王繼芳，安茂國，徐然，支成龍，黃坤朋，尚振，朱寧

(山東省魯南地質(zhì)工程勘察院(山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)大隊)，山東 兗州 272100)

0 引言

魯中隆起區(qū)位于沂沭斷裂帶西側(cè)，為華北板塊魯西隆起區(qū)中的一個三級構(gòu)造單元[1]，面積約占魯西隆起區(qū)面積的75%。魯中隆起區(qū)不僅賦存有豐富的鐵、金、銅、石灰?guī)r、飾面花崗巖、石膏、耐火黏土、金剛石、巖鹽等礦產(chǎn)資源，同時也是山東省稀土礦的重要產(chǎn)地。山東省已探明稀土資源儲量在全國位居第五，其中探明資源量99%以上分布于魯中隆起區(qū)。目前山東省已發(fā)現(xiàn)稀土礦床(點)8處，礦化點13處，其中魯中隆起區(qū)有稀土礦(點)6處，礦化點10處(表1，圖1)[2]，而且點多面廣，顯示出區(qū)內(nèi)較好的找礦前景和巨大的資源潛力。因此深入分析魯中隆起稀土礦成礦地質(zhì)條件，總結(jié)稀土成礦規(guī)律，對指導(dǎo)今后山東省稀土礦勘查、實現(xiàn)稀土找礦突破具有重要意義。

1 資源現(xiàn)狀

魯中隆起區(qū)是山東省稀土資源的重要產(chǎn)地，以輕稀土為主，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，找礦線索多，顯示了較好的找礦前景。自1961年根據(jù)航空放射性異常在郗山地區(qū)發(fā)現(xiàn)并評價了微山縣郗山稀土礦以來，區(qū)內(nèi)又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了蘭陵縣龍寶山、章丘區(qū)胡家莊、萊蕪區(qū)榆林、淄博市西石馬、薛城區(qū)關(guān)帝廟等稀土礦床(點)，并發(fā)現(xiàn)多處稀土礦化點。

表1 山東省稀土礦床(點)和礦化點一覽表

成礦類型主要為巖漿熱液型，個別礦化點為偉晶巖型或沖洪積型。區(qū)內(nèi)巖漿熱液型稀土礦以郗山稀土礦為典型礦床，因此又稱郗山式稀土礦[3]；主要為與中生代堿性正長巖、碳酸巖有關(guān)的稀土礦[4-9]，局部分布有與古生代加里東期金伯利巖有關(guān)的巖漿熱液型礦化點[10]。

1.1 與中生代堿性正長巖有關(guān)的巖漿熱液型稀土礦(點)

該類型稀土礦(點)主要分布在魯中隆起區(qū)的南部，已發(fā)現(xiàn)的稀土礦(點)有郗山稀土礦、蘭陵龍寶山稀土礦和薛城關(guān)帝廟稀土礦點[11]。

郗山稀土礦為省內(nèi)主要稀土礦床，為1961年山東省地質(zhì)廳802隊發(fā)現(xiàn)，后由山東省地質(zhì)局第二地質(zhì)隊勘查評價，截至2021年底，郗山稀土礦累計探明稀土氧化物資源儲量68.8萬t，平均品位(TRE2O3)3.51%；另有低品位稀土氧化物量29.2萬t，平均品位0.75%；礦床規(guī)模為大型；也是省內(nèi)唯一開發(fā)利用的稀土礦床，礦山自投產(chǎn)至2020年12月31日，累計動用稀土氧化物量48020t。

龍寶山稀土礦為山東省魯南地質(zhì)工程勘察院在2020—2022年開展稀土礦調(diào)查評價時發(fā)現(xiàn)的，估算TRE2O3量14.5萬t，平均品位2.12%；另有低品位TRE2O3量2.2萬t，平均品位0.91%；礦床規(guī)模已達中型。

1.2 與中生代碳酸巖有關(guān)的巖漿熱液型稀土礦(點)

該類型稀土礦(點)主要分布在魯中隆起區(qū)的北部，已發(fā)現(xiàn)的稀土礦點有章丘區(qū)胡家莊、萊蕪榆林和淄博西石馬稀土礦點。

胡家莊稀土礦點為1973年山東省地質(zhì)局第一地質(zhì)隊發(fā)現(xiàn)的，估算低品位稀土氧化物總量(TRE2O3)9994.5t，平均品位1.01%；另估算五氧化二鈮(Nb2O5)321t，磷礦石(P2O5)97.1萬t[9]。

在魯中隆起的北部，還發(fā)現(xiàn)一些與中生代碳酸巖有關(guān)的巖漿熱液型稀土礦化點，如萊蕪安子灣、西抬頭、西腰關(guān)、北銅山南等，但均未估算稀土資源量。

1.3 與古生代金伯利巖有關(guān)的巖漿熱液型稀土礦點

該類型稀土礦點主要分布在魯中隆起的中部，已發(fā)現(xiàn)的稀土礦化點有蒙陰白馬莊、西峪、坡里等3個，但均未估算資源量[10]。

1.4 與新太古代偉晶巖有關(guān)的稀土礦

該類型稀土礦(點)僅在魯中隆起的北部發(fā)現(xiàn)了沂源北大巖稀土礦化點，未估算資源量。

1.5 第四系沖積型稀土礦

該類型稀土礦僅在魯中隆起的中部發(fā)現(xiàn)了蒙陰廟子后、李家榛子崖稀土礦化點，為蒙陰白馬莊、西峪稀土礦化點的風(fēng)化沖積而成，均未估算資源量。

2 成礦地質(zhì)背景

魯中隆起處于華北板塊(Ⅰ)、魯西隆起區(qū)(Ⅱ)的中部，位于沂沭斷裂帶西側(cè)，區(qū)內(nèi)有Ⅳ級構(gòu)造單元10個，Ⅴ級構(gòu)造單元35個(圖1)。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造演化十分復(fù)雜；地層發(fā)育較為齊全，巖漿巖發(fā)育。稀土礦成礦地質(zhì)條件好。

