山東沂南縣賀家溝地區(qū)礦床的成礦特征、控制因素及勘查指示

韓慶彬

（1.山東省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濰坊 261021；2.山東省海岸帶地質(zhì)研究中心，山東 濰坊 261021）

近年來，經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展非常迅速，社會各個方面也呈現(xiàn)出欣欣向榮的良好發(fā)展態(tài)勢。在此背景下，經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展過程中社會各個方面，對于礦產(chǎn)資源的需求量也在快速增長。為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的礦產(chǎn)資源需求，加強(qiáng)礦產(chǎn)資源勘探研究，更加凸顯出其重要性，這也是推動礦業(yè)發(fā)展最為重要的工作內(nèi)容。為此需要對礦床特征以成礦地質(zhì)進(jìn)行分析探討，這樣才能進(jìn)一步明確找礦方向，為礦產(chǎn)資源開發(fā)利用提供相應(yīng)的參考作用。同時礦業(yè)行業(yè)要想獲得更好的發(fā)展，也應(yīng)當(dāng)對礦床地質(zhì)方面的勘探工作給予充分重視，獲得豐富的勘查資料，這樣才能為地質(zhì)找礦工作提供有效參考。山東沂南縣賀家溝地區(qū)處在華北板塊東南邊緣地帶，當(dāng)?shù)氐V產(chǎn)資源較為豐富，特別是分布很多金、鉛、鋅等多金屬礦產(chǎn)資源。而且礦床當(dāng)中存在很多中酸性的雜巖體，外側(cè)還有圍巖。但針對礦區(qū)深入的研究工作仍存在不足，影響當(dāng)?shù)氐V產(chǎn)資源的開發(fā)和利用?；诖?，下文針對山東沂南縣賀家溝地區(qū)礦床地質(zhì)特征及其控礦因素進(jìn)行分析探討，希望以此為相關(guān)人員探礦工作提供相應(yīng)的理論參考。

山東沂南縣賀家溝地區(qū)處于重要的鉛、鋅、汞多金屬成礦帶，對該地區(qū)礦床的成礦特征、控制因素進(jìn)行量化分析，提高找礦的針對性和地質(zhì)勘查能力。受多期構(gòu)造活動的影響，山東沂南縣賀家溝地區(qū)的褶皺和斷裂層發(fā)育分布。在分布面積相對較大的巖漿活動區(qū)域，通過對地層巖性復(fù)合部位的斷裂分布分析，在空間分布上實(shí)現(xiàn)對山東沂南縣賀家溝地區(qū)礦床的成礦特征擬合。采用深度找礦和不規(guī)則網(wǎng)定位的方法，分析山東沂南縣賀家溝地區(qū)礦床的形成與巖漿活動分布特性[1]。

分析礦床與區(qū)域上的礦藏分布特性，分析山東沂南縣賀家溝地區(qū)的巖漿活動分布特性。通過構(gòu)造破碎及蝕變帶的成礦分布規(guī)律，分析控制因襲，在次級褶皺和斷層區(qū)域?qū)崿F(xiàn)對礦藏形態(tài)及規(guī)模的可靠性控制。研究區(qū)域內(nèi)的成礦分布，在礦床主體構(gòu)造方向上，通過金礦物探分布特性，軸向呈北東向巖性分布。在地層有上寒武薄層條帶狀泥質(zhì)灰?guī)r。本文分析山東沂南縣賀家溝地區(qū)礦床特征以控制因素，為礦藏勘查和找礦提供數(shù)據(jù)指導(dǎo)思想。

1 地質(zhì)背景

賀家溝地區(qū)分布在鄌郚—葛溝斷裂西側(cè)區(qū)域上，魯中隆起之蒙山凸起東南部邊緣地帶，十分發(fā)育構(gòu)造斷裂。新泰-青駝與肥城—土門斷裂（NW向）和鄌郚—葛溝斷裂彼此相交，為區(qū)內(nèi)的巖漿活動以及成礦熱液活動創(chuàng)造了非常有利的條件。該區(qū)當(dāng)中有著十分頻繁的巖漿活動，而且表現(xiàn)為長期性、多期性以及多巖類特點(diǎn)。

前寒武紀(jì)與中生代燕山期是巖漿巖主要成巖時代，傲俫山序列（新太古代）是前寒武紀(jì)主要的侵入巖，沂南序列以及蒼山序列復(fù)式中酸性的小型巖株是中生代燕山期主要侵入巖特征。

