淺析徐州漢王鎮(zhèn)班井雜巖體的地質(zhì)找礦意義

萬 江，鄧婷婷

本文以筆者親身參與的勘查項目為基礎(chǔ)，在充分收集和綜合研究工作區(qū)以往勘查成果資料和現(xiàn)場踏勘的基礎(chǔ)上，選取重點區(qū)域開展相關(guān)地質(zhì)、物探測量工作，初步了解區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)背景，圈定物探異常，施工鉆探工程，對深部異常進(jìn)行揭露、驗證，對礦化體進(jìn)行追索、控制，以探索班井巖體深部構(gòu)造，該區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)特征，尋找斑巖型、矽卡巖型銅金礦為找礦目標(biāo)。

1 以往地質(zhì)工作概況

班井地區(qū)1/20萬、1/5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，1/10萬、1/5萬航磁測量，1/20萬化探工作已經(jīng)覆蓋全區(qū)。礦產(chǎn)地質(zhì)工作對班井地區(qū)所有礦床、礦點開展了不同程度的檢查、評價工作。區(qū)域地質(zhì)、區(qū)域物化探、區(qū)域礦產(chǎn)對本次研究具有指導(dǎo)意義，評述如下：

（1）以往區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作對區(qū)內(nèi)地層、巖石、構(gòu)造、礦產(chǎn)等作了系統(tǒng)地闡述，分別建立了地層層序、大致查明了巖漿巖種類、形成時代及其與地層接觸關(guān)系，闡明了地質(zhì)構(gòu)造特征、構(gòu)造控巖、控礦及礦產(chǎn)分布規(guī)律，為本次研究提供了基礎(chǔ)性的地質(zhì)資料。

（2）以往區(qū)域性物化探工作成果為研究該區(qū)地球物理、地球化學(xué)特征提供了良好的基礎(chǔ)性資料，而局部性大比例尺物化探工作成果為本次勘查提供了地球物理、地球化學(xué)異常信息。

（3）以往找礦工作，加深了對該區(qū)成礦地質(zhì)條件的認(rèn)識，對礦床成因及找礦標(biāo)志等有了初步了解，對本次研究的工作方法的選擇和工作區(qū)選定具有指導(dǎo)意義。

（4）以往工作的重點為矽卡巖型鐵銅礦床，主要集中在班井巖體的北接觸帶，而對斑巖型礦床的探索及班井巖體南接觸帶的探索較少。根據(jù)以往航磁和鉆孔資料，班井巖體整體向南陡傾，南接觸帶更有利于成礦。因此，在該區(qū)尋找斑巖型銅金礦體以及在班井巖體南接觸帶尋找矽卡巖型銅金礦體是本次研究的重點目標(biāo)。

2 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于蘇魯超高壓變質(zhì)帶西側(cè)，屬華北板塊南緣徐（州）～宿（州）弧形構(gòu)造系的中段，與皖北、魯西南地質(zhì)構(gòu)造背景相似，成礦地質(zhì)條件亦有類似之處，自山東歸來莊金礦經(jīng)江蘇利國鐵（銅、金）礦和班井銅（金）礦至安徽濉溪前場鐵礦構(gòu)成一條近北東向的多金屬成礦帶，具有良好的找礦前景。

2.1 區(qū)域地層

震旦系是區(qū)域上出露的最古老的地層，主要分布在北部和東南部，為一套含有豐富疊層石和微古植物化石的濱海-淺海相碎屑巖-碳酸鹽巖建造，不整合于太古界變質(zhì)巖系之上。

下古生界主要為寒武系和奧陶系中、下統(tǒng)，缺失奧陶系上統(tǒng)和志留系，呈南西～北東向弧形展布，大面積出露。奧陶系包括賈汪組、蕭縣組、馬家溝組和閣莊組，分布范圍主要在復(fù)式背斜兩翼，巖性主要為灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r，與下伏寒武系為假整合接觸。

上古生界缺失泥盆系和下石炭統(tǒng)，僅發(fā)育中、上石炭統(tǒng)和二疊系，是區(qū)域上主要的含煤地層。

新生界在區(qū)內(nèi)廣泛分布，其中，古近系為官莊組，主要分布在韓莊以北、微山島、大廟、鄭集-馬坡、大湖-棠張、賈汪等地，以砂巖、礫巖為主，含少量的泥巖和泥灰?guī)r。

