董 帥 李 楠 王冠洲 王建青 徐如磊 王 飛
(1.天津華北地質(zhì)勘查總院;2.四川省冶金地質(zhì)勘查院)
東楊泉地區(qū)大地構(gòu)造位置屬于華北板塊魯西隆起區(qū)尼山—平邑斷隆尼山凸起[1-3],區(qū)域成礦物質(zhì)來源豐富,熱液作用強烈,賦礦空間發(fā)育,成礦條件十分有利。周邊已發(fā)現(xiàn)蘭陵縣龍寶山金礦、稀土礦等礦山,但針對東楊泉地區(qū)找礦前景的研究相對較少,本次工作通過梳理以往區(qū)域地質(zhì)資料和礦區(qū)地層、構(gòu)造、巖漿巖和地球化學(xué)等調(diào)查結(jié)果,總結(jié)了東楊泉地區(qū)金多金屬礦成礦地質(zhì)特征,與周邊已有礦床的對比研究,并對東楊泉地區(qū)的找礦前景進行探討。
古生代寒武紀地層分布廣泛,主要為長清群、九龍群的海相碳酸鹽巖;新近系及第四系多出現(xiàn)在河谷、洼地和山麓(圖1)。區(qū)域構(gòu)造以斷裂為主,其中以北西向斷裂規(guī)模最大,總體控制區(qū)內(nèi)地層和中生代巖漿巖的產(chǎn)出,另外還有東西向、南北向和北北東向斷裂等。東西向斷層控制了中生代巖體的產(chǎn)出,北北東向斷裂則有可能成為控礦和賦礦構(gòu)造[4]。
區(qū)域巖漿巖比較發(fā)育,新太古代、古中元古代、古生代、中生代等均有出露,以晚太古代和早中元古代巖漿巖分布最普遍,形成了區(qū)內(nèi)基底巖系的主體,主要分布于長龍斷裂北側(cè),中生代巖漿巖巖石類型主要為閃長巖、閃長玢巖、花崗閃長玢巖、正長斑巖等,呈巖株狀或巖床狀產(chǎn)出,少數(shù)呈脈狀。
區(qū)內(nèi)規(guī)模較大、比較典型的礦床為龍寶山中低溫熱液型金礦、龍寶山稀土礦。城頭中溫交代型鐵礦點、王家峪中溫熱液型銅礦點、戶龍山中溫熱液型金礦點等礦點廣泛分布。
礦區(qū)出露早古生界寒武系長清群、九龍群及第四系地層。寒武系地層大面積出露于礦區(qū)西部及中部,長清群主要巖性為灰?guī)r、粉砂巖、頁巖、白云巖、長石石英砂巖等;九龍群主要巖性為灰?guī)r、頁巖、白云巖等。第四系地層零星出露于礦區(qū)東北角及區(qū)內(nèi)小溪、沖溝兩側(cè)。
礦區(qū)構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主,多呈北西向,次為近南北向、近東西向和北東向。北西向斷裂發(fā)育規(guī)模一般較大,多傾向南西,少部分傾向北東,傾角70°~80°,呈南西盤下降的正斷層性質(zhì),并出現(xiàn)多期近水平運動,發(fā)育30~50 m 的斷層碎裂巖和不同色調(diào)的斷層泥。南北向斷裂發(fā)育較多,但規(guī)模較小,東西向、北北東向斷裂不發(fā)育。
(1)張峪子—戶龍山斷裂分布于礦區(qū)東南部,經(jīng)張峪子、戶龍山至全崮山,全長約11 km,總體走向310°,呈舒緩波狀,傾向南西,傾角70°~80°,斷裂兩盤為下寒武統(tǒng)地層。破碎帶寬20~50 m,帶內(nèi)巖石強烈破碎,并發(fā)育擠壓片理、構(gòu)造透鏡體,同時出現(xiàn)多世代構(gòu)造角礫巖,破碎帶中部還出現(xiàn)寬0.5~1 m 的斷層泥帶。
