山東鄒平東永和地區(qū)銅礦成礦遠景分析

李小聰，萬建軍，林樂夫，唐 斌

(1. 東華理工大學 核資源與環(huán)境省部共建國家重點實驗室培育基地，江西 南昌 330013；2. 東華理工大學 地球科學學院，江西 南昌 330013)

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山東鄒平東永和地區(qū)銅礦成礦遠景分析

李小聰1,2，萬建軍1,2，林樂夫1,2，唐 斌1,2

(1. 東華理工大學 核資源與環(huán)境省部共建國家重點實驗室培育基地，江西 南昌 330013；2. 東華理工大學 地球科學學院，江西 南昌 330013)

指出了鄒平火山巖盆地是山東省最重要的銅礦產(chǎn)地和成礦遠景區(qū),發(fā)育著典型的次火山巖型熱液礦床系列。通過對鄒平東永和地區(qū)的地層狀況、構造發(fā)展、巖性特征綜合信息的收集及分析，對成礦物質(zhì)來源、成礦環(huán)境、巖漿和構造成礦條件進行了討論，從地層、構造、巖漿活動、礦化蝕變特征等因素對區(qū)內(nèi)找礦前景和找礦方向進行了評價和探討，提出了該地區(qū)具有較大的銅礦找礦潛力。

銅礦；成礦遠景；鄒平火山巖盆地；東永和地區(qū)

1　引言

鄒平火山巖盆地位于中國東部沿海成礦帶的中部，處于華北板塊東南部，郯廬斷裂帶西側，是山東省內(nèi)最重要的銅礦產(chǎn)地及成礦遠景區(qū)[1]。自20世紀60年代以來，山東省地勘部門在該地區(qū)投入了大量的地質(zhì)、物探和化探勘查工作，相繼發(fā)現(xiàn)了王家莊銅礦、碑樓銅礦、大臨池銅礦等，同時還發(fā)現(xiàn)了李山銅、銅固子等銅礦點。充分說明了鄒平火山巖盆地具有廣闊的找礦前景，是山東省銅礦預測工作的重要靶區(qū)[2]。有關盆地內(nèi)銅礦床地質(zhì)特征及成因，前人已開展了一些相關的研究并取得了一些重要的成果[3～6]。

東永和地區(qū)位于鄒平縣城南約20 km處，隸屬鄒平縣大臨池鎮(zhèn)管轄。地勢北高南低，為魯中丘陵地區(qū)的北沿。在充分研究以往地質(zhì)、礦產(chǎn)、物化探資料的基礎上，通過地質(zhì)調(diào)查及物化探工作，大致查明區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)條件及銅礦化特征，對區(qū)內(nèi)銅礦床的找礦前景和找礦方向進行評價和探討，掌握該地區(qū)銅礦床的成礦條件。

2　地質(zhì)概況

東永和地區(qū)處于華北板塊東南部的魯西地塊，郯廬深大斷裂山東段(沂沭斷裂)西側，魯中隆起區(qū)與濟陽凹陷的交接部位，位于鄒平火山巖盆地的東南部，在區(qū)域地質(zhì)上跨周村幅和章丘幅(圖1)。

區(qū)域地層自下而上主要出露有中生代三疊紀石千峰群劉家溝組，侏羅紀淄博群坊子組、三臺組，白堊紀萊陽群城山后組、青山群八畝地組、方戈莊組及新生代第四紀大站組地層。三疊紀石千峰群劉家溝組，侏羅紀淄博群坊子組、三臺組，呈半環(huán)狀出露于該區(qū)域的東、南、西部的外緣，主要巖性為一套雜色砂巖、頁巖、粘土巖及砂礫巖等。不整合于其上的為白堊紀青山群八畝地組，是一套中基性火山巖。

