金刚石是国内外公认的战略性新兴矿产之一^[1], 其具有化学稳定性和物理性能优异等特点, 广泛应用于工业、国防等领域。中国的金刚石资源比较稀缺, 迄今为止虽在多个省(自治区)有发现, 但仅在山东省蒙阴和辽宁瓦房店地区探明具工业价值的金刚石原生矿, 且富矿的山东红旗 1号金刚石矿和辽宁 50号金刚石矿均已闭坑停采, 急需寻找新的金刚石资源, 缓解国内供需压力^[2]。目前对于山东省金刚石原生矿的成矿时代还存在许多争论。本文通过对山东省金刚石原生矿地质特征、分布规律、成矿地质条件、成矿时代等方面进行探讨, 确定了其成因类型和成矿时代, 这对进一步开展金刚石原生矿的找矿工作具有重要意义。

山东省金刚石原生矿集区位于华北板块(Ⅰ)、鲁西隆起区(Ⅱ)、鲁中隆起区(Ⅱ_a)、蒙山— 蒙阴断隆(Ⅱ_a5)、蒙山凸起(Ⅱa55)的西北部, 沂沭断裂带西侧60 km, 上五井断裂东侧4.5 km(图1(a))。区域上地层主要有新太古代泰山岩群、寒武纪长清群、九龙群、奥陶纪马家沟群、石炭纪— 二叠纪月门沟群、侏罗纪淄博群、白垩纪莱阳群、青山群、古近纪官庄群及第四纪地层。区内断裂构造发育, 主要有NNE向、NE向、NW向和NWW向4组断裂。NNE向断裂为控制矿带SN向展布的主干断裂, 金伯利岩控矿构造为NNE向和NW向2组断裂的交接复合部位。区域上侵入岩发育, 主要有新太古代望府山单元条带状细粒含黑云英云闪长质片麻岩, 南涝坡序列南盐店细粒变辉长岩, 峄山序列大众桥中粒黑云石英闪长岩, 龟蒙顶单元片麻状中粒含黑云花岗闪长岩, 傲徕山序列蒋峪单元条带状中粒黑云二长花岗岩、条花峪单元弱片麻状中粒含黑云二长花岗岩, 邱子峪单元巨斑状细粒含黑云二长花岗岩, 虎山单元斑状中粗粒二长花岗岩, 松山单元中粒二长花岗岩, 中元古代牛岚单元辉绿岩, 古生代常马庄单元金伯利岩。

图1

Fig.1

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	图1 山东省金刚石原生矿区域背景(a)及金伯利岩带分布(b)[3]Fig.1 Regional geological background of primary diamond ore field and kimberlite belt distribution in Shandong Province[3]

山东省金刚石原生矿主要分布在临沂市蒙阴县境内的常马庄、西峪村和坡里村3个金伯利岩带, 总体走向约为55° , 全长约55 km, 宽15 km。3个岩带走向呈由南向北逐渐向东偏转, 向北东散开, 向南收敛之势(图1(b))。若依次把3个岩带的中心点相连, 连线呈一NW向突出的折线, 且中心点间的距离大致为22 km。其方向性、等距性及左列式展布规律比较明显。

2.1 常马金伯利岩带

常马岩带由8组岩脉和1个岩管组成。总体走向NW345° , 长约14 km, 宽2.5 km, 各岩脉之间呈右列式排列, 走向15° ~35° , 与岩带总体走向呈30° ~50° 夹角。岩带中部岩体比较集中, 在王村有1个岩管(胜利Ⅰ 号大、小岩管)产出, 岩脉向北变稀, 向南只有1条(图1(b), 表1)。胜利Ⅰ 号岩管在地表及浅部由大、小2个管状矿体组成(图2)。二者地表最近距离23 m, 呈EW向列布, 在深部标高+120 m处二者合为一体, 矿体延深至标高-560 m尚未尖灭, 推测向深部仍有延伸 (表1)。常马岩带岩性以斑状镁铝榴石金伯利岩为主。在金伯利岩与围岩接触带处一般有厚度不等的蛇纹石化碎裂岩, 金刚石含量大部分达到工业品位要求。细粒金伯利岩构成了岩脉的边缘, 金伯利角砾岩产在岩管和岩脉的膨大部位。

