山东邹平贺家地区找矿潜力研究

2014-08-25，，，，

地质学刊 2014年3期

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(1.山东省地质调查院，山东济南 250013； 2.山东科技大学，山东青岛 262100； 3.莱芜市国土资源局，山东莱芜 271104)

0 引言

贺家地区位于山东省邹平县西南部，处于华北板块(Ⅰ)鲁西地块(Ⅱ)鲁中隆起(Ⅲ)泰山—沂山隆起(Ⅳ)邹平—周村凹陷(Ⅴ)的邹平火山岩盆地内，郯庐深大断裂(沂沭断裂带)西侧(张军等，2008；刘苏明等，2013)。邹平火山岩盆地是山东省铜、钼矿的重要产地之一，盆地内现已发现铜金属矿点20 余处(张军等，2008)。贺家地区位于邹平火山岩盆地内，具有较好的成矿地质条件。有关邹平火山岩盆地内的铜矿床，前人已开展了一些相关的研究(袁叔容等，1987,1988；汤立成，1990；黎秉符等，1991；韩玉珍等，2008；王聿军等，2008),但对找矿潜力与找矿方向研究不足。在前人研究的基础上，通过对贺家地区物化探测量工作成果的总结，探讨找矿潜力和找矿方向,为进一步找矿提供建议。

图1 邹平火山岩盆地地质构造图

1 研究区地质特征

研究区位于邹平火山岩盆地内。邹平火山岩盆地处于泰山凸起与邹平凹陷的交接地带, 总体为一破火山口机构(图1)。地层、构造、岩浆活动发育，火山建造具有多旋回演化特点，以基性火山岩为主，中偏碱性火山岩次之，其中，中偏碱性岩浆活动与铜矿关系密切。

1.1 地层特征

出露地层由老至新依次为侏罗纪淄博群、白垩纪青山群及新生代地层。

1.1.1 侏罗纪淄博群呈半环状出露于盆地的东、南、西部的外缘，自下而上划分为坊子组、三台组，主要岩性为一套杂色砂岩、页岩、黏土岩及砂砾岩等。

1.1.2 白垩纪青山群出露八亩地组及方格庄组，为一套中基性陆相火山岩地层。火山岩由南向北划分为3个大的喷发旋回：第一旋回火山岩岩性主要有玄武岩、玄武安山岩、安山质角砾熔岩、火山角砾岩、凝灰岩和集块岩等；第二旋回火山岩岩性主要为熔结角砾灰岩、熔结凝灰岩、凝灰岩、粗安岩、玄武粗安岩等；第三旋回火山岩零星分布于工作区北部，主要岩性为火山集块岩、集块角砾岩、角砾岩、角砾凝灰岩、熔结凝灰岩、凝灰熔岩、粗安质角砾熔岩等。

1.1.3 第四系主要发育大站组、山前组、沂河组。为含砾黄褐色黏土、松散的砂砾石等。

1.2 构造特征

区内构造主要为火山机构和断裂构造。邹平火山岩盆地经历了由喷发到侵入的复杂演化，火山口的位置逐次向NNE方向迁移。第一期塌陷形成的边缘弧形断裂由环状辉长岩体占据；第二期塌陷形成的边缘弧状断裂由环状二长岩体占据；第三期火山颈由石英闪长岩充填，伴随的一些放射性断裂多由不同岩性的脉岩充填。断裂构造主要以近南北向的会仙山断裂(F5)及近东西向的青阳店断裂(F1)为代表。火山活动后期派生的放射状断裂与铜矿成矿关系密切，如铜崮子断裂控制了铜崮子小型铜矿等。

1.3 岩浆岩

区内的岩浆岩主要有火山岩和侵入岩，其次为潜火山岩、脉岩等。侵入岩以环状分布的辉长岩、环状二长岩和石英二长闪长岩为代表，其中石英二长闪长岩是该区铜矿的成矿母岩和直接的矿化围岩。