區(qū)域上與金屬礦床成礦關(guān)系較為密切的層位為寒武系中、下統(tǒng)和奧陶系蕭縣組、馬家溝組，其中，寒武系中、下統(tǒng)厚層灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、薄層灰?guī)r等是班井銅礦的主要賦礦圍巖，奧陶系蕭縣組（即小家裕組）、馬家溝組為利國鐵礦的主要賦礦圍巖。

2.2 區(qū)域構(gòu)造

研究區(qū)位于徐州市西南約15km處，地質(zhì)構(gòu)造上位于徐州復(fù)式背斜南西傾伏端（圖1）。徐州復(fù)式背斜由一系列緊閉弧形展布的褶皺斷層組成，構(gòu)造格架清晰，構(gòu)造形態(tài)復(fù)雜。主褶皺系內(nèi)地層產(chǎn)狀較陡，尤以西翼更陡。褶皺軸面傾向南東，褶皺樞紐起伏，構(gòu)造線呈弧形展布，北東部構(gòu)造線呈北東40°～50°展布，向南西于虎山腰～前周窩一帶急轉(zhuǎn)為北東20°，于班井西南，構(gòu)造線從北東20°轉(zhuǎn)向北東30°。

圖1 班井地區(qū)構(gòu)造位置示意圖

2.3 區(qū)域巖漿巖

區(qū)內(nèi)有班井、楊村、前二堡三個主要的巖株體，它們均沿著垂直褶皺軸的北西西向斷裂侵入，它們先由基底斷裂控制侵入，到蓋層部分時，則進(jìn)一步受到蓋層褶皺及斷裂的控制，在與北北東向的背斜核部或其它斷裂交匯部位處，巖體膨大，上侵的幅度也較高，當(dāng)與北北東向的向斜核部交匯時，則出現(xiàn)相反情況。因此，北西西向的巖體，呈傾伏、隆起串珠狀。在構(gòu)造交匯部位，不僅膨脹，還伸出許多巖枝。

2.4 區(qū)域礦產(chǎn)

區(qū)域金屬礦產(chǎn)主要為鐵，其次為銅、鉛、汞，可供綜合利用的伴生礦種有鈷和金，成因類型以矽卡巖型和高-中溫?zé)嵋撼涮罱淮蜑橹?，次為中溫和低溫?zé)嵋盒秃蜏\海相和湖相沉積型，除利國矽卡巖型鐵礦達(dá)到中型規(guī)模外，其他均為礦點或礦化點，不具工業(yè)價值。

區(qū)內(nèi)銅金銀礦點主要分布在班井巖體周圍，集中分布在劉莊背斜的核部及西翼，均為小型礦點。礦體產(chǎn)于班井中酸性侵入體與圍巖的接觸帶及其附近的構(gòu)造裂隙中。形態(tài)極為復(fù)雜，一般呈不規(guī)則狀、透鏡狀、雞窩狀。礦石礦物主要有磁鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、銅蘭、孔雀石、輝銅礦、輝鉬礦、銀金礦等，脈石礦物主要有石榴子石、透輝石、方解石、黑云母、絹云母、綠簾石及石英等。

3 研究區(qū)地質(zhì)

研究區(qū)位于徐州復(fù)式背斜的南西傾伏端，構(gòu)造線方向北東～北北東。出露地層主要為下古生界海相地層。區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂甚為發(fā)育。巖漿巖主要為燕山期侵入巖體，與圍巖呈侵入接觸。

3.1 地層

研究區(qū)地層為震旦系～奧陶系，區(qū)外圍西南局部見石炭系，主要含礦地層為張夏組、徐莊組、毛莊組。

3.2 構(gòu)造

研究區(qū)位于徐州復(fù)式背斜南西傾伏端，北北東向與北西西向構(gòu)造的交匯部位。地層普遍發(fā)生褶皺，斷裂亦很發(fā)育，且研究區(qū)南部地層明顯抬升。

3.2.1 褶皺

高窩～哈針窩褶皺：位于研究區(qū)北部，由西向東為哈針窩西傾伏背斜、驢尾巴山倒轉(zhuǎn)向斜、高窩～羊山傾伏背斜。該組褶皺軸向幾乎平行，皆在10°～20°范圍內(nèi)變化。

