斷層構(gòu)造控礦在地質(zhì)探礦中的應(yīng)用

孫永國，張 功，高鵬為，舒順龍，巴全生

(山東黃金礦業(yè)(沂南)有限公司， 山東沂南縣 276317)

斷層構(gòu)造控礦在地質(zhì)探礦中的應(yīng)用

孫永國，張 功，高鵬為，舒順龍，巴全生

(山東黃金礦業(yè)(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(tái)(Ⅰ)、魯西臺(tái)背斜(Ⅱ)、魯中隆起區(qū)(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(qū)內(nèi)地層比較簡單，構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，巖漿活動(dòng)頻繁，構(gòu)成一個(gè)較為復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境。沂南金礦金龍分礦利用現(xiàn)有斷層及礦體空間布局作為依據(jù)指導(dǎo)下一步探礦工作，并取得良好的效果。

斷層控礦；地質(zhì)探礦；地層裂隙

為完善地表大鉆及坑內(nèi)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(xiàn)已探明的斷層與深部巖漿巖成礦為依據(jù)，研究巖漿熱液活動(dòng)及礦床地質(zhì)構(gòu)造形成的斷層形態(tài)。為指導(dǎo)下一步探礦靶區(qū)，尋找新的礦體提供了基礎(chǔ)。

1 項(xiàng)目概況

龍頭旺礦床位于銅井礦田南側(cè)，北北東向鄌郚～葛溝斷裂與北西向馬家窩～銅井?dāng)嗔训慕粎R部位。屬于銅井穹狀背斜的南翼，銅井雜巖體的南接觸帶，區(qū)內(nèi)地層比較簡單，構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動(dòng)頻繁。圍巖蝕變比較強(qiáng)烈，有大理巖化、綠泥石化、碳酸鹽化、黃銅礦化。

1.1 地 層

區(qū)內(nèi)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(gòu) 造

由于沂南超單元銅漢莊單元巖體的侵位及冷凝收縮時(shí)的應(yīng)力場變化，使礦床中斷裂構(gòu)造及層間破碎帶較為發(fā)育，并以多次活動(dòng)為特點(diǎn)，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(fā)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(qū)內(nèi)此組斷裂不發(fā)育，且規(guī)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(nèi)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(guī)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(qū)內(nèi)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?cái)嗔殉涮钚纬晌◣r型金銅礦床。

2 斷裂構(gòu)造控礦作用

銅井礦田龍頭旺礦床，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造極為發(fā)育。組成沂沭斷裂帶的北北東的鄌郚—葛溝斷裂從礦區(qū)東側(cè)通過，與其平行但規(guī)模較小的次級(jí)斷層遍布全區(qū)。規(guī)模較大的北西向馬家窩—銅井?dāng)嗔言诖伺c北北東向斷裂交匯，導(dǎo)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(dòng)，控制了區(qū)內(nèi)閃中酸性雜巖體的分布，液期再次活動(dòng)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(lián)系，為巖漿期液的熱液活動(dòng)提供了有利的構(gòu)造條件。

區(qū)內(nèi)北北東向斷層，總體走向北10°～30°，傾向70°～85°，早期活動(dòng)以張扭性為主，液期顯示強(qiáng)烈的壓扭性活動(dòng)；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(shí)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(yīng)力最大的部位，受構(gòu)造應(yīng)力影響，在銅井巖體與圍巖接觸處，不同巖性巖層中發(fā)育較多的層間滑動(dòng)、層間虛脫、層間張開和層間斷裂。在礦床深處由于受熱動(dòng)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(chǔ)存，使接觸帶構(gòu)造形態(tài)更加復(fù)雜，在巖體邊部的一些地段出現(xiàn)“株枝狀連生體構(gòu)造”。從深部“巖漿房”分餾出來的石英閃長玢巖巖漿，沿活動(dòng)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?dāng)嗔阎?，并沿該組斷裂上升，形成長舌狀、網(wǎng)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(qū)寒武系地層時(shí)，由于灰?guī)r的抗壓、抗張、抗剪強(qiáng)度小于其他巖石，所以區(qū)內(nèi)的灰?guī)r類地層，在此組斷層兩側(cè)形成的破碎空間比其他的巖性的空間規(guī)模較大。當(dāng)含礦熱液沿?cái)鄬舆\(yùn)移至破碎空間時(shí)，在此低壓區(qū)內(nèi)，加之灰?guī)r化學(xué)性質(zhì)活潑，便發(fā)生交代、容積，從而形成工業(yè)礦體。

3 探礦實(shí)踐

通過對(duì)本區(qū)構(gòu)造控礦規(guī)律研究認(rèn)識(shí)到，本區(qū)的工業(yè)礦體形成，嚴(yán)格受構(gòu)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(jí)斷層與巖漿房聯(lián)系密切，是本區(qū)的有力導(dǎo)礦構(gòu)造，北東東向斷層破碎帶是有利的容礦空間，在此理論指導(dǎo)下，根據(jù)原龍頭汪金礦-210，-220 m中段的開采對(duì)北東東向斷層的揭露情況，借用地質(zhì)資料對(duì)斷層水平錯(cuò)動(dòng)方向、傾向、走向進(jìn)行對(duì)比分析研究，對(duì)金龍分礦-210 m水平以上的各種構(gòu)造特點(diǎn)進(jìn)行了全面的分析研究并作出成礦預(yù)測，貫通全礦區(qū)的北北東向壓扭性FN18斷層通過，是有利的控巖和導(dǎo)礦構(gòu)造，而與FN18斷層大致平行的次級(jí)斷層FN21、FN47平行并列在FN18的兩側(cè)，與之配套的北東東向扭性斷層又極為發(fā)育，地層又是極易形成構(gòu)造破碎帶的厚層灰?guī)r下伏在中斑石英閃長玢巖的下盤，以上現(xiàn)象說明此段具有有利的成礦條件，在此認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上對(duì)此進(jìn)行了地質(zhì)探礦設(shè)計(jì)。

4 結(jié) 論

沂南金礦金龍分礦利用以上結(jié)論，2014年，在此靶區(qū)施工井下坑內(nèi)鉆12組，施工鉆孔63個(gè)，施工鉆探工程量3720 m，探獲礦石量53萬t。直接經(jīng)濟(jì)效益1.08億元，為礦井提供了6年的儲(chǔ)備礦量。通過此項(xiàng)目的實(shí)施，全礦上下體驗(yàn)到了理論指導(dǎo)實(shí)際工作的作用，下一步沂南金礦還將進(jìn)一步加大地下斷層構(gòu)造控礦理論研究，為下一步探礦工作做好理論基礎(chǔ)。

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

[2]武漢地質(zhì)學(xué)院.鉆探工藝學(xué)[M].北京:地質(zhì)出版社，1981.

[3]李四光.地質(zhì)力學(xué)概論[M].北京:科學(xué)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(chǎn)管理工作，Email:sunyg@sd-gold.com。