莒南王家莊子地區(qū)鉛鋅礦地質(zhì)特征及礦床成因探討

楊 沖

（山東省煤田地質(zhì)局第三勘探隊(duì)，山東 泰安 271000）

東書(shū)院礦床為膠南—威海隆起上第一個(gè)具有工業(yè)價(jià)值的小型礦床，王家莊子鉛鋅礦區(qū)位于東書(shū)院金礦區(qū)北鄰。近年來(lái)，在該區(qū)進(jìn)行了多次地質(zhì)勘查工作，圈定了多條鉛鋅礦（化）體，本文在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，初步分析了礦床成因，對(duì)指導(dǎo)礦區(qū)內(nèi)進(jìn)一步礦產(chǎn)勘查工作有著重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

區(qū)域斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，以NE向斷裂構(gòu)造為主，近EW向斷裂構(gòu)造次之。其中相家溝-洙邊斷裂規(guī)模最大，斷裂總體走向30°～40°，傾向SE，局部反傾，傾角在65°～80°之間，斷裂帶內(nèi)有多期巖脈充填。經(jīng)歷多期活動(dòng)，以左行壓扭為主，至中生代晚期仍有強(qiáng)烈活動(dòng)。總體以左行壓扭為主，經(jīng)歷了壓扭-張扭的多期次交替[1]。

該區(qū)出露的地層主要為中生代白堊紀(jì)青山群、王氏群和新生界第四系。

區(qū)域巖漿巖廣為發(fā)育，包括新元古代南華紀(jì)以及中生代三疊紀(jì)、白堊紀(jì)[2]。南華紀(jì)巖性以黑云角閃石英二長(zhǎng)質(zhì)或二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖為主，巖石呈灰紅色，糜棱結(jié)構(gòu)，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，斑狀結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造。中生代巖性以早白堊世的二長(zhǎng)花崗巖或二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖為主，巖石淺灰白-肉紅色，似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；其次為角閃正長(zhǎng)巖、石英正長(zhǎng)巖等。

2 礦床地質(zhì)特征

王家莊子礦區(qū)共圈定出5條鉛鋅礦體（圖1），礦體編號(hào)分別為Pb1～Pb5，其中以Pb2、Pb3、Pb4號(hào)礦體規(guī)模為最大，礦體呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)出，礦石為硅化重晶石化碎裂巖。

圖1 王家莊子鉛鋅礦礦區(qū)地質(zhì)圖

2.1 鉛鋅礦體特征

Pb3號(hào)礦體賦存于F16斷裂帶內(nèi)，為礦區(qū)主礦體，呈脈狀，分布于Ⅲ4～Ⅲ6勘探線之間，由ⅢTC401、ⅢTC601探槽和ⅢZK601鉆孔3個(gè)工程控制（圖2）。賦存標(biāo)高+1～ +108 m，地表出露長(zhǎng)約140 m，傾向延深約50～110 m，總體走向60°，傾向北西，傾角68°～85°，深部有變緩趨勢(shì)，平均真厚度4.06 m，鉛品位ω（Pb）0.01～1.21×10-2，平均品位0.59×10-2；鋅品位ω（Zn）0.01～0.94×10-2，平均品位0.17×10-2。

圖2 礦區(qū)Ⅲ6勘探線地質(zhì)剖面圖

Pb2號(hào)礦體賦存于F16斷裂帶內(nèi)，呈脈狀，分布于Ⅲ1～Ⅲ0勘探線之間，由探槽ⅢTC101、TC015、ⅢTC001和ⅢZK101鉆孔4個(gè)工程控制。賦存標(biāo)高+40～ +115 m，地表出露長(zhǎng)約129 m，傾向延深約50～76 m，總體走向68°，傾向北西，傾角66° ～83°，深部有變緩趨勢(shì)，平均真厚度2.55 m，鉛品位ω（Pb）0.02～3.16×10-2，平均品位1.08×10-2；鋅品位ω（Zn）0.03～1.47×10-2，平均品位0.39×10-2。

