Ⅲ 5鲁西新太古代铁、金成矿带(新太古代与鲁西绿岩带有关的铁、金矿床成矿系列)

该成矿带位于华北陆块的东部，鲁准断隆的北端鲁西断块内，产出新太古代与鲁西绿岩带有关的铁、金成矿系列为特征。区内已探明的条带状铁建造型铁矿床(东平、苍峄、韩旺3处超大型-大型矿床)分布在鲁西泰安、临沂等地，其储量占全省铁矿总探明储量的96%(曾广湘，1998)。其次是西南峪-柳杭一带及官庄等地产出的层控金矿床，但规模较小。因此该带是以铁为主，金为次的成矿带。

在成矿带内分布着迄今所知山东陆块最老的(＞2900Ma)中太古代麻粒岩相变质沉积岩系(沂水岩群)、新太古代绿岩带(泰山岩群)、古元代低级变质含铁岩系(济宁岩群)、古生代海相沉积岩系和海陆交互相含煤岩系及中、新生代陆相沉积岩系以及太古宙—元古宙和中生代侵入岩系。鲁西绿岩带是本区新太古代铁、金矿的主要赋矿层位。

鲁西绿岩带分布在郯庐断裂以西的鲁西断块内，绿岩带被花岗质岩石分割成若干个残块，大致沿北西向展布，其中在泰安-新泰一带较发育。绿岩带地层主要由泰山岩群低角闪岩相为主的变质岩系组成，自下而上划分为雁翔关组、山草峪组、柳行组。在雁翎关地区绿岩带的岩石最发育，地层厚度达3229m，其中超镁铁质火山岩占总厚度的17%，镁铁质火山岩占18%，安山质-长英质火山岩占5%，沉积岩占60%。

包围绿岩带的花岗质岩石主要包括蒙山片麻状英云闪长岩岩体，泰山-徂徕山花岗闪长岩-二长花岗杂岩体，峄山-望母山花岗闪长岩-二长花岗岩杂岩体和新甫山、四海山等钾质花岗岩体。

同位素年代学资料表明，鲁西绿岩带中绿岩的形成时代大约2800Ma，在2700～2500Ma间经历了多期构造变形和变质作用。花岗质岩石的侵位年龄在2600～2500Ma间。所以，整体上鲁西绿岩带的形成及演化大致是从2800Ma左右的火山作用开始，至2500Ma左右，以钾质花岗岩体的侵位为止。

本成矿带的新太古代铁、金成矿系列的产出与鲁西绿岩带的形成和演化密切相关：①条带状铁建造型铁矿床、绿岩带初生型金矿床的产出，严格受绿岩带层序的控制，分别产于不同层位——铁矿床主要产于泰山岩群雁翎关组和山草峪组，其一在雁翎关组的中上部和顶部，主要是以角闪石岩夹黑云变粒岩、绿片岩为主的岩石组合内，是一套原岩为超镁铁质-镁铁质熔岩为主的火山喷发相岩石组合，相当绿岩带层序的下部，例如沂源韩旺铁矿床；其二是在山草峪组的中下部，以黑云变粒岩及黑云变粒岩夹斜长角闪岩为主的岩石组合中，是一套原岩为凝灰岩-泥砂质沉积岩为主夹镁铁质火山岩的组合，相当于绿岩带层序的中上部，例如苍峄铁矿床。金矿床主要产于柳行组中亚组顶部，是在一套绢英片岩、绢云片岩、二云片岩等浅色片岩夹少量黑云片岩、云母变粒岩的组合中，相当于绿岩带层序的上部，例如西南峪-柳杭金矿化带的化马湾金矿床。②条带状铁建造和所赋存的绿岩带发生了同褶作用，韩旺、苍峄等矿区均位于复向斜褶皱内，褶皱构造对形成工业矿床起着重要的控制作用。③铁矿体经受了同绿岩带一致的变质作用，矿石具有细粒半自形-他形变晶结构，矿石矿物以磁铁矿、假象赤铁矿为主。④柳杭组赋存金矿床部位都经受强烈剪切作用的改造，金矿化带均位于韧性剪切带内，韧性剪切带的产状就是金矿化带的产状。矿石类型为浸染状、细脉浸染状含金属硫化物云母石英片岩型，含矿岩石主要为不同程度糜棱岩化的黄铁矿化绢英片岩、硅化绢云片岩。矿石结构主要为A片变晶结构、压碎结构。与金矿化关系密切的围岩蚀变有黄铁矿化、硅化、绢云母化和碳酸盐化。韧性剪切活动产生的构造热液，对区内绿岩带金矿床的形成起到关键作用。

东平铁矿床是本成矿带条带状铁建造型铁矿床的典型矿床，储量规模最大。已探明储量534亿吨，属超大型矿床。

图4-20 东平铁矿李官集矿段第4线地质剖面简图

(据山东省地矿局第二地质队，1976)

