山東鄒平吉祥金銅礦礦床地質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 濟南 250013；2.山東省國土資源資料檔案館，山東 濟南 250013；3.山東省地質科學研究院，山東 濟南 250013)

礦區位于山東省鄒平縣南10km處，行政區劃屬鄒平縣西董鎮管轄。礦區處于華北板塊魯西隆起區魯中隆起，魯山-鄒平斷隆鄒平-周村凹陷內的鄒平火山巖盆地內[1](圖1)，是濟南-金嶺構造巖漿巖帶的一部分，該盆地是山東省重要的銅礦產地，也是主要的銅礦成礦遠景區[2]。地勘部門在該區投入了大量的地質、物探、化探、重砂等工作，并在區內劃分多個成礦預測區，礦區位于化家莊-杏林-南洞二長巖墻金、銅、鐵多金屬礦預測區內，成礦前景較好。山東省物化探勘查院在該區開展了普查工作，圈定了多個金銅、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金銅礦普查報告，2014年。。

1—第四系；2—古近系+新近系；3—下白堊統；4—侏羅系；5—石炭系+二疊系；6—輝長巖；7—輝長玢巖；8—二長巖；9—石英正長閃長巖；10—閃長巖；11—實測及推測斷層；12—推測火山噴發不整合線；13—中亞組破火山口邊界;14—晚古生代拗陷區；15—礦區位置圖1 鄒平火山巖盆地區域地質略圖

1 礦區地質背景

1.1 地層

礦區地層主要出露有白堊紀青山群八畝地組上段，巖性為暗褐色熔結角礫凝灰巖、熔結凝灰巖、凝灰巖，局部有熔結集塊角礫巖沿二長巖內側成環狀分布。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角礫熔巖、凝灰巖等(圖2)。

1—第四紀大站組；2—八畝地組上段；3—八畝地組下段；4—石英角閃二長巖；5—粗安玢巖；6—正長玢巖；7—地質界線；8—斷裂構造及編號；9—礦體及編號圖2 吉祥地區金銅礦地質簡圖

1.2 構造

通過地質測量及物探工作，礦區內發現推測多條斷裂帶，以NWW向和NEE向2組斷裂為主，形成了菱格狀展布的構造格局，其中與礦(化)體形成關系密切的斷裂主要為F9，F10。

(1)F9斷裂

礦區中部地表斷續出露，結合物探成果資料，推斷該斷裂區內長約4.5km，傾向NNE，傾角55°～60°。斷裂帶寬5～20m不等，兩盤均為含石英角閃二長巖。破碎帶內主要發育角閃二長碎裂巖，局部被后期硅質熱液充填，發育硅化、孔雀石化、黃鐵礦化等，Ⅲ號礦體便發育于這套斷裂帶中。

(2)F10斷裂

礦區內斷續出露，結合物探成果資料，推斷該斷裂區內長約為2.5km，走向294°，傾向SSW，傾角45°～60°。破碎帶寬1～3m，兩盤巖性均為石英角閃二長巖。破碎帶內主要發育角閃二長碎裂巖，靠礦區西側多被含褐鐵黃鐵黃銅礦重晶石化石英脈充填，礦區主礦體1號礦體發育于該斷裂。

1.3 巖漿巖

1.3.1 火山巖

礦區火山巖根據形成機理可分為爆發相、噴溢相[3]。

爆發相：根據成巖方式可分為火山碎屑巖和熔結火山碎屑巖。凝灰巖和角礫凝灰巖主要分布于八畝地組火山巖內，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。火山熔巖：有玄武安山巖、粗安巖等。火山碎屑熔巖以角礫熔巖為主，遍布火山巖區，主要有凝灰質熔巖、粗安質角礫熔巖。

1.3.2 侵入巖

礦區內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巖，以及晚期零星分布的正長巖、正長斑巖脈巖。

2 礦床地質特征

普查工作共在礦區內圈定金銅礦體3個，編號為Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ。其中以Ⅰ號礦體規模最大、連續性最好，為礦區內主要礦體，以該區Ⅰ號礦體為例論述礦床地質特征。

2.1 礦體特征

Ⅰ號礦體呈似層狀、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。礦體控制長約300m，走向285°～300°左右，傾向SW，傾角36°～60°，賦存標高+280m～+160m。礦體真厚度1.00～2.11m，平均厚1.33m，厚度變化系數為64%，屬厚度變化較穩定型礦體。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部，規模與銅礦體不完全相同，礦體真厚度1.00～1.34m，平均厚1.13m，厚度變化系數為79%，屬厚度變化穩定型礦體，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—石英角閃閃長巖；3—礦體及編號；4—地質界線；5—鉆孔剖面位置及編號；6—圓井剖面位置及編號圖3 吉祥礦區第1-2勘探線剖面圖