Pb4號(hào)礦體賦存于F16斷裂帶內(nèi)，呈脈狀、透鏡狀，分布于Ⅲ4～Ⅲ6勘探線之間，由ⅢTC601探槽和ⅢZK601鉆孔2個(gè)工程控制。賦礦標(biāo)高+34～ +103 m，地表出露長(zhǎng)約55 m，傾向延深約73 m，總體走向60°，傾向北西，傾角68°～85°，深部有變緩趨勢(shì)，平均真厚度0.99 m，鉛品位ω（Pb）0.41～0.67×10-2，平均品位0.58×10-2；鋅品位ω（Zn）0.10～1.36×10-2，平均品位0.52×10-2。

2.2 礦石特征

礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形—它形粒狀結(jié)構(gòu)為主，半自形板狀結(jié)構(gòu)次之。半自形—它形粒狀結(jié)構(gòu)中方鉛礦、閃鋅礦呈它形粒狀結(jié)構(gòu)，磁鐵礦、黃鐵礦半自形—它形粒狀結(jié)構(gòu)；半自形板狀結(jié)構(gòu)中赤鐵礦半自形板狀結(jié)構(gòu)，常沿磁鐵礦裂理交代，少部分集合體呈其假象產(chǎn)出。

礦石構(gòu)造主要為浸染狀、脈狀、團(tuán)塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造。鉛鋅礦集合體呈浸染狀、脈狀、不規(guī)則團(tuán)塊狀分布于碎裂狀片麻巖、碎裂巖、硅化重晶石化碎裂巖中。

礦石礦物主要為方鉛礦、閃鋅礦、赤鐵礦、黃鐵礦、磁鐵礦、黃銅礦、斑銅礦等。脈石礦物主要為石英、斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、重晶石、絹云母、綠泥石、方解石等。

2.3 圍巖蝕變

礦體圍巖為岔河單元中細(xì)粒二長(zhǎng)閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖、碎裂巖等。礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變較為發(fā)育，主要有重晶石化、硅化、黃鐵礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化、螢石化、碳酸鹽化、高嶺土化等礦化，其中硅化、重晶石化與成礦關(guān)系密切，鉛鋅蝕變礦化嚴(yán)格受NEE向F16斷裂構(gòu)造控制[3-4]。

3 地球物理特征

通過(guò)對(duì)巖（礦）石標(biāo)本電性參數(shù)的測(cè)定，分析了巖（礦）石的視電阻率、視極化率特征（表1）。區(qū)內(nèi)硅化碎裂巖具有低阻高極化的特征，鉛鋅礦化體具有中等電阻率高極化的特征；而二長(zhǎng)閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖、二長(zhǎng)巖花崗巖等圍巖一般表現(xiàn)低極化率的特征。區(qū)內(nèi)出露的各巖石除硅化碎裂巖、鉛鋅礦化體極化率高于2.5%外，其余各巖石極化率均在2.5%以下，它們之間存在明顯的視電阻率、視極化率差異。因此，在本區(qū)開(kāi)展激發(fā)激化法來(lái)圈定金屬硫化物富集體是可行的。

表1 礦區(qū)不同巖石的視極化率和視電阻率統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)激電中梯顯示：鉛鋅礦體在視極化率斷面圖上表現(xiàn)為高極化狀態(tài)，在視電阻率曲線上表現(xiàn)為中等電阻反映；激電測(cè)量所圈定的中等電阻率高極化異常往往位于礦體附近。

4 地球化學(xué)特征

從礦區(qū)土壤地球化學(xué)相關(guān)系數(shù)矩陣可以看出（表2），測(cè)區(qū)內(nèi)成礦潛力較大的Pb與Zn、W、Cu、As具有較好的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.864、0.571、0.493、0.428；W與Pb、Zn具有較好的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)均大于0.5；Cu與Pb、Zn、As具有較好的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)均大于0.4。因此，除了Pb為區(qū)內(nèi)主要成礦元素外，Zn、W、Cu、As可以作為找礦指示元素，亦可以用Pb元素異常來(lái)圈定含礦蝕變帶的大致范圍。