鄒平火山巖盆地北部為齊河-廣饒斷裂，東西兩側為金山-姚家峪斷裂和文祖斷裂，研究區(qū)內(nèi)斷裂多是受上述斷裂的長期多次活動及火山噴發(fā)的影響而形成的次級斷裂，規(guī)模較大的有青陽店斷裂、會仙山斷裂、王家莊-大臨池斷裂[7]。其中青陽店斷裂展布于青陽店至鄒平一線，總體走向80°左右，長約20 km，大部分為第四系覆蓋，僅局部稍有出露，斷裂北盤侏羅紀砂巖與南盤白堊紀火山巖呈斷層接觸；會仙山斷裂位于鄒平火山巖盆地中部，即會仙山的東側，南北延伸約20 km，切割青山群地層，兩側巖石有熔結集塊角礫巖、角礫熔巖、凝灰?guī)r、玄武粗安巖及粗安玢巖等，斷裂總體走向近南北，傾向西，傾角55°～65°，西盤下降，斷面微呈波狀彎曲，破碎帶寬約10 m，由碎裂巖、角礫巖和糜棱巖組成；王家莊-大臨池斷裂南起大臨池，北至王家莊以北，長約22 km，寬約3～4 km，多為第四系覆蓋，該帶是區(qū)內(nèi)自中生代以來地殼運動，巖漿活動的重要場所，是火山巖區(qū)成礦有利部位之一，總體走向340°，主要控制著王家莊巖體、碑樓巖體、于張巖體及雪山巖體等。區(qū)內(nèi)火山構造開始于早白堊紀，形成于燕山晚期，基底為侏羅系褶皺構造。破火山構造形成于八畝地組中期階段，邊緣為二長巖墻，巖墻內(nèi)側為呈環(huán)狀分布的熔結火山碎屑巖。火山—侵入相雜巖位于破火山口內(nèi)部，有熔結凝灰?guī)r、火山碎屑巖、熔巖、次火山巖、晚期脈巖等。

圖1　山東省鄒平火山巖盆地區(qū)域地質(zhì)略圖

區(qū)內(nèi)巖漿巖十分發(fā)育，構成一套基性-中性-中偏堿性的侵入雜巖體。它們是火山活動過程中與火山巖同源、同期或稍晚的巖漿侵入產(chǎn)物，空間上受火山構造控制。主要為中生代石英二長巖、石英閃長巖及蘇長輝長巖，并發(fā)育少中生代正長斑巖、二長斑巖、閃長玢巖、輝長玢巖等脈巖，呈零星分布或團塊狀分布。其分布情況見表1。

表1　區(qū)域巖漿巖分布一覽

3　成礦地質(zhì)條件分析

國內(nèi)外諸多勘查研究表明，大中型-特大型斑巖銅礦的形成均與深大斷裂、區(qū)域火山活動及巖漿侵入有關。鄒平-章丘火山巖地區(qū)位于中國東部沿海成礦帶的中部，屬太平洋西岸成礦帶范疇。該地區(qū)處于魯西臺斜隆起與濟北凹陷兩大地質(zhì)構造單元交界部位，受濟-廣等多條深大斷裂控制，深大斷裂的形成為地殼深處的成礦物質(zhì)上升運移提供了通道和賦存空間。區(qū)域構造-巖漿活動是該區(qū)銅等多金屬成礦熱液的主要驅(qū)動力和成礦物質(zhì)來源。隨著王家莊斑巖型銅鉬礦的發(fā)現(xiàn)及前期勘查中碑樓細脈浸染狀銅礦的發(fā)現(xiàn)，說明該區(qū)具備較好的以銅為主的多金屬成礦地質(zhì)條件。

3.1巖漿成礦條件

區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，各種侵入巖十分發(fā)育，構成了一套中基性—中偏堿性的侵入雜巖體，空間上受火山構造控制。它們是火山活動過程中與火山巖同源，但侵入時間同期或稍晚，由早到晚分為三期，均屬燕山晚期的侵入雜巖。第一階段巖漿侵入活動形成的主要為蘇長輝長巖類，該巖類巖體規(guī)模較大，分布較長，主要為西窩陀-茶葉山-大臨池巖體，其沿火山機構的環(huán)狀大斷裂侵入，與圍巖呈侵入不整合狀接觸；第二階段巖漿侵入活動主要形成二長巖類，主要分布于研究區(qū)中東部，處于近北北西向碾莊斷裂(地表無明顯露頭)與北北東向大臨池斷裂的交匯處；第三階段巖漿侵入活動形成的二長斑巖、正長斑巖主要分布在研究區(qū)西部與南部。與火山巖有關的礦化多與晚期的侵入體有關，這些侵入體不僅為成礦提供了熱液，而且提供了礦源。王家莊巖體和碑樓巖體，即為中性-中偏堿性的侵入體。

