山東鄒平吉祥金銅礦礦床地質(zhì)特征及找礦前景分析

張朋朋，張燕揮，郭加朋，劉輝，李大鵬

(1．山東省物化探勘查院，山東 濟(jì)南 250013；2.山東省國(guó)土資源資料檔案館，山東 濟(jì)南 250013；3.山東省地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250013)

礦區(qū)位于山東省鄒平縣南10km處，行政區(qū)劃屬鄒平縣西董鎮(zhèn)管轄。礦區(qū)處于華北板塊魯西隆起區(qū)魯中隆起，魯山-鄒平斷隆鄒平-周村凹陷內(nèi)的鄒平火山巖盆地內(nèi)[1](圖1)，是濟(jì)南-金嶺構(gòu)造巖漿巖帶的一部分，該盆地是山東省重要的銅礦產(chǎn)地，也是主要的銅礦成礦遠(yuǎn)景區(qū)[2]。地勘部門(mén)在該區(qū)投入了大量的地質(zhì)、物探、化探、重砂等工作，并在區(qū)內(nèi)劃分多個(gè)成礦預(yù)測(cè)區(qū)，礦區(qū)位于化家莊-杏林-南洞二長(zhǎng)巖墻金、銅、鐵多金屬礦預(yù)測(cè)區(qū)內(nèi)，成礦前景較好。山東省物化探勘查院在該區(qū)開(kāi)展了普查工作，圈定了多個(gè)金銅、銅礦(化)體[注]①山東省物化探勘查院，山東省鄒平縣吉祥地區(qū)金銅礦普查報(bào)告，2014年。。

1—第四系；2—古近系+新近系；3—下白堊統(tǒng)；4—侏羅系；5—石炭系+二疊系；6—輝長(zhǎng)巖；7—輝長(zhǎng)玢巖；8—二長(zhǎng)巖；9—石英正長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖；10—閃長(zhǎng)巖；11—實(shí)測(cè)及推測(cè)斷層；12—推測(cè)火山噴發(fā)不整合線；13—中亞組破火山口邊界;14—晚古生代拗陷區(qū)；15—礦區(qū)位置圖1 鄒平火山巖盆地區(qū)域地質(zhì)略圖

1 礦區(qū)地質(zhì)背景

1.1 地層

礦區(qū)地層主要出露有白堊紀(jì)青山群八畝地組上段，巖性為暗褐色熔結(jié)角礫凝灰?guī)r、熔結(jié)凝灰?guī)r、凝灰?guī)r，局部有熔結(jié)集塊角礫巖沿二長(zhǎng)巖內(nèi)側(cè)成環(huán)狀分布。鉀氬同位素年齡為126Ma。八畝地組下段暗綠色玄武安山巖與紫色安山巖互層夾安山質(zhì)角礫熔巖、凝灰?guī)r等(圖2)。

1—第四紀(jì)大站組；2—八畝地組上段；3—八畝地組下段；4—石英角閃二長(zhǎng)巖；5—粗安玢巖；6—正長(zhǎng)玢巖；7—地質(zhì)界線；8—斷裂構(gòu)造及編號(hào)；9—礦體及編號(hào)圖2 吉祥地區(qū)金銅礦地質(zhì)簡(jiǎn)圖

1.2 構(gòu)造

通過(guò)地質(zhì)測(cè)量及物探工作，礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)推測(cè)多條斷裂帶，以NWW向和NEE向2組斷裂為主，形成了菱格狀展布的構(gòu)造格局，其中與礦(化)體形成關(guān)系密切的斷裂主要為F9，F(xiàn)10。

(1)F9斷裂

礦區(qū)中部地表斷續(xù)出露，結(jié)合物探成果資料，推斷該斷裂區(qū)內(nèi)長(zhǎng)約4.5km，傾向NNE，傾角55°～60°。斷裂帶寬5～20m不等，兩盤(pán)均為含石英角閃二長(zhǎng)巖。破碎帶內(nèi)主要發(fā)育角閃二長(zhǎng)碎裂巖，局部被后期硅質(zhì)熱液充填，發(fā)育硅化、孔雀石化、黃鐵礦化等，Ⅲ號(hào)礦體便發(fā)育于這套斷裂帶中。

