山東省蘭陵縣車(chē)輞地區(qū)銅鉛多金屬礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

孟祥偉，陳華國(guó)，張英梅，鮑建泉

(山東省魯南地質(zhì)工程勘察院，山東 兗州　272100)

山東省蘭陵縣車(chē)輞地區(qū)銅鉛多金屬礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

孟祥偉，陳華國(guó)，張英梅，鮑建泉

(山東省魯南地質(zhì)工程勘察院，山東 兗州272100)

車(chē)輞地區(qū)銅鉛多金屬礦區(qū)位于山東省蘭陵縣車(chē)輞鎮(zhèn)東部，區(qū)內(nèi)寒武-奧陶紀(jì)碳酸鹽巖地層分布廣泛，中生代巖漿活動(dòng)頻繁，構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈、層間破碎帶發(fā)育。激電異常明顯，且具低阻高極化特征。銅鉛多金屬礦化期為巖漿期后熱液階段，巖體邊部和外側(cè)的構(gòu)造破碎帶、層間破碎帶為成礦熱液的運(yùn)移、儲(chǔ)存提供了有利空間，是尋找多金屬礦的有利部位。

銅鉛多金屬礦；地質(zhì)特征；成因探討；找礦標(biāo)志；山東蘭陵

引文格式：孟祥偉，陳華國(guó)，張英梅，等.山東省蘭陵縣車(chē)輞地區(qū)銅鉛多金屬礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志[J].山東國(guó)土資源，2015,31(10)：22-25.MENG Xiangwei, CHEN Huaguo, ZHANG Yingmei, etc. Geological Characteristics and Prospecting Symbols of Copper Lead Polymetallic Deposit in Chewang Area of Lanling County in Shandong Province[J].Shandong Land and Resources, 2015,31(10):22-25.

1　礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1地層

區(qū)內(nèi)地層出露自老至新為古生代寒武紀(jì)饅頭組、張夏組、崮山組、寒武-奧陶紀(jì)三山子組、奧陶紀(jì)東黃山組、北庵莊組及新生代第四紀(jì)山前組地層(圖1)。

1—北庵莊組；2—東黃山組；3—三山子組a段；4—三山子組b段；5—三山子組c段；6—崮山組；7—張夏組上灰?guī)r段；8—張夏組盤(pán)車(chē)溝段；9—張夏組下灰?guī)r段；10—饅頭組洪河段；11—饅頭組下頁(yè)巖段；12—硅化角礫巖；13—銅礦體；14—斷層及編號(hào)；15—實(shí)測(cè)地層界線；16—實(shí)測(cè)平行不整合界線圖1　車(chē)輞地區(qū)銅鉛多金屬礦區(qū)地質(zhì)略圖

寒武紀(jì)饅頭組分布于礦區(qū)北部呈NWW向展布；主要巖性為紫紅色頁(yè)巖夾粉砂質(zhì)頁(yè)巖、砂屑灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、灰褐色中厚層石英砂巖、含海綠石砂巖。

寒武紀(jì)張夏組分布于礦區(qū)中部與東部地區(qū)，白彥斷裂(F1)以東，呈NWW向展布；巖性為青灰色厚層—巨厚層鮞狀灰?guī)r，黃綠色頁(yè)巖、云斑灰?guī)r、豹皮灰?guī)r等。張夏組下灰?guī)r段與盤(pán)車(chē)溝段之間的層間破碎帶是該區(qū)的主要賦礦層位。

寒武紀(jì)崮山組主要巖性為疙瘩狀泥晶灰?guī)r、灰色條帶狀泥晶灰?guī)r夾淡綠色頁(yè)巖，三山子組主要巖性為灰黑色厚層中—粗晶白云巖，灰黑色中薄層白云巖夾殘余竹葉狀白云巖，灰黃色中層燧石結(jié)核、燧石條帶白云巖夾灰質(zhì)白云巖。奧陶紀(jì)地層主要為一套灰?guī)r—白云巖組合，第四紀(jì)地層主要分布于山前洼地及殘丘頂部。

