淺析徐州漢王鎮班井雜巖體的地質找礦意義

萬 江，鄧婷婷

本文以筆者親身參與的勘查項目為基礎，在充分收集和綜合研究工作區以往勘查成果資料和現場踏勘的基礎上，選取重點區域開展相關地質、物探測量工作，初步了解區內成礦地質背景，圈定物探異常，施工鉆探工程，對深部異常進行揭露、驗證，對礦化體進行追索、控制，以探索班井巖體深部構造，該區基礎地質特征，尋找斑巖型、矽卡巖型銅金礦為找礦目標。

1 以往地質工作概況

班井地區1/20萬、1/5萬區域地質調查，1/10萬、1/5萬航磁測量，1/20萬化探工作已經覆蓋全區。礦產地質工作對班井地區所有礦床、礦點開展了不同程度的檢查、評價工作。區域地質、區域物化探、區域礦產對本次研究具有指導意義，評述如下：

（1）以往區域地質調查工作對區內地層、巖石、構造、礦產等作了系統地闡述，分別建立了地層層序、大致查明了巖漿巖種類、形成時代及其與地層接觸關系，闡明了地質構造特征、構造控巖、控礦及礦產分布規律，為本次研究提供了基礎性的地質資料。

（2）以往區域性物化探工作成果為研究該區地球物理、地球化學特征提供了良好的基礎性資料，而局部性大比例尺物化探工作成果為本次勘查提供了地球物理、地球化學異常信息。

（3）以往找礦工作，加深了對該區成礦地質條件的認識，對礦床成因及找礦標志等有了初步了解，對本次研究的工作方法的選擇和工作區選定具有指導意義。

（4）以往工作的重點為矽卡巖型鐵銅礦床，主要集中在班井巖體的北接觸帶，而對斑巖型礦床的探索及班井巖體南接觸帶的探索較少。根據以往航磁和鉆孔資料，班井巖體整體向南陡傾，南接觸帶更有利于成礦。因此，在該區尋找斑巖型銅金礦體以及在班井巖體南接觸帶尋找矽卡巖型銅金礦體是本次研究的重點目標。

2 區域地質背景

研究區位于蘇魯超高壓變質帶西側，屬華北板塊南緣徐（州）～宿（州）弧形構造系的中段，與皖北、魯西南地質構造背景相似，成礦地質條件亦有類似之處，自山東歸來莊金礦經江蘇利國鐵（銅、金）礦和班井銅（金）礦至安徽濉溪前場鐵礦構成一條近北東向的多金屬成礦帶，具有良好的找礦前景。

2.1 區域地層

震旦系是區域上出露的最古老的地層，主要分布在北部和東南部，為一套含有豐富疊層石和微古植物化石的濱海-淺海相碎屑巖-碳酸鹽巖建造，不整合于太古界變質巖系之上。

下古生界主要為寒武系和奧陶系中、下統，缺失奧陶系上統和志留系，呈南西～北東向弧形展布，大面積出露。奧陶系包括賈汪組、蕭縣組、馬家溝組和閣莊組，分布范圍主要在復式背斜兩翼，巖性主要為灰巖和白云質灰巖，與下伏寒武系為假整合接觸。

上古生界缺失泥盆系和下石炭統，僅發育中、上石炭統和二疊系，是區域上主要的含煤地層。

新生界在區內廣泛分布，其中，古近系為官莊組，主要分布在韓莊以北、微山島、大廟、鄭集-馬坡、大湖-棠張、賈汪等地，以砂巖、礫巖為主，含少量的泥巖和泥灰巖。

區域上與金屬礦床成礦關系較為密切的層位為寒武系中、下統和奧陶系蕭縣組、馬家溝組，其中，寒武系中、下統厚層灰巖、白云質灰巖、薄層灰巖等是班井銅礦的主要賦礦圍巖，奧陶系蕭縣組（即小家裕組）、馬家溝組為利國鐵礦的主要賦礦圍巖。

2.2 區域構造

研究區位于徐州市西南約15km處，地質構造上位于徐州復式背斜南西傾伏端（圖1）。徐州復式背斜由一系列緊閉弧形展布的褶皺斷層組成，構造格架清晰，構造形態復雜。主褶皺系內地層產狀較陡，尤以西翼更陡。褶皺軸面傾向南東，褶皺樞紐起伏，構造線呈弧形展布，北東部構造線呈北東40°～50°展布，向南西于虎山腰～前周窩一帶急轉為北東20°，于班井西南，構造線從北東20°轉向北東30°。