2.1 地層

區(qū)內(nèi)地層發(fā)育，除缺失志留系、泥盆系外，自中太古界至第四系皆有分布。區(qū)內(nèi)僅在蒙陰的聯(lián)城鎮(zhèn)和高都鎮(zhèn)一帶的第四紀山前組地層中發(fā)現(xiàn)蒙陰廟子后、李家榛子崖；沉積型稀土礦化點，為該區(qū)的常馬莊和西峪金伯利巖帶中的稀土礦石風(fēng)化后，其中的獨居石等耐風(fēng)化的稀土礦物經(jīng)沖洪積后重新富集而成。另外魯中隆起區(qū)內(nèi)的沉積地層可作為稀土礦的圍巖賦存，如龍寶山稀土礦的寒武紀長清群地層，胡家莊、西石馬地區(qū)的長清群和馬家溝群地層，局部成為稀土礦的圍巖。

1—一級單元界線；2—二級單元界線；3—三級單元界線；4—四級單元界線；5—五級單元界線；6—斷層及推測斷層；7—不整合界線；8—凹陷區(qū)；9—隆起區(qū)；10—魯中隆起邊界線；11—大型稀土礦；12—中型稀土礦；13—稀土礦點；14—稀土礦化點圖1 魯中隆起大地構(gòu)造單元及稀土礦床(點)分布圖

2.2 構(gòu)造

魯中隆起區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要發(fā)育NW向帚狀構(gòu)造；并且以魯中隆起區(qū)中部的新泰-泗水-平邑-蒙陰地區(qū)為中心,向外發(fā)育同心環(huán)狀和放射狀斷裂。主要斷裂為NW向，其次有NE向、近EW向、近SN向等。區(qū)域性構(gòu)造控制了本區(qū)地層、次級構(gòu)造和巖漿巖的展布。受區(qū)域性構(gòu)造的影響，次一級的小型構(gòu)造十分發(fā)育。構(gòu)造為巖漿的侵入、含礦氣水熱液的運移和稀土礦的富集提供了通道和儲存空間；是本區(qū)稀土礦的主要控礦因素之一。魯中隆起區(qū)已發(fā)現(xiàn)的稀土礦(點)、礦化點均分布在V級構(gòu)造單元的凸起區(qū)，南部的有嶧城凸起、尼山凸起，中部的有蒙山凸起、新甫山凸起、馬牧池凸起，北部的有泰山凸起、博山凸起、魯山凸起、沂山凸起(圖1)[12-13]。

2.3 巖漿巖

魯中隆起區(qū)主要發(fā)育新太古代和中生代侵入巖，局部發(fā)育少量中元古代、古生代和新生代脈巖等。

新太古代基底侵入巖分布廣，期次多，巖性復(fù)雜。主要巖性有二長花崗巖、花崗閃長巖、英云閃長巖等。在郗山龍寶山和萊蕪榆林一帶，局部為稀土礦的圍巖。魯中隆起區(qū)新太古代侵入巖稀土元素總量偏高的侵入巖有6個序列的15個單元(表2)[14]，其稀土元素總量∑REE為(275.12～671.45)×10-6。另外新太古代侵入巖中的變閃長巖(春陽坡)∑REE為448.32×10-6，中粗粒二長花崗巖(蒙陰北)∑REE為388.65×10-6，鉀長花崗巖(平邑四海山)∑REE為343.29×10-6，片麻狀花崗閃長巖(新泰樓德)∑REE為506.53×10-6等，稀土元素含量均較高。目前在區(qū)內(nèi)新太古代侵入巖中尚未發(fā)現(xiàn)稀土礦床(點)，僅在沂源北大巖地區(qū)，在松山中粒二長花崗巖衍生的偉晶巖中發(fā)現(xiàn)稀土礦化，最高品位1.50%。

表2 魯中隆起區(qū)稀土元素總量偏高的侵入巖一覽表[1，14-16]

區(qū)內(nèi)古生代侵入巖僅發(fā)育常馬莊單元金伯利玢巖，集中分布在蒙陰的常馬莊、西峪至坡里一帶，其稀土元素總量ΣREE為(497.06～1120.14)×10-6，一般礦化品位較低，RE2O3為0.15%～0.40%，局部達0.50%～2.50%，和金剛石礦相伴生，具有綜合利用價值。金伯利玢巖成脈狀，巖管狀，規(guī)模較小。為區(qū)內(nèi)金剛石礦和稀土礦的成礦母巖。

中生代侵入巖分布較廣，期次較多，巖性較復(fù)雜。除表2中的大朝陽、核桃園和東明生單元外，郗山、沙溝、關(guān)帝廟、鹿野、腰關(guān)、崔家溝和東馬山單元均與目前區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的稀土礦床(點)關(guān)系密切，這7個單元的侵入巖是區(qū)內(nèi)稀土礦的成礦母巖，是區(qū)內(nèi)稀土礦主要的控礦因素。巖性為堿性巖和碳酸巖，其稀土元素含量及有關(guān)參數(shù)見表3(資料來自1∶5萬區(qū)調(diào))。

元古代和新生代侵入巖區(qū)內(nèi)僅分布少量脈巖，未發(fā)現(xiàn)與稀土礦哈有關(guān)。

3 地球物理、地球化學(xué)特征

3.1 放射性異常特征

1959年至今，1∶2.5萬～1∶100萬比例尺的航空放射性測量覆蓋魯中隆起基巖出露區(qū)，圈定了較多的放射性異常，部分異常已進行了查證工作。這些異常區(qū)根據(jù)查證均與各類巖體、蝕變地質(zhì)體、構(gòu)造破碎帶對應(yīng)較好；異常規(guī)模和強度較大、形態(tài)較好。