表1

Tab.1

表1(Tab.1)

表1 山东蒙阴常马庄金伯利岩岩体特征 Tab.1 Statistical analysis of kimberlite rock mass characteristics in Changmazhuang of Mengyin area in Shandong 岩体名称 形态 产状 规模/m 岩性 品位/(mg· m-3) 赋矿地质体 及主要岩性 走向 倾向 倾角/ (°) 长 宽(厚) 红旗1 号岩脉* 分为南、北两脉。北脉由24条小脉组成, 南脉由28条小脉组成 NE30° , 北 脉NE30° , 南脉NE26° 北西, 局部 南东 > 77° 1 450, 北脉 480, 南 脉970 地表北脉平均0.301, 最大3.34; 南脉平均0.187, 最大0.58 斑状镁铝榴 石金伯利岩 平均328.558, 最高1 098.945 新太古代片麻状英云闪长岩 岩体名称 形态 产状 规模/m 岩性 品位/(mg· m-3) 赋矿地质体 及主要岩性 走向 倾向 倾角/ (°) 长 宽(厚) 红旗14 号岩脉* 由24条小脉组成 NE25° 近直 立 880 一般0.2~ 0.5, 最大 3.01, 平 均0.45 金伯利岩角砾岩、斑状镁铝榴石金伯利岩、褐铁矿化硅化金伯利岩 平均20.07 新太古代片麻状英云闪长岩 红旗27 号岩脉* 由11条小脉组成, 可分南、北两段 25° , 北段33° , 南段22° ~30° 北西, 局部 南东 76° ~80° 1 491 平均0.481, 最大2.1 斑状镁铝榴石金伯利岩、细粒金伯利岩、蛇纹石化碎裂岩 北段平均83.655, 南段平均151.861, 总体平均140.37, 新太古代片麻状花岗闪长岩 红旗30 号岩脉* 由10条小脉组成, 分为南、北两段, 北段4条, 南段6条 NE29° ~30° , 北段NE28° ~ 29° , 南段 NE30° 北西或南东 70° ~85° 1 075, 北段 855, 南 段220 一般0.4~ 0.5, 最 大3 斑状镁铝榴石金伯利岩、褐铁矿硅化金伯利岩 平均227.048 新太古代片麻状英云闪长岩 胜利Ⅱ 号岩脉* 由6条小脉组成 NE25° 北西 > 80° 476 平均0.46, 最大1.12 斑状金伯利岩 平均315.334, 最高2142.62 新太古代片麻状英云闪长岩 胜利Ⅲ 号岩脉* 由5条小脉组成 NE33° 北西 75° ~87° 528 平均0.26, 最大0.60 斑状镁铝榴石金伯利岩、细粒金伯利岩 5.556~594.470, 平均132.688 新太古代片麻状英云闪长岩 胜利Ⅵ 号岩脉* 由3条小脉组成 NE30° 北西 83° ~85° 240 一般0.3 斑状镁铝榴石金伯利岩、斑状金云母金伯利岩、蛇纹石化碎裂岩 48.84~202.695, 平均104.4 新太古代片麻状英云闪长岩 埠洼岩脉 1条脉 NE35° > 85° 100 一般0.1, 最大0.3 细粒金伯利岩 3.09 新太古代片麻状英云闪长岩 胜利Ⅰ 号岩管* 由大小2个岩管组成, 地表大管椭圆形, 小管“ L” 形 大岩管 98, 小岩 管43~ 65 大岩管50, 小岩管15 斑状镁铝榴石金伯利岩、金伯利角砾岩 大岩管200~ 500, 小岩管600~800, 最高3 155 新太古代片麻状英云闪长岩 注: *为达到工业品位的岩体。

表1 山东蒙阴常马庄金伯利岩岩体特征 Tab.1 Statistical analysis of kimberlite rock mass characteristics in Changmazhuang of Mengyin area in Shandong