(2)長城斷裂位于礦區(qū)西側(cè),南端與張峪子—戶龍山斷裂斜接,傾向南西,傾角70°~75°,為礦區(qū)南北構(gòu)造的分界線。由數(shù)條北西向斷層構(gòu)成斷裂束,南側(cè)為寒武系,北側(cè)主要為前寒武紀變質(zhì)雜巖,寬15~20 m 不等,斷裂帶內(nèi)發(fā)育不同性質(zhì)的構(gòu)造角礫巖、片理帶和斷層泥等。
礦區(qū)內(nèi)巖漿巖較為發(fā)育,約占全區(qū)面積的20%,主要為新太古代、古元古代和中生代侵入巖(圖1)。
2.3.1 新太古代侵入巖
礦區(qū)出露的新太古代侵入巖主要為中酸性巖,出露面積相對較小,巖石類型主要有中粗?;◢忛W長巖、二長閃長巖、中粒花崗閃長巖、粗?;◢忛W長巖。巖體基本上呈帶狀或條帶狀分布,規(guī)模小者呈透鏡狀,展布方向為北西向。巖石普遍具片麻理,中粗粒花崗結(jié)構(gòu),局部具典型似斑狀結(jié)構(gòu),粒徑較為均一,多數(shù)粒徑3~5 mm,主要礦物成分為斜長石、石英、角閃石和黑云母等。
2.3.2 古元古代侵入巖
古元古代侵入巖在礦區(qū)內(nèi)廣泛分布,為廣泛的酸性巖漿巖。巖石類型較為均一,主要為黑云二長花崗巖,巖體大部分呈不規(guī)則條帶狀或長條狀分布,其展布方向與區(qū)域構(gòu)造線一致。巖石多為中?;◢徑Y(jié)構(gòu),具弱片麻理,礦物粒度2~4 mm。主要礦物成分為斜長石、微斜長石、石英、黑云母等。
2.3.3 中生代侵入巖
礦區(qū)內(nèi)中生代巖漿巖分布范圍僅次于古元古代侵入巖,為一系列中性-酸性巖組合。
(1)早白堊世花崗閃長巖在礦區(qū)內(nèi)呈巖床狀產(chǎn)出,局部地段過渡為巖株狀、脈狀。巖體主要產(chǎn)出層位在寒武系朱砂洞組至饅頭組地層中,厚度2~3 m,東部地區(qū)厚達20~50 m,一般延伸2~3 km,石井至全崮山一帶單體伸長十余公里,巖床上界與灰?guī)r接觸部位局部發(fā)生大理巖化。巖性為細粒閃長巖,厚度較大,具分帶現(xiàn)象,最下層為灰綠色花斑狀閃長巖,中間為灰色細粒閃長巖,上層為灰紅色細粒閃長巖。各層之間界線較清晰,但未見穿插關(guān)系,各層厚度相近。該中性-酸性巖組合與成礦作用密切。
(2)侏羅紀正長斑巖在礦區(qū)內(nèi)出露極少,總面積不足1 km2,是東部龍寶山地區(qū)正長斑巖復(fù)式巖體的外圍部分,僅在礦區(qū)東南有3~4條小型脈體,呈巖墻或巖席狀沿斷裂或巖層水平層理產(chǎn)出。在與寒武系灰?guī)r接觸界線上可見矽卡巖化現(xiàn)象。巖性為正長斑巖,巖石呈紅色,粗粒似斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,斑晶主要為正長石,其次為已蝕變的暗色礦物,具菱鐵礦化現(xiàn)象,主要礦物成分為正長石、斜長石、暗色礦物、石英等。
(3)白堊紀石英閃長巖僅在礦區(qū)東側(cè)零星出露,巖性為中粒石英閃長巖,巖石呈灰—灰白色,中細粒斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,基質(zhì)為細粒結(jié)構(gòu),斑晶主要成分為斜長石和假象角閃石,還有少量黑云母和石英。
