山東福山銅礦地質(zhì)特征及礦床成因

唐洪敏，肖 華，張紅麗

（山東省魯南地質(zhì)工程勘察院，山東 濟(jì)寧 272100）

山東福山銅礦位于煙臺(tái)市東側(cè)，具備十分優(yōu)越的銅礦成礦地質(zhì)條件[1]。在以往針對(duì)山東福山銅礦進(jìn)行的地質(zhì)勘查工作中，由于地質(zhì)勘查精度低的問(wèn)題，無(wú)法為后續(xù)的找礦、采礦工作提供正確的地質(zhì)勘查報(bào)告。與此同時(shí)，山東福山銅礦作為我國(guó)銅金屬資源豐富的地區(qū)，對(duì)其進(jìn)行礦床成因淺析也是十分必要的，且具有現(xiàn)實(shí)意義。但由于山東福山銅礦近年來(lái)已經(jīng)被大力開(kāi)采，導(dǎo)致山東福山銅礦的地質(zhì)特征及礦床成因淺析具有很高的難度系數(shù)。因此，有必要更新之前學(xué)者對(duì)其做出的研究。為此，本文進(jìn)行山東福山銅礦的地質(zhì)特征淺析，并在此基礎(chǔ)上分析其礦床成因，致力于通過(guò)理論研究發(fā)現(xiàn)山東福山銅礦的新含礦層、礦化蝕變帶、礦帶和其他重要找礦線索，進(jìn)而提高山東福山銅礦找礦、采礦工作的有效性。為山東福山銅礦勘查工作以及找礦工作提供更加廣闊的發(fā)展空間，同時(shí)為有關(guān)礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展提供正確的技術(shù)指導(dǎo)。

1 山東福山銅礦地質(zhì)特征

1.1 褶皺

由于山東福山銅礦的褶皺較發(fā)育，下面的地層先沉積，上面的地層后沉積，通過(guò)溝門(mén)前向斜，發(fā)生波狀彎曲[2]。本文通過(guò)背斜與向斜的判斷方法，確定山東福山銅礦的褶皺構(gòu)造軸向。根據(jù)褶皺構(gòu)造軸向。考慮到山東福山銅礦本身巖層可塑性差，因此其褶皺構(gòu)造呈先揚(yáng)起，再傾伏趨勢(shì)，根據(jù)褶皺的外貌景觀可以看出山東福山銅礦體地質(zhì)的狀態(tài)。除此之外，在山東福山銅礦地層中，很容易發(fā)現(xiàn)由于區(qū)域變質(zhì)作用而形成的小褶皺。判斷其地質(zhì)特征。因此，可以得出山東福山銅礦體的具體褶皺構(gòu)造為小褶皺背斜。

1.2 巖漿巖

山東福山銅礦體地質(zhì)區(qū)域不同于其他金屬礦床巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，并且?guī)r漿巖呈現(xiàn)出多旋回的活動(dòng)特征。根據(jù)山東福山銅礦的地理位置特點(diǎn)可知銅礦化與中川巖體關(guān)系密切，均分布于山東福山銅礦周?chē)貙又?。山東福山銅礦床深部礦體巖漿巖控礦構(gòu)造具體特征處于連通狀態(tài)，為成礦熱液的運(yùn)移沉積創(chuàng)造了條件。山東福山銅礦的中生代火山-侵入巖空間分布主要受構(gòu)造控制，自北而南的前陸盆地-斷褶帶-隆起帶中。在過(guò)渡帶中也見(jiàn)有少量火山巖，主要沿北北東向、近南北向斷裂分布。沿過(guò)渡帶北緣北東向斷裂構(gòu)造帶分布的小斑巖帶，與區(qū)內(nèi)山東福山銅礦化形成關(guān)系極為密切，它與隆起帶南緣的斑巖帶成對(duì)稱分布的格局，二者的差別是：山東福山銅礦斑巖帶位于凹陷帶的一側(cè)，礦化普遍，但目前發(fā)現(xiàn)的礦化規(guī)模較小，形成時(shí)代主要為早白堊世。