驢尾巴山倒轉(zhuǎn)向斜：位于驢尾巴山東側(cè)。核部地層為上寒武統(tǒng)鳳山組，兩翼由中、上寒武統(tǒng)地層組成。北部東翼產(chǎn)狀倒轉(zhuǎn)，軸面向南東東傾斜，南端正常，但巖石受擠壓強(qiáng)烈，斷裂發(fā)育。

3.2.2 斷裂

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，主要有兩組：一組為北東～北北東向，與地層走向基本一致，在區(qū)域上體現(xiàn)了北西～南東方向的擠壓，并基本控制了區(qū)內(nèi)巖脈的侵入。北東向斷裂構(gòu)造本身礦化不明顯，而其所控制侵位的巖脈礦化較為明顯，但較零星，在本區(qū)未能形成較大的、具工業(yè)意義的礦床。在鉆孔中于145.23m～172.39m處揭露一視厚度27.16m斷層破碎帶，為地表北北東向斷層的深部延伸，破碎帶被花崗閃長斑巖脈侵入，巖脈中偶見星點狀黃鐵礦化。

另一組為北西向斷裂，以班井?dāng)嗔褳橹?，其它均較小。班井?dāng)嗔蜒貫橐粭l左行張扭性質(zhì)斷層。班井?dāng)嗔言诘孛采嫌幸欢ǖ姆从?，沿斷裂在地貌上表現(xiàn)為北西向?qū)捁?，北東向的山體在穿越班井?dāng)嗔褧r，突然中斷形成溝谷。在西沿村北，白山頭南的采石場中見到斷層顯示，走向290°，傾向南西，傾角60°，見紫紅色半膠結(jié)斷層泥發(fā)育。近南北向及近東西向斷裂較少且規(guī)模較小。

3.3 巖漿巖

班井巖體分布在研究區(qū)西南角班井、羅崗、漢王一帶，構(gòu)造部位為徐州復(fù)式背斜南段，北西西～南東東向斷裂為導(dǎo)巖和儲巖構(gòu)造，巖體陡立，呈巖墻及巖枝產(chǎn)出，出露面積約4km2～5km2。主巖體沿研究區(qū)中部呈NWW向展布，受班井?dāng)嗔芽刂疲矫嫘螒B(tài)膨大部位略呈圓形，西部則呈不規(guī)則分叉狀，四周有各種巖脈分布，巖體產(chǎn)狀陡立，下部略向南傾斜。

根據(jù)以往資料，班井巖體為一雜巖體，西部偏基性，以輝石閃長巖和閃長玢巖為主；東部偏酸性，以閃長玢巖、石英閃長玢巖為主，花崗閃長斑巖、花崗斑巖等酸性巖脈也在研究區(qū)東部出露。此次針對班井巖體實施的鉆孔揭露班井主巖體巖性為石英閃長巖。

3.4 地球化學(xué)特征

研究區(qū)北部外圍開展的1：10000土壤地球化學(xué)測量工作圈定了較好的銅、鉬和金異常：Cu異?？傮w呈NE向，零星為NW向，兩組交匯位置為Au主異常區(qū)；Au異?？傮w走向NNE向；Mo異常呈不規(guī)則橢圓狀，總體走向NNE向。與本研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造方向及原生暈、次生暈異常方向整體一致。

3.5 蝕變與礦化

3.5.1 圍巖蝕變

根據(jù)以往資料，區(qū)內(nèi)圍巖蝕變的分布，受侵入巖與圍巖接觸帶的控制。其蝕變規(guī)模、程度與接觸帶構(gòu)造、巖漿巖性質(zhì)、規(guī)模和圍巖性質(zhì)等地質(zhì)因素有關(guān)。其蝕變類型有熱力變質(zhì)、接觸交代（矽卡巖化）、自變質(zhì)作用和熱液蝕變，本次工作揭露的圍巖蝕變主要為熱液蝕變。

（1）熱力變質(zhì)：主要靠巖體侵入過程中的熱力作用，使巖石重結(jié)晶。表現(xiàn)為石灰?guī)r變質(zhì)為結(jié)晶灰?guī)r或大理巖，砂、頁巖變質(zhì)為角巖。