另外，大临池—王家庄村北存在一北西向的构造岩浆岩带，其岩性以中、中偏酸性、中偏碱性为主，已知岩体有王家庄岩体、于张岩体、雪山岩体及隐伏的碑楼岩体等。

2 成矿条件分析

2.1 区域成矿条件分析

区域内岩浆活动频繁，各种侵入岩十分发育，构成了一套基性-中性-中酸偏碱性的侵入杂岩体，空间上受火山构造控制，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,属燕山晚期的侵入杂岩。区内侵入岩体的演化趋势为辉长岩→二长岩→石英二长闪长岩，王家庄岩体也表现出闪长岩→石英闪长岩→石英二长闪长岩的演化。岩浆演化至晚期富碱趋势明显，这对于该区铜的富集较为有利(王聿军等，2008)。

长期继承性活动的区域性构造和发育的火山构造，为含矿热液的运移与储存提供了较好的构造条件。如火山通道构造控制了王家庄铜矿体,火山机构的环状构造控制着南洞子—化庄一带的铜金矿脉,破火山机构外缘的放射状构造控制着大临池、靖家庄的多金属矿脉。深入研究和寻找这些含矿构造，对在该区寻找铜金矿床有重要的意义。

2.2 区域地球物理特征

2.2.1 区域磁场特征邹平火山岩区在区域磁场中反映为一近似长方形的正磁异常，这也与火山岩的分布范围相吻合。全区的高磁异常出现环状及放射状,异常背景场上呈现相对低而缓的异常特征，与周围的沉积岩系之间有明显的梯度变化。王家庄铜矿处于正、负异常交替部位(图2)(曹秀华等,2010)。

图2 山东省邹平地区航磁ΔT等值线图

2.2.2 区域重力场特征该区重力场整体表现为低背景场之上的椭圆形重力高，在沫糊顶、石樊鲁、西董一带，为高背景场上较平缓的重力低值分布区。

异常等值线由外向内逐渐增高，反映火山中心部位物质层密度相对较低，在其内的 “八”字形高值区内是王家庄铜矿的赋存部位。

2.3 矿化类型

邹平火山岩盆地内铜金矿化普遍，目前已发现小型铜矿床、铜矿(化)点30余处。矿化类型主要有各种脉型、斑岩型和蚀变火山岩型等，均与火山-岩浆活动有关。按控矿构造因素，可初步归纳为火山盆地内环状、放射状断裂中的脉状铜矿，潜火山岩相中的火山-热液铜矿，火山通道相浅成侵入岩中的斑岩铜金矿，其中斑岩型铜金矿化找矿意义最大。

3 研究区找矿潜力分析

3.1 研究区的成矿有利条件

研究区位于邹平火山岩盆地内，是盆地内岩浆、构造、火山活动强烈的地段，其北部发育沿火山通道侵位的王家庄杂岩体，东南部有碑楼岩体。该区内放射状断裂发育，现已查明相对规模较大的有铜崮子断裂、孙峪断裂、印台山断裂等。1∶5万遥感地质解译，研究区内环状、线性影像发育，与地质事实相吻合。

该区侵入岩发育，以王家庄隐伏岩体为代表。据现有的资料分析，王家庄铜矿、铜崮子铜矿、碑楼铜矿均与岩体有着密不可分的关系。王家庄铜矿发育在王家庄隐伏岩体之中；铜崮子铜矿发育于铜崮子小岩株边部；碑楼铜矿发育于碑楼隐伏岩体之中。研究区位于王家庄岩体与碑楼岩体之间，岩浆岩成矿条件比较有利。

区内放射状断裂发育，已知的铜崮子断裂、孙峪断裂、印台山断裂均为赋矿断裂。在铜崮子断裂内已发现铜崮子小型铜矿床，在孙峪断裂带内已发现孙峪铜金矿点，在印台山断裂带内已发现印台山金矿点、碑楼铜矿，上述断裂均延伸到工作区内。

研究区北部为王家庄铜矿，东南部为新近发现的碑楼铜矿，二者具有相同的成矿地质条件，均受北北西向的构造岩浆岩带控制，而研究区处于该构造岩浆岩带上。

在位于碑楼村南矿化蚀变带上已施工3个钻孔：ZK412、ZK411、ZK426，每个钻孔皆见矿数层，其中碑楼铜矿第5勘探线上的ZK412孔(图3)见矿8层，见矿厚度3～10 m，Cu品位为1.14～1.44%，并伴有Au、Pb、Zn多金属矿化。因此，该工作区应具有较好的找矿前景。