图2

Fig.2

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	图2 胜利I号大、小岩管勘查模型[4]Fig.2 Exploration model of Shengli No.1 rock pipe[4]

2.2 西峪金伯利岩带

西峪岩带按岩脉展布方向可分为NNE向岩带和NW向岩带两部分。NNE向岩带位于新泰— 垛庄断裂主断面的东北侧, 长12 km, 宽0.5~1 km, 由8个岩管、14组岩脉和1个岩床组成。NW向岩带位于新泰— 垛庄断裂主断面的西南侧, 由5个岩体组成, 以岩脉为主(图3)。

图3

Fig.3

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	图3 西峪金刚石矿岩带分布[5]Fig.3 Distribution map of Xiyu kimberlite belt[5]

西峪岩带中岩脉的生成、大小、形态及变化主要受断裂构造控制。断裂主要有2个方向, 以NNE向为主, 其次为NW向。岩脉都在破碎带及密集节理带中断续分布, 呈雁列式或斜列式分布。每条岩脉都由若干条厚薄不等、长短不一的小脉体组成, 岩脉边界一般清楚光滑。岩脉主要岩性为金云母斑状金伯利岩, 北端岩脉受褐铁矿化和硅化较强, 而NW向岩脉岩性为碳酸盐化斑状金伯利岩(表2)。

表2

Tab.2

表2(Tab.2)