（2）接觸交代變質(zhì)（矽卡巖化）：接觸交代作用發(fā)生于巖體與圍巖的接觸帶及其附近，主要分布于班井巖體北接觸帶。礦物組合主要為透輝石、石榴子石，其次為綠簾石、陽起石、綠泥石等。沿接觸帶形成寬窄不一，不連續(xù)的矽卡巖帶，其寬度一般為0m～50m。

（3）自變質(zhì)作用：巖體的自變質(zhì)作用明顯，主要表現(xiàn)在巖體的頂部及邊部廣泛發(fā)育黑云母化。

（4）熱液蝕變：熱液蝕變分布更廣，從外蝕變帶到內(nèi)蝕變帶均廣泛發(fā)育，本次工作揭露的圍巖蝕變主要為熱液蝕變，具體有碳酸鹽化、高嶺土化、綠簾石化、綠泥石化、鉀長石化、硅化、絹云母化等。

3.5.2 礦化特征

在班井-三堡一帶，已知的主要礦化有鐵、銅、金、銀、鉬五種，局部見有鉛鋅礦化。本次工作未揭露到礦（化）體，獲取的礦化信息較少，綜合以往及本次工作情況，各礦化類型特點詳述如下：

（1）鐵礦化的主要特征。區(qū)內(nèi)的鐵礦點主要分布在班井-蛤針窩-黑山口-紫子山，呈北東向展布，并與閃長巖類脈巖關(guān)系密切，多產(chǎn)在脈巖與寒武系的接觸帶或其附近的裂隙中，規(guī)模較小。

（2）矽卡巖型銅金銀礦化特征。礦化體規(guī)模都很小，形態(tài)復(fù)雜，地表相對密集，深部僅局部見礦。礦化體嚴(yán)格受接觸帶的產(chǎn)狀控制，地表礦化體的展布方向與接觸帶伸展方向一致，多數(shù)礦化體的長軸方向為北東或北北東，傾向多為南東。少數(shù)長軸近東西或北西西，向南傾斜，傾角很陡，一般都在70°以上。

（3）金的礦化特征。內(nèi)部相石英閃長巖含金量較小，在接觸帶內(nèi)側(cè)混染帶中的蝕變閃長巖或遠(yuǎn)離巖體的蝕變脈巖中含量明顯增高，局部可在硅化的中酸性巖脈中單獨富集，如漢王南驢尾巴山北西坡，北西西向的硅化石英閃長巖和北北東向的硅化閃長巖、煌斑巖等，均出現(xiàn)Au的富集，品位一般0.1g/t～0.2g/t。

本次研究鉆孔揭露的礦化主要有黃鐵礦化、黃銅礦化（圖2）和磁鐵礦化，局部風(fēng)化或破碎帶附近見少量褐鐵礦化，礦化強(qiáng)度較弱。

圖2 黃銅礦分布特征

4 礦體地質(zhì)特征

本次研究工作未揭露到礦（化）體，僅于局部揭露到少量黃銅礦化、黃鐵礦化信息。根據(jù)搜集的以往地質(zhì)勘查資料，對研究區(qū)的礦體地質(zhì)特征進(jìn)行總結(jié)。

4.1 礦體地質(zhì)

礦體多產(chǎn)于侵入巖與碳酸鹽巖圍巖的接觸帶部位。礦體形態(tài)復(fù)雜，主要有不規(guī)則脈狀體、透鏡體、串狀體、折曲脈狀體等。礦體規(guī)模小，一般長2m～10m，寬0.05m～0.8m，延深4m～13m。礦體走向有北東和北西兩組，傾向北西或北東，傾角50°～70°。

4.2 礦石質(zhì)量

綜合以往及本次成果資料，研究區(qū)礦石主要為矽卡巖型及少量熱液充填交代型。

矽卡巖型礦石的礦石礦物主要有磁鐵礦、孔雀石、斑銅礦、輝銅礦、藍(lán)銅礦、銅蘭、白鎢礦、銀金礦等。脈石礦物主要有石榴子石、透輝石、方解石、綠簾石、綠泥石、黑云母、絹云母、石英等。礦石結(jié)構(gòu)主要為粒狀結(jié)構(gòu)，次為交代結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要為浸染狀、斑點狀構(gòu)造，次為塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造。