(2)F10斷裂

礦區(qū)內(nèi)斷續(xù)出露，結(jié)合物探成果資料，推斷該斷裂區(qū)內(nèi)長(zhǎng)約為2.5km，走向294°，傾向SSW，傾角45°～60°。破碎帶寬1～3m，兩盤(pán)巖性均為石英角閃二長(zhǎng)巖。破碎帶內(nèi)主要發(fā)育角閃二長(zhǎng)碎裂巖，靠礦區(qū)西側(cè)多被含褐鐵黃鐵黃銅礦重晶石化石英脈充填，礦區(qū)主礦體1號(hào)礦體發(fā)育于該斷裂。

1.3 巖漿巖

1.3.1 火山巖

礦區(qū)火山巖根據(jù)形成機(jī)理可分為爆發(fā)相、噴溢相[3]。

爆發(fā)相：根據(jù)成巖方式可分為火山碎屑巖和熔結(jié)火山碎屑巖。凝灰?guī)r和角礫凝灰?guī)r主要分布于八畝地組火山巖內(nèi)，多為火山熔巖中的夾層。

噴溢相：可分熔巖和碎屑熔巖2大類?；鹕饺蹘r：有玄武安山巖、粗安巖等?；鹕剿樾既蹘r以角礫熔巖為主，遍布火山巖區(qū)，主要有凝灰質(zhì)熔巖、粗安質(zhì)角礫熔巖。

1.3.2 侵入巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要有燕山晚期侵入的蒼山超單元化莊單元中粗粒石英角閃二長(zhǎng)巖，以及晚期零星分布的正長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)斑巖脈巖。

2 礦床地質(zhì)特征

普查工作共在礦區(qū)內(nèi)圈定金銅礦體3個(gè)，編號(hào)為Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ。其中以Ⅰ號(hào)礦體規(guī)模最大、連續(xù)性最好，為礦區(qū)內(nèi)主要礦體，以該區(qū)Ⅰ號(hào)礦體為例論述礦床地質(zhì)特征。

2.1 礦體特征

Ⅰ號(hào)礦體呈似層狀、透鏡體狀，主要為黃鐵礦化、黃銅礦化、輝銅礦化重晶石石英脈，與圍巖界限較清晰。礦體控制長(zhǎng)約300m，走向285°～300°左右，傾向SW，傾角36°～60°，賦存標(biāo)高+280m～+160m。礦體真厚度1.00～2.11m，平均厚1.33m，厚度變化系數(shù)為64%，屬厚度變化較穩(wěn)定型礦體。礦體Cu品位1.27%～2.493%，平均含量2.004%，品位變化系數(shù)為62%，屬于有益組分分布較均勻型礦床；金礦體共生于銅礦體內(nèi)部，規(guī)模與銅礦體不完全相同，礦體真厚度1.00～1.34m，平均厚1.13m，厚度變化系數(shù)為79%，屬厚度變化穩(wěn)定型礦體，金品位1.52×10-6～3.96×10-6，平均品位2.611×10-6，品位變化系數(shù)為18%，屬于有益組分分布均勻型礦床。

其中1-2勘探線剖面圖(圖3)YJ01，ZKⅠ-2礦體銅平均品位為1.277%，1.715%；金品位為2.83×10-6，1.57×10-6，真厚度分別為2.11m，1.05m。

1—第四系；2—石英角閃閃長(zhǎng)巖；3—礦體及編號(hào)；4—地質(zhì)界線；5—鉆孔剖面位置及編號(hào)；6—圓井剖面位置及編號(hào)圖3 吉祥礦區(qū)第1-2勘探線剖面圖

2.2 礦石質(zhì)量

2.2.1 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造及礦物成分

礦石結(jié)構(gòu)為他形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂狀結(jié)構(gòu)；構(gòu)造主要有浸染狀構(gòu)造、侵染狀—脈狀構(gòu)造等。

礦石的金屬礦物有黃鐵礦、黃銅礦，另有少量藍(lán)輝銅礦、褐鐵礦、銅藍(lán)等，在礦石中含量1%～3%，最高可達(dá)5%。其中黃銅礦是該區(qū)主要礦石礦物，礦石內(nèi)含量一般1%左右，最高可達(dá)2%～3%。黃銅礦呈銅黃色，他形粒狀，稀疏浸染狀分布在巖石中，局部與黃鐵礦連生在一起，偶見(jiàn)被斑銅礦、輝銅礦交代，均質(zhì)體，粒徑大多0.01～0.1mm，部分0.05～0.1mm，少量0.10～0.3mm。