表2 山东蒙阴西峪金伯利岩岩体特征 Tab.2 Statistical analysis of kimberlite rock mass characteristics in Xiyu of Mengyin area in Shandong 岩体名称 形态 产状 规模/m 岩性 品位(含量)/ (mg· m-3) 赋矿地质体 及主要岩性 走向 倾向 倾角/(°) 长 宽或厚 红旗2号岩脉* 由24条小脉组成 NE24° NW 75° ~90° 1 300 平均0.67 斑状金云母金伯利岩 平均204.16, 最高837.49 新太古代花岗闪长岩 红旗3号岩脉* 由22条小脉组成 NE8° ~13° SE 43° ~67° 700 一般0.1~0.3, 最大1.5, 平均0.25 斑状金云母金伯利岩 平均30.75 新太古代二长花岗岩 红旗4号岩脉* 由12条小脉组成 NE10° ~15° SE或NW 70° ~80° 380 平均0.38, 最大0.8 斑状金云母金伯利岩 平均86.21, 最高186.10 新太古代二长花岗岩 红旗5号岩脉* 由18条小脉组成 NE10° ~15° SE或NW 80° ~85° > 1 000 0.18~6.3 斑状金伯利岩 平均93.68, 最高391.18 新太古代二长花岗岩 红旗9、10号岩脉* 由9条小脉组成 NE10° NW 70° ~80° 2 100 一般0.3~0.4, 最大1 斑状金云母金伯利岩 平均55.92, 最高177.57 新太古代二长花岗岩 红旗11号岩脉 由28条小脉组成 多为NE5° ~15° , 个别NW SE或NW 70° ~80° 1 670 平均0.47, 最大1.7 细粒金伯利岩 平均9.92 新太古代二长花岗岩 红旗12号岩脉* 由7条小脉组成 多为NE13° , 个别NW SE或NW 68° ~86° 500 平均0.29 斑状金云母金伯利岩 平均43.52, 最高89.06 新太古代二长花岗岩 红旗15号岩脉* 由9条小脉组成 NE10° ~23° SE 83° 340 一般0.1~0.4, 最大1.6 斑状金伯利岩 平均48.93, 最高152.97 新太古代二长花岗岩 红旗16号岩脉 由8条小脉组成 NE10° SE 72° ~88° 780 平均0.18, 最大0.46 斑状金云母金伯利岩 5.43 新太古代二长花岗岩 红旗17号岩脉 由17条小脉组成 NE或NW NW或SW 74° 1 495 一般0.3~0.4, 最大1.6 斑状金云母金伯利岩 13.98 新太古代二长花岗岩 胜利Ⅳ 号岩脉 由2条小脉组成 NW SW 78° ~85° 90 最大5~7 碳酸盐化金伯利岩 6.97 奥陶纪土峪组白云岩 岩体名称 形态 产状 规模/m 岩性 品位(含量)/ (mg· m-3) 赋矿地质体 及主要岩性 走向 倾向 倾角/(°) 长 宽或厚 胜利Ⅴ 号岩脉 由1条小脉组成 NW300° SW 29° ~40° 20 0.25 碳酸盐化金伯利岩 9.68 奥陶纪土峪组白云岩 胜利Ⅶ 号岩脉 由1条小脉组成 NW320° ~ 340° SW 28° ~45° 200 一般5, 最大20 碳酸盐化金伯利岩 1.98~8.40, 平均4.34 奥陶纪三山子组b段细晶白云岩 胜利Ⅷ 号岩脉 由1条小脉组成 NW298° ~ 323° SW 70° 100 1~2 碳酸盐化细粒金伯利岩 平均4.34 构造破碎带, 灰岩及泥质白云岩 红旗23号岩床* 分为南北2段 北段NE25° , 南段NW350° 北段NW, 南段SW 北段45° , 南段60° 北段55, 南 段> 50 北段11, 南段10 凝灰质金伯利岩、斑状金伯利岩 10.05~62.30, 平均44.88 奥陶纪土峪组白云岩 红旗6号岩管* 地表形似“ 鸭状” , 有2个长轴方向。 北部NW325° , 南部NE75° 近直立 北部170, 南部160 北部60, 南部60 斑状金云母金伯利岩、斑状含岩球金伯利岩 平均29.61 新太古代二长花岗岩 红旗7号岩管* 等轴状 近直立 40~50 40~50 斑状金云母金伯利岩 平均40.39 新太古代二长花岗岩 红旗8号 岩管* 形似头西尾“ 东金鱼” 长轴NW300° NE 80° 100 40 斑状金云母金伯利岩 平均25.70 新太古代二长花岗岩 红旗18号岩管* 透镜状 延长方向 NE76° NW 78° ~83° 140 平均37 斑状金云母金伯利岩 平均66.44 新太古代二长花岗岩 红旗22号岩管* 形似“ 菱角” 状 延长方向 NW327° 近直立 260 50~60 斑状金云母金伯利岩 2.86~110.27, 平均85.36 新太古代二长花岗岩 红旗28号岩管* 形似“ 藕节” 状 长轴NE60° NW 75° ~81° 125 平均25 斑状镁铝榴石金伯利岩 22.85~390.64, 平均168.58 新太古代二长花岗岩 红旗32号岩管* 透镜状 长轴NE15° SE 71° ~85° 135 15~30 斑状金云母金伯利岩 2.42~84.03, 平均24.96 新太古代二长花岗岩 红旗33号岩管* 北宽南窄的三角形 东边界 NE14° , 西边 界NW355° 近直立 85 5~20 金伯利角砾岩 22.69~558.54, 平均203.43 新太古代二长花岗岩 注: *为达到工业品位的岩体。

表2 山东蒙阴西峪金伯利岩岩体特征 Tab.2 Statistical analysis of kimberlite rock mass characteristics in Xiyu of Mengyin area in Shandong

2.3 坡里金伯利岩带

坡里岩带由25组岩脉组成, 总走向NE35° ~40° , 长约18 km, 宽约0.6 km。岩脉走向基本和岩带一致, 多呈断续或侧列式排列。岩脉受构造控制, 主要是NE向35° ~45° 的压扭性断裂, 在成矿前为张扭性, 成矿时为压扭性。主要岩性为斑状金云母金伯利岩, 含金刚石极少或目前尚未发现有达到工业品位的岩体(表3)。

表3

Tab.3

表3(Tab.3)

