斷層構造控礦在地質探礦中的應用

孫永國，張 功，高鵬為，舒順龍，巴全生

(山東黃金礦業(沂南)有限公司， 山東沂南縣 276317)

斷層構造控礦在地質探礦中的應用

孫永國，張 功，高鵬為，舒順龍，巴全生

(山東黃金礦業(沂南)有限公司， 山東沂南縣 276317)

沂南縣銅井礦田龍頭旺礦床位于華北地臺(Ⅰ)、魯西臺背斜(Ⅱ)、魯中隆起區(Ⅲ)、馬牧池凸起(Ⅳ)南緣、沂沭斷裂帶(Ⅲ)西緣，沂南超單元銅漢莊單元的南接觸帶。區內地層比較簡單，構造活動強烈，巖漿活動頻繁，構成一個較為復雜的地質環境。沂南金礦金龍分礦利用現有斷層及礦體空間布局作為依據指導下一步探礦工作，并取得良好的效果。

斷層控礦；地質探礦；地層裂隙

為完善地表大鉆及坑內鉆探礦工作，提高探礦鉆孔見礦成功率。沂南金礦金龍分礦以龍頭旺礦床現已探明的斷層與深部巖漿巖成礦為依據，研究巖漿熱液活動及礦床地質構造形成的斷層形態。為指導下一步探礦靶區，尋找新的礦體提供了基礎。

1 項目概況

龍頭旺礦床位于銅井礦田南側，北北東向鄌郚～葛溝斷裂與北西向馬家窩～銅井斷裂的交匯部位。屬于銅井穹狀背斜的南翼，銅井雜巖體的南接觸帶，區內地層比較簡單，構造發育，巖漿活動頻繁。圍巖蝕變比較強烈，有大理巖化、綠泥石化、碳酸鹽化、黃銅礦化。

1.1 地 層

區內地層比較簡單，主要為震旦系土門群佟家莊組，寒武系長清群李官組、朱砂洞組、饅頭組、張夏組、九龍群的崮山組及第四系山前組。

1.2 構 造

由于沂南超單元銅漢莊單元巖體的侵位及冷凝收縮時的應力場變化，使礦床中斷裂構造及層間破碎帶較為發育，并以多次活動為特點，按其方位大致可分為四組:北北東向、北東東向、北西向、北西西向。

(1)北北東向斷裂。該組斷裂非常發育，縱貫礦床南北，地表出露的主要有FN16、FN17、FN18、FN19、FN20、FN21、FN30七條斷裂。走向5°～30°，傾向NW-SE，傾角70°～80°，該組斷裂成礦前后期均有。

(2)北東東向斷裂。該組斷裂切割北北東向斷裂，或受北北東向斷裂所限制，主要有FN31、FN32、FN35、FN36四條斷裂。斷裂總體走向60°～65°，傾向NW-SE，傾角65°～80°，基本無礦化，為成礦后斷裂。

(3)北西向斷裂。礦區內此組斷裂不發育，且規模小，主要有FN25、FN29、FN33、FN34四條斷裂。斷裂總體走向320°～345°，傾向多NE，傾角60°～81°，斷裂帶內角礫大小不一，角礫間多被石英脈充填。

(4)北西西向斷裂。該組斷裂規模不大，多形成寬窄不一的破碎帶，主要有FN44、FN45、FN49三條斷裂。斷裂走向285°，傾向SW，傾角10°～40°，為成礦斷裂。

1.3 巖漿巖

礦區內出露的巖漿巖以沂南超單元銅漢莊單元為主，多呈脈狀不均勻分布，有的呈巖床順寒武系地層侵入，或沿斷裂充填形成矽卡巖型金銅礦床。

2 斷裂構造控礦作用

銅井礦田龍頭旺礦床，區內斷裂構造極為發育。組成沂沭斷裂帶的北北東的鄌郚—葛溝斷裂從礦區東側通過，與其平行但規模較小的次級斷層遍布全區。規模較大的北西向馬家窩—銅井斷裂在此與北北東向斷裂交匯，導致了銅井淺成相閃長巖、超淺成相石英閃長玢巖類雜巖體的侵位。北北東向斷裂和北西向斷裂的早期活動，控制了區內閃中酸性雜巖體的分布，液期再次活動破壞了巖體并切割較深，斷層與深部巖漿房保持著長期的密切聯系，為巖漿期液的熱液活動提供了有利的構造條件。