山東福山銅礦西北區(qū)域構(gòu)造外圍主要表現(xiàn)為基性至堿性、酸性巖漿侵入以及巖漿噴發(fā)，而礦床的南部和東南部區(qū)域地形主要表現(xiàn)為火山巖盆地，在郯廬斷裂系變質(zhì)-巖漿核雜巖構(gòu)造和盆地之間形成了銅礦集區(qū)的部分礦床。山東福山銅礦東部區(qū)域上地殼蓋層強(qiáng)烈斷裂變形，斷裂構(gòu)造形成的原因在早期是受到逆沖推覆擠壓，經(jīng)過(guò)地下深部地殼地幔等大地構(gòu)造混熔巖漿活動(dòng)，控制底劈上侵，從而形成了與晚侏羅-早白堊中基性-中酸性高鉀鈣堿性火山-侵入活動(dòng)有關(guān)的銅礦床成礦系列。山東福山銅礦主要的巖漿巖控礦構(gòu)造類型有：背斜構(gòu)造控礦、圍巖屏蔽構(gòu)造控礦、巖體凹凸構(gòu)造控礦、交匯構(gòu)造控礦以及角礫巖筒控礦等。

1.3 節(jié)理裂隙

結(jié)合以往針對(duì)山東福山銅礦地質(zhì)特征調(diào)查結(jié)果顯示，山東福山銅礦體內(nèi)節(jié)理裂隙構(gòu)造發(fā)育較早。由于山東福山銅礦深部弱風(fēng)化現(xiàn)象嚴(yán)重，可通過(guò)礦化蝕變物質(zhì)充填，形成金礦化構(gòu)造蝕變帶。本文采用實(shí)地銅金屬礦化構(gòu)造蝕變帶示意圖加以表現(xiàn)，山東福山銅礦節(jié)理裂隙構(gòu)造蝕變帶，如圖1所示。

圖1 山東福山銅礦節(jié)理裂隙構(gòu)造蝕變帶

結(jié)合圖1所示，統(tǒng)計(jì)山東福山銅礦節(jié)理裂隙，各個(gè)走向節(jié)理裂隙構(gòu)造統(tǒng)計(jì)表，如表1所示。

表1 各個(gè)走向節(jié)理裂隙構(gòu)造統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)表1可知，山東福山銅礦各個(gè)走向節(jié)理裂隙走向如上表，在此基礎(chǔ)上，對(duì)各個(gè)方向節(jié)理裂隙圍巖進(jìn)行統(tǒng)計(jì)[3]。圍巖與節(jié)理裂隙礦化充填統(tǒng)計(jì)表，詳見(jiàn)表2。

表2 圍巖與節(jié)理裂隙礦化充填統(tǒng)計(jì)

通過(guò)表2可知：山東福山銅礦節(jié)理裂隙圍巖巖性與充填率存在直接的關(guān)系，千枚巖的充填率遠(yuǎn)高于板巖。因此，近板巖節(jié)理裂隙帶占有突出優(yōu)勢(shì)地位。板巖作為山東福山銅礦地質(zhì)特征，對(duì)山東福山銅礦體的成礦控礦具有積極影響。至此，完成山東福山銅礦地質(zhì)特征研究。

2 山東福山銅礦礦床成因

2.1 地層

山東福山銅礦出露地層為中泥盆統(tǒng)薩阿爾明組，以陸源碎屑巖-碳酸鹽巖建造為主，受主控?cái)嗔押凸藕畬訕?gòu)造控制。

在山東福山銅礦儲(chǔ)量占累計(jì)探明儲(chǔ)量82%，屬于重要賦礦層位。在賦礦地層中，該區(qū)出露主要為灰黑色白云巖，此類巖性具有性脆，孔隙度大，化學(xué)性質(zhì)活潑的特點(diǎn)。從區(qū)域上對(duì)比，西臨區(qū)有亦各爾銅礦點(diǎn)，產(chǎn)于泥盆世碳酸鹽地層中，該地層均延續(xù)至本區(qū)，巖性層位相當(dāng)，具有相同的成礦條件。