1.2構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造比較復(fù)雜，主要以斷裂構(gòu)造為主，白彥斷裂和燕甘斷裂是縱貫全區(qū)的大斷裂。白彥斷裂(F1)位于礦區(qū)中西部，走向?yàn)镹NW向，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度可達(dá)6km，斷層傾向SW，傾角75°～90°，破碎帶寬度10～130m，構(gòu)造角礫巖發(fā)育，為高角度正斷層，斷層破碎帶最大寬度為130m，對(duì)礦體影響較小。燕甘斷裂(F4)位于礦區(qū)中部，白彥斷裂(F4)東側(cè)，區(qū)域延伸可達(dá)45km，斷層走向330°～335°，局部為320°左右，傾向SW，傾角69°～85°。具有左行壓性、壓扭性、張性、張扭性的活動(dòng)特征。屬高角度正斷層，垂直斷距200～350m。破碎帶寬5～30m，主要由構(gòu)造角礫巖、碎裂巖組成，局部有脈巖充填，偶有硅化及銅鉛礦化現(xiàn)象。燕甘斷裂為區(qū)內(nèi)的導(dǎo)礦構(gòu)造。

1.3巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)十分強(qiáng)烈，新太古代傲徠山序列蔣峪單元條帶狀中粒黑云二長(zhǎng)花崗巖分布于燕甘斷裂西側(cè)。中生代燕山晚期蒼山序列栗園單元中粗斑含角閃石英閃長(zhǎng)玢巖分布于礦區(qū)東部，于寒武紀(jì)盤(pán)車(chē)溝段與下灰?guī)r段層間呈順層巖床狀產(chǎn)出，巖石斑晶多為斜長(zhǎng)石和角閃石。區(qū)內(nèi)巖漿的多期次活動(dòng)為多金屬礦的生成提供大量的熱液，是區(qū)內(nèi)的重要成礦條件之一。

2　礦床地質(zhì)特征

2.1礦體特征

礦體賦存于古生代寒武紀(jì)張夏組與盤(pán)車(chē)溝組層間破碎帶中(圖2)，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀大體與圍巖產(chǎn)狀一致，賦礦巖石為硅化鮞粒灰?guī)r、褐鐵礦化鮞粒灰?guī)r。礦體走向155°左右，礦體傾向NWW，傾角較緩20°～30°，一般為22°左右。礦體由5個(gè)鉆孔控制，控制最大深度71.30m，礦體賦存標(biāo)高為+12.00～+86.00m。礦體最大厚度2.72m，最小厚度0.75m，平均厚度1.68m，厚度變化系數(shù)為39%，礦體厚度穩(wěn)定。Cu最高品位1.104%，最低品位0.20%，平均品位0.42%，品位變化系數(shù)為69%，有用組分分布較均勻。伴生Ag平均品位9.89×10-6,伴生Au平均品位0.12×10-6。礦體頂板為寒武紀(jì)張夏組盤(pán)車(chē)溝頁(yè)巖段頁(yè)巖，底板為張夏組下灰?guī)r段厚層鮞粒灰?guī)r。

1—第四系；2—三山子組c段；3—張夏組盤(pán)車(chē)溝段；4—張夏組下灰?guī)r段；5—饅頭組洪河段；6—角礫巖；7—斷層及編號(hào)；8—銅礦體；9—鉆孔位置及編號(hào)圖2　車(chē)輞地區(qū)銅鉛多金屬礦區(qū)第11勘查線剖面圖

2.2礦石質(zhì)量

區(qū)內(nèi)礦石類(lèi)型主要原生硫化礦石。礦石礦物主要為黃銅礦，少量黃鐵礦、赤鐵礦，偶見(jiàn)輝銅礦，斑銅礦[2]。脈石礦物以方解石、石英為主，其次為白云石。礦石結(jié)構(gòu)以柱粒狀變晶結(jié)構(gòu)為主。構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造、碎裂狀構(gòu)造。

黃銅礦以他形粒狀為主，粒徑最大約0.40mm左右，呈1～2個(gè)晶粒集合體，局部見(jiàn)到。銅黃色，具極弱非均性。

黃鐵礦：他形粒狀為主，粒徑一般0.30mm以下，局部見(jiàn)到。黃白色，糙面明顯。

赤鐵礦以他形粒狀為主，少許呈皮殼狀集合體，粒徑一般0.30mm以下，不等粒，不均勻，集合體局部呈星點(diǎn)狀構(gòu)造。具極弱非均性。

輝銅礦以他形粒狀，粒徑一般0.40mm以下，不等粒，集合體局部呈星散狀。淺灰色略帶藍(lán)色，非均性極弱。

斑銅礦以極細(xì)粒，粒徑0.05mm以下，分布于輝銅礦內(nèi)部。粉棕紅色，均質(zhì)性。

伴生有用組分為Bi,Co,Au,Ag,S,Pb,Zn,W,Sn等。其中，Au平均品位0.12×10-6、Ag平均品位9.89×10-6，均已達(dá)到綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。有害組分As,Mg等含量較低。