图3 碑楼铜矿5线剖面

3.2 研究区深部地球化学特征

2006年，在贺家村北部地区开展深部地球化学剖面测量工作，设计地球化学剖面线4条，方位100°，共施工百米浅钻17个，取样120件，分为第四系土壤样品、基岩风化层样品和基岩样品3类。从样品分析结果看，1线和3线反映的地球化学深部异常比较好。

(1) 1线起点QK0101，沿100°方位共施工钻孔7个，其中QK0106孔最深达到99.96 m。从本条线的风化层样品分析结果情况看，QK0104和QK0105风化层的Cu质量分数分别为198.8，191.3 g/t；基岩样品分析结果中，QK0101和QK0102的Cu质量分数分别为433.6，97.4 g/t，风化层异常区(图4)相对于基岩异常区(图5)向东偏移。

(2) 3线起点QK0301，沿100°方位施工4个钻孔，其中QK0303孔最深达到92 m。从本条线的风化层样品分析结果情况看，QK0302、QK0303和QK0304的Cu质量分数为165.3，609.5，89.1 g/t；基岩样品分析结果中，QK0302孔的Cu质量分数为311.1 g/t，风化层异常区(图4)相对于基岩异常区(图5)也向东偏移。

从研究区的区域地质构造特征分析，穿过该区的主要断裂为北北东向的铜崮子山隐伏断裂(图1中F4)，风化层异常同样相对于基岩异常向东偏移的现象推测与该隐伏断裂有密切关系。

图4 贺家地区深部地球化学风化层异常图

图5 贺家地区深部地球化学基岩异常图

3.3 研究区地球物理特征

2006年，在研究区内开展了物探工作，工作方法是1∶10 000大功率激电中梯扫面和激电测深工作，沿深部地球化学剖面1线和3线共施工测深点16个，其中1线以QK0101为中心点，3线以QK0303为中心点，沿勘探线分别向两侧施工。

激电测深点点距40 m，使用对称四极装置，最小供电极距AB取50 m，最大供电极距AB取2 000 m。

本次工作收集到了邹平县贺家地区岩石标本电性测定资料(表1)，可以看出，安山玄武岩的极化率一般为0.8%～2.4%，蚀变安山玄武岩次之，氧化铜矿石一般为0.5%～1.3%，原生铜矿石、闪长岩、闪长玢岩为1.7%～3.3%，含铜安山玄武岩、矿化闪长玢岩极化率ηa较高，一般为8.5%～12.0%。蚀变安山玄武岩、安山玄武岩、含铜安山玄武岩，矿化闪长玢岩、闪长岩、凝灰岩等电阻率偏高，电阻率ρa值一般为200～5 000 Ω·m不等，氧化铜矿石、原生铜矿石电阻率较低，其电阻率值一般为200～1 000 Ω·m。

表1 贺家地区岩(矿)石标本电性测定统计

结果表明，在2条电测深剖面断面范围内，视极化率比较低缓，ηs整体上在0.5%～1.8%之间变化。

1号剖面在勘探深度内，沿横向呈平稳变化，纵断面视电阻率由小到大，电阻率值一般在20～330 Ω·m之间。沿纵断面ηs一般为1%左右，在AB/2=1 000 m、第8号测深点处，ηs最大值为1.4%。

3号剖面在勘探深度内，沿横向呈平稳变化，纵断面视电阻率由小到大，电阻率值一般在20～240 Ω·m之间(图6)。

沿纵断面ηs一般在1.0%～1.8%左右，在AB/2=510 m、第5—6号测深点处有一ηs值在1.5%～1.6%之间，电阻率值在89～233 Ω·m之间变化，形成向西陡倾相对连续的激电异常，1号点处有一ηs值在1.3%～1.8%之间，电阻率值在140～240 Ω·m之间变化，形成一向西未封闭的连续激电异常。