山東埠口銅礦成礦地質(zhì)背景分析

李亞東，馮啟偉，鹿 波

（山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濟南 250014）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域地層

研究區(qū)內(nèi)幾乎全為前震旦紀的變質(zhì)巖系，只在礦脈之余尾少部為寒武紀地層，第四紀地層僅出現(xiàn)在山谷河床兩岸。面積很小，厚度也不大[1]。

太山群變質(zhì)巖：混合花崗巖，灰白色，致密堅硬，中粗結(jié)構(gòu)，內(nèi)有各種巖系之包裹體，在劉白楊莊及西要關(guān)南邊均有分布?；◢徠閹r，為前震旦紀沉積物，因經(jīng)受一次區(qū)域地殼運動及巖漿活動之變質(zhì)而成的，但混合巖化較輕，灰白色，淡黃色，棕褐色，中—粗粒結(jié)構(gòu)風化后呈各種顆粒[2]。顆粒中礦物以石英、長石、金云母為主，其次磁鐵礦及少量少見的礦物，此種巖石為礦區(qū)之主要一種巖石，分布極廣，巖層片理發(fā)育，產(chǎn)狀NW70°～NE80°，傾向NW～SW，傾角60°～85°。各種片巖，有的成層狀，與花崗片麻巖互層呈混合產(chǎn)出，有的在花崗片麻巖體中，礦物成分主要為長石、石英、片狀，條帶狀構(gòu)造發(fā)育，有角閃石片巖、石英片巖等。當附近有石英脈及本身石英脈侵入時，巖石硬度變大，顏色加深，磁鐵礦成分較多，但由于露頭一般不大，大者達100m，小者僅2m～3m長。

寒武紀地層：下寒武紀下部：淡黃色、泥質(zhì)石灰?guī)r，含有鐵石結(jié)核及條帶狀構(gòu)造，中部為薄層狀灰?guī)r或泥質(zhì)灰?guī)r互層，上部為紫色頁巖，在其中下部夾有輝脈巖層。中寒武紀：下部厚層鮞狀灰?guī)r，上部薄層灰?guī)r夾頁巖，夾有鮞狀灰?guī)r。上寒武紀：薄層板狀灰?guī)r泥質(zhì)灰?guī)r，薄層竹葉狀灰?guī)r互層。第四紀：山谷、河谷及山麓地區(qū)為沖積的砂、礫石及砂土堆積的粘土等。

1.2 區(qū)域構(gòu)造

研究區(qū)內(nèi)大體構(gòu)造單位：屬太山斷塊隆起之東部，斷層發(fā)育有走向斷層及傾向斷層。礦區(qū)之西有上游莊大斷層，礦區(qū)之西北有北欒宮大斷層，上述斷層產(chǎn)于古老巖系之中，斷層西盤上升，東盤下降。區(qū)內(nèi)斷層其形成有上游莊大斷層的形成有一定關(guān)系，有白楊、五色崖的大斷層，方向180°，王白楊沉積巖區(qū)的傾向斷層，斷層線方向280°。受兩組斷層控制，研究區(qū)形成地壘，如高白楊-東欒宮的地壘節(jié)理有兩組，一組NW280°，另一組SW230°～210°。

2 礦床地質(zhì)

（1）礦脈分布范圍及特征。①高白楊—馬頭山礦脈，礦脈在高白楊產(chǎn)于閃石閃長巖巖脈體中，董家峪見于閃石閃長巖脈體與變質(zhì)巖兩壁接觸之間均有，在埠口南見于閃石閃長脈體之東側(cè)，在董家峪以北只有成因上的意義，而無工業(yè)價值，董家峪以南一般寬僅1.5m～2m，局部寬達8m，此條礦脈礦物組成簡單，脈石礦物為石英，金屬礦物有黃鐵礦、黃銅礦及次生的孔雀石，另外見有黑色小晶體礦物，可能為黑鎢礦。②王白楊—埠口西的老苗山礦脈，礦脈產(chǎn)于30°，210°節(jié)理中，礦脈的圍巖在王家白楊有段產(chǎn)于沉積巖中，其余均為變質(zhì)巖系。

（2）礦體形狀及產(chǎn)狀。①董家峪村南礦體：礦脈長420m。一般厚約1.66m，最厚的2.4m，礦脈雖直立產(chǎn)出，延深不詳。②埠口段礦體：礦脈長274m，一般厚度為1.7m，最厚為4.5m，礦脈也是直立產(chǎn)出，延深不詳。③董家峪村北礦體：礦體長90m，一般厚度為1.4m，最厚2.3m，礦脈都是直立產(chǎn)出，延深不詳?？偟膩碚f，礦脈都是直立產(chǎn)出，沿礦脈無變化。