2.3礦物生成順序

根據(jù)成礦地質(zhì)特征、礦石測(cè)試鑒定結(jié)果，礦物的組合關(guān)系、賦存狀態(tài)，礦物的生成順序?yàn)椋汗栀|(zhì)礦物、碳酸鹽礦物、黃鐵礦、黃銅礦。

2.4巖(礦)石的電性特征

根據(jù)礦區(qū)主要巖(礦)石代表性樣品的視極化率、電阻率參數(shù)測(cè)定結(jié)果(表1)顯示，區(qū)內(nèi)硅化巖石的視電阻率在337～3339Ω·M，平均值為940Ω·M；視極化率為0.71%～2.59%，平均值為1.59%；灰?guī)r、頁(yè)巖等圍巖視極化率較低，均值小于0.90%。低阻高極化特征明顯，與其他隱伏的硫化物多金屬礦床特征相似[3]。

表1　礦區(qū)主要巖(礦)石電性參數(shù)測(cè)定統(tǒng)計(jì)

2.5激電異常特征

根據(jù)該區(qū)巖(礦)石極化率，以下限3.0%圈定的異常，呈圓形分布，最大極化率達(dá)到15.0%，平面異常閉合比較完整(圖3)，極化率值(ηa)與周?chē)尘爸荡嬖诿黠@差異，異常相對(duì)高極化率特征明顯。同時(shí)，該異常區(qū)視電阻率(ρa(bǔ))也表現(xiàn)出相對(duì)低值，這種低阻高極化激電異常，是尋找多金屬礦的有利部位。

圖3　車(chē)輞銅鉛多金屬礦視極化率平面等值線圖

3　礦床成因

區(qū)內(nèi)寒武—奧陶紀(jì)碳酸鹽巖地層分布廣泛，巖石脆性大、化學(xué)活潑性強(qiáng)，孔洞、裂隙、層間破碎帶發(fā)育，成為含礦熱液充填、運(yùn)移、交代、沉淀的有利場(chǎng)所。巖漿活動(dòng)頻繁，斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動(dòng)、斷裂構(gòu)造具多期活動(dòng)特點(diǎn)。該區(qū)主要銅鉛多金屬礦化期為巖漿期后熱液階段[3]，巖體邊部和外側(cè)的構(gòu)造破碎帶、層間破碎帶為礦液運(yùn)移、儲(chǔ)存提供了有利空間。

通過(guò)對(duì)該區(qū)成礦地質(zhì)背景的分析，礦區(qū)銅鉛礦體的生成過(guò)程，大致經(jīng)歷2個(gè)階段。

第一階段：硅質(zhì)-石英、碳酸鹽-方解石階段，在碎裂作用以后，沿裂隙發(fā)生強(qiáng)烈硅化，由于結(jié)晶條件差，生成大量隱晶質(zhì)—顯微晶質(zhì)硅質(zhì)，局部生成自形、半自形小粒狀石英。后又發(fā)生強(qiáng)烈碳酸鹽化，生成碳酸鹽—方解石脈，縱橫穿插。

第二階段：石英-多金屬硫化物階段，沿裂隙又發(fā)生強(qiáng)烈硅化，局部生成自形柱狀石英。在石英顆粒間隙中，生成多金屬硫化物，主要有方鉛礦、黃銅礦、黃鐵礦等。石英脈內(nèi)常有晶簇、晶洞生成，并有多金屬硫化物伴生。初步認(rèn)為礦床成因是與巖漿活動(dòng)有關(guān)的中低溫?zé)嵋盒豌~鉛多金屬礦床。

4　找礦標(biāo)志

(1)地層標(biāo)志：熱液型礦床主要的找礦標(biāo)志為地層層位、巖性和圍巖。礦體主要發(fā)育于古生代寒武紀(jì)張夏組下灰?guī)r段頂部與盤(pán)車(chē)溝段的層間破碎帶中。礦化富集于孔隙度較大、滲透性較高的灰?guī)r中[4]。脆性巖石受力產(chǎn)生較多裂隙，成為熱液的通道和礦物沉淀的場(chǎng)所；頁(yè)巖透水性較差，起到屏蔽作用，使熱液中成礦物質(zhì)大量沉淀在其與下伏張夏組下灰?guī)r段灰?guī)r的層間破碎帶中。

