山东省沂南县铜井—金场矿区地质特征及成矿模式分析

王雨辰

（山东省第一地质矿产勘查院，山东 济南 250000）

沂南县铜井-金场矿区大地构造位置位于华北板块（Ⅰ）、鲁西隆起（Ⅱ）、鲁中隆起区（Ⅱa）、马牧池-沂源断隆（Ⅱa7）、马牧池凸起（Ⅱa73）南部。区域内地层具有双层结构，基底主要为新太古界泰山岩群，盖层为古生界、中生界和新生界碳酸盐岩和碎屑岩；岩浆岩发育，且以中酸性岩为主，具有多期次多成因特征；构造格架以北北东向断裂为主，北西向断裂次之。以上构成了本区金矿的成矿地质背景。

1 控矿地层分析

区域地层属于华北地层区，鲁西地层分区。区内出露地层较齐全，年代跨度大。

区内基岩由老到新依次出露新太古界泰山岩群、新元古界南华系土门群、古生代寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、中生代白垩系。

泰山岩群广泛分布在鲁西地层分区，构成了著名的泰沂山区及其附近的低山丘陵，泰山岩群与上覆南华系土门群形成的不整合面是本区重要的成矿层位；土门群与下伏泰山岩群呈不整合接触，为一套浅海相沉积，由砂岩、页岩和石灰岩组成，零星分布于沂沭断裂带及其以西的地方；寒武系地层发育良好，总厚度约1000m，为区内主要含矿层位；奥陶系与下伏地层为整合接触，大面积分布于区域的西南部，小范围分布于区域的中南部和东北部，以大套的白云岩和灰岩互层为特征，厚约860m；白垩系近沂沭断裂带地区广泛出露，以安山岩、安山质集块角砾岩、集块角砾熔岩为主，夹少量凝灰质砂岩及砾岩。通过对以往资料的研究来看，寒武系朱砂洞组上灰岩段和馒头组石店段与侵入岩的接触破碎带，是金、铜等多金属成矿有利部位。

2 控矿构造分析

区域构造形态复杂，新太古代泰山岩群及前寒武纪基底花岗岩系遭受多期变质变形构造，形成了多组不同方向、不同规模的断裂构造体系，有NNE向、NWW-NW向、近EW向和近SN向四组，其中NNE、NWW-NW向两组最为发育，构成本区的基本构造构架。

（1）西朝阳断陷。处于区域的东北部，以西朝阳为中心，东西长3km，南北宽2km，面积约6km2，呈椭圆状。近东西向、北西向，北东向断裂多沿断裂的边缘分布。断陷内保留了南华系土门群佟家庄组地层，被燕山晚期中酸性侵入岩支解破坏。

（2）断裂构造。区内断裂构造发育，主要有北东向、北西向、东西向三组。

北东向断裂与沂沭断裂带是同序次断裂。沂沭断裂带主要有四条北东向大断裂构成，其中最西边一条为鄌郚～葛沟断裂，在沂水八宝庄至燕子湖一带出露较好，该断裂南段在本区称为燕子湖断裂，燕子湖矿段就位于该断裂的上盘。

北东向断裂有集中发育的特点，区内的曹家泉、铜汉庄、燕子湖以西呈束状发育。断裂的规模长数百米至数千米不等。断裂带的宽一般3m～5m，走向为10°～40°，断裂从平面和剖面上均呈舒缓波状，断层泥、靡棱岩及构造透镜体发育，并常见上下或斜冲擦浪，沿断层形成宽窄不一的挤压破碎带、密集节理带、片理化带。该组断裂规模较大者均有多期活动性。燕山期的右行滑动为成矿期构造，断层带内靡棱岩，构造透镜体发育，断面上近水平擦痕及阶步明显，靡棱岩中广泛发育有细粒浸染状黄铁矿矿化。在喜玛拉雅期，北东向断裂表现为逆～右行平移断层，水平滑距9m～16m，铅直滑距5m～8m，沿北东向断裂带多有中酸性岩脉贯入。与北东向压性、压扭性断裂相伴生的两组扭性断裂，一组走向为N20°～40°W，此组多为张扭性，另一组为N60°～80°E，多为压扭性。

