地大量分布。

（1）褶皺構造

區內基底褶皺構造可分為沂水巖群和泰山巖群褶皺構造，其中沂水巖群的褶皺構造見于沂沭斷裂帶中，主要為石山官莊倒轉背斜，分布在沂水石山官莊—大山一帶，泰山群變質巖系形成了一系列軸向呈 NW或 NNW 向復式褶皺構造，彼此相間緊密排列，其褶皺構造以疊瓦式推覆構造伴隨著褶皺構造形式出現，產出形態一般為單斜構造，局部有向斜存在，主要形成了雁翎關—盤車溝、韓旺—崔家峪等褶皺構造帶；另外，在古生代地層中局部形成一些開闊向斜和短軸背斜，向斜主要發育在含煤系盆地中。

（2）斷裂構造

受沂沭斷裂帶長期活動的影響，魯西地區斷裂構造極為發育，主要分為 NW 向、NE 向及 NNE 向 3 組，其中以 NW 向、NNE 向最為發育。

NW 向斷裂：組構造由南向北，斷裂走向由 NW 向逐漸轉變為 NNW 向，斷層面傾向 SW，NE 盤上升，多為前寒武紀基底巖系；SW 盤下降，多為中、新生代地層，構成了魯西中、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。該組斷裂對魯西地區中生代燕山期巖漿活動具有明顯的控制作用。

NE 向斷裂：組斷裂不太發育，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、北部發散狀；構成“兩塹夾一壘”的構造格局；即馬站—蘇村地塹、汞丹山地壘和安丘—莒縣地塹。沂沭斷裂帶具有長期活動的特點，斷裂帶內既有深層韌性構造，亦有淺層的脆性角礫巖。

3、成礦機理

根據構造活動發生時間和礦床成礦時代的先后順序，可分為成礦前構造、成礦期構造和成礦后構造，其中成礦后構造對礦體有著十分重要的控制作用，構造對成礦具有明顯的控礦作用，同時，也是破壞礦床的重要因素之一。它對鐵礦的控制有雙重作用，既可使一些類型的礦體變富、變厚；亦可破壞其連續性與穩定性，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的中南部邊緣。區內幾處大型鐵礦床均產于基底褶皺構造向斜的兩翼及槽部；因此，泰山巖群地層的 NW 向緊閉倒轉向斜構造的翼部及槽部是沉積變質型鐵礦賦存的重要構造部位。

參考文獻：

[1]山東省地質礦產局.山東省區域地質志[M].北京：地質出版社，1991.

[2]張連昌，翟明國，萬渝生，等.華北克拉通前寒武紀BIF鐵礦研究進展與問題[J].巖石學報，2012.

[3]姚仲友，王天剛，汪建寧. 與前寒武紀含鐵建造有關的鐵礦床基本特征及研究進展[J].資源調查與環境，2012.

作者簡介：徐建，男，1983-，地質工程師，主要從事野外礦產勘查技術與管理工作。