2.2 礦石質量

2.2.1 礦石結構構造及礦物成分

礦石結構為他形—半自形粒狀結構、碎裂狀結構；構造主要有浸染狀構造、侵染狀—脈狀構造等。

礦石的金屬礦物有黃鐵礦、黃銅礦，另有少量藍輝銅礦、褐鐵礦、銅藍等，在礦石中含量1%～3%，最高可達5%。其中黃銅礦是該區主要礦石礦物，礦石內含量一般1%左右，最高可達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，偶見被斑銅礦、輝銅礦交代，均質體，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：主要有鉀長石、斜長石、石英、角閃石、黑云母等；熱液蝕變礦物主要有陽起石、透輝石、高嶺土、綠簾石、綠泥石、絹云母、石英等。

2.2.2 礦石化學成分

礦石中有害元素砷含量低，品位為0.001%～0.006%，不會對礦石質量產生影響[4]。

2.2.3 礦石類型

礦石自然類型按礦石的結構、構造劃分為浸染狀、細脈浸染狀礦石；按容礦巖石劃分為含銅石英脈型。礦石工業類型主要分為原生礦石和氧化礦石2種，區內主要原生礦石。

3 礦床成因

礦區中生代構造巖漿活動頻繁，這為該區成礦提供了必要的物質、動力、通道和空間。沿鄒平火山巖盆地南部邊緣的環狀構造侵入形成的中偏酸堿性的石英角閃二長巖巖體銅元素含量高，這暗示了其與區內銅礦成礦作用關系密切，應該為該區銅礦成礦的母巖。礦區位于破火山口南部邊緣，區內構造的長期活動和繼承性的發展為該區提供了良好的導礦控礦條件，這些斷裂控制了成礦帶的巖漿-成礦流體系統。

近礦圍巖多被呈脈狀或不規則團塊狀的矽卡巖礦物所交代，主要矽卡巖礦物為陽起石、透輝石、綠簾石和綠泥石等，這說明在巖漿晚期階段經歷了強烈的熱液蝕變作用。燕山晚期礦區內巖漿活動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巖體內部的斷裂構造等向上運移，運移過程中熱液不斷從二長巖中萃取銅、金等有用組分，形成含礦熱液，并使圍巖發生鉀化、矽卡巖化、硅化等，最終熱液在一定的溫度壓力和構造條件下沉淀冷卻，形成礦體。

綜上所述，該礦床的成因類型應為巖漿熱液充填型銅礦床[5]。

4 找礦標志與前景

4.1 找礦標志

4.1.1 地質找礦標志

礦區內發育在環狀二長巖墻內的斷裂構造是尋找該類型銅金礦的有利部位[6]；礦區內出露的環狀二長巖墻(南洞子地區)銅元素背景值高，應為該區銅礦成礦的母巖；區內與銅礦化相關的蝕變主要以硅化、黃鐵礦化等為主，廣泛發育的黃銅礦化是尋找銅礦的直接標志。

4.1.2 地球物理標志

(1)1∶1萬地面磁測及1∶1萬高精度磁測反映的礦化帶或礦體位于高背景場上相對低而緩的異常區中，局部消磁現象明顯，可能與礦化蝕變有關，是有利的找礦區段。

(2)激電測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，鉆探驗證多為富含黃鐵礦黃銅礦的巖體引起，局部構成銅礦體。

4.2 找礦前景分析

吉祥金銅礦是一個與構造、巖漿巖相關的巖漿熱液充填型銅礦床。勘查工作目前已在該區初步圈定并控制了3個金銅礦體，根據1∶1萬物探異常和利用探槽對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,有望進一步擴大金銅礦資源量。綜上所述，吉祥礦區具有良好的找礦前景。

參考文獻：

[1] 孔慶友，鄒國強.山東省礦產資源儲量報告編制指南[M]．濟南：山東省地圖出版社，2010：278-280.

[2] 馬兆同，郝光前，張慶華，國瑋芳．鄒平火山巖盆地銅礦找礦遠景分析[J]．山東國土資源，2010，26(10)：16-21．

[3] 宋明春，王沛成，梁邦啟，等.山東省區域地質志[M].濟南：山東省地圖出版社，2003:599.

[4] 國土資源部．銅、鉛、鋅、銀、鎳、鉬礦地質勘查規范(DZ/T0200-2002)[S]．北京：地質出版社，2003．

[5] 孔慶友,張天禎,于雪峰,等.山東礦床[M].濟南:山東科學技術出版社,2006:352.

[6] 韓玉珍，王世進，曹秀華．山東省鄒平地區銅礦成礦地質條件及典型礦床研究[J]．山東國土資源，2008，24(3)：21-26．