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山东邹平东永和地区铜矿成矿远景分析

发布日期:2019-11-14   来源:矿道网   投稿者:丁建国   浏览次数:1675

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 1引言 

  邹平火山岩盆地位于中国东部沿海成矿带的中部,处于华北板块东南部,郯庐断裂带西侧,是山东省内最重要的铜矿产地及成矿远景区[1]。自20世纪60年代以来,山东省地勘部门在该地区投入了大量的地质、物探和化探勘查工作,相继发现了王家庄铜矿、碑楼铜矿、大临池铜矿等,同时还发现了李山铜、铜固子等铜矿点。充分说明了邹平火山岩盆地具有广阔的找矿前景,是山东省铜矿预测工作的重要靶区[2]。有关盆地内铜矿床地质特征及成因,前人已开展了一些相关的研究并取得了一些重要的成果[3~6]。 
  东永和地区位于邹平县城南约20 km处,隶属邹平县大临池镇管辖。地势北高南低,为鲁中丘陵地区的北沿。在充分研究以往地质、矿产、物化探资料的基础上,通过地质调查及物化探工作,大致查明区内成矿地质条件及铜矿化特征,对区内铜矿床的找矿前景和找矿方向进行评价和探讨,掌握该地区铜矿床的成矿条件。 
  2地质概况 
  东永和地区处于华北板块东南部的鲁西地块,郯庐深大断裂山东段(沂沭断裂)西侧,鲁中隆起区与济阳凹陷的交接部位,位于邹平火山岩盆地的东南部,在区域地质上跨周村幅和章丘幅(图1)。 
  区域地层自下而上主要出露有中生代三叠纪石千峰群刘家沟组,侏罗纪淄博群坊子组、三台组,白垩纪莱阳群城山后组、青山群八亩地组、方戈庄组及新生代第四纪大站组地层。三叠纪石千峰群刘家沟组,侏罗纪淄博群坊子组、三台组,呈半环状出露于该区域的东、南、西部的外缘,主要岩性为一套杂色砂岩、页岩、粘土岩及砂砾岩等。不整合于其上的为白垩纪青山群八亩地组,是一套中基性火山岩。 
  上述断裂的长期多次活动及火山喷发的影响而形成的次级断裂,规模较大的有青阳店断裂、会仙山断裂、王家庄-大临池断裂[7]。其中青阳店断裂展布于青阳店至邹平一线,总体走向80°左右,长约20 km,大部分为第四系覆盖,仅局部稍有出露,断裂北盘侏罗纪砂岩与南盘白垩纪火山岩呈断层接触;会仙山断裂位于邹平火山岩盆地中部,即会仙山的东侧,南北延伸约20 km,切割青山群地层,两侧岩石有熔结集块角砾岩、角砾熔岩、凝灰岩、玄武粗安岩及粗安玢岩等,断裂总体走向近南北,倾向西,倾角55°~65°,西盘下降,断面微呈波状弯曲,破碎带宽约10 m,由碎裂岩、角砾岩和糜棱岩组成;王家庄-大临池断裂南起大临池,北至王家庄以北,长约22 km,宽约3~4 km,多为第四系覆盖,该带是区内自中生代以来地壳运动,岩浆活动的重要场所,是火山岩区成矿有利部位之一,总体走向340°,主要控制着王家庄岩体、碑楼岩体、于张岩体及雪山岩体等。区内火山构造开始于早白垩纪,形成于燕山晚期,基底为侏罗系褶皱构造。破火山构造形成于八亩地组中期阶段,边缘为二长岩墙,岩墙内侧为呈环状分布的熔结火山碎屑岩。火山—侵入相杂岩位于破火山口内部,有熔结凝灰岩、火山碎屑岩、熔岩、次火山岩、晚期脉岩等。 
  区内岩浆岩十分发育,构成一套基性-中性-中偏碱性的侵入杂岩体。它们是火山活动过程中与火山岩同源、同期或稍晚的岩浆侵入产物,空间上受火山构造控制。主要为中生代石英二长岩、石英闪长岩及苏长辉长岩,并发育少中生代正长斑岩、二长斑岩、闪长玢岩、辉长玢岩等脉岩,呈零星分布或团块状分布。其分布情况见表1。 