北西向断裂大部分是受沂沭断裂带的牵引形成的“入”字型构造，主要分布在大张庄至燕子湖之间。据统计，在大张庄至燕子湖不到5km的区间内发育规模较大的北西向断裂近20条。断裂的规模大小不一，长数百米至数千米不等。断裂破碎带的宽度一般3m～8m。宽者可达10m以上。走向320°左右。多倾向南西，倾角75°～85°。该组断裂带表现为张扭性右行走滑正断层，断裂带内发育有大小不等、棱角较明显的张性角砾。断裂带内岩石破碎程度较高，具多期次活动的特征，常形成挤压片理、透镜体及扁豆体靡棱岩。两盘地层均发生位移和褶皱，产状发生较大的变化。该组断裂是本区的主要控岩、控矿构造，特别是与北东向断裂交汇处，是成矿的有利部位。堆金山与燕子湖矿段就与产于两组断裂交汇处。

近东西向断裂由于形成的时代较早，构造的形迹已经模糊。在区内的西部中间地带的曹家泉附近可以见到。断层的规模较小，长一般数百米，断裂常宽1m～2m。多发育在寒武纪地层中，断裂的走向与地层的走向基本一致，属寒武纪地层的层间断裂。

3 岩浆岩控矿分析

区域内岩浆岩发育，岩浆活动频繁，具有同期多阶段的特征。多以浅成～超浅成次火山杂岩的形式产出。区内岩体主要有苍山序列于山单元、铁铜沟单元，沂南序列东明生单元、靳家桥单元、铜汉庄单元。

岩体形态为岩珠、岩枝、岩床，多呈杂岩体的形式产出。据岩体之间的穿插关系及K-Ar法年龄值测定资料，推断岩体为同源不同期次侵位的复合岩体。从岩性上看，空间分布具一定的规律性，从SE向NW，由中性向中酸性过度。岩性以花岗闪长岩为主体，其它岩性有花岗斑岩、闪长岩、二长花岗岩、石英闪长玢岩、霏细岩。区内脉岩比较发育。从岩脉的相互穿插关系看，具有多期次形成的特征，岩性主要为斑状细粒黑云花岗闪长岩、中细粒二长花岗斑岩。

4 矿床成因及成矿模式

图1 金场矿段地质简图

铜井-金场矿区分为三个矿段，矿区西部为金场矿段，中东部为铜井矿段和燕子湖矿段。金场矿段位于北西向马牧池—金场断裂和枣林庄断裂交汇部位，燕山晚期岩浆沿断裂交汇部位多期次上升侵位，形成金场杂岩体；地层因岩浆上涌隆起，形成穹隆构造及层间断裂。在接触带构造及层间断裂间形成矽卡岩型金铜铁多金属矿床（图1）。铜井矿段和燕子湖矿段位于北东向鄌郚～葛沟断裂与北西向断裂马家窝～铜井断裂交汇部位及其附近，属于铜井穹状背斜的南翼、铜井杂岩体的南、东接触带。地层岩石组合复杂，构造发育，岩浆活动强烈，在接触带构造及断裂构造间形成矽卡岩型矿床。综上，矿床的成因类型属含金铜矽卡岩型，主要于中酸性岩体侵入寒武系含钙质岩石接触交代作用的结果，表现为矽卡岩型矿床的一些显著特点。成矿表现为多期多阶段，成矿期分为4个矿化阶段。

第一阶段：热接触变质阶段，闪长岩侵入使接触带钙质碳酸盐岩围岩重结晶形成大理岩，局部出现硅灰石等高温富钙矿物，钙质岩及泥质灰岩变为角岩及角页岩。

第二阶段：岩浆期后矽卡岩阶段，发生高温热液接触交代作用，在外带形成大量石榴石、透辉石矽卡岩，并伴有多量磁铁矿；在内带首先钠长石化及石榴石化，进而形成透辉石化-石榴石矽卡岩。是矿床主要成矿阶段。

第三阶段：高中温热液阶段，继续生成磁铁矿，以及透闪石、阳起石、绿帘石、金云母等交代矿物，磁黄铁矿、早期黄铁矿、铁闪锌矿、等金属硫化物沉淀，并充填交代早期形成的磁铁矿及矽卡岩矿物。

第四阶段：中低温热液阶段，该阶段为金银成矿主要阶段。主要形成金矿物、银矿物、黄铜矿及晚期黄铁矿、方铅矿等金属硫化物，并生成石英、绿泥石、方解石等蚀变矿物，最后生成充填于裂隙中的辉银矿—方解石脉及大理岩中的方铅矿脉。

5 结语

铜井-金场地区金铜矿的形成与地层、构造、岩浆岩均有密不可分的关系，中酸性岩体侵入寒武系含钙质岩石接触交代形成矽卡岩，同时构造控制着岩体的形态与分布。本文通过对该矿区成矿模式的浅析，以期能够在其他同类矿床上有更大发现。