1—第四系；2—泰山岩群山草峪组黑云变粒岩；3—山草峪组条带状铁英片岩；4—山草峪组石榴角闪石英岩；5—破碎带；6—铁矿体

铁矿层赋存于山草峪组中下部，以黑云变粒岩为主，夹斜长角闪岩、黑云片岩、黑云斜长片麻岩及铁矿层。铁矿主矿带赋存于区域紧密复式褶皱的次级同斜向斜构造中，其分布南自郭仑乡任仑，沿340°方向延伸至须城乡小河涯，工程控制长度约15800m，最大控制斜深619m，沿走向、倾向延伸比较稳定。根据矿层分布及构造要素，全区共分为7个矿段，圈定75个矿体。主要矿层集中于李官集、彭集两个矿段，矿层延伸稳定，厚度大，储量集中。矿体呈层状、似层状及透镜状，沿走向、倾向具有变厚、变薄以及分支、尖灭现象。矿层产状与围岩完全一致(图4-20)。

矿石类型主要为角闪石英磁铁矿石、石英角闪磁铁矿矿石，极少量石英磁铁矿(赤铁矿)矿石，以原生矿为主，氧化作用十分微弱。矿石中金属矿物主要为磁铁矿，少量赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿等，脉石矿物以角闪石、透闪石、阳起石、石英为主，其次为黑云母、绿泥石以及石榴子石等。矿石具条纹、条带状构造。矿石品位可溶铁平均为2459%，硅质含量45%～55%，硫、磷含量一般较低；另外矿石中硅酸盐类矿物很多，以致硅酸铁含量比较高，其含量变化在012%～1544%之间。

图4-21 泰安化马湾金矿床地质略图

(据石玉臣等，2002)

化马湾金矿床是本区绿岩带型的典型金矿床。矿床产于泰安市市郊的西南峪、化马湾及新泰市的大柳杭一带。矿体赋存在泰山岩群柳杭组中亚组顶部的一套绢英片岩、绢云片岩、二云片岩等浅色片岩夹少量黑云片岩及云母变粒岩的地层中。该套地层含金背景较高，平均7242×10-9。经受强烈的韧性剪切作用的改造后，韧性剪切带控制了金矿化带产于其中下部(图4-21)。含矿岩系的底板为绿片岩和斜长角闪岩夹少量黑云片岩，顶板为斜长角闪岩或角闪片岩。金矿化带总体走向约为325°，倾角约为85°，平面上具膨缩和尖灭再现特征，并且具“S”形弯曲之特点。矿化带一般厚度5～8m，最厚达1735m(马云顺等，1991)。已控制的3个矿体，长度为175～935m，最大控制深度250m，矿体厚度为04～307m，平均厚度为127m。总体走向325°，倾角80°以上。矿石品位100×10-6～775×10-6。3个矿体的Au金属量为2814 kg。

矿石特征：矿石类型为浸染状、细脉浸染状含金属硫化物云母石英片岩型(石玉臣等，2002)。含矿岩石主要为黄铁矿化绢英片岩、二云石英片岩、硅化绢云片岩。矿石结构主要为鳞片变晶结构、晶粒状结构、压碎结构、乳浊结构和包含结构。主要构造为浸染状、细脉浸染状、斑点状、交错脉状。其中以浸染状、细脉浸染状常见。矿石矿物主要为自然金。金属矿物为黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、自然银、黄铜矿、辉铜矿、闪锌矿、方铅矿、菱锌矿。非金属矿物主要为石英、水云母、绢云母、斜长石，少量黑云母、绿泥石、碳酸盐矿物。

围岩蚀变发育，与金矿化关系密切的主要有黄铁矿化、硅化、绢云母化和碳酸盐化。

鲁西地区新太古代条带状铁建造型铁矿及绿岩带型金矿是绿岩带(泰山岩群)的一个组成部分，是绿岩带形成演化过程中一定阶段的产物。据徐惠芬(1990)、曹国权等(1996)研究，该区绿岩形成在大洋-大陆之间的过渡性古构造环境，可能属于弧后盆地和岛弧环境。

条带状铁建造型铁矿成矿物质来源于海底火山喷发作用，铁质来源与绿岩带早期基性火山活动关系密切，在海盆内近火山或远火山环境中，胶状氢氧化铁和二氧化硅交替沉积，形成硅铁沉积建造，当TFe＞25%时就成为铁英岩(铁矿)，后经区域变质、变形，铁建造产生重结晶作用及片理化作用，没有发生矿与非矿的质的变化。

绿岩带上部的有高金背景的柳杭组是绿岩带型金矿成矿物质条件和基础。当绿岩带地层受到太古宙TTG岩系的侵入而被改造，形成富含绿岩带残留体的花岗岩-绿岩带时，这时发生的韧性剪切带对形成金矿床起到严格的控制作用，使金矿体有的定位于绿岩带的残留体中韧性剪切带内；有的定位于TTG 岩系与绿岩带残留体之间的韧切剪切接触带内(石玉臣等，2002)。