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山东省诸城市皇华金铜矿矿床地质特征及找矿规律研究

2022-05-30范海滨

科学技术创新 2022年16期
关键词:矿化品位成矿

范海滨

(山东省地质矿产勘查开发局第四地质大队,山东 潍坊 261021)

相关地质单位在该区域开展了一系列地质找矿工作,1958 年~1960 年,北京地质学院完成了1:20 万日照幅区域地质调查工作,确定了该地区基本构造格架;1991 年~1995 年,长春地质学院以遥感手段为主,配合新的常规地质测量方法,进行了1:5 万诸城市幅、户部岭幅等八幅区域地质调查工作,对区内地层、构造、岩浆岩等进行了研究;近年来又开展了大量的矿产勘查工作,如山东省诸城市郝戈庄断裂带金矿普查、山东省诸城市叶家沟地区铜矿普查、山东省诸城市桃林地区金多金属矿普查等,取得了一定的找矿效果,发现了多处金属矿床(点),具有较好的找矿前景[1-5]。

1 区域地质特征

工作区位于胶南-威海隆起、高密-诸城断陷部位,形成了复杂的构造格局,主要的构造形式以韧性剪切带和断裂为主[1-2](图1),出露地层主要有莱阳群、青山群、王氏群等沉积岩[5],区内侵入岩主要分布在郝戈庄-山相家断裂以南,以新元古代和中生代侵入岩为主,与多金属矿成矿关系密切[1-3]。

图1 皇华金铜矿地质略图

2 区域成矿背景

2.1 地球化学异常特征

区域内地球化学异常主要沿郝戈庄断裂分布,异常多呈椭圆状,近东西向、北东向展布。异常组合以多金属元素组合为主,具有强度高、浓度分带明显、离差较大等特点。根据异常分布特征,地球化学异常主要与构造碎裂蚀变岩有关[5-7]。

2.2 地球物理异常特征

2.2.1 区域重力特征

区域布格重力异常最大幅度10×10-5m/s2以上,最小幅值-22×10-5m/s2。矿区北西侧布格重力值逐渐升高,南东侧布格重力值逐渐下降[3]。根据地质构造区域分布和岩石密度参数特征推测,重力梯级带、等值线同步弯曲、异常收敛或转折等部位,指示断裂构造。区内的郝戈庄-山相家断裂与区域上北东东向展布的重力梯度带相一致,指示区域性近南北向隐伏断裂构造的北端终止于郝戈断裂[4]。

2.2.2 区域航磁特征

区内磁异常宏观轮廓与重力异常相近,总体呈近北东向展布,重磁低异常与郝戈庄断裂所在位置吻吻合。图中存在北北西向次级断裂,与区域重力场中近南北向隐伏断裂主要位于正负磁异常过渡的梯级带处,在梯级带的磁高异常一侧。异常梯度较缓,强度一般为100~450nT,个别异常大于500nT,本区梯级带状磁异常主要由断裂切割磁性基底或岩体[5]。

3 矿区地质特征

3.1 地层

矿区地层主要为五莲群、莱阳群及第四系。五莲群见坤山组,分布于郝戈庄断裂大山段,呈透镜状产出,主要为大理岩;莱阳群岩性主要为砾岩、杂砂岩、泥质粉砂岩等。

3.2 构造

3.2.1 北东东向断裂

该组断裂规模不等,其中以郝戈庄断裂带规模最大,该断裂区内出露长18km,宽63~270m,断裂带整体走向62°,倾向北西,倾角25~78°,该断裂为一条巨大破碎带,岩石破碎,矿化蚀变强烈。根据岩石结构构造特征,判断该断裂具多期活动特点,早起表现为拉张作用,晚期表现为左行压扭作用。该断裂被两条近南北向断裂错断成三段,自西向东依次为康岭段、大山段和姚家村段。

3.2.2 近南北向断裂

该组断裂为张性断裂,规模较小,切割北东向断裂。长1~3km,宽1~10m,岩性主要为绿泥石化硅化碎裂岩。

3.3 岩浆岩

矿区内岩浆岩主要沿郝戈庄断裂分布,岩性多样,其走向于郝戈庄断裂基本一直,受构造控制明显,岩性主要为中细粒二长花岗片麻岩。

4 矿化蚀变带及矿体特征

区内矿化蚀变带主要位于郝戈庄断裂带内,受近南北向断裂错切,可划分为三段,分别为康岭段、大山段、姚家村段。

4.1 康岭段矿化蚀变带

4.1.1 蚀变带特征

该康岭段矿化蚀变带长约3km,宽度50~200m,性主要为构造碎裂岩,矿化蚀变强烈,有硅化、褐铁矿化等。碎裂岩带南侧为花岗质片麻岩,北侧为林寺山组砾岩,另外在构造碎裂岩南侧见有一条重晶石脉,宽2~5m,长度约2km,产状350°∠60~80°,BaSO4 品位最高为57.67%。