表3 山东蒙阴坡里金伯利岩岩体特征 Tab.3 Statistical analysis of kimberlite rock mass characteristics in Poli of Mengyin area in Shandong 岩体名称 形态 产状 规模/m 岩性 金刚石含量/ (mg· m-3) 赋矿地质体 及主要岩性 走向 倾向 倾角/(°) 长 宽或厚 K1岩脉 可分为 北、中、 南3段 北段46° , 中段45° , 南段40° 北段不定, 中段SE, 南段NW 北段近直 立, 中段 78° , 南段82° 北段5~6, 中段50, 南段150 北段0.01~0.15, 中段 0.4~0.5, 南段0.8 碳酸盐化金云母金伯利岩 寒武纪张夏组灰岩 K2岩脉 单脉 35° ~38° NW 83° 1 200 2 碳酸盐化斑状金云母金伯利岩 2.2 寒武纪馒头组砂岩、页岩 K3岩脉 单脉 35° NW 80° 250 1 碳酸盐化斑状金云母金伯利岩 寒武纪馒头组砂岩、页岩 岩体名称 形态 产状 规模/m 岩性 金刚石含量/ (mg· m-3) 赋矿地质体 及主要岩性 走向 倾向 倾角/(°) 长 宽或厚 K4岩脉 可分为 北、中、 南3段 40° NW 北段79° , 中段88° , 南段87° 北段320, 中段50, 南段30 北段1.34, 中段0.02, 南段0.43 碳酸盐化斑状金云母金伯利岩 0.065~2.0 寒武纪馒头组砂岩、页岩 K5岩脉 可分为北、南2段 北段35° , 南段36° NW 北段82° , 南段72° 北段50, 南段500 北段1.0, 南段1.0 碳酸盐化斑状金云母金伯利岩 0.025~0.88 寒武纪馒头组砂岩、页岩 K6岩脉 单脉 45° NW 71° 125 1.2 碳酸盐化斑状金云母金伯利岩 — — 寒武纪馒头组砂岩、页岩 K7岩脉 单脉 43° NW 82° 220 0.9 碳酸盐化斑状金云母金伯利岩 — — 寒武纪馒头组砂岩、页岩 K8岩脉 单脉 40° SE 85° 700 1.2 碳酸盐化斑状金云母金伯利岩 0.062 7 寒武纪馒头组砂岩、页岩 K9岩脉 单脉 50° NW 85° 300 0.6~0.8 斑状金云母金伯利岩 — — 寒武纪馒头组砂岩、页岩 K10岩脉 单脉 40° NW 77° 150 0.6~0.7 碳酸盐化斑状金云母金伯利岩 0.023 6 寒武纪馒头组砂岩、页岩 K11岩脉 单脉 34° NW 77° 125 0.4 斑状金云母金伯利岩 0.045 8 寒武纪馒头组砂岩、页岩 K12岩脉 单脉 40° NW 85° 580 1.6 碳酸盐化斑状金云母金伯利岩 0.035~2.8.6 寒武纪馒头组砂岩、页岩 K13岩脉 单脉 40° NW 80° 300 1.5~2.0 碳酸盐化斑状金云母金伯利岩 0.05~4.86 寒武纪馒头组砂岩、页岩 K14岩脉 单脉 40° NW 84° 170 3.35 斑状金云母金伯利岩 — — 寒武纪馒头组砂岩、页岩 K15岩脉 单脉 32° NW 88° 430 0.7~0.8 碳酸盐化斑状金云母金伯利岩 — — 寒武纪馒头组砂岩、页岩 K16岩脉 单脉 32° ~40° NE 78° ~82° 375 0.05~0.8 碳酸盐化斑状金云母金伯利岩 — — 寒武纪馒头组砂岩、页岩 K17岩脉 可分为 东、西 2段 31° NW 东段18.7° , 西段87° 东段100, 西段200 东段0.3, 西段4.0 细粒金云母金伯利岩 0.6 新太古代二长花岗岩 K18岩脉 单脉 25° SE 65° 60 0.3 细粒金云母金伯利岩 — — 新太古代二长花岗岩 K19岩脉 单脉 42° SE 85° 100 1 细粒金云母金伯利岩 — — 新太古代二长花岗岩 K20岩脉 单脉 30° NW 82° 100 0.45 斑状金云母金伯利岩 — — 新太古代二长花岗岩 K21岩脉 单脉 30° NW 86° 100 0.48~0.7 斑状金云母金伯利岩 — — 新太古代二长花岗岩 K22岩脉 单脉 38° SE 85° 100 0.36 斑状金云母金伯利岩 — — 新太古代二长花岗岩 K23岩脉 单脉 45° 不定 85° 100 1.4 斑状金云母金伯利岩 4.86 新太古代二长花岗岩 K24岩脉 单脉 350° NE 80° 150 0.8~1.0 斑状金云母金伯利岩 — — 新太古代辉绿岩 K25岩脉 单脉 33° SE 69° 150 0.2~0.5 斑状金云母金伯利岩 — — 新太古代二长花岗岩