微山縣郗山一帶圈定的Г-22-63異常，呈NW向的橢圓形，形狀規(guī)則。峰值最高達21γ以上，是形態(tài)最規(guī)則的航放異常；1962年在檢查該異常時發(fā)現(xiàn)了郗山稀土礦床[14]。

薛城2處航放異常分布在匡山頭(Г-22-61)和東托(Г-22-62)一帶，2處航放異常規(guī)模大，強度高，與中生代巖體對應(yīng)較好，具礦致異常特征。經(jīng)查證發(fā)現(xiàn)關(guān)帝廟稀土礦點1處[11]。

在蘭陵縣龍寶山一帶圈定的Γ-18-60異常，該異常規(guī)模較大，異常中心明顯，放射性強度較大，異常形態(tài)好，尤其是南部的龍寶山次級異常，具有典型的礦致異常特征；1997年在檢查龍寶山放射性異常時發(fā)現(xiàn)了龍寶山稀土礦床，圈定了9個稀土礦體，與異常對應(yīng)較好[15-16]。

沂源2處航放異常(Г-16-56)和(Г-16-57)分布在沂源北大巖一帶。經(jīng)查證，在該區(qū)基底花崗偉晶巖中發(fā)現(xiàn)稀土礦化。

因此γ能譜測量是稀土找礦的重要手段和標志。

3.2 地球化學(xué)特征

1980—1992年完成的山東省1∶20萬水系沉積物地球化學(xué)測量掃面，覆蓋了魯中隆起基巖出露區(qū)，分析項目包含了與稀土礦有關(guān)的La、Y兩元素，總結(jié)了區(qū)內(nèi)基巖區(qū)La、Y等元素的含量分布和分散濃集規(guī)律。通過水系沉積物測量共圈定稀土元素La元素異常126個、Y元素異常138個；同時圈定放射性元素U、Th元素異常。魯中隆起基區(qū)鑭的平均含量為40.6×10-6，最大值500×10-6，最小值9.70×10-6，異常下限60.8×10-6。釔的平均含量為24.60×10-6，異常下限為25.93×10-6。魯中隆起區(qū)鑭、釔的高背景區(qū)、異常區(qū)主要分布在蒙陰—垛莊一帶的元古代侵入巖分布區(qū)，圈出稀土綜合異常13個。微山縣郗山稀土礦是山東省唯一的稀土金屬礦山，地球化學(xué)異常圖上礦區(qū)周圍有釔異常分布，礦區(qū)本身沒有異常反映。

4 典型礦床特征

魯中隆起區(qū)發(fā)現(xiàn)稀土礦床(點)6處(表1)，均為與堿性巖-碳酸巖有關(guān)的巖漿熱液型稀土礦床，其中郗山稀土礦為大型，蘭陵縣龍寶山稀土礦為中型，其他均為礦點。區(qū)內(nèi)稀土礦以郗山稀土礦為最典型。

郗山稀土礦圍繞郗山剝蝕殘丘展布，嚴格受各期構(gòu)造控制，分布于郗山堿性巖體的頂、底板附近。區(qū)內(nèi)圈定礦體60多個，礦體主要為脈狀，少量為網(wǎng)脈狀(圖2)，偶見浸染狀礦體。礦體走向主要為NW向，傾向SW，傾角40°～60°；少量礦體走向為NNW、NE、NNEE向、近SN向和近EW向等(圖3)。礦體厚度0.30～4.12m，平均2.16m。礦體沿走向長度一般為50～540m，最大長度756.05m，沿傾向延伸一般250～550m。最大延伸852.58m。揭露礦體標高-876.22m～+27.55m。脈狀礦體品位高，TRE2O3含量一般3.50%～25.60%，平均品位4.51%，單樣品最高達59.00%；細脈浸染型礦體TRE2O3含量0.50%～4.37%。礦體延伸穩(wěn)定，局部有分支、復(fù)合、膨大、尖滅再現(xiàn)等現(xiàn)象，礦體賦存于基底花崗閃長巖和正長巖體內(nèi)，主要賦存在距中生代堿性巖體接觸帶間距100m的范圍內(nèi)，漸遠礦脈的數(shù)量及礦化強度顯著減弱。其中、-1、①、⑥、盲1號礦體為區(qū)內(nèi)主礦體。礦石類型主要為含稀土石英重晶石碳酸巖，少量為含稀土霓輝石英正長巖、含稀土霓輝石巖等。礦體與圍巖界線分明，圍巖為片麻狀中粒花崗閃長巖及正長巖[17]。

圖2 郗山稀土脈狀、網(wǎng)脈狀礦體

1—第四系；2—新太古代變質(zhì)巖系；3—燕山早期霓輝石石英正長斑巖；4—中生代燕山早期閃長玢巖；5—輕稀土礦體及編號圖3 郗山稀土礦礦床地質(zhì)略圖

礦體中礦石礦物以氟碳鈰礦為主，其次為氟碳鈣鈰礦，另含碳酸鈰鈉礦、菱鈣鍶鈰礦、硅鈦鈰礦、獨居石、富鈾燒綠石、釷石、黃銅礦、方鉛礦、鉬鉛礦、閃鋅礦、輝鉬礦、水針鐵礦和鉛鐵礬等。脈石礦物由石英、重晶石、碳酸鹽、螢石、鈦鐵金紅石、白云母、軟、硬錳礦、赤鐵礦、蛋白石、玉髓、硫化物殘余和鈦鐵金紅石組成。氟碳鈰礦顆粒粗大，易采易選，精礦品位高，回收率也較高，經(jīng)濟價值大[18]。