圖1 班井地區構造位置示意圖

2.3 區域巖漿巖

區內有班井、楊村、前二堡三個主要的巖株體，它們均沿著垂直褶皺軸的北西西向斷裂侵入，它們先由基底斷裂控制侵入，到蓋層部分時，則進一步受到蓋層褶皺及斷裂的控制，在與北北東向的背斜核部或其它斷裂交匯部位處，巖體膨大，上侵的幅度也較高，當與北北東向的向斜核部交匯時，則出現相反情況。因此，北西西向的巖體，呈傾伏、隆起串珠狀。在構造交匯部位，不僅膨脹，還伸出許多巖枝。

2.4 區域礦產

區域金屬礦產主要為鐵，其次為銅、鉛、汞，可供綜合利用的伴生礦種有鈷和金，成因類型以矽卡巖型和高-中溫熱液充填交代型為主，次為中溫和低溫熱液型和淺海相和湖相沉積型，除利國矽卡巖型鐵礦達到中型規模外，其他均為礦點或礦化點，不具工業價值。

區內銅金銀礦點主要分布在班井巖體周圍，集中分布在劉莊背斜的核部及西翼，均為小型礦點。礦體產于班井中酸性侵入體與圍巖的接觸帶及其附近的構造裂隙中。形態極為復雜，一般呈不規則狀、透鏡狀、雞窩狀。礦石礦物主要有磁鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、銅蘭、孔雀石、輝銅礦、輝鉬礦、銀金礦等，脈石礦物主要有石榴子石、透輝石、方解石、黑云母、絹云母、綠簾石及石英等。

3 研究區地質

研究區位于徐州復式背斜的南西傾伏端，構造線方向北東～北北東。出露地層主要為下古生界海相地層。區內褶皺、斷裂甚為發育。巖漿巖主要為燕山期侵入巖體，與圍巖呈侵入接觸。

3.1 地層

研究區地層為震旦系～奧陶系，區外圍西南局部見石炭系，主要含礦地層為張夏組、徐莊組、毛莊組。

3.2 構造

研究區位于徐州復式背斜南西傾伏端，北北東向與北西西向構造的交匯部位。地層普遍發生褶皺，斷裂亦很發育，且研究區南部地層明顯抬升。

3.2.1 褶皺

高窩～哈針窩褶皺：位于研究區北部，由西向東為哈針窩西傾伏背斜、驢尾巴山倒轉向斜、高窩～羊山傾伏背斜。該組褶皺軸向幾乎平行，皆在10°～20°范圍內變化。

驢尾巴山倒轉向斜：位于驢尾巴山東側。核部地層為上寒武統鳳山組，兩翼由中、上寒武統地層組成。北部東翼產狀倒轉，軸面向南東東傾斜，南端正常，但巖石受擠壓強烈，斷裂發育。

3.2.2 斷裂

區內斷裂構造極為發育，主要有兩組：一組為北東～北北東向，與地層走向基本一致，在區域上體現了北西～南東方向的擠壓，并基本控制了區內巖脈的侵入。北東向斷裂構造本身礦化不明顯，而其所控制侵位的巖脈礦化較為明顯，但較零星，在本區未能形成較大的、具工業意義的礦床。在鉆孔中于145.23m～172.39m處揭露一視厚度27.16m斷層破碎帶，為地表北北東向斷層的深部延伸，破碎帶被花崗閃長斑巖脈侵入，巖脈中偶見星點狀黃鐵礦化。

另一組為北西向斷裂，以班井斷裂為主，其它均較小。班井斷裂沿為一條左行張扭性質斷層。班井斷裂在地貌上有一定的反映，沿斷裂在地貌上表現為北西向寬谷，北東向的山體在穿越班井斷裂時，突然中斷形成溝谷。在西沿村北，白山頭南的采石場中見到斷層顯示，走向290°，傾向南西，傾角60°，見紫紅色半膠結斷層泥發育。近南北向及近東西向斷裂較少且規模較小。

3.3 巖漿巖

班井巖體分布在研究區西南角班井、羅崗、漢王一帶，構造部位為徐州復式背斜南段，北西西～南東東向斷裂為導巖和儲巖構造，巖體陡立，呈巖墻及巖枝產出，出露面積約4km2～5km2。主巖體沿研究區中部呈NWW向展布，受班井斷裂控制，平面形態膨大部位略呈圓形，西部則呈不規則分叉狀，四周有各種巖脈分布，巖體產狀陡立，下部略向南傾斜。

