(新泰市自然資源和規劃局,山東 新泰 271200)
王家莊銅鉬礦床位于山東魯西火山盆地中,成礦地質背景良好,找礦潛力巨大,礦床屬于中高溫熱液交代型斑巖型銅鉬礦床,成礦與區域巖漿巖關系密切[1]。礦床與王家莊復合巖體具有時空耦合關系,從巖體中心至礦體,圍巖蝕變極為發育,為找礦勘查提供了方向。基于此,本文以王家莊銅鉬礦床為例,分析礦床地質特征和找礦標志,為區域找礦提供參考。
王家莊銅鉬礦床大地構造位置屬于華北克拉通之魯西隆起北部邊緣區域的鄒平火山盆地中,區域構造發育,由近東西向、近南北向和北北西向斷裂控制著區域構造格架,也控制著火山盆地的形成。
根據火山盆地演化過程,大致分為3個噴發旋回,其中,第一旋回以玄武巖、凝灰巖、安山質角礫熔巖、集塊巖為,第二旋回以玄武粗安巖、凝灰巖、粗安巖、熔結角礫巖為主;第三旋回以火山集塊巖、粗安質角礫熔巖、凝灰巖等為主。鄒平火山盆地內侵入巖發育,但總體上明顯受控于火山構造,形成了一套相互疊加的侵入巖雜巖體,控制著區域礦產資源的分布規律。
王家莊銅鉬礦床成礦與王家莊復式巖體關系密切,巖體順一火山巖通道侵位至白惡系火山沉積地層中,因此,王家莊復式巖體屬于隱伏巖體,主要由閃長巖、石英二長閃長巖、二長巖等組成。其中,石英二長閃長巖是王家莊銅鉬礦床的賦礦圍巖,巖體從中心向外側發育蝕變,組成了鉀化蝕變帶、鉀硅化蝕變帶和強鉀硅化蝕變帶,局部存在不連續的綠泥石化帶。
王家莊銅鉬礦床成礦與王家莊復式巖體有關,礦體主要賦存于石英二長閃長巖中,初步圈定銅鉬礦體44條,根據礦體空間賦存部位可分為深部礦體和淺部礦體兩部分,其特征如下:①深部礦體以細脈浸染型為主,礦體傾角較大,一般介于55°~65°之間,礦體規模相對較小,但數量明顯增多,礦石平均Cu品位較淺部礦體低,礦體主要分布在鉀硅化蝕變帶、強鉀硅化蝕變帶中;②淺部礦體規模較大,品位較深部礦體品位高,呈平臥的透鏡體狀分布在陡傾斜深部礦體之上,下部以富鉬為主的礦體,向上逐漸變為以銅為主的礦體。
根據深部礦體與淺部礦體的賦存規律等可將王家莊銅鉬礦床的礦石分為兩大類,一是賦存在鉀硅化蝕變帶石英二長閃長巖中的斑巖型(細脈浸染型)銅鉬礦石,二是賦存在成礦晚期偉晶狀石英硫化物中的礦石。
礦石中主要金屬礦物包括黃銅礦、輝鉬礦、磁鐵礦、砷黝銅礦、黃鐵礦等,次要金屬礦物包括方鉛礦、閃鋅礦、硫砷銅礦、斑銅礦等;脈石礦物以石英、綠泥石、長石、云母等為主。礦石構造有塊狀構造、脈狀構造、網脈狀構造、浸染狀構造、角礫狀構造等。
斑巖型銅鉬礦床的圍巖蝕變分帶特征是尋找深部礦體的主要依據,也是總結礦床成礦規律和找礦標志的前提。因此,斑巖型銅鉬礦床的圍巖蝕變分帶研究至關重要。王家莊斑巖型銅鉬礦床的圍巖蝕變具有明顯的分帶性,礦床的圍巖蝕變分帶主要集中在含礦巖體內部,具有奠定的中心式分布特征,總體上蝕變強度從巖體中心向外部逐漸減弱,總體上可分為鉀化蝕變帶、鉀硅化蝕變帶和強鉀硅化蝕變帶,構成了環形狀的蝕變帶[3]。王家莊銅鉬礦床中除了上述3個主要蝕變帶外,還可識別出綠泥石化帶、絹英巖化帶等局部出露的蝕變帶。
(1)鉀化蝕變帶,主要位于王家莊復式巖體中心部位的石英正長閃長巖中,呈面狀分布,總體為北北西—南南東向展布的帶狀蝕變帶,礦化發育,后期蝕變、礦化疊加現象較為明顯,與石英閃長巖呈漸變過渡關系。鉀化帶向深部延深極為穩定,對深部找礦極有利。