2.2 侵入巖

山東福山銅礦內(nèi)中泥盆紀(jì)亦各爾達(dá)坂序列與銅礦產(chǎn)關(guān)鍵密切，山東福山銅礦區(qū)主要閃長(zhǎng)巖脈為主，整體呈現(xiàn)出較為陡峭的傾斜，該區(qū)域內(nèi)石英脈的分布主要包括南東東向、南西向和南南西向三組不同方向，該區(qū)域地表發(fā)育整體呈現(xiàn)出西東向側(cè)羽狀分支脈。沿山東福山銅礦脈走向和傾斜方向，逐漸呈現(xiàn)出較為舒緩的波狀，寬度最小僅為11.6cm，寬度最大為2.30m左右。在該區(qū)域內(nèi)南東東走向上礦脈范圍整體走向趨近一致，并且表現(xiàn)出早期韌性剪切帶后期的活躍狀態(tài)。在蝕變區(qū)域內(nèi)，從上到下寬度逐漸變小，并產(chǎn)生了黃鐵絹英巖化蝕變現(xiàn)象。山東福山銅礦整體侵入巖呈現(xiàn)出沿?cái)D壓帶逆沖特征現(xiàn)象，屬于同一層位，侵入巖具有硅化、孔雀石化、褐鐵礦化等熱液蝕變，因此結(jié)合該區(qū)地層及礦化蝕變類型，認(rèn)為該區(qū)具備銅金屬成礦的有利條件。

2.3 巖性

山東福山銅礦礦床巖性中Cu元素均值極高，說(shuō)明Cu元素具有明顯富集。在本組中細(xì)晶白云巖、大理巖Cu元素標(biāo)準(zhǔn)離差分別為15.32、19.66，變化系數(shù)分別為1.33、1.15，鈣泥質(zhì)粉砂巖平均值高于全組平均值，證明此類巖性在局部地段有利于低溫?zé)嵋旱V床的形成。該組受區(qū)域深大斷裂影響，后期的次級(jí)構(gòu)造發(fā)育，巖石節(jié)理、劈理發(fā)育，有利于銅元素的運(yùn)移富集。與泥盆紀(jì)亦各爾達(dá)坂序列有關(guān)的礦產(chǎn)以銅為主，另外還產(chǎn)出有銀、鐵等礦產(chǎn)。

山東福山銅礦礦床從空間分布位置來(lái)看，山東福山銅礦礦床外接觸帶或距巖體零至十余千米距離內(nèi)。從巖體地球化學(xué)特征來(lái)看，泥盆紀(jì)亦各爾達(dá)坂序列侵入巖相對(duì)富集Cu，其余元素相對(duì)貧化，且變化系數(shù)大于1，呈現(xiàn)很不均勻的分布特征，除Cu元素之外變化系數(shù)小于1，其它元素變化系數(shù)在0.04～0.85之間，顯示不均勻的分布特點(diǎn)，其中Cu元素變化系數(shù)為2.45，反映最強(qiáng)的變化特征。說(shuō)明它們?cè)诔蓭r或后期地質(zhì)作用中具有相對(duì)活潑的地球化學(xué)特點(diǎn)，在成礦條件有利的情況下極易富集成礦。從成因上來(lái)看，山東福山銅礦礦床巖漿中富含Cu元素，屬于矽卡巖型銅金屬礦。以此，完成山東福山銅礦礦床成因分析。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)山東福山銅礦地質(zhì)特征及礦床成因淺析，能夠取得一定的研究成果，解決傳統(tǒng)山東福山銅礦地質(zhì)勘查中存在的問(wèn)題。通過(guò)上文研究，總結(jié)了相應(yīng)的山東福山銅礦成礦條件。綜上所述，結(jié)合地質(zhì)化探、物探等綜合分析，對(duì)山東福山銅礦找礦具有一定的指導(dǎo)意義，結(jié)合地質(zhì)成果中已有銅金屬礦化體判別山東福山銅礦的地質(zhì)特征，在今后工作中應(yīng)重點(diǎn)對(duì)待。未來(lái)該地區(qū)的銅金屬礦資源發(fā)展會(huì)隨著找礦方向的進(jìn)一步研究而逐步壯大，建立銅金屬礦管理機(jī)制，為勘察人員提供更加便捷的條件，為山東福山銅礦經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展奠定基礎(chǔ)。