山东胶莱盆地西南缘桑园凸起区铅锌矿化特征

王 申

(山东省第八地质矿产勘查院日照地质地理信息大数据研究院，山东 日照 276800)

0 引言

山东省内铅锌矿资源贫乏，主要为小型矿床和矿点，大部分为铅锌共生矿，从地质构造部位上看，铅锌为主的多金属矿主要分布于沂沭断裂带、胶莱盆地周缘、胶南—威海造山带及其它中生代火山岩盆内。截止到2009年底，山东省累计查明铅金属资源储量约58万吨，锌金属资源储量约51万吨[1]。共查明铅矿床24处、锌矿床18处，其中2处锌矿床为中型，其余均为小型矿床。近年来，由于铅锌矿床规模小，资源枯竭，大部分铅锌矿山闭坑停产[2]。

2010～2016年，在胶莱盆地西南缘的山东莒县峤山—桑园一带开展矿产勘查工作，发现多条铅锌矿(化)体，对规模较大的几条铅锌矿体进行了评价，并对桑园凸起区铅锌矿化特征、控矿构造、矿石质量等方面进行了初步总结与研究，为后续铅锌矿的找矿工作提供参考。

1 区域地质概况

区域地层主要为白垩系中-基性火山岩和山麓洪积-河湖相碎屑沉积岩[3]，在沭河冲积平原、山前坡麓及河谷两侧分布第四系；区域构造发育且形态复杂，地表主要表现形式为北北东、北东和北西三组方向的脆性断裂，对地层和侵入岩有明显的控制作用；区域岩浆岩以元古代四堡期、晋宁期、震旦期和中生代燕山晚期中酸性岩类为主，其中燕山晚期的岩浆活动与铅锌矿化和成矿作用关系密切；区域矿产种类和成因类型多样，金属矿产以金、铜、铁为主，但多为小型矿床或矿点，非金属矿产较丰富，主要有建材用石材、重晶石、建筑用砂等。

2 研究区地质特征

研究区位于胶莱盆地西南缘与沂沭断裂带的接合部位。区内出露地层以白垩系莱阳群、青山群和大盛群为主，成条带状展布于区内东南及中西部，被北北东与北东向断裂所控制，岩性为砾岩、岩屑长石砂岩、粉砂岩和安山岩、角砾岩及凝灰岩。岩浆岩主要有中元古代四堡期和新元古代晋宁期岩体分布，岩性为片麻状中细粒角闪闪长岩、片麻状中粗粒角闪二长花岗岩，中生代燕山晚期岩体以脉岩为主，沿北东向断裂上侵或侵入于元古代岩体中，多为正长斑岩和闪长玢岩。岩浆岩严格受北东向和北北东向断裂控制，早期岩体被后期侵入，与白垩系主要为断裂接触。受沂沭断裂带影响，断裂构造发育，以北北东向断裂为主干，次级北西向断裂往往错断北东、北北东向断裂，平面上呈现出网格状特点，地层与岩体亦被切割成豆腐块状。穿行于岩体中的断裂在地表表现为舒缓波状，宽度变化明显，而地层中的断层则较平直，宽度稳定(图1)。

1-新生代第四纪砂质土、粘土和砂砾层；2-中生代白垩纪大盛群砾岩、砂岩；3-中生代白垩纪青山群安山岩、角砾岩、凝灰岩；4-中生代白垩纪莱阳群砾岩、岩屑长石砂岩、粉砂岩；5-中生代侏罗纪中粗粒二长花岗岩；6-新元古代中粗粒正长花岗质片麻岩；7-新元古代中粗粒含角闪二长花岗质片麻岩；8-中元古代中细粒变辉石角闪石岩；9-中生代燕山晚期正长斑岩脉； 10-铅锌矿化蚀变带(赋存矿体)编号；11-断裂、地质界线。

研究区内矿化发育4条矿化蚀变带，均位于昌邑-大店断裂(沂沭断裂带最东侧一条断裂)东侧，其中在L1、L2、L3矿化蚀变带中形成3条矿体。

矿化蚀变带总体走向320°，倾向50°左右，倾角55°～76°，矿化蚀变带长度在335～1 200 m之间，宽度一般在2～9 m。矿化蚀变岩石主要有重晶石化铅锌矿化碎裂岩、安山质构造角砾岩、砂岩质构造角砾岩，局部铅锌矿化重晶石化矿脉呈豆荚状、条带状充填于矿化蚀变带中。带内矿化主要有方铅矿化、闪锌矿化、重晶石化、褐铁矿化，蚀变主要有绢英岩化、硅化、高岭土化等。矿化蚀变带中Pb含量0.01%～1.99%、Zn含量0.03%～4.93%、BaSO4含量2.00%～61.88%，具体参数见表1。

表1 研究区铅锌矿化蚀变带特征

3 铅锌矿体地质特征

3.1 矿体特征

研究区内发育多条铅锌矿(化)体，均赋存于北西向断裂中，圈定3个铅锌矿体并进行了评价。

Ⅰ号矿体：赋存在L1矿化蚀变带中，矿体平面形态为脉状，长约50 m，宽1.30 m，沿倾向延伸50 m。矿体产状与矿化带产状基本一致，走向320°，倾向50°，倾角70°。矿石主要为铅锌矿化重晶石矿，矿层真厚度1.22 m，Pb品位0.94%。