5 控礦因素

魯中隆起區(qū)發(fā)現(xiàn)稀土礦床成礦類型主要為巖漿熱液型，礦化點中有1處偉晶巖型，2處為沖洪積沙礦型。沖洪積沙礦型為內(nèi)生稀土礦經(jīng)風(fēng)化后，經(jīng)沖洪積重新富集而成。內(nèi)生稀土礦均與相關(guān)的巖漿巖和構(gòu)造關(guān)系密切，稀土礦主要控礦因素為與稀土礦成因相關(guān)的巖漿巖和構(gòu)造作用。魯中隆起區(qū)在加里東期、印支期、燕山期和喜馬拉雅期強烈活動，尤其在燕山期發(fā)生多期次大規(guī)模的構(gòu)造活動，在區(qū)內(nèi)形成了大量的斷裂構(gòu)造；伴隨強烈的構(gòu)造活動，發(fā)生了多期次的巖漿熱事件。

區(qū)內(nèi)內(nèi)生稀土礦均分布在區(qū)域性大型構(gòu)造帶的次級小型構(gòu)造中，嚴格受構(gòu)造控制，在構(gòu)造內(nèi)富集成礦。成礦前和成礦期的構(gòu)造對成礦有利，成礦后的構(gòu)造對礦體有破壞作用。稀土礦床(點)的分布受區(qū)域性斷裂構(gòu)造控制，區(qū)域性斷裂是有利的控巖和控礦構(gòu)造，其次級不同方向的構(gòu)造是有利的控礦和賦礦構(gòu)造，控制著礦床、礦體的生成和展布。

區(qū)內(nèi)稀土礦均與中生代巖漿活動關(guān)系密切，巖漿活動為稀土礦提供了成礦物質(zhì)來源和含礦熱液，多期次多階段的巖漿活動，為成礦元素活化遷移和聚集成礦提供了有利條件。含礦的氣水熱液或熔融體沿深大斷裂運移，受近地表構(gòu)造控制，在有利部位富集成礦。魯中隆起區(qū)對稀土礦成礦有控制作用的巖漿巖有中生代燕山期堿性雜巖、碳酸巖，古生代金伯利玢巖和太古代偉晶巖，礦體均賦存在堿性雜巖-碳酸巖、花崗偉晶巖體內(nèi)或其周邊的構(gòu)造裂隙中。

6 成礦規(guī)律

6.1 時間分布

根據(jù)礦體地質(zhì)特征、同位素年齡測試，區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的稀土礦床(點)和礦化點大致可分為4個成礦期，即新太古代、中奧陶紀、白堊紀、第四紀，其中主成礦期為白堊紀，其他3個成礦期僅有少量的礦化點。白堊紀稀土礦均為與中生代堿性巖—碳酸巖有關(guān)的巖漿熱液型，區(qū)內(nèi)探明資源量均為白堊紀成礦期，含大型礦床1處、中型1處、礦點4處，同位素年齡區(qū)間為(94.3±4.2)～(132.958±0.75)Ma；中奧陶紀稀土礦為與中奧陶紀金伯利玢巖有關(guān)的巖漿熱液型，區(qū)內(nèi)有礦化點3個，同位素年齡區(qū)間為(456±8)～(457±7)～(466.3±0.3)Ma。新太古代成礦期區(qū)內(nèi)僅有沂源縣北大巖偉晶巖型稀土礦化點1處；第四紀成礦期區(qū)內(nèi)有沖洪積砂礦型稀土礦化點2處(表4)[19-21]。

表4 魯中隆起區(qū)稀土礦床(點)和礦化點時空分布特征一覽表

6.2 空間分布

魯中隆起區(qū)發(fā)現(xiàn)的稀土礦床(點)和礦化點分布與其相關(guān)的巖漿巖分布特點相一致，分布面廣而有相對集中，大致呈南、中、北3個稀土礦集區(qū)；即魯中隆起區(qū)南部與中生代堿性巖有關(guān)的巖漿熱液型稀土礦分布區(qū)，有郗山、龍寶山和關(guān)帝廟稀土礦床(點)；魯中隆起區(qū)的北部與中生代碳酸巖有關(guān)的巖漿熱液型稀土礦分布區(qū)，有胡家莊、榆林、西石馬稀土礦點和安子灣、西抬頭、西腰關(guān)、銅山南等稀土礦化點；魯中隆起區(qū)中部與古生代金伯利玢巖有關(guān)的巖漿熱液型稀土礦分布區(qū)，有蒙陰常馬莊、西峪、坡里等稀土礦化點，以及由金伯利玢巖礦化點風(fēng)化后經(jīng)沖洪積形成的砂礦型稀土礦化點，如廟子后和李家榛子崖礦化點。各礦床(點)和礦化點具體大地構(gòu)造位置見表4[1]。其中魯中隆起區(qū)南部為主要的稀土礦分布區(qū)，含大型、中型和稀土礦點各一個，成礦條件優(yōu)越，極具找礦潛力。

6.3 礦質(zhì)來源

根據(jù)魯中隆起區(qū)已知的內(nèi)生稀土礦床(點)特征、巖礦石地球化學(xué)特征、穩(wěn)定同位素示蹤、激光拉曼光譜和流體包裹體特征等，通過定性或定量分析測試，無論是郗山、龍寶山、關(guān)帝廟等與堿性巖有關(guān)的稀土礦(點)，胡家莊、榆林等與碳酸巖有關(guān)的稀土礦點，還是常馬莊、西峪、坡里等與金伯利玢巖有關(guān)的礦化點，其礦質(zhì)來源均主要為富集地幔，富含稀土元素的地幔巖漿在上侵和成礦過程中又富集了部分地殼中的稀土元素[22-27]。