表2 土壤地球化學(xué)數(shù)據(jù)相關(guān)系數(shù)矩陣

除Mo以外，其余元素的區(qū)域背景含量高于地殼豐度值，其中Pb、Zn的變異系數(shù)大于1，Pb最大為2.094，說(shuō)明Pb、Zn這2種元素在測(cè)區(qū)內(nèi)呈極強(qiáng)的不均勻分布，局部富集趨勢(shì)明顯。從地球化學(xué)角度分析，Pb、Zn在礦區(qū)內(nèi)成礦條件較好，是該區(qū)主要成礦元素。

5 礦床成因及找礦標(biāo)志

5.1 礦床成因

礦床賦存于北東向相家溝-洙邊斷裂的次級(jí)斷裂的碎裂巖中，且相家溝-洙邊斷裂又與近東西向的數(shù)條近于平行的斷裂相交，中生代燕山期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，與金礦、鉛鋅礦成礦關(guān)系密切。

中生代多期次多階段巖漿活動(dòng)為成礦元素的活化、遷移提供了充足的熱源、熱液和運(yùn)移通道[5-6]；礦體嚴(yán)格受構(gòu)造控制，相家溝-洙邊斷裂為區(qū)域主干斷裂，為區(qū)域含礦熱液的遷移、富集提供了場(chǎng)所；礦區(qū)內(nèi)NE、NEE向斷裂構(gòu)造為成礦熱液的充填提供了構(gòu)造空間。同時(shí)巖漿期后熱液在循環(huán)運(yùn)移過(guò)程中，又不斷從圍巖或地殼深部巖漿中吸附成礦元素，并在成礦有利部位成礦元素不斷與圍巖進(jìn)行交代充填，而富集成礦，礦床屬中低溫巖漿熱液型礦床。

5.2 找礦標(biāo)志

（1）構(gòu)造標(biāo)志：NEE向、NE向斷裂構(gòu)造是找尋鉛鋅礦的有利構(gòu)造位置。

（2）脈巖標(biāo)志：鉛鋅礦化體多伴生重晶石脈、螢石脈、石英脈，由于硅化作用，抗風(fēng)化能力較強(qiáng)，往往呈正地形。

（3）蝕變標(biāo)志：沿?cái)嗔褬?gòu)造發(fā)育重晶石化、硅化、螢石化、方鉛礦化、閃鋅礦化，地表常見(jiàn)褐鐵礦化。

（4）地球物理標(biāo)志：礦（化）體在視極化率上表現(xiàn)為高極化，在視電阻率上表現(xiàn)為中等電阻率，所圈定的中等電阻率高極化異常往往位于礦體附近。

（5）地球化學(xué)標(biāo)志：組合異常套合程度較好，濃集中心和元素峰值明顯的特征；且濃度分帶以Pb、Zn最好，具外-中-內(nèi)三帶，異常內(nèi)帶規(guī)模較大，與礦體吻合較好。

6 結(jié)論

莒南王家莊子鉛鋅礦床屬于中低溫巖漿熱液型鉛鋅礦床，通過(guò)本次勘查工作區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)5條鉛鋅礦體，礦體嚴(yán)格受NEE向斷裂構(gòu)造控制，礦（化）體具有高極化率、中等電阻率特征。Pb與Zn、W、Cu、As具有較好的相關(guān)性，Zn、W、Cu、As亦可以作為找礦指示元素。根據(jù)鉆探和激電測(cè)深結(jié)果顯示，礦體沿走向及傾向穩(wěn)定，且沿走向、傾向均未封閉，向深部有變厚變富趨勢(shì)，預(yù)測(cè)其深部仍有較大的找礦潛力。