2 成礦地質(zhì)條件

礦區(qū)地質(zhì)：

南華系以及寒武系是賀家溝地區(qū)的主要地層出露，第四系沉積物大面積覆蓋在東北部，長石砂巖（佟家莊組）是南華系的主要巖性特征。疙瘩狀灰?guī)r以及饅頭組頁巖是寒武系的主要巖性特征，泥灰?guī)r以及泥云巖是朱砂洞組主要的巖性特征。亞黏土（殘坡積）以及砂礫是第四系主要巖性特征，達(dá)到1.3m的沉積厚度。沂南序列大朝陽單元二長閃長玢巖（中生代燕山期）是該區(qū)的主要巖漿巖。同時還有細(xì)粒閃長巖（大有單元）以及二長花崗斑巖（蒼山序列于山單元）與二長花崗巖（傲俫山序列蔣峪單元）新太古代，斷裂在該區(qū)當(dāng)中十分的發(fā)育，是該區(qū)當(dāng)中重要的構(gòu)造表現(xiàn)形式。該區(qū)當(dāng)中的蓋層由于斷裂因素影響，分割成大小不等的塊狀以及梯狀，產(chǎn)出特點(diǎn)為單斜層，向NE方向傾斜，角度相對較緩，處在8°～25°之間。斷裂主要包括三組：展布方向主要為NE向，在走向上一致于鄌郚—葛溝斷裂，處于50°～60°傾角范圍，屬于正斷層，具有相對較遠(yuǎn)的延伸特點(diǎn)，角礫巖分布于斷層面之上，EW向展布的破碎帶截?cái)嗥浔倍?。同時還發(fā)育EW向以及NWW向展布的斷裂，向南側(cè)傾斜角度處于55°呈現(xiàn)直立狀態(tài)，呈現(xiàn)南北破碎帶。南部區(qū)域上的破碎帶南側(cè)破裂面從西部區(qū)域上的55°傾角逐漸轉(zhuǎn)向陡直特點(diǎn)。錯動擦痕出現(xiàn)在西端破裂面上。北側(cè)破裂面處于50°～65°傾角范圍，角礫巖是破碎帶當(dāng)中的主要巖石，表現(xiàn)為硅質(zhì)膠結(jié)特點(diǎn)。角礫巖擠壓面一致于斷裂產(chǎn)狀。

自西向東破碎擠壓程度逐漸減弱。北側(cè)區(qū)域上的破碎帶和前者呈現(xiàn)平行的狀態(tài)，自西向東呈現(xiàn)55°～65°傾角范圍呈現(xiàn)直立狀態(tài)。并從南部傾斜狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楸眰?cè)傾斜，巖層被此破碎帶穿切，上盤位置呈現(xiàn)東移狀態(tài)，下盤表現(xiàn)為東移特點(diǎn)，約為200m的斷距，破碎周圍脆弱位置有侵入的二長花崗巖巖和閃長巖。近SN向斷裂，表現(xiàn)為不穩(wěn)定的產(chǎn)狀特征，二長花崗斑巖脈（燕山晚期）充填在這組斷裂當(dāng)中，呈現(xiàn)不遠(yuǎn)的延伸，將以上兩組斷裂進(jìn)行切割，表現(xiàn)為張性斷裂特點(diǎn)。

碳酸鹽化、黃鐵礦化、角巖化、大理巖化是主要的圍巖蝕變特征。上述現(xiàn)象主要在外接觸帶上分布，方解石、綠泥石以及透輝石、石榴子石是主要的蝕變礦物，鏡鐵礦、磁鐵礦、透閃石還有尖晶石，綠簾石也是主要的圍巖蝕變礦物。碳酸鹽巖類巖石和閃長巖相互接觸帶有矽卡巖化。賀家溝東部地區(qū)有一個連續(xù)性的半圓形矽卡巖帶分布，地表遭受風(fēng)化之后，可見藍(lán)銅礦以及孔雀石化和鐵礦化出現(xiàn)在含礦帶當(dāng)中。沒有見礦地段有松散的巖石風(fēng)化特點(diǎn)，形成其他錳鐵氧化物以及高領(lǐng)土和碳酸鹽類礦物等。斷裂構(gòu)造在帶內(nèi)十分的發(fā)育，銅礦體在接觸帶界線復(fù)雜部位形成，巖石蝕變在礦體的頂部位置，相較于底部更為的強(qiáng)烈。褐鐵礦化、糜棱巖化以及硅化等是構(gòu)造熱液式變形金銀礦體主要的圍巖蝕變特征。二長花崗斑巖（中生代于山單元）以及二長花崗巖（新太古代蔣峪單元）在其中較為發(fā)育，表現(xiàn)為硅化、糜棱巖化特點(diǎn)。同時還具有褐鐵礦化，褐鐵礦化主要在上述兩者相互接觸位置上發(fā)育，和區(qū)內(nèi)成礦有著十分緊密的關(guān)聯(lián)性。