4.1.2 激电异常特征

工作区内共圈定3 处激电中梯异常,各异常基本特征见表1。

表1 激电异常基本特征

受郝戈庄断裂(F1)影响,断裂通过之处,均表现为低阻、高极化异常特征(图2)。结合物探异常范围,在康岭段施工探槽,确定5m 矿化蚀变带,矿化蚀变强烈,其中Cu 最高品位0.13×10-2、Pb 最高品位0.249×10-2、Zn 最高品位0.416×10-2。根据探槽揭露蚀变带位置及物探电测深剖面,完成深部钻探工程验证,发现硅化碎裂岩带118.40m,异常由该蚀变带引起。

图2 大山段1600 线1050-1510 点激电测深综合断面图

4.2 大山段矿化蚀变带

4.2.1 蚀变带特征

大山段地表出露长度约1.8km,分带性明显。花岗质碎裂岩带:宽5~10m,原岩为花岗质片麻岩,靠断裂带下盘有时可见岩石原岩中的片麻理。闪长玢岩脉:宽10~20m,岩脉走向与郝戈庄断裂带带走向一致,在大山段沿走向极为稳定。岩脉破裂较为严重,但未见有明显矿化蚀变,岩脉与花岗质碎裂岩的内接触带也无蚀变特征。硅化构造角砾岩带:宽1~5m,该带出露较短,约200 米,产状340~350°∠55~75°。角砾呈棱角状或透镜状,粒径一般2~8cm,含量大于50%,岩性较为复杂,见有大理岩,二长花岗岩等,矿化蚀变强烈。

4.2.2 激电异常特征

郝戈庄断裂(F1)通过之处,测深异常表现为低阻低极化特征,根据异常推断,其下伏岩石硫化物含量较少,且岩石较为破碎,有一定的成矿可能性。槽探施工发现较好矿化蚀变带,见浸染状孔雀石化,Cu 品位0.886%,Au 品位0.45×10-6,Ag 品位59.80×10-6。深部钻探验证,发现硅化碎裂岩带29.30m,异常由该蚀变带引起。

图3 大山段5600 线930-1290 点激电测深综合断面图

4.3 姚家村段矿化蚀变带

矿区内出露长约2km,岩性组合具有极强的分带性,由南向北依次为:花岗质碎裂岩,宽10~30m,原岩为花岗质片麻岩,其与下盘围岩的界线不太清楚;闪长玢岩脉,宽10~40m,岩石呈斑状结构,块状构造,岩石破碎严重但未形成角砾岩;构造碎裂岩带,宽5~15m,矿化蚀变强烈。部分地表见有大理岩透镜体,另部分地段见有闪长岩脉、二长花岗岩脉侵入。

5 矿体地质及成因

5.1 矿体特征

矿床地质特征如表2。

表2 矿床地质特征

5.1.1 DⅠ矿体

DⅠ矿体分布于矿区中部,赋存在郝戈庄断裂碎裂岩带中,其北侧为大理岩,南侧为闪长玢岩脉。矿体受郝戈庄断裂控制明显,向深部有变缓趋势。地表控制长115m,向西逐渐尖灭,向东被断裂截断,最大控制斜深69.20m,矿体真厚度2.46m,水平厚度3.00m,Cu品位0.386~1.658%,平均品位0.837%。

5.1.2 YⅠ矿体

YⅠ矿体分布于矿区中东部,赋存在郝戈庄断裂碎裂岩带中。矿体呈脉状,受郝戈庄断裂控制明显,向深部有变缓趋势。地表控制长度124m,控制最大斜深95.80m,矿体真厚度2.70m,水平厚度3.0m,Cu 品位0.34~0.50%,平均品位0.42%,Au 品位0.53~5.26×10-6,平均品位2.90×10-6。

5.2 矿化成因

由于郝戈庄断裂多期次活动导致断裂构造带内及其周围的地层发生碎裂岩化,富含成矿流体的晚期中酸性岩浆热液沿构造薄弱部位侵入,富集成矿[3-6]。

5.3 找矿标志及找矿方向

5.3.1 区域性断裂交切部位、岩体接触带往往是成矿有利的部位[2-4]。区内郝戈庄断裂是已知铜矿化带的主要控矿构造,对于该构造的深部以及两端走向的延伸以及断裂的两盘都有可能成为矿化体的赋存位置[7]。

5.3.2 构造蚀变带、碎裂岩化、化学性质活泼的地层,不同岩性的接触带位置往往有利矿液的沉淀。

5.3.3 就本矿区而言,在断裂带中金属硫化物次生富集作用形成的孔雀石化、褐铁矿化等,可作为找矿标志。

5.3.4 本次工作中,物探是指导找矿的重要方法之一[6]。高极化率、低电阻率的较大激电中梯异常是矿体存在的重要标志。

6 结论

6.1 工作区构造、岩浆活动强烈,各类矿化比较丰富。通过物化探工作,区内发现Au、Cu、Pb、Mo、Ag、Bi等元素组合异常,并发现多处矿点、矿化点,区域内具有金多金属找矿前景。

6.2 工作区圈定了铜矿体、金铜矿体各1 处,矿(化)体位于地层与岩浆岩的接触地带,均赋存于郝戈庄断裂中,但郝戈庄断裂被多个近南北向断裂错断,对其控矿、容矿构造形成较大破坏,导致目前找矿效果较差。

6.3 成矿流体沿断裂构造带及其周围的地层侵入富集成矿,矿床类型属构造蚀变岩型。

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