根據以往資料，班井巖體為一雜巖體，西部偏基性，以輝石閃長巖和閃長玢巖為主；東部偏酸性，以閃長玢巖、石英閃長玢巖為主，花崗閃長斑巖、花崗斑巖等酸性巖脈也在研究區東部出露。此次針對班井巖體實施的鉆孔揭露班井主巖體巖性為石英閃長巖。

3.4 地球化學特征

研究區北部外圍開展的1：10000土壤地球化學測量工作圈定了較好的銅、鉬和金異常：Cu異常總體呈NE向，零星為NW向，兩組交匯位置為Au主異常區；Au異常總體走向NNE向；Mo異常呈不規則橢圓狀，總體走向NNE向。與本研究區內構造方向及原生暈、次生暈異常方向整體一致。

3.5 蝕變與礦化

3.5.1 圍巖蝕變

根據以往資料，區內圍巖蝕變的分布，受侵入巖與圍巖接觸帶的控制。其蝕變規模、程度與接觸帶構造、巖漿巖性質、規模和圍巖性質等地質因素有關。其蝕變類型有熱力變質、接觸交代（矽卡巖化）、自變質作用和熱液蝕變，本次工作揭露的圍巖蝕變主要為熱液蝕變。

（1）熱力變質：主要靠巖體侵入過程中的熱力作用，使巖石重結晶。表現為石灰巖變質為結晶灰巖或大理巖，砂、頁巖變質為角巖。

（2）接觸交代變質（矽卡巖化）：接觸交代作用發生于巖體與圍巖的接觸帶及其附近，主要分布于班井巖體北接觸帶。礦物組合主要為透輝石、石榴子石，其次為綠簾石、陽起石、綠泥石等。沿接觸帶形成寬窄不一，不連續的矽卡巖帶，其寬度一般為0m～50m。

（3）自變質作用：巖體的自變質作用明顯，主要表現在巖體的頂部及邊部廣泛發育黑云母化。

（4）熱液蝕變：熱液蝕變分布更廣，從外蝕變帶到內蝕變帶均廣泛發育，本次工作揭露的圍巖蝕變主要為熱液蝕變，具體有碳酸鹽化、高嶺土化、綠簾石化、綠泥石化、鉀長石化、硅化、絹云母化等。

3.5.2 礦化特征

在班井-三堡一帶，已知的主要礦化有鐵、銅、金、銀、鉬五種，局部見有鉛鋅礦化。本次工作未揭露到礦（化）體，獲取的礦化信息較少，綜合以往及本次工作情況，各礦化類型特點詳述如下：

（1）鐵礦化的主要特征。區內的鐵礦點主要分布在班井-蛤針窩-黑山口-紫子山，呈北東向展布，并與閃長巖類脈巖關系密切，多產在脈巖與寒武系的接觸帶或其附近的裂隙中，規模較小。

（2）矽卡巖型銅金銀礦化特征。礦化體規模都很小，形態復雜，地表相對密集，深部僅局部見礦。礦化體嚴格受接觸帶的產狀控制，地表礦化體的展布方向與接觸帶伸展方向一致，多數礦化體的長軸方向為北東或北北東，傾向多為南東。少數長軸近東西或北西西，向南傾斜，傾角很陡，一般都在70°以上。

（3）金的礦化特征。內部相石英閃長巖含金量較小，在接觸帶內側混染帶中的蝕變閃長巖或遠離巖體的蝕變脈巖中含量明顯增高，局部可在硅化的中酸性巖脈中單獨富集，如漢王南驢尾巴山北西坡，北西西向的硅化石英閃長巖和北北東向的硅化閃長巖、煌斑巖等，均出現Au的富集，品位一般0.1g/t～0.2g/t。

本次研究鉆孔揭露的礦化主要有黃鐵礦化、黃銅礦化（圖2）和磁鐵礦化，局部風化或破碎帶附近見少量褐鐵礦化，礦化強度較弱。

圖2 黃銅礦分布特征

4 礦體地質特征

本次研究工作未揭露到礦（化）體，僅于局部揭露到少量黃銅礦化、黃鐵礦化信息。根據搜集的以往地質勘查資料，對研究區的礦體地質特征進行總結。

4.1 礦體地質

礦體多產于侵入巖與碳酸鹽巖圍巖的接觸帶部位。礦體形態復雜，主要有不規則脈狀體、透鏡體、串狀體、折曲脈狀體等。礦體規模小，一般長2m～10m，寬0.05m～0.8m，延深4m～13m。礦體走向有北東和北西兩組，傾向北西或北東，傾角50°～70°。