(2)構(gòu)造標(biāo)志：區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要以斷裂構(gòu)造為主。燕甘斷裂(F4)是區(qū)域性的大斷裂，是該區(qū)的導(dǎo)礦構(gòu)造。當(dāng)斷裂切穿不同成分巖層組成的圍巖時(shí)，沿?cái)嗔堰\(yùn)移的含礦熱液進(jìn)入寒武紀(jì)張夏組下灰?guī)r段與盤(pán)車(chē)溝段之間的層間破碎帶中進(jìn)行充填交代成礦。

(3)地球物理標(biāo)志：礦化巖石具有較高的極化率，大致為周邊巖石平均值的3～4倍以上，電阻率參數(shù)也具有比較明顯的差異，相對(duì)較高的極化率帶說(shuō)明存在金屬礦物富集體[5]，是尋找銅鉛多金屬礦床的標(biāo)志。

5　結(jié)語(yǔ)

車(chē)輞銅鉛多金屬礦位于燕甘斷裂成礦帶上，受斷裂和碳酸鹽巖層位的控制。其為中低溫?zé)嵋撼涮罱淮?，產(chǎn)于寒武紀(jì)碳酸鹽巖地層中。區(qū)內(nèi)層間破碎帶發(fā)育，成為含礦熱液充填、運(yùn)移、交代、沉淀的有利場(chǎng)所。中生代巖漿活動(dòng)頻繁，斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動(dòng)、斷裂構(gòu)造具多期活動(dòng)特點(diǎn)，巖漿活動(dòng)從地幔深部攜帶大量的有用組分，而且?guī)r漿提供的熱能促使其周?chē)鷩鷰r中的成礦組分活化、遷移而進(jìn)入成礦熱液，充填和交代圍巖形成銅鉛多金屬礦體。

[1]張?jiān)銎妫瑥埑苫?，王世進(jìn)，等.山東省地層侵入巖構(gòu)造單元?jiǎng)澐謱?duì)比意見(jiàn)[J].山東國(guó)土資源，2014,30(3)：6-9.

[2]礦產(chǎn)資源工業(yè)要求手冊(cè)編委會(huì).礦產(chǎn)資源工業(yè)要求手冊(cè)[M].北京：地質(zhì)出版社，2010：124-125.

[3]黃映聰，劉靜，付懷林，等.初論納米比亞羅什皮納地區(qū)斑巖型銅礦地質(zhì)特征[J].山東國(guó)土資源，2013,29(6)：12-13.

[4]陳洪冶，李立志，李雪梅.礦床學(xué)[M].北京：地質(zhì)出版社，2007：88-100.

[5]韓玉珍，王世進(jìn)，曹秀華.山東省鄒平地區(qū)銅礦成礦地質(zhì)條件及典型礦床研究[J].山東國(guó)土資源，2008,24(3)：24-25.

Geological Characteristics and Prospecting Symbols of Copper Lead Polymetallic Deposit in Chewang Area of Lanling County in Shandong Province

MENG Xiangwei, CHEN Huaguo, ZHANG Yingmei, BAO Jianquan

(Lunan Geo-engineering Exploration Institute, Shandong Yanzhou 272100, China)

Copper lead polymetallic deposit in Chewang area is located in east of Chewang town of Lanling county in Shandong province. Cambrian - Ordovician carbonate rock strata are widely distributed in this area. Mesozoic magmatic activities are frequent, tectonic activities are stong and interlayer fractural belts developed well. The induced polarization is obvious and has low resistance and high polarization characteristics. Copper lead polymetallic mineralization stage is the hot liquid phase of the magma period. Structural fracture belts in the outer and outside of the rock mass provide a favorable space for migration and storage of the ore forming hydrothermal fluid. It is favorable position for prospecting multi-metallic deposits

Cu Pb polymetallic ore deposit; geological characteristics; genesis; prospecting; Lanling county in Shandong province

2014-12-24；

2015-03-08；編輯：陶衛(wèi)衛(wèi)

孟祥偉(1989—)，男，山東臨沂人，助理工程師，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作；E-mail：sdlnymxw@163.com

P618.4

A