6.4 礦床共生規(guī)律

(1)魯中隆起區(qū)稀土礦床(點)稀土元素均有賦存，但含量差異明顯，以輕稀土元素為主，含量大于96%，主要稀土元素為Ce、La、Nd、Pr、Sm等，局部重稀土元素Y含量稍多，可綜合利用，其他重稀土元素含量很少。稀土礦物主要為氟碳鈰礦、氟碳鈣鈰礦，其次為鈰磷灰石、獨居石等。區(qū)內(nèi)稀土礦Nb2O5含量較高，局部達0.01%～0.02%或以上，此含量有綜合利用價值。而鉭含量低，是富鈮而貧鉭。礦石類型為含鈮鈰族稀土型。Sr、Th含量較高，但分布不均，經(jīng)選礦富集時可回收；如胡家莊礦Sr含量0.5%、Th含量0.02%，郗山礦Sr、Th含量分別為1.152%、0.038%，龍寶山礦Sr、Th含量分別為0.136%、0.01%。

(2)與中生代堿性巖有關(guān)的稀土礦金、銀元素含量高，如郗山礦局部銀含量可綜合利用，龍寶山礦局部伴生金礦，可綜合利用。與中生代碳酸巖有關(guān)的熱液型稀土礦多伴生鐵、磷，兩種元素均達到伴生礦物綜合利用指標。與中奧陶紀金伯利玢巖有關(guān)的熱液型稀土礦伴生金剛石。

7 找礦前景分析

魯中隆起區(qū)稀土成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，以巖漿熱液型稀土礦為主，偉晶巖型和沖洪積砂礦型稀土礦僅發(fā)現(xiàn)少量稀土礦化點。通過對魯中隆起區(qū)稀土成礦地質(zhì)條件和已知稀土礦床(點)的分析研究，認為該區(qū)具有較好的找礦前景。

7.1 劃分成礦遠景區(qū)和找礦靶區(qū)

通過對魯中隆起區(qū)稀土成礦地質(zhì)條件的分析和對區(qū)內(nèi)典型稀土礦床的剖析，總結(jié)區(qū)內(nèi)稀土礦成礦控礦因素，結(jié)合地、物、化、遙等各項找礦預(yù)測標志，結(jié)合區(qū)內(nèi)與稀土成礦有關(guān)的堿性巖體、碳酸巖體和偉晶巖體特征，獨居石、釷石等重砂異常特征，鑭、釔等地球化學(xué)異常特征，γ能譜異常特征及稀土礦床(點)的分布特征等，在魯中隆起區(qū)內(nèi)劃分成礦遠景區(qū)3個(圖4)。其中郗山-龍寶山稀土礦遠景區(qū)為A級、胡家莊-北大巖稀土礦遠景區(qū)為B級、蒙陰稀土礦遠景區(qū)為C級。在3個成礦遠景區(qū)內(nèi)又進一步劃分了11個稀土找礦靶區(qū)，其中A級找礦靶區(qū)2個，B級找礦靶區(qū)4個，C級找礦靶區(qū)5個(表5)。根據(jù)找礦靶區(qū)成礦信息的差異、成礦有利級別，安排稀土勘查工作先A級，后B級，再C級。

郗山-龍寶山稀土礦遠景區(qū)：A級。位于魯中隆起(Ⅲ)的南部，跨嶧城凸起和尼山凸起，面積2000km2。區(qū)內(nèi)發(fā)育較大斷裂有嶧山斷裂、棗莊斷裂、曹王墓斷裂、龍輝斷裂、尼山斷裂和獨角斷裂等，區(qū)內(nèi)NW、NNW、NE、NEE、SN和EW向等次級構(gòu)造發(fā)育，其中前4組斷裂在郗山-關(guān)帝廟地區(qū)多見，尤其是NW、NE向次級斷裂是主要的控礦、賦礦構(gòu)造；在龍寶山地區(qū)圍繞龍寶山堿性雜巖體還發(fā)育放射狀構(gòu)造和環(huán)狀構(gòu)造。區(qū)內(nèi)發(fā)育燕山晚期郗山堿性雜巖體(郗山、關(guān)帝廟一帶)和龍寶山堿性雜巖體(龍寶山一帶)，巖漿巖規(guī)模大，分布廣，期次多。與稀土成礦關(guān)系密切的燕山期巖漿巖有沙溝序列細粒含霓輝石英正長巖、細粒含黑云輝石正長巖、細粒含磷灰石黑云母角閃石巖等，銅石序列中細斑石英正長斑巖和中細斑霓輝二長斑巖，為稀土礦的成礦母巖。區(qū)內(nèi)圈定了4處航放異常，異常規(guī)模和強度較大，異常形態(tài)好。在郗山一帶大于1000γ的地面放射性異常25處，在龍寶山圈定地面γ能譜異常14處，在關(guān)帝廟一帶圈定地面γ能譜異常26處，γ能譜異常與中生代堿性雜巖體和稀土礦(化)體對應(yīng)較好。區(qū)內(nèi)存在較明顯的La、Y地球化學(xué)異常及獨居石、釷石重砂異常，獨居石自然重砂異常與放射性異常及礦體分布吻合程度較高。區(qū)內(nèi)礦化蝕變標志明顯，礦化線索眾多。并發(fā)現(xiàn)大型稀土礦1處、中型1處、礦點1處。其中郗山稀土礦發(fā)現(xiàn)稀土礦脈60多條，龍寶山稀土礦發(fā)現(xiàn)稀土礦體9條，關(guān)帝廟稀土礦點發(fā)現(xiàn)稀土礦體3條，多數(shù)稀土礦體沿走向和傾向未封閉，延伸趨勢明顯，有待進一步的追索勘查。因此郗山-龍寶山稀土礦遠景區(qū)找礦潛力大，找礦前景好，是區(qū)內(nèi)稀土找礦潛力最大的遠景區(qū)[7-8,28]。

1—一級單元界線；2—二級單元界線；3—三級單元界線；4—四級單元界線；5—五級單元界線；6—斷層及推測斷層；7—不整合界線；8—凹陷區(qū)；9—隆起區(qū)；10—魯中隆起邊界線；11—大型稀土礦；12—中型稀土礦；13—稀土礦點；14—稀土礦化點；15—成礦遠景區(qū)；16—找礦靶區(qū)圖4 魯中隆起稀土成礦遠景區(qū)和找礦靶區(qū)分布圖