Ⅱ号矿体：为隐伏矿体，赋存在L2矿化蚀变带中，呈脉状，走向320°，倾向50°，倾角61°。长25 m，宽3.43 m，沿倾向延伸25 m，真厚度2.49 m。赋矿岩石为铅锌矿化重晶石化花岗质碎裂岩，Pb品位1.61%；Zn品位2.08%，见图2。

1-含砾砂土；2-安山岩；3-二长花岗岩；4-变辉石角闪石岩；5-碎裂状安山岩；6-蚀变带及编号；7-铅锌矿体及编号；8-钻孔位置；9-探槽位置；10-地质界线；11-断裂。

3.2 矿石质量

矿石为铅锌矿化重晶石矿、褐铁矿化重晶石矿、铅锌矿化重晶石化花岗质碎裂岩、褐铁矿化重晶石化花岗质碎裂岩。矿石中有用矿物主要为方铅矿、闪锌矿、重晶石；脉石矿物主要为斜长石、正长石、角闪石、石英、绢云母等。矿石中的金属矿物为闪锌矿和方铅矿，零星散乱分布或二者共伴生，呈集合体状或星点状分布于矿石中。方铅矿，他形粒状为主，粒径最大约为3.00 mm左右，不等粒，分布于闪锌矿间隙中或边部，和闪锌矿共伴生，呈单粒或1～2个晶粒的集合体，零星可见。白色，擦痕明显，由解理形成的黑三角孔发育，均质性。闪锌矿，他形粒状为主，粒径最大约10.00 mm左右，不等粒，多呈几个晶粒的集合体聚集状分布于重晶石等间隙中。灰色微带淡棕色，均质性。

3.3 矿石化学成分

矿石中有用组分主要为Pb、Zn、BaSO4，含量分别为0.77%～1.61%、1.01%～2.08%、30.48%～54.28%。化学全分析表明，矿石中化学成分主要为BaO(30.60%)、SiO2(25.43%)、SO3(21.28%)，次之为CaO(6.04%)、Al2O3(5.53%)、Fe2O3(3.38%)等。光谱分析中未见达到综合评价的有用组分，含量较高的微量元素主要有Sr、Ti、Ag等。

3.4 矿石类型与结构构造

按矿物组合，矿石自然类型为方铅矿-重晶石型；按结构构造，矿石自然类型为致密块状。矿石结构为他形-半自形粒状结构、碎裂状结构等。矿石构造为块状构造、碎裂构造。

3.5 矿体围岩

矿体主要围岩为中细粒变辉石角闪石岩、中粗粒含角闪二长花岗质片麻岩、安山岩和复成分砾岩粗砂岩。

3.6 矿床成因

通过综合研究，初步认为研究区内的铅锌矿为中低温热液裂隙充填脉型。矿化体多呈脉状赋存于断裂构造中，多成群成组平行分布。

至中生代白垩纪时期，虽然沂沭断裂大规模运动趋于结束，但沿断裂系统的脉岩侵位及热液活动仍在继续，使深部与岩浆活动或断裂构造活动有关的成矿热液流体沿断裂破碎带向上运移，至地壳浅部与从上向下渗透的大气降水相遇、混染，从而引起成矿热液流体物化条件发生变化。通过渗滤交代和沉淀充填等作用，流体中铅锌等成矿物质在断裂破碎带中的空间内沉淀晶出，形成区内的铅锌及重晶石矿(化)体。

桑园凸起区的成矿作用与区域沂沭断裂活动密切相关，已发现的矿体赋存于该断裂的次级断裂内。矿体的形成，应是受区域断裂活动的影响，含矿岩浆热液、构造热液沿北西向的次级断裂破碎带上侵形成。成矿方式以充填作用为主，伴有交代作用。沂沭断裂带在燕山运动以来发生继承性活动，通过综合分析区域资料，参照邻区安丘等地铅锌矿特征与成因，初步认为该区铅锌重晶石成矿期为燕山晚期[4]。

4 结语

桑园凸起区位于胶莱盆地边缘，构造活动频繁，燕山期岩浆活动强烈，具有一定找矿潜力，该区铅锌矿化呈现如下特征：

1)铅锌矿体受沂沭断裂带东侧的次级断裂—北西向断裂控制，矿(化)体脉状，产状稳定，形态简单。

2)铅锌与重晶石共伴生，以集合体或星点状分布于矿石中。

3)围岩类型多样，围岩蚀变主要为重晶石化、碳酸盐化、硅化等。

4)矿(化)体大小不等，簇群状出现，近似北西—南东向平行展布。

根据该区的矿床类型和矿化特征，找矿标志主要有以下两个方面：

1)区域性断裂旁侧的次级构造。研究区周边已发现的矿点或矿床成矿作用明显受控于该类断裂，均呈脉状产出，对围岩的选择性不明显。

2)重晶石脉。铅锌矿与重晶石脉关系密切，单独的铅锌矿少见，多以含铅锌重晶石脉的形式产出，且近矿围岩多有硅化、碳酸盐化等蚀变。