區(qū)域銀、金、銅、鉛、鋅、砷、銻、鉍及稀土元素等異常規(guī)模大、強度高、濃集中心明顯、濃度分帶好。異常主要分布在三類地段,以Au為主的組合異常,多分布在燕山晚期巖體與地層接觸帶及脈巖出露地段,由接觸帶圍巖蝕變及礦化引起;以Ag、Pb 為主的組合異常多分布在斷層及層間破碎帶比較發(fā)育的地段,伴有Au、As、Sb、Bi、Zn、Cu 等元素,其空間分布受構(gòu)造帶控制,異常多分布于斷裂破碎帶發(fā)育地段;以Cu 為主的組合異常多分布在混合巖化作用強烈,斷裂發(fā)育的地段,伴有Au、Zn、Cr、V、F、P、Th 等元素,異常分布受斷裂帶控制。
礦區(qū)位于龍寶山銀金多金屬成礦遠景區(qū)(Ⅱ級)內(nèi),成礦遠景區(qū)內(nèi)分布有4處異常,其中3處分布于礦區(qū)內(nèi),分別為戶龍山異常(AS23)、AS27異常和AS22異常,主要異常為戶龍山異常和AS27異常(圖1)。
戶龍山異常(AS23)為乙1類異常,位于礦區(qū)北部楊泉、戶龍山一帶,異常形態(tài)總體呈東西向展布,長10 km,寬4 km,面積約40 km2。綜合異常以銀鉛為主,伴有金、銅、鋅、鉍、釩、鈦異常。銀、鉛異常規(guī)模最大,其次是銅、鋅異常,各元素異常套合較好(表1)。
注:Ag、Au的單位是×10-9;Pb、Cu、Sb、Bi的單位是×10-6。
總體而言Au、Ag、Pb、As、Sb、Bi 元素相關(guān)性較好,可以分為2個組,A組為Ag、Cu、Zn;B組為Au、Bi、Pb。在0.9 水平上A 組Ag、Cu 關(guān)系密切,其次為Zn,B組Au、Bi關(guān)系密切;在0.75水平上B 組Pb 與Au、Bi關(guān)系密切。在表生環(huán)境下,Au獨立性較好,就指示元素而言,Au 本身是尋找金礦最好的指示元素。從元素地球化學(xué)性質(zhì)看Au、Ag 性質(zhì)相近,一定意義上Ag、Pb、As、Bi、Sb 是Au 的主要指示元素。Cu、Zn 相關(guān)性較好,在表生環(huán)境下密切共生,結(jié)合地化特征及地質(zhì)情況Cu、Zn 組合可作為多金屬礦床的重要成礦元素及指示元素。
單樣分析顯示,銀量最高440×10-9,分析結(jié)果在(310~360)×10-9的有9 個點;銅量最高56×10-6;鉛量最高58×10-6;鋅量最高180×10-6,(100~140)×10-6有5 個點。加密樣金、銀異常明顯,與單點分析結(jié)果相吻合,銀最高含量430×10-9,金最高含量3.8×10-9,位于一條330°走向斷裂帶附近。異常由斷裂破碎帶和巖漿作用形成的銀、鉛熱液礦脈引起,具有找礦意義。
AS27異常為乙2類異常,位于礦區(qū)南部,異常形態(tài)總體呈南北向展布,長10 km,寬4 km,面積41.2 km2,由斷裂破碎帶蝕變巖和巖漿作用共同引起。綜合異常以Cu、Zn 為主,異常套合較好。區(qū)內(nèi)地層為寒武系灰?guī)r,燕山期巖漿活動強烈,主要有閃長巖和正長斑巖侵入體,在閃長巖和正長斑巖與灰?guī)r的接觸帶上,形成小規(guī)模的大理巖化帶。長龍斷裂等北西向、南北向斷裂較為發(fā)育。
區(qū)內(nèi)見數(shù)條蝕變礦化帶,主要位于巖體與灰?guī)r的接觸帶上,巖體基本上為閃長巖侵入體,產(chǎn)狀與圍巖一致。圍巖為寒武系灰?guī)r、泥灰?guī)r、紫色頁巖及含云母砂巖。巖體主體為閃長巖,向邊部逐漸過渡為閃長玢巖,在閃長巖體與灰?guī)r接觸帶上,可見磁鐵礦化蝕變帶。磁鐵礦體中有浸染狀黃銅礦、輝銅礦,內(nèi)接觸帶僅有碳酸鹽化、絹云母化等微弱蝕變,向外出現(xiàn)寬度2~3 m的大理巖化和矽卡巖化帶。