  3成矿地质条件分析 
  国内外诸多勘查研究表明,大中型-特大型斑岩铜矿的形成均与深大断裂、区域火山活动及岩浆侵入有关。邹平-章丘火山岩地区位于中国东部沿海成矿带的中部,属太平洋西岸成矿带范畴。该地区处于鲁西台斜隆起与济北凹陷两大地质构造单元交界部位,受济-广等多条深大断裂控制,深大断裂的形成为地壳深处的成矿物质上升运移提供了通道和赋存空间。区域构造-岩浆活动是该区铜等多金属成矿热液的主要驱动力和成矿物质来源。随着王家庄斑岩型铜钼矿的发现及前期勘查中碑楼细脉浸染状铜矿的发现,说明该区具备较好的以铜为主的多金属成矿地质条件。 
  3.1岩浆成矿条件 
  区内岩浆活动频繁,各种侵入岩十分发育,构成了一套中基性—中偏碱性的侵入杂岩体,空间上受火山构造控制。它们是火山活动过程中与火山岩同源,但侵入时间同期或稍晚,由早到晚分为三期,均属燕山晚期的侵入杂岩。__阶段岩浆侵入活动形成的主要为苏长辉长岩类,该岩类岩体规模较大,分布较长,主要为西窝陀-茶叶山-大临池岩体,其沿火山机构的环状大断裂侵入,与围岩呈侵入不整合状接触;第二阶段岩浆侵入活动主要形成二长岩类,主要分布于研究区中东部,处于近北北西向碾庄断裂(地表无明显露头)与北北东向大临池断裂的交汇处;第三阶段岩浆侵入活动形成的二长斑岩、正长斑岩主要分布在研究区西部与南部。与火山岩有关的矿化多与晚期的侵入体有关,这些侵入体不仅为成矿提供了热液,而且提供了矿源。王家庄岩体和碑楼岩体,即为中性-中偏碱性的侵入体。 
  3.2构造条件 
  区内发育的火山构造和长期继承性活动的区域性构造,为该区的导矿和储矿提供了较好的构造条件。如火山通道构造控制了王家庄岩体和铜矿体;火山机构的环状构造控制着南洞子-化庄一带的铜金矿脉;破火山构造外缘的放射状构造控制着大临池、茶叶山、大临池一带的多金属矿脉。野外地质工作表明,目前勘查的大临池一带与构造有关的热液充填交代型铜矿化主要沿侵入体和围岩的构造裂隙充填交代,产状多为陡倾状,并有矿脉相互平行成群出现的特点。另据物探异常特征表明,该区较好的异常多反映为近NW向构造。通过该区ZK101孔钻探资料表明,-30 m以下即可见明显构造裂隙带,裂隙带内主要充填的金属矿物有黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿等,-466.4 m处构造迹象仍很明显,构造裂隙产状杂乱,角度多在10°~50°间,其与矿化程度无明显对应关系,基本反映了构造的持续性或者短期叠加作用。

 此外,据薄片分析鉴定结果,岩石中大量的绿泥石、纤闪石化等蚀变矿物及白铁矿等典型的岩浆末期低温作用形成的矿物基本上代表了岩浆期后热液活动的普遍性。 
总之,通过该区的资料分析和研究认为,东永和铜矿普查区构造-岩浆活动频繁,构造运动的继承性和振荡导致了岩浆脉动式频繁活动,后期热液作用普遍,这为该区成矿提供了有力的成矿条件。 
4矿化体产状及矿化蚀变特征 
通过对研究区开展1∶10000、1∶2000地质草测及槽探、钻探工作,发现数条褐铁矿化细脉、1条铜矿化细脉及(钻探中)多条具磁性的(磁)黄铁矿细脉。 
4.1褐铁矿化细脉(带) 