3.2構造條件

區(qū)內(nèi)發(fā)育的火山構造和長期繼承性活動的區(qū)域性構造，為該區(qū)的導礦和儲礦提供了較好的構造條件。如火山通道構造控制了王家莊巖體和銅礦體；火山機構的環(huán)狀構造控制著南洞子-化莊一帶的銅金礦脈；破火山構造外緣的放射狀構造控制著大臨池、茶葉山、大臨池一帶的多金屬礦脈。野外地質(zhì)工作表明，目前勘查的大臨池一帶與構造有關的熱液充填交代型銅礦化主要沿侵入體和圍巖的構造裂隙充填交代，產(chǎn)狀多為陡傾狀，并有礦脈相互平行成群出現(xiàn)的特點。另據(jù)物探異常特征表明，該區(qū)較好的異常多反映為近NW向構造。通過該區(qū)ZK101孔鉆探資料表明，-30 m以下即可見明顯構造裂隙帶，裂隙帶內(nèi)主要充填的金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦、磁鐵礦等，-466.4 m處構造跡象仍很明顯，構造裂隙產(chǎn)狀雜亂，角度多在10°～50°間，其與礦化程度無明顯對應關系，基本反映了構造的持續(xù)性或者短期疊加作用。

此外，據(jù)薄片分析鑒定結果，巖石中大量的綠泥石、纖閃石化等蝕變礦物及白鐵礦等典型的巖漿末期低溫作用形成的礦物基本上代表了巖漿期后熱液活動的普遍性。

總之，通過該區(qū)的資料分析和研究認為，東永和銅礦普查區(qū)構造-巖漿活動頻繁，構造運動的繼承性和振蕩導致了巖漿脈動式頻繁活動，后期熱液作用普遍，這為該區(qū)成礦提供了有力的成礦條件。

4　礦化體產(chǎn)狀及礦化蝕變特征

通過對研究區(qū)開展1∶10000、1∶2000地質(zhì)草測及槽探、鉆探工作，發(fā)現(xiàn)數(shù)條褐鐵礦化細脈、1條銅礦化細脈及(鉆探中)多條具磁性的(磁)黃鐵礦細脈。

4.1褐鐵礦化細脈(帶)

褐鐵礦化細脈多見于雪山巖體周邊及砂巖與輝長巖/閃長玢巖接觸帶附近。主要沿斷裂帶的次級構造分布。礦化體多成脈狀產(chǎn)出或由多條平行的薄層褐鐵礦化帶(雪山巖體附近)組成一組斷續(xù)狀延伸的礦化裂隙帶。礦化體多成北西向延伸，個別近南北向、北東向，與該區(qū)較大斷裂構造線方向基本一致。傾向以南西為主，多為陡傾狀，角度一般在60°～90°間。

礦化脈體中尚未見明顯黃鐵礦化及其他礦化。礦化圍巖均有不同程度的蝕變，主要有褐鐵礦化、綠簾石化、綠泥石化、絹云母化、高嶺土化、硅化等。

4.2銅礦化細脈

銅礦化是該普查區(qū)工作的主要勘查目標。僅在小臨池北的養(yǎng)豬場附近長石砂巖裂隙帶中發(fā)現(xiàn)一條與閃長玢巖相關的巖漿期后熱液充填型含銅礦化脈體。該脈體呈NW-SN向展布，與斷裂構造線方向基本一致，并在北部有向東的分支現(xiàn)象。其沿走向延伸約150 m左右，脈寬1 m至幾十公分不均勻變化，向東的分支延伸<10 m后未見。該細脈產(chǎn)狀為185°∠78°～85°。

脈體巖性為閃長玢巖，地表可見明顯褐鐵礦化，零星孔雀石化、綠泥石化現(xiàn)象，尚未見原生金屬礦化。

4.3黃鐵礦脈

黃鐵礦脈為在鉆探驗證物探異常過程中發(fā)現(xiàn)。其與方解石細脈、硅化角巖關系密切，圍巖巖性多為輝長巖。黃鐵礦脈產(chǎn)狀多為陡傾狀，傾角多在50°～70°間。據(jù)鉆探取樣表明，總體銅礦化達效果不理想(ZK101礦化較好處(-172.0 m～ -179.1 m)取樣分析銅礦化0.08%)。