(1)區(qū)域燕山期的巖漿活動強烈,礦化蝕變現(xiàn)象普遍,是金、銀等多金屬礦產(chǎn)的集中分布區(qū)。東楊泉地區(qū)緊鄰龍寶山雜巖體,含礦期后流體發(fā)育,具備導(dǎo)礦、容礦斷裂,是金礦找礦潛力區(qū)[5]。
(2)礦區(qū)出露地層為寒武系長清群、九龍群,長清群主要巖性為灰?guī)r、粉砂巖、頁巖、白云巖、長石石英砂巖等;九龍群主要巖性為灰?guī)r、頁巖、白云巖。為中低溫熱液型礦產(chǎn)的有利賦礦地層[6]。
(3)礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,北西向的張峪子—戶龍山斷裂縱貫全區(qū),是區(qū)內(nèi)的主干斷裂,也是區(qū)域重要的導(dǎo)礦斷裂,北西向、北北東向次級斷裂也特別發(fā)育,這些斷裂在燕山期的活動為成礦元素的活化、運移、局部富集提供了動力和通道[7]。
(4)礦區(qū)侵入巖較為發(fā)育,呈多期活動特點,主要有新太古代中粗粒花崗閃長巖、二長閃長巖、中粒花崗閃長巖、粗?;◢忛W長巖,古元古代黑云二長花崗巖及中生代花崗閃長巖、正長斑巖、石英閃長巖等,為區(qū)內(nèi)成礦元素的富集提供了重要的地球化學(xué)背景場,為成礦元素的運移、富集成礦提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。另外,中生代巖漿巖是魯西地區(qū)金、鐵、稀土等金屬礦產(chǎn)的主要控礦侵入巖。燕山期巖漿巖的活動與本區(qū)成礦作用密切相關(guān),為有益元素的運移提供了物源、熱源和動力,并與圍巖發(fā)生強烈的交代作用,為有益元素的富集提供空間條件[8-9]。
(5)Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi 等化探異常規(guī)模大、分布集中、強度高、濃集中心明顯、濃度分帶好,礦物及元素組合特征明顯。礦區(qū)組合異常發(fā)育、元素組合復(fù)雜、強度高、分帶明顯。
(6)礦區(qū)東側(cè)分布有龍寶山中低溫熱液型金礦、龍寶山稀土礦、城頭中溫交代型鐵礦點、王家峪中溫熱液型銅礦點、戶龍山中溫熱液型金礦點等。礦區(qū)與龍寶山中低溫熱液型金礦地質(zhì)背景極為一致。
(1)區(qū)域成礦地質(zhì)背景優(yōu)越,廣泛分布的侵入巖為成礦元素提供了重要的地球化學(xué)背景場。寒武紀灰?guī)r、頁巖、白云巖廣泛出露,成為主要控礦地質(zhì)體;斷裂構(gòu)造發(fā)育,為成礦元素的活化、運移、局部富集提供了動力、通道和空間;燕山期巖漿巖的活動為有益元素的運移提供了物源、熱源和動力。
(2)Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi 等化探異常規(guī)模大、分布集中、強度高、濃集中心明顯、濃度分帶好,礦物及元素組合特征明顯,綜合異常發(fā)育,礦化蝕變明顯。
(3)東楊泉地區(qū)緊鄰龍寶山雜巖體,與龍寶山金礦區(qū)域地層、構(gòu)造、巖漿巖、地球化學(xué)特點等成礦背景一致,具有較好的找礦前景。