表3 山东蒙阴坡里金伯利岩岩体特征 Tab.3 Statistical analysis of kimberlite rock mass characteristics in Poli of Mengyin area in Shandong

金伯利岩属于偏碱性的镁铁质超基性岩, 在上地幔(位于岩石圈与软流圈的交界处)、距地表150~200 km的深处、压力为45~60 kPa、温度1 140~1 400 ℃的高温高压条件下形成的, 常以岩筒、岩脉和岩床产出^{[6, 7, 8, 9, 10, 11]}。S· E· Haggerty1986年提出金刚石的形成受温度(T)、压力(P)、氧逸度(fO2)和碳源等多种因素制约, 并建立了金刚石成因模式(图4)^[12]。

图4

Fig.4

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	图4 金刚石成矿模式Fig.4 Diamond metallogenic model map

鲁西地区基底主要为前寒武纪早期变质变形花岗岩, 其次由中、新太古代变质地层组成。这些地区沉积盖层发育, 为金伯利岩的储聚和上升创造了良好的封闭环境, 也为金刚石成矿提供了十分有利的地质条件。鲁西隆起区各级断裂构造发育, 从区域性断裂沂沭断裂带, 到控制Ⅴ 级构造单元的NE向断裂和NNE向断裂, 以及小断裂、密集节理带均有发育。金伯利岩浆高速上侵, 通常受构造薄弱带控制。在构造薄弱带结构面的基础上, 开辟运移通道, 到达地壳上部, 结合已有的断裂、密集节理构造或激活新生构造, 营造输矿和容矿空间。

山东蒙阴金伯利岩的基本矿物镁质橄榄石和镁铝榴石、富镁铬尖晶石等和含有石榴石纯橄岩、榴辉岩等深源岩石包裹体都证明它的深幔源特征。金伯利岩岩浆起源于软流圈与岩石圈的交界处, 在温度、压力达到共熔的条件下, 地幔橄榄岩发生局部重熔, 形成金伯利岩浆。金伯利岩形成后, 在挥发分推动下, 重熔的橄榄岩物质上升向岩石圈运移。当运动到“ 金刚石窗口” 时, 将那里的金刚石晶体和一些地幔岩及矿物(镁铝榴石和榴辉岩等)捕获到岩浆中继续向上运移到地壳岩石中, 又将周围岩石卷入携带至地壳浅部。金伯利岩浆在高温、高压驱动下, 其侵位速度是极快的, 可以迅速到达地壳浅部形成岩管。金伯利岩不仅是先成的幔源金刚石的载体, 也是当时金刚石的母岩。

根据金刚石包裹体估算的山东蒙阴地区金刚石形成深度为220 km左右, 温度为1 184 ℃, 压力为6.75 GPa。金刚石包裹体中的石榴子石几乎全部为G10型, 显示金刚石形成与方辉橄榄岩形成环境一致, 金刚石属橄榄岩型。山东地区金刚石原生矿属于受超基性岩控制的脉状、管状矿体, 成因类型为岩浆型。