該脈體主要以黃鐵礦、磁黃鐵礦為主，伴生黃銅礦、白鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦等(見圖版光片照片)。黃鐵礦和磁黃鐵礦局部呈塊狀、浸染狀分布；方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等多以他形粒狀分布于黃鐵礦粒間及裂隙中，呈稀疏浸染狀分布；磁鐵礦等副礦物則呈他形粒狀零星分布。鉆探資料表明，輝長巖下部構造裂隙極為發(fā)育，具綠泥石化、陽起石化、碳酸鹽化、鉀長石化、硅化、黃鐵礦化等，其中以綠泥石化和碳酸鹽化為主，二者與礦化的關系也最為密切。

5　有待研究的問題

鄒平火山巖盆地是多金屬礦化區(qū)，是山東省近幾年來有色金屬地質(zhì)工礦重點項目區(qū)，是山東省未來幾來在找銅方面具有較大突破的重點項目區(qū)。通過此次的東永和地區(qū)普查工作，取得了一定的勘查成果，認為該區(qū)應為巖漿期后熱液充填型銅礦類型，輝長巖類和二長巖類巖體含礦性很有進一步勘查研究的意義。鑒于此次工作中的不足及研究程度，認為該區(qū)有待進一步研究的問題如下。

(1)圍繞鄒平火山巖盆地，從破火山中心(王家莊銅礦)→外圍(弧形構造)的成礦學研究，包括巖石類型、流體地球化學、元素地球化學及成礦規(guī)律的系統(tǒng)研究，明確成礦演化及成礦類型。

(2)在收集以往鉆探資料的基礎上，結合該區(qū)的物探成果，可以嘗試鉆探地質(zhì)填圖。由此對覆蓋區(qū)的地質(zhì)狀況加以控制，正確認識該區(qū)地質(zhì)事實，避免人財物的消耗。

(3)加強對該區(qū)構造形跡的認識。斑巖型銅礦往往和中酸性(斑)巖體密切相關，加強該區(qū)構造形跡的研究，有目標、有針對性的對可能成礦的構造位置集中工作。

6　結論

鄒平火山巖盆地作為山東省比較重要的銅礦產(chǎn)地和遠景普查區(qū),具有規(guī)模大、巖漿分異程度高、控巖控礦構造發(fā)育、物化探找礦信息突出等特點,具有很大的找礦潛力。本文通過對鄒平火山巖盆地東永和地區(qū)的地層狀況、構造發(fā)展、巖性特征綜合信息的收集及分析，對成礦地質(zhì)條件、礦化體產(chǎn)狀及礦化蝕變特征進行討論，認為該地區(qū)具有較大的銅礦找礦潛力。

[1]劉鵬瑞, 熊玉新, 馬曉東, 等. 山東鄒平火山巖盆地銅多金屬礦SHRIMP鋯石U-Pb和輝鉬礦Re-Os年齡[J]. 地質(zhì)通報, 2013, 32(10): 1621～1630.

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Analysis of Copper Metallogenic Prospective in Dongyonghe Area in Zouping, Shandong Province

Li Xiaocong1,2, Wan Jianjun1,2, Lin Lefu1,2, Tang Bin1,2

(1.StateKeyLaboratoryBreedingBaseofNuclearResourcesandEnvironment,EastChinaUniversityofTechnology,Nanchang,Jiangxi330013,China;2.CollegeofEarthSciences,EastChinaUniversityofTechnology,Nanchang,Jiangxi330013,China)

Zouping volcanic basin is the most important copper producing area and metallogenic prospective area that develops the typical sub-volcanian hydrothermal deposit. The ore-forming material source, mineralizing setting, magma and tectonic metallogenic conditions in the study area were researched bycollecting and analyzing the stratum condition, structural development and lithologic characteristic. Meanwhile, the prospecting potential and prospecting direction were discussed and evaluated through the characteristics of stratum, structure, magmatic activity and mineralization information. Thus we considered that Zouping Area possessed the larger potential of copper deposit prospecting.

copper deposit; metallogenic prospect; Zouping volcanic basin; Dongyonghe Area

2016-06-01

李小聰(1990—)，男，東華理工大學地球科學學院碩士研究生。

P618.41

A

1674-9944(2016)14-0245-04