胡家莊-北大巖稀土礦遠景區(qū)：B級。本遠景區(qū)面積4300km2。位于魯中隆起的北部，萊蕪弧形斷裂的外側(cè)。區(qū)內(nèi)較大斷裂有NW向的銅冶店-孫祖斷裂、五色崖斷裂、文祖斷裂、近SN向的姚家峪斷裂和NE向的上五井斷裂，控制了本區(qū)地層、構(gòu)造和巖漿巖的展布。區(qū)內(nèi)發(fā)育次一級的NW向、NE向、近EW向、近SN向4組斷裂。區(qū)內(nèi)地層發(fā)育寒武系和奧陶系。巖漿巖主要發(fā)育新太古代二長花崗巖，在遠景區(qū)東部發(fā)育少量新太古代偉晶巖，在北大巖一帶發(fā)現(xiàn)有稀土礦化。另外在遠景區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育中生代碳酸巖和斑狀蛭石化含磷灰石云母巖，在章丘胡家莊、萊蕪榆林，博山西石馬、楊家泉等東西約50km范圍內(nèi)斷續(xù)分布100多個碳酸巖體，以巖床、巖脈、巖管形式產(chǎn)出，碳酸巖巖床、巖脈厚度較小，單個侵入體一般長幾十米至數(shù)千米，寬0.5m至10余米。該侵入巖與稀土礦關(guān)系密切，為區(qū)內(nèi)稀土礦的成礦母巖。在北大巖有航放異常2處，在榆林一帶碳酸巖體放射性異常明顯，圈定放射性異常4個，本區(qū)有多處La、Y等地球化學(xué)異常，尤其La化學(xué)異常在胡家莊—榆林一帶十分突出，分布面積較大。另外區(qū)內(nèi)有已知的3處稀土礦點，礦化線索較多。在已知礦(化)體的走向和傾向上追索勘查是有效的找礦方法。因此本區(qū)具有較好的找礦前景[29]。

蒙陰稀土礦遠景區(qū)：C級。位于魯中隆起的中部，面積1100km2。區(qū)內(nèi)發(fā)育較大斷裂有NW向蒙山斷裂、銅冶店-孫祖斷裂、新泰-垛莊斷裂、金星頭斷裂，NE向上五井斷裂，近EW向夏蔚斷裂，近SN向彭家嵐子斷裂等，區(qū)內(nèi)次級構(gòu)造發(fā)育，是主要的控礦、賦礦構(gòu)造。遠景區(qū)內(nèi)發(fā)育新太古代侵入巖、古生代奧陶紀加里東期常馬莊單元金伯利巖和中生代燕山期侵入巖；新太古代老牛溝單元、北官莊單元、白馬莊單元、條花峪單元、普照寺單元等侵入巖稀土元素總量較高(表3)，這些侵入巖及其衍生的偉晶巖分布區(qū)是稀土找礦的有利區(qū)段。如老牛溝單元片麻狀中細粒奧長花崗巖分布于沂南馬牧池一帶，約10km2，稀土元素總量為671.45×10-6，屬特高含量巖石。區(qū)內(nèi)發(fā)育鑭、釔地球化學(xué)異常和獨居石重砂異常，是尋找稀土礦的重要標志。古生代金伯利巖與稀土成礦關(guān)系密切。金伯利巖在區(qū)內(nèi)發(fā)育常馬莊、西峪和坡里3個巖帶，發(fā)育11個金伯利巖管、44組巖脈約300多條單脈，金伯利巖不僅是金剛石礦的成礦母巖，而且稀土礦化普遍，RE2O3品位一般為0.15%～0.40%，局部達0.50%～2.5%，具有綜合利用價值，區(qū)內(nèi)有常馬莊、西峪和坡里3個稀土礦化點。另外在常馬莊和西峪2個金伯利巖帶中發(fā)現(xiàn)2個稀土砂礦型礦化點，即蒙陰縣廟子后稀土砂礦點和蒙陰縣李家榛子崖稀土砂礦點，含獨居石、鋯石，平均品位100～368g/m3，最高836g/m3；為內(nèi)生金伯利巖稀土礦點風(fēng)化沖積而成。另外區(qū)內(nèi)中生代侵入巖大朝陽單元稀土元素總量較高，其分布區(qū)具有稀土成礦條件?？傮w認為蒙陰稀土礦遠景區(qū)有一定的找礦前景。

7.2 已有礦床找礦方法探討

魯中隆起區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)稀土礦(點)，除2處礦化點為第四系砂礦型外，其余礦(點)、礦化點成因類型為巖漿熱液型和偉晶巖型，巖漿熱液型和偉晶巖型稀土礦控礦因素為與其相關(guān)的構(gòu)造和巖漿巖，礦體的賦存和分布沿走向和傾向具有一定的穩(wěn)定性和連續(xù)性，因此沿已知稀土礦體走向和傾向追索勘查是稀土找礦的最有效方法和手段[29]。

(1)目前郗山稀土礦勘查主要是圍繞現(xiàn)有采礦權(quán)及其東南和西北兩側(cè)較近地區(qū)，針對NW向礦體進行勘查，根據(jù)目前資料多數(shù)礦體沿走向和傾向均未封閉，且延伸趨勢明顯。根據(jù)物探資料郗山雜巖體在深部向東南和西北兩側(cè)延伸較遠，隱伏巖體范圍遠大于出露范圍。因此在現(xiàn)有礦床的東南和西北兩側(cè)仍有較大的找礦前景。目前郗山礦區(qū)平均勘查深度為-500m，而區(qū)內(nèi)礦體最大鉆孔控制深度為-860m，礦體厚度和品位較大，向深部延伸穩(wěn)定，推測礦床延深大于1000m；因此沿礦體傾向向深部追索勘查，仍有較大資源潛力。以往勘查基本都是針對NW向礦體，而在礦床開采過程中，發(fā)現(xiàn)較多NE、NEE向和近SN向礦體，而且品位高，延伸較穩(wěn)定，因此今后應(yīng)注重對NE、NEE向和近SN向礦體的勘查，其資源潛力不容忽視。