目前国内对该区金伯利岩的形成时代, 曾提出多种意见, 尚未达成一致。万国栋等^[13]认为其是燕山期岩浆旋回末期的产物。张京良^[14]提出山东金伯利岩为加里东期岩浆活动的产物。朱源等^[15]认为其主要侵位时代是早古生代中晚奥陶世, 并存在多期(次)侵位。王瑛等^[16]认为(560± 10) Ma代表了其侵位的主要活动期。王照波等^[17]认为其侵入时代在石炭纪以后、侏罗世之前。孔庆友等^[18]认为该区金伯利岩的最早侵位时间为中奥陶世之后。尹作为等^[19]用氮的聚集状态估算山东蒙阴金刚石的形成时代为1.8~1.7 Ga、1.3~1.1 Ga和0.9~0.6 Ga。细粒或微晶金刚石与金伯利岩侵位可能是同期形成的, 大颗粒的和受熔蚀的金刚石形成较早, 可能比金伯利岩早数千万年甚至十几亿年^[19]。

由于金伯利岩岩浆起源于软流圈和岩石圈的交界处, 岩体侵位伴随地幔物质(地幔橄榄岩及早期岩浆结晶物质)混入, 因此金伯利岩是多源混杂岩(包括捕虏晶、斑晶、基质矿物和蚀变矿物), 外来成分多且复杂, 另外可能受到后期蚀变作用影响而导致某些放射性元素丢失, 各种测试方法获得的年龄只是表观年龄, 不宜代表金伯利岩的侵位年龄。

笔者认为在金伯利岩侵位年龄研究中, 同位素年龄测试往往有多解性, 其可靠程度有待进一步证实, 地质、控矿特征证据相对可靠。鲁西地区自中生代以来, 风化侵蚀作用强烈, 晚古生代及以上沉积盖层除少数断陷盆地内有保留外, 均剥蚀殆尽, 导致金伯利岩侵入到晚古生代甚至中生代层位的野外地质证据相对较少。然而常马矿区的红旗30号金伯利岩岩脉侵入到中生代生成的正长斑岩和斜闪煌斑岩中, 以及西峪矿区的红旗28号金伯利岩岩管内有白垩纪青山组火山岩、辉绿岩的碎块等证据, 证明本区金刚石原生矿的形成时代在白垩纪晚期。并且从金伯利岩的控矿构造分析, 3个金伯利岩带展布方向多受NNE向断裂(上五井断裂)构造控制且未发现切错和破坏的现象, 而该类构造明显是中生代以后形成的。综上所述该区金伯利岩侵入时代主要为中生代时期。

通过山东省金刚石原生矿的地质特征、分布规律、成矿地质条件、成矿时代等方面的探讨, 得出以下结论。

(1)成矿环境构造控矿。沂沭断裂带为区域性断裂, 总体走向15° ~20° , 倾向西, 倾角大于50° 。区内断裂构造发育, 主要有NNE向、NE向、NW向和NWW向4组断裂。NNE向断裂为控制矿带南北展布的主干断裂, 金伯利岩控矿构造为NNE向和NW向2组断裂的交接复合部位。3个岩带走向呈由南向北逐渐向东偏转, 向北东散开, 向南收敛之势。依次把3个岩带的中心点相连, 其连线呈一NW向突出的折线, 其方向性、等距性及左列式展布规律比较明显。

(2)自南往北的常马、西峪和坡里3个金伯利岩带中, 岩性由南向北含矿性具有南富北贫、中间富两边贫等变化规律; 主要造岩矿物橄榄石含量依次减少, 斑晶直径依次减小, 金云母含量依次增多, 斑晶直径依次减小, 副矿物镁铝榴石总的趋势是含量逐渐降低, 颗粒变小; 金刚石颗粒其曲面菱形十二面体晶形所占比例由多到少, 而八面体晶形所占比例由少到多。

(3)通过对金刚石矿原生矿的成矿条件分析, 提出该矿带属于受超基性岩控制的脉状、管状矿体, 成因类型为岩浆型。

(4)通过地质、控矿特征的证据分析, 认为该区金伯利岩侵入时代主要为中生代。

致谢: 本文是《中国矿产地质志》的部分成果, 在此对项目组所有参与成员表示诚挚感谢!

(责任编辑: 常艳)