山东邹平王家庄铜钼矿床地质特征及找矿标志分析
2020-12-08
(新泰市自然资源和规划局,山东 新泰 271200)
王家庄铜钼矿床位于山东鲁西火山盆地中,成矿地质背景良好,找矿潜力巨大,矿床属于中高温热液交代型斑岩型铜钼矿床,成矿与区域岩浆岩关系密切[1]。矿床与王家庄复合岩体具有时空耦合关系,从岩体中心至矿体,围岩蚀变极为发育,为找矿勘查提供了方向。基于此,本文以王家庄铜钼矿床为例,分析矿床地质特征和找矿标志,为区域找矿提供参考。
1 区域地质背景
王家庄铜钼矿床大地构造位置属于华北克拉通之鲁西隆起北部边缘区域的邹平火山盆地中,区域构造发育,由近东西向、近南北向和北北西向断裂控制着区域构造格架,也控制着火山盆地的形成。
根据火山盆地演化过程,大致分为3个喷发旋回,其中,第一旋回以玄武岩、凝灰岩、安山质角砾熔岩、集块岩为,第二旋回以玄武粗安岩、凝灰岩、粗安岩、熔结角砾岩为主;第三旋回以火山集块岩、粗安质角砾熔岩、凝灰岩等为主。邹平火山盆地内侵入岩发育,但总体上明显受控于火山构造,形成了一套相互叠加的侵入岩杂岩体,控制着区域矿产资源的分布规律。
2 矿区地质特征
王家庄铜钼矿床成矿与王家庄复式岩体关系密切,岩体顺一火山岩通道侵位至白恶系火山沉积地层中,因此,王家庄复式岩体属于隐伏岩体,主要由闪长岩、石英二长闪长岩、二长岩等组成。其中,石英二长闪长岩是王家庄铜钼矿床的赋矿围岩,岩体从中心向外侧发育蚀变,组成了钾化蚀变带、钾硅化蚀变带和强钾硅化蚀变带,局部存在不连续的绿泥石化带。
3 矿床地质特征
3.1 矿体地质特征
王家庄铜钼矿床成矿与王家庄复式岩体有关,矿体主要赋存于石英二长闪长岩中,初步圈定铜钼矿体44条,根据矿体空间赋存部位可分为深部矿体和浅部矿体两部分,其特征如下:①深部矿体以细脉浸染型为主,矿体倾角较大,一般介于55°~65°之间,矿体规模相对较小,但数量明显增多,矿石平均Cu品位较浅部矿体低,矿体主要分布在钾硅化蚀变带、强钾硅化蚀变带中;②浅部矿体规模较大,品位较深部矿体品位高,呈平卧的透镜体状分布在陡倾斜深部矿体之上,下部以富钼为主的矿体,向上逐渐变为以铜为主的矿体。
3.2 矿石特征
根据深部矿体与浅部矿体的赋存规律等可将王家庄铜钼矿床的矿石分为两大类,一是赋存在钾硅化蚀变带石英二长闪长岩中的斑岩型(细脉浸染型)铜钼矿石,二是赋存在成矿晚期伟晶状石英硫化物中的矿石。
矿石中主要金属矿物包括黄铜矿、辉钼矿、磁铁矿、砷黝铜矿、黄铁矿等,次要金属矿物包括方铅矿、闪锌矿、硫砷铜矿、斑铜矿等;脉石矿物以石英、绿泥石、长石、云母等为主。矿石构造有块状构造、脉状构造、网脉状构造、浸染状构造、角砾状构造等。
3.3 蚀变分带特征
斑岩型铜钼矿床的围岩蚀变分带特征是寻找深部矿体的主要依据,也是总结矿床成矿规律和找矿标志的前提。因此,斑岩型铜钼矿床的围岩蚀变分带研究至关重要。王家庄斑岩型铜钼矿床的围岩蚀变具有明显的分带性,矿床的围岩蚀变分带主要集中在含矿岩体内部,具有奠定的中心式分布特征,总体上蚀变强度从岩体中心向外部逐渐减弱,总体上可分为钾化蚀变带、钾硅化蚀变带和强钾硅化蚀变带,构成了环形状的蚀变带[3]。王家庄铜钼矿床中除了上述3个主要蚀变带外,还可识别出绿泥石化带、绢英岩化带等局部出露的蚀变带。
