孙永国，张 功，高鹏为，舒顺龙，巴全生

(山东黄金矿业(沂南)有限公司， 山东沂南县 276317)

断层构造控矿在地质探矿中的应用

孙永国，张 功，高鹏为，舒顺龙，巴全生

(山东黄金矿业(沂南)有限公司， 山东沂南县 276317)

沂南县铜井矿田龙头旺矿床位于华北地台(Ⅰ)、鲁西台背斜(Ⅱ)、鲁中隆起区(Ⅲ)、马牧池凸起(Ⅳ)南缘、沂沭断裂带(Ⅲ)西缘，沂南超单元铜汉庄单元的南接触带。区内地层比较简单，构造活动强烈，岩浆活动频繁，构成一个较为复杂的地质环境。沂南金矿金龙分矿利用现有断层及矿体空间布局作为依据指导下一步探矿工作，并取得良好的效果。

断层控矿；地质探矿；地层裂隙

为完善地表大钻及坑内钻探矿工作，提高探矿钻孔见矿成功率。沂南金矿金龙分矿以龙头旺矿床现已探明的断层与深部岩浆岩成矿为依据，研究岩浆热液活动及矿床地质构造形成的断层形态。为指导下一步探矿靶区，寻找新的矿体提供了基础。

1 项目概况

龙头旺矿床位于铜井矿田南侧，北北东向鄌郚～葛沟断裂与北西向马家窝～铜井断裂的交汇部位。属于铜井穹状背斜的南翼，铜井杂岩体的南接触带，区内地层比较简单，构造发育，岩浆活动频繁。围岩蚀变比较强烈，有大理岩化、绿泥石化、碳酸盐化、黄铜矿化。

1.1 地 层

区内地层比较简单，主要为震旦系土门群佟家庄组，寒武系长清群李官组、朱砂洞组、馒头组、张夏组、九龙群的崮山组及第四系山前组。

1.2 构 造

由于沂南超单元铜汉庄单元岩体的侵位及冷凝收缩时的应力场变化，使矿床中断裂构造及层间破碎带较为发育，并以多次活动为特点，按其方位大致可分为四组:北北东向、北东东向、北西向、北西西向。

(1)北北东向断裂。该组断裂非常发育，纵贯矿床南北，地表出露的主要有FN16、FN17、FN18、FN19、FN20、FN21、FN30七条断裂。走向5°～30°，倾向NW-SE，倾角70°～80°，该组断裂成矿前后期均有。

(2)北东东向断裂。该组断裂切割北北东向断裂，或受北北东向断裂所限制，主要有FN31、FN32、FN35、FN36四条断裂。断裂总体走向60°～65°，倾向NW-SE，倾角65°～80°，基本无矿化，为成矿后断裂。

(3)北西向断裂。矿区内此组断裂不发育，且规模小，主要有FN25、FN29、FN33、FN34四条断裂。断裂总体走向320°～345°，倾向多NE，倾角60°～81°，断裂带内角砾大小不一，角砾间多被石英脉充填。

(4)北西西向断裂。该组断裂规模不大，多形成宽窄不一的破碎带，主要有FN44、FN45、FN49三条断裂。断裂走向285°，倾向SW，倾角10°～40°，为成矿断裂。

1.3 岩浆岩

矿区内出露的岩浆岩以沂南超单元铜汉庄单元为主，多呈脉状不均匀分布，有的呈岩床顺寒武系地层侵入，或沿断裂充填形成矽卡岩型金铜矿床。

2 断裂构造控矿作用

铜井矿田龙头旺矿床，区内断裂构造极为发育。组成沂沭断裂带的北北东的鄌郚—葛沟断裂从矿区东侧通过，与其平行但规模较小的次级断层遍布全区。规模较大的北西向马家窝—铜井断裂在此与北北东向断裂交汇，导致了铜井浅成相闪长岩、超浅成相石英闪长玢岩类杂岩体的侵位。北北东向断裂和北西向断裂的早期活动，控制了区内闪中酸性杂岩体的分布，液期再次活动破坏了岩体并切割较深，断层与深部岩浆房保持着长期的密切联系，为岩浆期液的热液活动提供了有利的构造条件。