區內北北東向斷層，總體走向北10°～30°，傾向70°～85°，早期活動以張扭性為主，液期顯示強烈的壓扭性活動；北西向斷層，總體走向300°～345°，傾角60°～80°，早期顯張扭性，而液期有的被新華夏系北北東向斷層切割，有的被新華夏系就改造為一組扭性斷層，說明北西向斷裂早于北北東向。

在新華夏系改造北西向的斷層同時也形成了一組北東東向扭性斷層，走向55°～70°，傾角62°～80°，此組斷層與北北東向、北西向斷層相交的銳角部位是應力最大的部位，受構造應力影響，在銅井巖體與圍巖接觸處，不同巖性巖層中發育較多的層間滑動、層間虛脫、層間張開和層間斷裂。在礦床深處由于受熱動力和地壓大的作用，沿接觸帶上升的成礦熱流體極易于貫入儲存，使接觸帶構造形態更加復雜，在巖體邊部的一些地段出現“株枝狀連生體構造”。從深部“巖漿房”分餾出來的石英閃長玢巖巖漿，沿活動中心侵位，充填到北北東向鄌郚-葛溝斷裂與北西向馬家窩-銅井斷裂中，并沿該組斷裂上升，形成長舌狀、網脈狀枝杈體巖枝，侵入到地層中。尤其是此組斷層在切割本區寒武系地層時，由于灰巖的抗壓、抗張、抗剪強度小于其他巖石，所以區內的灰巖類地層，在此組斷層兩側形成的破碎空間比其他的巖性的空間規模較大。當含礦熱液沿斷層運移至破碎空間時，在此低壓區內，加之灰巖化學性質活潑，便發生交代、容積，從而形成工業礦體。

3 探礦實踐

通過對本區構造控礦規律研究認識到，本區的工業礦體形成，嚴格受構造和有利地層控制。北北東向深大斷裂是巖漿的主要通道，與之平行的次級斷層與巖漿房聯系密切，是本區的有力導礦構造，北東東向斷層破碎帶是有利的容礦空間，在此理論指導下，根據原龍頭汪金礦-210，-220 m中段的開采對北東東向斷層的揭露情況，借用地質資料對斷層水平錯動方向、傾向、走向進行對比分析研究，對金龍分礦-210 m水平以上的各種構造特點進行了全面的分析研究并作出成礦預測，貫通全礦區的北北東向壓扭性FN18斷層通過，是有利的控巖和導礦構造，而與FN18斷層大致平行的次級斷層FN21、FN47平行并列在FN18的兩側，與之配套的北東東向扭性斷層又極為發育，地層又是極易形成構造破碎帶的厚層灰巖下伏在中斑石英閃長玢巖的下盤，以上現象說明此段具有有利的成礦條件，在此認識基礎上對此進行了地質探礦設計。

4 結 論

沂南金礦金龍分礦利用以上結論，2014年，在此靶區施工井下坑內鉆12組，施工鉆孔63個，施工鉆探工程量3720 m，探獲礦石量53萬t。直接經濟效益1.08億元，為礦井提供了6年的儲備礦量。通過此項目的實施，全礦上下體驗到了理論指導實際工作的作用，下一步沂南金礦還將進一步加大地下斷層構造控礦理論研究，為下一步探礦工作做好理論基礎。

[1]山東省沂南縣銅井-龍頭旺礦區深部及外圍金銅礦詳查報告[R].沂南:山東黃金集團有限公司，2011.

[2]武漢地質學院.鉆探工藝學[M].北京:地質出版社，1981.

[3]李四光.地質力學概論[M].北京:科學出版社，1979.

2015-12-31)

孫永國(1982-)，男，山東臨沂人，采礦工程師，注冊安全工程師，主要從事礦山采礦生產管理工作，Email:sunyg@sd-gold.com。