熱液充填交代型礦石的礦石礦物主要有磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、黃銅礦、鉛鋅礦、銀金礦等。脈石礦物主要有透輝石、方解石、綠簾石、綠泥石、黑云母、絹云母、石英、斜長石等。礦石結(jié)構(gòu)主要為粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要為浸染狀、斑點狀構(gòu)造，次為塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造。

5 礦床成因及找礦標(biāo)志

5.1 成礦作用方式

通過本次研究工作，對本區(qū)的成礦地質(zhì)特征有了進(jìn)一步認(rèn)識。結(jié)合以往地質(zhì)工作成果，認(rèn)為研究區(qū)成礦類型主要為矽卡巖型，次為熱液充填交代型。

接觸交代矽卡巖型鐵礦化及銅、金、銀、鉬的礦化，是本區(qū)的主要成礦作用方式，在接觸帶巖體內(nèi)側(cè)為主。遠(yuǎn)離巖體的圍巖中，在斷裂構(gòu)造破碎帶中又出現(xiàn)了很多以裂隙充填為主，交代為次的礦化類型，先是含鐵熱液的充填礦化，然后是Pb、Zn、Au、Ag、Cu、Mo的熱液充填礦化，它們在空間上既有分帶性，又有相互疊加現(xiàn)象，在成礦過程中有內(nèi)在的成生聯(lián)系，又有獨特的演化分異特征。

5.2 成礦物質(zhì)來源

班井中酸性巖體礦化元素，具有以Fe、Cu、Au、Ag、Mo為主的多金屬組合特征，從成礦系列考慮，它們都在同一個巖漿源的巖漿-熱液發(fā)展的過程中，在不同階段物化條件驅(qū)動下，以及各元素本身的化學(xué)性質(zhì)組成統(tǒng)一的地球化學(xué)場，并以不同的成礦方式產(chǎn)出，組成同源成礦多位一體的成礦系列。

班井銅多金屬礦（化）體多賦存于巖體與寒武系-奧陶系碳酸鹽巖接觸帶及其附近，近礦圍巖有不同程度的矽卡巖化、大理巖化。礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀和空間分布明顯受巖體頂面形態(tài)與地層圍巖接觸帶形態(tài)的控制，礦石以矽卡巖銅礦為主，構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造及條帶狀構(gòu)造。脈石礦物多為矽卡巖礦物和碳酸鹽礦物，礦石礦物與脈石礦物互有交代關(guān)系。

綜上所述，區(qū)內(nèi)成礦物質(zhì)主要來源于巖漿，其次是地層。其中巖漿為成礦物質(zhì)（或流體）的主要提供者和成礦熱源，也是地層系統(tǒng)成礦物質(zhì)活化遷移而參與成礦的關(guān)鍵因素。

5.3 找礦標(biāo)志

綜合本次研究及以往找礦成果，總結(jié)本區(qū)銅金礦（化）體的主要找礦標(biāo)志如下：

（1）地層標(biāo)志：寒武系中、下統(tǒng)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)條帶灰?guī)r等是班井銅金礦（化）體的主要賦礦圍巖，以寒武系中統(tǒng)灰?guī)r地層所見礦（化）體最多，寒武系下統(tǒng)砂頁巖地段所見礦（化）體較少。

（2）構(gòu)造標(biāo)志：區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要有北北東-北東向、北西西-北西向兩組，北北東-北東向斷裂構(gòu)造容礦空間小，本身含礦性不強(qiáng)，無法形成具有工業(yè)價值的礦床，但其控制了區(qū)內(nèi)次火山巖脈的侵位，并在其與北西向構(gòu)造復(fù)合部位，礦化強(qiáng)烈，可能形成礦（化）體。

（3）巖體標(biāo)志：區(qū)內(nèi)礦體的形成與中酸性侵入巖體關(guān)系密切，巖體與寒武系碳酸鹽巖接觸帶部位是尋找矽卡巖型礦體的標(biāo)志，酸性的花崗閃長斑巖是尋找斑巖型礦體的標(biāo)志。

（4）圍巖蝕變標(biāo)志：矽卡巖化、大理巖化及角巖化等是區(qū)內(nèi)找礦的主要標(biāo)志。