地層、礦巖體、構(gòu)造、圍巖蝕變共同控制著賀家溝地區(qū)的多金屬礦以及礦體分布空間。沂南序列侵入巖在發(fā)生上侵過程當(dāng)中，形成的空間為多金屬礦的成礦巖體形成奠定了良好的基礎(chǔ)。在空間分布形態(tài)上侵入體和其他圍巖共同影響，促進(jìn)了蝕變暈圈的形成，并對礦體的規(guī)模，形態(tài)還有空間分布形成明顯的控制。

不純灰?guī)r、頁巖以及灰?guī)r和細(xì)碎屑巖共同組成的饅頭組與朱砂洞組（寒武系）以及南華系佟家莊組，物理化學(xué)條件非常的優(yōu)越，能夠?yàn)樾纬傻V體提供良好的就位空間以及封存空間。所以在中酸性侵入巖（燕山晚期沂南序列）多期次淺成侵位過程當(dāng)中為礦體提供了良好的賦存空間，而且也為外側(cè)圍巖薄弱構(gòu)造帶以及順層侵入巖床內(nèi)部以及上下兩側(cè)部位，產(chǎn)出的環(huán)狀帶提供了有利條件。近SN向構(gòu)造帶對礦體起著明顯的控制作用。這種構(gòu)造帶中為侵入巖（中生代沂南序列）以及蒼山序列侵入巖創(chuàng)造了非常好的空間，蒼山序列于山單元二長花崗斑巖與前寒武基底新太古代傲俫山序列蔣峪單元二長花崗巖的接觸部位，Au、Ag元素富集形成礦體。

3 礦床的成礦特征

本文研究山東沂南縣賀家溝地區(qū)礦床的成礦特征、控制因素，根據(jù)山東沂南縣賀家溝地區(qū)的產(chǎn)狀與斷層特征分布，成礦特征以灰?guī)r和泥灰?guī)r為主。結(jié)合賀家溝地區(qū)的成礦浸染狀分布與硅化白云巖具有偏移性特征，在地層傾向西分布區(qū)域，及角礫巖中成礦穩(wěn)定性分析[2]，分析賀家溝地區(qū)的成礦粒間填隙結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)分布特征。賀家溝地區(qū)北東向斷裂長500m～1500m，寬1.2m～2.7m，北東向展地層主要有橋源組（Jqy），以脈狀產(chǎn)出花崗斑巖，礦區(qū)北西向斷裂分布礦石礦物主要為黃鐵礦、方鉛礦為主，與物探三級濃度分帶吻合。礦石構(gòu)造主要為細(xì)脈狀構(gòu)造，礦石結(jié)構(gòu)主要呈半自形特征分布，褐鐵礦的平均含量為187.63g/t、電氣石化的平均含量為187.63g/t。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，以黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黝錫礦、黃銅礦、單斜輝石、鈦鐵礦、綠泥石、高鎂鈦鐵礦、粘土礦物、方解石、長石、白鐵礦、石英為研究樣本，設(shè)定礦床的深度分別為207.8212、219.2179、205.1397、223.2402、199.7765、202.4581、192.4022、197.7654、204.4693、191.7318、186.3687、182.3464、188.3799、174.3017（單位：m）。結(jié)合黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黝錫礦、黃銅礦、單斜輝石、鈦鐵礦、綠泥石、高鎂鈦鐵礦、粘土礦物、方解石、長石、白鐵礦、石英等礦物質(zhì)的含量分布特性，得到脈礦的厚度層分布分別為712.3333、693.6667、685.0000、699.3333、726.0000、719.0000、729.6667、703.3333、711.0000、704.0000、715.6667、732.0000、695.3333、701.3333。在受區(qū)域斷裂構(gòu)造影響下，設(shè)定黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦帶的斷裂長400m～2200m。由此根據(jù)黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦的寬度分布，為1.2m～2.5m。計(jì)算在花崗斑巖、石英斑巖的成礦特征影響下，泥質(zhì)粉砂巖、長石石英砂巖在各類礦別中的濃集度分別為30.2000、27.5333、27.8667、28.4667、28.8667、27.3333、29.6000、28.8000、25.6667、27.8667、28.6000、27.8667、25.0667（單位%）。在礦區(qū)開展1：10000土壤測量，構(gòu)建山東沂南縣賀家溝地區(qū)礦床特征線性分布模型。根據(jù)方解石、長石、絹云母的分布情況，得出方解石在分布面積區(qū)域內(nèi)，Sn元素峰值含量達(dá)到最大。通過分析礦床地質(zhì)特征，得出山東沂南縣賀家溝地區(qū)的礦床分布主要以細(xì)脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造為主，各類礦床分布呈現(xiàn)晶粒狀結(jié)構(gòu)[3]。