褐铁矿化细脉多见于雪山岩体周边及砂岩与辉长岩/闪长玢岩接触带附近。主要沿断裂带的次级构造分布。矿化体多成脉状产出或由多条平行的薄层褐铁矿化带(雪山岩体附近)组成一组断续状延伸的矿化裂隙带。矿化体多成北西向延伸,个别近南北向、北东向,与该区较大断裂构造线方向基本一致。倾向以南西为主,多为陡倾状,角度一般在60°~90°间。 
矿化脉体中尚未见明显黄铁矿化及其他矿化。矿化围岩均有不同程度的蚀变,主要有褐铁矿化、绿帘石化、绿泥石化、绢云母化、高岭土化、硅化等。 
4.2铜矿化细脉 
铜矿化是该普查区工作的主要勘查目标。仅在小临池北的养猪场附近长石砂岩裂隙带中发现一条与闪长玢岩相关的岩浆期后热液充填型含铜矿化脉体。该脉体呈NW-SN向展布,与断裂构造线方向基本一致,并在北部有向东的分支现象。其沿走向延伸约150 m左右,脉宽1 m至几十公分不均匀变化,向东的分支延伸<10 m后未见。该细脉产状为185°∠78°~85°。 
脉体岩性为闪长玢岩,地表可见明显褐铁矿化,零星孔雀石化、绿泥石化现象,尚未见原生金属矿化。 
4.3黄铁矿脉 
黄铁矿脉为在钻探验证物探异常过程中发现。其与方解石细脉、硅化角岩关系密切,围岩岩性多为辉长岩。黄铁矿脉产状多为陡倾状,倾角多在50°~70°间。据钻探取样表明,总体铜矿化达效果不理想(ZK101矿化较好处(-172.0 m~ -179.1 m)取样分析铜矿化0.08%)。 
该脉体主要以黄铁矿、磁黄铁矿为主,伴生黄铜矿、白铁矿、方铅矿、闪锌矿、磁铁矿等(见图版光片照片)。黄铁矿和磁黄铁矿局部呈块状、浸染状分布;方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等多以他形粒状分布于黄铁矿粒间及裂隙中,呈稀疏浸染状分布;磁铁矿等副矿物则呈他形粒状零星分布。钻探资料表明,辉长岩下部构造裂隙极为发育,具绿泥石化、阳起石化、碳酸盐化、钾长石化、硅化、黄铁矿化等,其中以绿泥石化和碳酸盐化为主,二者与矿化的关系也最为密切。 
5有待研究的问题 
邹平火山岩盆地是多金属矿化区,是山东省近几年来有色金属地质工矿重点项目区,是山东省未来几来在找铜方面具有较大突破的重点项目区。通过此次的东永和地区普查工作,取得了一定的勘查成果,认为该区应为岩浆期后热液充填型铜矿类型,辉长岩类和二长岩类岩体含矿性很有进一步勘查研究的意义。鉴于此次工作中的不足及研究程度,认为该区有待进一步研究的问题如下。 
(1)围绕邹平火山岩盆地,从破火山中心(王家庄铜矿)→外围(弧形构造)的成矿学研究,包括岩石类型、流体地球化学、元素地球化学及成矿规律的系统研究,明确成矿演化及成矿类型。 
(2)在收集以往钻探资料的基础上,结合该区的物探成果,可以尝试钻探地质填图。由此对覆盖区的地质状况加以控制,正确认识该区地质事实,避免人财物的消耗。 
(3)加强对该区构造形迹的认识。斑岩型铜矿往往和中酸性(斑)岩体密切相关,加强该区构造形迹的研究,有目标、有针对性的对可能成矿的构造位置集中工作。 
6结论 
邹平火山岩盆地作为山东省比较重要的铜矿产地和远景普查区,具有规模大、岩浆分异程度高、控岩控矿构造发育、物化探找矿信息突出等特点,具有很大的找矿潜力。本文通过对邹平火山岩盆地东永和地区的地层状况、构造发展、岩性特征综合信息的收集及分析,对成矿地质条件、矿化体产状及矿化蚀变特征进行讨论,认为该地区具有较大的铜矿找矿潜力。 
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