（3）礦石物質(zhì)成分及結(jié)構(gòu)。①塊狀礦石：主要由黃銅礦、石英組成，黃銅礦是大塊狀石英為零星分布構(gòu)成致密塊狀構(gòu)造。②豆狀礦石：主要為石英，其中黃銅礦呈大小約0.5cm左右的顆粒分布在石英中，石英結(jié)構(gòu)致密，與黃銅礦緊密結(jié)合亦形成塊狀。③脈狀礦石：主要為石英，其中黃銅礦、蘭銅礦、班銅礦呈細脈狀穿插在石英中，石英為致密塊狀。④星點狀礦石：在致密塊狀石英中，黃銅礦呈大小約0.10cm，它形晶零星分布。

礦石礦物成分以黃銅礦為主，其次為少量的班銅礦、蘭銅礦、孔雀石、鏡鐵礦等，脈石礦物以石英為主，其次是重晶石，方解石等。

3 礦床成因分析

研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造多形成于燕山期的地殼運動，為文祖-上游莊的大斷層及與其斜交的一系列次一級斷層。斷層線方向約NE170°，伴隨地殼的運動，巖漿溶液上升侵入于斷層，產(chǎn)生圍巖蝕變，矽化高嶺土化，緊接隨后的地殼活動，在角石閃長巖脈與古老變質(zhì)巖系之間形成裂隙。并且在角石閃長巖與變質(zhì)巖系中產(chǎn)生節(jié)理，節(jié)理方向為SW210°～230°，含礦溶液上充填于裂隙及節(jié)理中。

含礦溶液上升順序分析：首先應(yīng)是含銅石英溶液的上升，形成含銅的石英脈體，受動力作用與含銅石英脈體的冷卻凝結(jié)，局部被含鉬重晶石充填，隨后含鐵溶液因擠壓作用，成礦溶液猛烈上升，從而發(fā)生充填交代。以據(jù)本區(qū)情況含重晶石鐵礦石英脈，只有NE30°～SW220°礦脈中有：其特征在王白楊以北地段，個別標本觀察，重晶石呈篩狀構(gòu)造充填在石英脈中，而鐵礦又呈篩狀構(gòu)造，充填于在重晶石中。以據(jù)構(gòu)造及重晶石為標準的中低溫礦物，故礦脈形成為中低溫熱液充填脈狀礦床。

成礦熱液具多期次性，通過對研究區(qū)數(shù)條礦脈對比分析，成礦溶液上升的多期次性更加明顯。如嵬石的石英脈中在其石英脈中，見寬毫米級的含鐵礦脈，黑山頭礦脈寬度達15m左右，在石英礦脈中幾乎不含鐵，但在礦脈與古老變質(zhì)巖系接觸處含鐵較高，明顯分出當中為石英脈，兩側(cè)為含鐵石英脈，可知含鐵礦液為石英脈形成后上升產(chǎn)生充填交代結(jié)果，重晶石在礦脈中分布的不均衡性，含重晶石礦物僅在埠口老貓山的石英脈中見到，含量較少，在上吉山南山頭礦脈中，含石英重晶礦物，而上石城東礦脈含重晶石礦物更多，另外NE30°～SW230°礦脈，在沉積地區(qū)，礦脈中含重晶石較多，從地理位置上看，礦區(qū)礦脈由西而東，由南而北，礦物成分及含量產(chǎn)生變化，與上游莊大斷層相近而遠產(chǎn)生物質(zhì)成分的變化，在石英礦液上升的期及重晶石上升的時期，為含銅硫化物上升時期，而含鐵礦液上升的則為不含銅，以據(jù)礦液上升的上述邏輯，本區(qū)的石英脈都或多或少含有銅，不過是品位變化不同而已，這樣如北嵬石，黑山頭的大石英脈體，是否為含銅石英脈，待進一步作證實。

礦脈形成以后，受喜山期造山運動影響，山東地塊抬升以及產(chǎn)生斷裂，使礦脈斷開及產(chǎn)生位置移動，經(jīng)若干礦脈分析對比，認為背斜SW～NW方向的斷層，西盤上升，東盤下降，相反之，在背斜的東翼為西盤下降東盤上升，橫的方向上，礦脈產(chǎn)生西移。

4 礦床成礦規(guī)律及遠景評價探討

埠口銅礦礦體呈脈狀，嚴格受斷層控制，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)與礦體特征分析，區(qū)內(nèi)與成礦方向構(gòu)造一致的有成礦可能，研究區(qū)內(nèi)及周邊地區(qū)有存在同類型礦體的條件。開展綜合研究工作后，進一步加大勘查力度有望擴大找礦成果。