非金屬礦物：主要有鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、石英、角閃石、黑云母等；熱液蝕變礦物主要有陽(yáng)起石、透輝石、高嶺土、綠簾石、綠泥石、絹云母、石英等。

2.2.2 礦石化學(xué)成分

礦石中有害元素砷含量低，品位為0.001%～0.006%，不會(huì)對(duì)礦石質(zhì)量產(chǎn)生影響[4]。

2.2.3 礦石類型

礦石自然類型按礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造劃分為浸染狀、細(xì)脈浸染狀礦石；按容礦巖石劃分為含銅石英脈型。礦石工業(yè)類型主要分為原生礦石和氧化礦石2種，區(qū)內(nèi)主要原生礦石。

3 礦床成因

礦區(qū)中生代構(gòu)造巖漿活動(dòng)頻繁，這為該區(qū)成礦提供了必要的物質(zhì)、動(dòng)力、通道和空間。沿鄒平火山巖盆地南部邊緣的環(huán)狀構(gòu)造侵入形成的中偏酸堿性的石英角閃二長(zhǎng)巖巖體銅元素含量高，這暗示了其與區(qū)內(nèi)銅礦成礦作用關(guān)系密切，應(yīng)該為該區(qū)銅礦成礦的母巖。礦區(qū)位于破火山口南部邊緣，區(qū)內(nèi)構(gòu)造的長(zhǎng)期活動(dòng)和繼承性的發(fā)展為該區(qū)提供了良好的導(dǎo)礦控礦條件，這些斷裂控制了成礦帶的巖漿-成礦流體系統(tǒng)。

近礦圍巖多被呈脈狀或不規(guī)則團(tuán)塊狀的矽卡巖礦物所交代，主要矽卡巖礦物為陽(yáng)起石、透輝石、綠簾石和綠泥石等，這說(shuō)明在巖漿晚期階段經(jīng)歷了強(qiáng)烈的熱液蝕變作用。燕山晚期礦區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)形成大量的富含鹵化物的熱液，在溫度、壓力的作用下沿二長(zhǎng)巖體內(nèi)部的斷裂構(gòu)造等向上運(yùn)移，運(yùn)移過(guò)程中熱液不斷從二長(zhǎng)巖中萃取銅、金等有用組分，形成含礦熱液，并使圍巖發(fā)生鉀化、矽卡巖化、硅化等，最終熱液在一定的溫度壓力和構(gòu)造條件下沉淀冷卻，形成礦體。

綜上所述，該礦床的成因類型應(yīng)為巖漿熱液充填型銅礦床[5]。

4 找礦標(biāo)志與前景

4.1 找礦標(biāo)志

4.1.1 地質(zhì)找礦標(biāo)志

礦區(qū)內(nèi)發(fā)育在環(huán)狀二長(zhǎng)巖墻內(nèi)的斷裂構(gòu)造是尋找該類型銅金礦的有利部位[6]；礦區(qū)內(nèi)出露的環(huán)狀二長(zhǎng)巖墻(南洞子地區(qū))銅元素背景值高，應(yīng)為該區(qū)銅礦成礦的母巖；區(qū)內(nèi)與銅礦化相關(guān)的蝕變主要以硅化、黃鐵礦化等為主，廣泛發(fā)育的黃銅礦化是尋找銅礦的直接標(biāo)志。

4.1.2 地球物理標(biāo)志

(1)1∶1萬(wàn)地面磁測(cè)及1∶1萬(wàn)高精度磁測(cè)反映的礦化帶或礦體位于高背景場(chǎng)上相對(duì)低而緩的異常區(qū)中，局部消磁現(xiàn)象明顯，可能與礦化蝕變有關(guān)，是有利的找礦區(qū)段。

(2)激電測(cè)量所圈定的高電阻率高極化率異常往往位于已知礦體及附近，鉆探驗(yàn)證多為富含黃鐵礦黃銅礦的巖體引起，局部構(gòu)成銅礦體。

4.2 找礦前景分析

吉祥金銅礦是一個(gè)與構(gòu)造、巖漿巖相關(guān)的巖漿熱液充填型銅礦床?？辈楣ぷ髂壳耙言谠搮^(qū)初步圈定并控制了3個(gè)金銅礦體，根據(jù)1∶1萬(wàn)物探異常和利用探槽對(duì)異常的初步控制表明：在上婁村、上頭莊等地均有較好的找礦前景,有望進(jìn)一步擴(kuò)大金銅礦資源量。綜上所述，吉祥礦區(qū)具有良好的找礦前景。

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