(2)龍寶山稀土礦圈定礦體9個，礦化體15條，均賦存在龍寶山雜巖體內(nèi)及其邊部的構(gòu)造帶中，區(qū)內(nèi)不僅發(fā)育大量成礦前的構(gòu)造，在巖漿巖侵入期也形成了大量的放射狀和環(huán)狀構(gòu)造，都是成礦的有利部位。已知礦(化)體走向有NNW、NE、NEE和近SN向，嚴格沿構(gòu)造帶展布。目前龍寶山稀土礦床勘查程度低，除主要礦體有深部工程外，大多數(shù)礦體僅有少量地表工程或單工程控制，礦體沿走向和傾向均未封閉。如③號主礦體長780.00m，控制斜深239.81m，但沿走向和傾向延伸趨勢明顯；因此沿走向和傾向追索已知礦(化)體，可繼續(xù)擴大礦體資源規(guī)模。龍寶山稀土礦與區(qū)內(nèi)中生代雜巖體關(guān)系密切，雜巖體地表出露面積約3.5km2，但周邊脈巖輻射范圍達30km2；根據(jù)物探資料區(qū)內(nèi)隱伏巖體范圍較大，在雜巖體內(nèi)和邊部均是稀土成礦的有利區(qū)段。并且類比同一成礦遠景區(qū)內(nèi)的同為巖漿熱液型的郗山稀土礦，龍寶山雜巖體分布面積大，剝蝕程度淺，稀土礦向深部可能有較大延伸。因此龍寶山地區(qū)找礦潛力大。

(3)關(guān)帝廟稀土礦點緊鄰郗山礦區(qū)，成礦地質(zhì)條件類似，成礦類型相同，由于該區(qū)南部第四系覆蓋嚴重，在追索勘查已知稀土礦體的同時，可利用物探手段探測該區(qū)中生代隱伏雜巖體范圍和隱伏構(gòu)造，為找礦突破提供依據(jù)。

(4)胡家莊—西石馬地區(qū)分布與中生代碳酸巖有關(guān)的礦點3個、礦化點4個；礦(化)體賦存在小型的構(gòu)造裂隙或寒武-奧陶系巖床中。稀土礦體與控礦構(gòu)造和中生代碳酸巖體關(guān)系密切。區(qū)域大型構(gòu)造發(fā)育，并發(fā)育中生代碳酸巖體100多個，巖體呈脈狀、巖管狀，規(guī)模均不大。由于已知礦(化)點區(qū)巖漿巖規(guī)模小，構(gòu)造為小型裂隙或為地層薄弱面，礦化較弱。區(qū)內(nèi)中生代碳酸巖富含稀土元素，稀土總量(2136.57～5647.96)×10-6(表3)，對稀土成礦較有利。因此利用物探手段尋找較大規(guī)模隱伏碳酸巖體和在碳酸巖體附近尋找較大規(guī)模次級構(gòu)造，是該區(qū)實現(xiàn)稀土找礦突破的有效方法和手段。

(5)注重北大巖偉晶巖型稀土礦的找礦工作。依據(jù)北大巖航放異常、追索勘查礦化線索。如能實現(xiàn)北大巖新太古代偉晶巖型稀土礦找礦突破，將會在魯中隆起區(qū)擴大稀土找礦區(qū)域，因為在魯中隆起區(qū)的沂南、新泰、泗水、鄒城、平邑等多地都有較多新太古代偉晶巖的分布，這些地區(qū)將會成為新的稀土成礦遠景區(qū)。

(6)常馬莊—坡里稀土礦化與金剛石礦相伴生，雖然古生代金伯利玢巖富含稀土元素，稀土總量高，但受限于巖體規(guī)模較小。因此可在勘查金剛石礦的同時，綜合勘查評價稀土礦。

7.3 加強對其他富含稀土元素侵入巖分布區(qū)的找礦工作

魯中隆起區(qū)與已知稀土礦床(點)、礦化點有關(guān)的侵入巖有8個單元，其稀土元素總量含量均很高(表3)；另外區(qū)內(nèi)還有較多新太古代和中生代侵入巖富含稀土元素，屬稀土元素總量高含量巖石；如中生代核桃園單元，稀土總量523.49×10-6，新太古代老牛溝單元稀土總量671.45×10-6(表3)。但這些單元侵入巖分布區(qū)尚未發(fā)現(xiàn)稀土礦床(點)或礦化點，這些侵入巖分布區(qū)具有稀土成礦地質(zhì)條件，經(jīng)過工作有望實現(xiàn)稀土找礦突破。

7.4 建立典型礦床三維地質(zhì)數(shù)據(jù)庫，指導(dǎo)稀土找礦勘查

郗山稀土礦為魯中隆起區(qū)以致國內(nèi)外典型的巖漿熱液型稀土礦，自發(fā)現(xiàn)以來經(jīng)歷多次的普查、詳查和勘探工作，并且開采多年，積累了大量的探礦、采礦和分析測試資料；因此利用這些豐富的資料建立礦床三維動態(tài)地質(zhì)模型，開展郗山稀土礦三維及蝕變研究，研究礦床展布、礦體的厚度、品位、產(chǎn)狀、礦物組合、礦石化學(xué)組合、稀土元素、礦物蝕變和光學(xué)信息特征及變化規(guī)律，并根據(jù)后期不斷的勘查和開采資料對模型進行修正，用修正后的地質(zhì)模型去推測深部和周邊礦床分布情況，指導(dǎo)下一步的礦區(qū)找礦勘查和礦井生產(chǎn)。不僅可提高礦床深部和外圍的找礦和勘查效果，還可使礦山開采進度計劃更加符合生產(chǎn)實際，提高礦石回采率，并可指導(dǎo)周邊和類似地區(qū)同類型稀土礦找礦勘查。