区内北北东向断层，总体走向北10°～30°，倾向70°～85°，早期活动以张扭性为主，液期显示强烈的压扭性活动；北西向断层，总体走向300°～345°，倾角60°～80°，早期显张扭性，而液期有的被新华夏系北北东向断层切割，有的被新华夏系就改造为一组扭性断层，说明北西向断裂早于北北东向。

在新华夏系改造北西向的断层同时也形成了一组北东东向扭性断层，走向55°～70°，倾角62°～80°，此组断层与北北东向、北西向断层相交的锐角部位是应力最大的部位，受构造应力影响，在铜井岩体与围岩接触处，不同岩性岩层中发育较多的层间滑动、层间虚脱、层间张开和层间断裂。在矿床深处由于受热动力和地压大的作用，沿接触带上升的成矿热流体极易于贯入储存，使接触带构造形态更加复杂，在岩体边部的一些地段出现“株枝状连生体构造”。从深部“岩浆房”分馏出来的石英闪长玢岩岩浆，沿活动中心侵位，充填到北北东向鄌郚-葛沟断裂与北西向马家窝-铜井断裂中，并沿该组断裂上升，形成长舌状、网脉状枝杈体岩枝，侵入到地层中。尤其是此组断层在切割本区寒武系地层时，由于灰岩的抗压、抗张、抗剪强度小于其他岩石，所以区内的灰岩类地层，在此组断层两侧形成的破碎空间比其他的岩性的空间规模较大。当含矿热液沿断层运移至破碎空间时，在此低压区内，加之灰岩化学性质活泼，便发生交代、容积，从而形成工业矿体。

3 探矿实践

通过对本区构造控矿规律研究认识到，本区的工业矿体形成，严格受构造和有利地层控制。北北东向深大断裂是岩浆的主要通道，与之平行的次级断层与岩浆房联系密切，是本区的有力导矿构造，北东东向断层破碎带是有利的容矿空间，在此理论指导下，根据原龙头汪金矿-210，-220 m中段的开采对北东东向断层的揭露情况，借用地质资料对断层水平错动方向、倾向、走向进行对比分析研究，对金龙分矿-210 m水平以上的各种构造特点进行了全面的分析研究并作出成矿预测，贯通全矿区的北北东向压扭性FN18断层通过，是有利的控岩和导矿构造，而与FN18断层大致平行的次级断层FN21、FN47平行并列在FN18的两侧，与之配套的北东东向扭性断层又极为发育，地层又是极易形成构造破碎带的厚层灰岩下伏在中斑石英闪长玢岩的下盘，以上现象说明此段具有有利的成矿条件，在此认识基础上对此进行了地质探矿设计。

4 结 论

沂南金矿金龙分矿利用以上结论，2014年，在此靶区施工井下坑内钻12组，施工钻孔63个，施工钻探工程量3720 m，探获矿石量53万t。直接经济效益1.08亿元，为矿井提供了6年的储备矿量。通过此项目的实施，全矿上下体验到了理论指导实际工作的作用，下一步沂南金矿还将进一步加大地下断层构造控矿理论研究，为下一步探矿工作做好理论基础。

[1]山东省沂南县铜井-龙头旺矿区深部及外围金铜矿详查报告[R].沂南:山东黄金集团有限公司，2011.

[2]武汉地质学院.钻探工艺学[M].北京:地质出版社，1981.

[3]李四光.地质力学概论[M].北京:科学出版社，1979.

2015-12-31)

孙永国(1982-)，男，山东临沂人，采矿工程师，注册安全工程师，主要从事矿山采矿生产管理工作，Email:sunyg@sd-gold.com。