(2)強鉀硅化蝕變帶,在礦區地表主要位于巖體中部偏北區域,鉀化蝕變帶外側,鉀硅化蝕變帶內側部位,由鉀硅化、鉀化組成,總體上呈傾斜的柱狀分布,蝕變帶斷面呈橢圓形。強鉀硅化蝕變帶分布范圍相對較小,地淺表上部被高嶺土化帶覆蓋。強鉀硅化蝕變帶在垂向上明顯受控于火山角礫巖筒構造控制,具有明顯早期蝕變和晚期蝕變疊加的變化特征,組合極為復雜。蝕變礦物以石英、鉀長石為主,多呈團塊狀、疙瘩狀等形態;蝕變帶中金屬礦物以黃銅礦、輝鉬礦、斑銅礦、黝銅礦、黃鐵礦等為主,輝銅礦、砷黝銅礦等次之。強鉀硅化蝕變帶中銅鉬礦體分布較多,形成了主要的礦體富集區域。
(3)鉀硅化蝕變帶,主要分布在石英正長閃長巖中,分布在強鉀硅化蝕變帶外圍,呈面狀分布,由弱硅化、鉀化、硅化組成,總體上呈傾斜的不規則柱狀,蝕變帶斷面呈橢圓形。鉀硅化蝕變帶是由早期的強硅化、弱硅化疊加后期的鉀化而形成的,表現為石英細脈、網脈狀石英脈發育,普遍伴隨細脈浸染狀、浸染狀礦化。鉀硅化蝕變帶分布不均勻,蝕變強烈的區域可形成網脈狀礦體;蝕變較弱的區域可見稀疏脈狀礦石,總體上與強鉀硅化蝕變帶呈漸變過渡關系。鉀硅化蝕變帶在垂向上延深也較為穩定,但延深深度較鉀化蝕變帶范圍小,礦化強度較強鉀硅化蝕變帶弱,局部富集可形成工業礦體,礦石中金屬礦物以黃銅礦、黃鐵礦為主。
(4)高嶺土化蝕變帶,分布面積較大,可達1km2左右,呈面狀分布在巖體上部,其特征包括:①主要分布在氧化礦體的上部,由于地淺表氧化作用導致礦石中金屬含量減少;②位于氧化帶礦體下部區域,與溶解物質的再沉淀有關,形成礦床的次生富集帶。
(5)綠泥石化蝕變帶、絹英巖化蝕變帶,主要位于巖體中部局部區域,一般與鉀硅化蝕變帶、強鉀硅化蝕變帶相伴生,呈不規則的脈狀產出,范圍較小。
(1)巖漿巖標志。王家莊斑巖型銅鉬礦床與王家莊復式巖體具有成因聯系,尤其是位于鄒平火山盆地中受火山構造控制的中酸性淺成巖漿巖。礦體主要與適應二長閃長巖關系密切。因此,在區域火山構造—中酸性淺成侵入巖的組合中具有較大的找礦潛力。與斑巖型銅鉬礦床有關的石英二長閃長巖的成巖年齡為128Ma左右,與成礦年齡基本相近。因此,區域上該時期的石英二長閃長巖是主要的勘查對象。因此,巖漿巖是礦床的間接找礦標志之一。
(2)蝕變標志。王家莊斑巖型銅鉬礦床的圍巖蝕變極為發育,包括鉀化蝕變帶、強鉀硅化蝕變帶、鉀硅化蝕變帶、高嶺土化蝕變帶、綠泥石化蝕變帶、絹英巖化蝕變帶等,其中前三類蝕變帶分布范圍較為穩定,與礦化關系密切,是礦區主要的找礦標志。高嶺土化蝕變帶主要位于礦體上部,也是間接的找礦標志。
綜上所述,王家莊銅鉬礦床成礦地質條件良好,具有較大的找礦潛力,尤其是鉀化蝕變帶、強鉀硅化蝕變帶、鉀硅化蝕變帶在垂向上延深極為穩定,我深部找礦擴大了找礦空間。
王家莊斑巖型銅鉬礦床具有明顯的分帶性,即上部的平臥透鏡狀礦體,上部以銅礦體為主,下部以鉬礦體為主,向深部逐漸演變為陡傾斜的銅鉬礦體。
礦床成礦與128Ma左右的石英二長閃長巖關系密切,因此該時期的石英二長閃長巖是間接找礦標志之一;圍巖蝕變(鉀化蝕變帶、強鉀硅化蝕變帶、鉀硅化蝕變帶)是主要的間接找礦標志。