7.5 加強區(qū)內(nèi)稀土成礦規(guī)律、成礦理論的研究

魯中隆起區(qū)稀土礦研究程度偏低，成礦理論的滯后，對區(qū)內(nèi)稀土成礦類型、礦床成因和成礦地質(zhì)條件的認識不足，制約了區(qū)內(nèi)稀土礦的勘查工作。今后應(yīng)加強對魯中隆起區(qū)稀土成礦理論的研究，加強魯中隆起區(qū)南、中、北3個稀土礦集區(qū)成礦地質(zhì)條件的分析、對成礦類型、成礦期、成礦規(guī)律和成礦機理的研究，加強稀土礦與伴生礦產(chǎn)成礦關(guān)系的研究；盡快提升區(qū)內(nèi)稀土礦研究程度，以較系統(tǒng)成熟的成礦理論為指導(dǎo)，實現(xiàn)魯中隆起區(qū)以致全省稀土找礦重大突破。

如同為與中生代堿性巖有關(guān)的巖漿熱液型稀土礦，郗山稀土礦礦石類型95%以上為含稀土石英重晶石碳酸巖，而龍寶山稀土礦礦石類型95%以上為含稀土構(gòu)造角礫巖，同樣賦存在構(gòu)造帶中，礦石類型卻不同；郗山礦稀土礦物以氟碳鈰礦為主，其次為氟碳鈣鈰礦、碳酸鈰鈉礦等，而龍寶山礦稀土礦物除氟碳鈰礦為主外，還含有較多的褐簾石，稀土礦物也有一定的差異。針對兩個稀土礦的相同和不同之處，分析其礦床成因、成礦機理差異，對稀土找礦有重要作用。

再如龍寶山稀土礦伴生有金礦，加強對龍寶山稀土—金礦床的深入系統(tǒng)的研究，研究稀土礦和金礦各自的礦質(zhì)來源、形成的溫壓條件、成礦機理、先后次序、各自的礦物共生關(guān)系等，厘定成礦流體的演化軌跡、分析該類型礦床中稀土元素和金等貴金屬的富集機制,完善龍寶山礦床的成礦理論，對于指導(dǎo)多種礦產(chǎn)的綜合找礦勘查和其他地區(qū)同類礦床的找礦工作具有重要意義。

8 結(jié)論

(1)通過對魯中隆起區(qū)稀土成礦地質(zhì)特征的系統(tǒng)分析，認為該區(qū)稀土成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。區(qū)內(nèi)構(gòu)造和巖漿巖發(fā)育，各種找礦標志較多而明顯。目前魯中隆起區(qū)發(fā)現(xiàn)稀土礦床(點)和礦化點16處，其中稀土礦床(點)6處，礦化點10處。主要分布在魯中隆起區(qū)南部的郗山-龍寶山、中部的蒙陰、北部的胡家莊-北大巖地區(qū)。成礦類型主要為巖漿熱液型，其中郗山稀土礦為典型礦床；個別礦化點為偉晶巖型或沖洪積型。區(qū)內(nèi)與巖漿熱液型稀土礦有關(guān)的巖漿巖有8個單元，分別為中生代沙溝序列郗山單元、沙溝單元、關(guān)帝廟單元，雪野序列鹿野單元、腰關(guān)單元，銅石序列崔家溝單元、東馬山單元和古生代常馬莊單元；另外區(qū)內(nèi)也有一些新太古代巖漿巖稀土元素含量較高。

(2)本次研究對區(qū)內(nèi)稀土礦成礦規(guī)律進行了總結(jié)。魯中隆起區(qū)稀土礦床(點)和礦化點可分為4個成礦期，即新太古代、中奧陶紀、白堊紀、第四紀；其中主成礦期為白堊紀，同位素年齡區(qū)間為(94.3±4.2)Ma～(132.958±0.75)Ma；其它3個成礦期僅有少量的礦化點。魯中隆起區(qū)發(fā)現(xiàn)的稀土礦床(點)和礦化點大致呈南、中、北3個稀土礦集區(qū)分布；即與中生代堿性巖有關(guān)的巖漿熱液型南部稀土礦集區(qū)，與中生代碳酸巖有關(guān)的巖漿熱液型北部稀土礦集區(qū)，與古生代金伯利玢巖有關(guān)的巖漿熱液型中部稀土礦集區(qū)。內(nèi)生稀土礦礦質(zhì)來源均為富集地幔。區(qū)內(nèi)稀土礦以輕稀土元素為主，含量大于96%，主要稀土元素為Ce、La、Nd、Pr、Sm等，局部重稀土元素Y含量稍多。稀土礦物主要為氟碳鈰礦、氟碳鈣鈰礦，其次為鈰磷灰石、獨居石等。區(qū)內(nèi)稀土礦多伴生有Nb、Sr、Th，另外南部與中生代堿性巖有關(guān)的稀土礦常伴生金、銀，北部與中生代碳酸巖有關(guān)的稀土礦多伴生鐵、磷，中部與中奧陶紀金伯利玢巖有關(guān)的稀土礦伴生有金剛石。

(3)通過對魯中隆起區(qū)找礦前景的分析，區(qū)內(nèi)劃分稀土成礦遠景區(qū)3個，即A級郗山-龍寶山稀土礦遠景區(qū)、B級胡家莊-北大巖稀土礦遠景區(qū)、C級蒙陰稀土礦遠景區(qū)。在成礦遠景區(qū)內(nèi)又進一步劃分了11個稀土找礦靶區(qū)，其中A級找礦靶區(qū)2個，B級找礦靶區(qū)4個，C級找礦靶區(qū)5個。指出了今后區(qū)內(nèi)找礦的方向。