(1)钾化蚀变带,主要位于王家庄复式岩体中心部位的石英正长闪长岩中,呈面状分布,总体为北北西—南南东向展布的带状蚀变带,矿化发育,后期蚀变、矿化叠加现象较为明显,与石英闪长岩呈渐变过渡关系。钾化带向深部延深极为稳定,对深部找矿极有利。
(2)强钾硅化蚀变带,在矿区地表主要位于岩体中部偏北区域,钾化蚀变带外侧,钾硅化蚀变带内侧部位,由钾硅化、钾化组成,总体上呈倾斜的柱状分布,蚀变带断面呈椭圆形。强钾硅化蚀变带分布范围相对较小,地浅表上部被高岭土化带覆盖。强钾硅化蚀变带在垂向上明显受控于火山角砾岩筒构造控制,具有明显早期蚀变和晚期蚀变叠加的变化特征,组合极为复杂。蚀变矿物以石英、钾长石为主,多呈团块状、疙瘩状等形态;蚀变带中金属矿物以黄铜矿、辉钼矿、斑铜矿、黝铜矿、黄铁矿等为主,辉铜矿、砷黝铜矿等次之。强钾硅化蚀变带中铜钼矿体分布较多,形成了主要的矿体富集区域。
(3)钾硅化蚀变带,主要分布在石英正长闪长岩中,分布在强钾硅化蚀变带外围,呈面状分布,由弱硅化、钾化、硅化组成,总体上呈倾斜的不规则柱状,蚀变带断面呈椭圆形。钾硅化蚀变带是由早期的强硅化、弱硅化叠加后期的钾化而形成的,表现为石英细脉、网脉状石英脉发育,普遍伴随细脉浸染状、浸染状矿化。钾硅化蚀变带分布不均匀,蚀变强烈的区域可形成网脉状矿体;蚀变较弱的区域可见稀疏脉状矿石,总体上与强钾硅化蚀变带呈渐变过渡关系。钾硅化蚀变带在垂向上延深也较为稳定,但延深深度较钾化蚀变带范围小,矿化强度较强钾硅化蚀变带弱,局部富集可形成工业矿体,矿石中金属矿物以黄铜矿、黄铁矿为主。
(4)高岭土化蚀变带,分布面积较大,可达1km2左右,呈面状分布在岩体上部,其特征包括:①主要分布在氧化矿体的上部,由于地浅表氧化作用导致矿石中金属含量减少;②位于氧化带矿体下部区域,与溶解物质的再沉淀有关,形成矿床的次生富集带。
(5)绿泥石化蚀变带、绢英岩化蚀变带,主要位于岩体中部局部区域,一般与钾硅化蚀变带、强钾硅化蚀变带相伴生,呈不规则的脉状产出,范围较小。
4 找矿标志分析
(1)岩浆岩标志。王家庄斑岩型铜钼矿床与王家庄复式岩体具有成因联系,尤其是位于邹平火山盆地中受火山构造控制的中酸性浅成岩浆岩。矿体主要与适应二长闪长岩关系密切。因此,在区域火山构造—中酸性浅成侵入岩的组合中具有较大的找矿潜力。与斑岩型铜钼矿床有关的石英二长闪长岩的成岩年龄为128Ma左右,与成矿年龄基本相近。因此,区域上该时期的石英二长闪长岩是主要的勘查对象。因此,岩浆岩是矿床的间接找矿标志之一。
(2)蚀变标志。王家庄斑岩型铜钼矿床的围岩蚀变极为发育,包括钾化蚀变带、强钾硅化蚀变带、钾硅化蚀变带、高岭土化蚀变带、绿泥石化蚀变带、绢英岩化蚀变带等,其中前三类蚀变带分布范围较为稳定,与矿化关系密切,是矿区主要的找矿标志。高岭土化蚀变带主要位于矿体上部,也是间接的找矿标志。
5 结束语
综上所述,王家庄铜钼矿床成矿地质条件良好,具有较大的找矿潜力,尤其是钾化蚀变带、强钾硅化蚀变带、钾硅化蚀变带在垂向上延深极为稳定,我深部找矿扩大了找矿空间。
王家庄斑岩型铜钼矿床具有明显的分带性,即上部的平卧透镜状矿体,上部以铜矿体为主,下部以钼矿体为主,向深部逐渐演变为陡倾斜的铜钼矿体。
矿床成矿与128Ma左右的石英二长闪长岩关系密切,因此该时期的石英二长闪长岩是间接找矿标志之一;围岩蚀变(钾化蚀变带、强钾硅化蚀变带、钾硅化蚀变带)是主要的间接找矿标志。