4.2 礦石質量

綜合以往及本次成果資料，研究區礦石主要為矽卡巖型及少量熱液充填交代型。

矽卡巖型礦石的礦石礦物主要有磁鐵礦、孔雀石、斑銅礦、輝銅礦、藍銅礦、銅蘭、白鎢礦、銀金礦等。脈石礦物主要有石榴子石、透輝石、方解石、綠簾石、綠泥石、黑云母、絹云母、石英等。礦石結構主要為粒狀結構，次為交代結構、鑲嵌結構等。礦石構造主要為浸染狀、斑點狀構造，次為塊狀構造、條帶狀構造。

熱液充填交代型礦石的礦石礦物主要有磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、黃銅礦、鉛鋅礦、銀金礦等。脈石礦物主要有透輝石、方解石、綠簾石、綠泥石、黑云母、絹云母、石英、斜長石等。礦石結構主要為粒狀結構、交代結構、鑲嵌結構等。礦石構造主要為浸染狀、斑點狀構造，次為塊狀構造、角礫狀構造。

5 礦床成因及找礦標志

5.1 成礦作用方式

通過本次研究工作，對本區的成礦地質特征有了進一步認識。結合以往地質工作成果，認為研究區成礦類型主要為矽卡巖型，次為熱液充填交代型。

接觸交代矽卡巖型鐵礦化及銅、金、銀、鉬的礦化，是本區的主要成礦作用方式，在接觸帶巖體內側為主。遠離巖體的圍巖中，在斷裂構造破碎帶中又出現了很多以裂隙充填為主，交代為次的礦化類型，先是含鐵熱液的充填礦化，然后是Pb、Zn、Au、Ag、Cu、Mo的熱液充填礦化，它們在空間上既有分帶性，又有相互疊加現象，在成礦過程中有內在的成生聯系，又有獨特的演化分異特征。

5.2 成礦物質來源

班井中酸性巖體礦化元素，具有以Fe、Cu、Au、Ag、Mo為主的多金屬組合特征，從成礦系列考慮，它們都在同一個巖漿源的巖漿-熱液發展的過程中，在不同階段物化條件驅動下，以及各元素本身的化學性質組成統一的地球化學場，并以不同的成礦方式產出，組成同源成礦多位一體的成礦系列。

班井銅多金屬礦（化）體多賦存于巖體與寒武系-奧陶系碳酸鹽巖接觸帶及其附近，近礦圍巖有不同程度的矽卡巖化、大理巖化。礦體的形態、產狀和空間分布明顯受巖體頂面形態與地層圍巖接觸帶形態的控制，礦石以矽卡巖銅礦為主，構造主要為塊狀構造、浸染狀構造及條帶狀構造。脈石礦物多為矽卡巖礦物和碳酸鹽礦物，礦石礦物與脈石礦物互有交代關系。

綜上所述，區內成礦物質主要來源于巖漿，其次是地層。其中巖漿為成礦物質（或流體）的主要提供者和成礦熱源，也是地層系統成礦物質活化遷移而參與成礦的關鍵因素。

5.3 找礦標志

綜合本次研究及以往找礦成果，總結本區銅金礦（化）體的主要找礦標志如下：

（1）地層標志：寒武系中、下統灰巖、白云質灰巖、泥質條帶灰巖等是班井銅金礦（化）體的主要賦礦圍巖，以寒武系中統灰巖地層所見礦（化）體最多，寒武系下統砂頁巖地段所見礦（化）體較少。

（2）構造標志：區內構造主要有北北東-北東向、北西西-北西向兩組，北北東-北東向斷裂構造容礦空間小，本身含礦性不強，無法形成具有工業價值的礦床，但其控制了區內次火山巖脈的侵位，并在其與北西向構造復合部位，礦化強烈，可能形成礦（化）體。

（3）巖體標志：區內礦體的形成與中酸性侵入巖體關系密切，巖體與寒武系碳酸鹽巖接觸帶部位是尋找矽卡巖型礦體的標志，酸性的花崗閃長斑巖是尋找斑巖型礦體的標志。

（4）圍巖蝕變標志：矽卡巖化、大理巖化及角巖化等是區內找礦的主要標志。