4 控制因素

根據(jù)山東沂南縣賀家溝地區(qū)的產(chǎn)狀與斷層特征分布，成礦特征以灰?guī)r和泥灰?guī)r為主。在北西向斷裂破碎帶，粒間填隙結(jié)構(gòu)分布組合模型中，毒砂、黃鐵礦、輝銻礦表現(xiàn)為梯度分布，賀家溝地區(qū)礦床受斷層控制，礦（化）脈特征分布特征受到方解石、長石、絹云母分離結(jié)構(gòu)的影響較大。其中，黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黝錫礦、黃銅礦、單斜輝石、鈦鐵礦、綠泥石、高鎂鈦鐵礦、粘土礦物、方解石、長石、白鐵礦、石英的巖性特征系數(shù)分別為3.0244、3.1902、2.9854、3.2488、2.9073、2.9463、2.8000、2.8780、2.9756、2.7902、2.7122、2.6537、2.7415、2.5366，組合特征系數(shù)分 別 為 36.5299、35.5726、35.1282、35.8632、37.2308、36.8718、37.4188、36.0684、36.4615、36.1026、36.7009、37.5385、35.6581、35.9658。根據(jù)勘測結(jié)果，表明礦區(qū)大部分異常為礦致異常。對此，需要根據(jù)高鎂鈦鐵礦、粘土礦物、方解石、長石、白鐵礦的成礦因素，計(jì)算得到巖石層序特征序列參數(shù)為3.9391、3.5913、3.6348、3.7130、3.7652、3.5652、3.8609、3.7565、3.3478、3.6348、3.7304、3.6348、3.2696和3.1739。在山東沂南縣賀家溝地區(qū)北西向斷裂破碎帶，得到礦脈含Au0.0334～0.2856g/t，傾角約55°。在粒間填隙結(jié)構(gòu)分布組合模型中，毒砂、黃鐵礦、輝銻礦表現(xiàn)為梯度分布。

根據(jù)礦體的空間分布特性，在次級構(gòu)造破碎區(qū)域，得到地層巖性復(fù)合控制、地層巖性組合控制以及巖漿活動頻繁性控制參數(shù)解析結(jié)果，得到山東沂南縣賀家溝地區(qū)礦床的成礦特征、控制因素主要受到花崗斑巖與橋源組合礦物帶的影響。得到地層與巖性組合系數(shù)為：1.6332、1.5904、1.5705、1.6034、1.6645、1.6485、1.6729、1.6125、1.6301、1.6141、1.6408、1.6783、1.5942、1.6079。根據(jù)鉆孔揭露情況說明，在勘查過程中，有希望在山東沂南縣賀家溝地區(qū)礦床找到貴金屬為主的多金屬中型礦床。

通過地層巖性復(fù)合控制、地層巖性組合控制以及巖漿活動頻繁性控制，區(qū)內(nèi)分布礦物質(zhì)表達(dá)規(guī)律性較好。賀家溝地區(qū)礦床受斷層控制，在構(gòu)造帶的勘查指示性較好。成礦特征分布曲線如圖1所示。

圖1 成礦特征分布曲線

5 勘查指示

根據(jù)對山東沂南縣賀家溝地區(qū)礦床地層巖性復(fù)合分析和數(shù)據(jù)分析，采用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件，分析鉛鋅礦的形成特征和勘查數(shù)據(jù)。分析得知，山東沂南縣賀家溝地區(qū)礦床的火成巖較發(fā)育成熟，玄武巖分布范圍一致，以此指導(dǎo)該地區(qū)的找礦勘查。

6 結(jié)語

根據(jù)山東沂南縣賀家溝地區(qū)的產(chǎn)狀與斷層特征分布，通過分析礦床地質(zhì)特征，得出山東沂南縣賀家溝地區(qū)的礦床分布主要以細(xì)脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造為主。在粒間填隙結(jié)構(gòu)分布組合模型中，毒砂、黃鐵礦、輝銻礦表現(xiàn)為梯度分布。賀家溝地區(qū)礦床受斷層控制，在勘查找礦中，根據(jù)地層巖性標(biāo)志分布，在斷層交切位置進(jìn)行礦藏勘探。