(一)交通位置
矿区位于昌乐县鄌郚镇东南1.5km处,青上南东侧,交通便利。平面直角坐标X:4035050,Y:20667200。
(二)矿区地质特征
区域范围内地层出露齐全,以前寒武变质岩系为基底,相继沉积了古生代及中新生代地层。区域地质的地层主要包括寒武纪长清群和九龙群,寒武-奥陶纪三山子组,白垩纪青山群、莱阳群、大盛群,古近纪临朐群,新近纪五图群及第四纪临沂群。
1.地层
(1)寒武纪长清群
寒武纪长清群主要包括馒头组和朱砂洞组。朱砂洞组:以砂屑灰岩、鲕状灰岩、生物碎屑灰岩及白云质灰岩为主,中部夹紫红色钙质粉砂岩及粉砂质页岩,底部常见有含燧石结核灰岩。
馒头组:以灰黄色、灰褐色薄层—中厚层条带状泥质灰岩、粉屑灰岩、灰紫色粉砂质页岩及中粒长石石英砂岩为主,次为鲜红色易碎页岩、云泥岩、泥灰岩、鲕状灰岩、生物碎屑灰岩。
(2)寒武纪九龙群
寒武纪九龙群包括张夏组和炒米店组。张夏组:划分为三段。上灰岩段:厚层藻灰岩夹少量鲕状灰岩、薄层生物碎屑灰岩;盘车沟页岩段:以灰绿、黄绿色页岩为主夹少量薄层生物碎屑灰岩、泥晶灰岩;下灰岩段:以厚层鲕粒灰岩为主夹藻凝块灰岩及生物屑灰岩。炒米店组:薄层泥质条带灰岩及竹叶状砾屑岩灰夹叠层石藻礁灰岩。
(3)寒武-奥陶纪三山子组
三山子组东厚西薄,岩性以褐灰色厚层窝卷状中细晶白云岩及灰白色中厚层细晶白云岩为主,上部含有较多的燧石结核及条带。
(4)白垩纪青山群
青山群八亩地组主要分布于沂沭断裂带安丘-莒县断裂西部,岩性以中基性火山岩为主,局部地段夹砂砾岩及细砂岩。
(5)白垩纪莱阳群
白垩纪莱阳群曲格庄组:出露范围较小,仅在普查区北部零星发育。岩性以黄绿色粉砂岩及细粒岩屑长石砂岩为主,岩性较单调,并普遍含有安山质岩屑。
(6)白垩纪大盛群
白垩纪大盛群包括马朗沟组和田家楼组。马朗沟组:岩性以灰色砾岩与紫红色安山质岩屑凝灰岩及紫红色细砂岩互层为特征。田家楼组:岩性以砂岩、粉砂岩及页岩为主。
(7)新近纪临朐群
新近纪临朐群尧山组:橄榄粗玄岩,气孔-杏仁状橄榄玄武岩。
(8)第四纪临沂组
第四纪临沂组为冲积相含砾粉砂质黏土及细砂。
2.构造
矿区内主要发育鄌郚-葛沟断裂和沂水-汤头断裂,鄌郚-葛沟断裂活动性质以左行扭动为主,产状110°∠80°。沂水-汤头断裂与鄌郚-葛沟断裂共同控制了马站地堑。活动性质为左行断层,产状105°∠70°,对青上铜矿的空间展布有控制作用。
3.侵入岩
矿区位于鲁西地块,侵入岩形成的时代主要为新太古代晚期。
主要为五台期峄山岩套,岩性为片麻状细粒石英闪长岩。另外一种为傲徕山岩套的杜家岔河、条花峪和松山三个岩体,该岩套的主体岩性为二长花岗岩,呈岩株状产出,平面形态多呈条带状。
其次还有中元古代的牛岚岩套,岩性为辉绿岩,零星分布全区,分布面积约1.2km2,呈岩脉产出。
4.岩浆岩
矿区岩浆活动强烈,岩浆侵入的时代为吕梁期。本区的岩浆岩为中酸性中浅成小型侵入体,岩体剥蚀强,对铜、铅、锌成矿专属性强。岩浆活动不仅为成矿作用提供了能量,而且为形成铜氧化物提供了矿源。
(三)矿体特征及矿石特征
矿区有3个矿体,矿体的走向与断裂走向一致。Ⅰ号矿体似层状,南段倾角小,顶板与断面吻合,长300m,垂直厚24.9m;Ⅱ号矿体透镜状,位于Ⅰ号矿体之下,两者最小间距约3m,矿体的最大平面近于水平,长约150m,垂直厚度约18m,埋深10～100m;Ⅲ号矿体透镜状,倾向南西,倾角约20°,长400m,宽100m,最大厚度6m,埋深150～300m;青上铜矿Ⅰ、Ⅱ号矿体剖面见图2-3-3、青上铜矿孙家庄矿体42勘探线剖面见图2-3-4。
图2-3-3 昌乐县青上铜矿Ⅰ、Ⅱ号矿体剖面图
1—第四系;2—大盛群砂页岩;3—二长花岗岩;4—破碎带;5—矿体;6—钻孔及编号
矿石具细粒、镶边和胶状构造,主要是浸染状构造,见块状构造。金属矿物有斑铜矿、辉铜矿、黄铜矿、蓝铜矿和孔雀石等。5.64%的Cu品位为0.3×10-6～50×10-6,Ag最高品位为100×10-6,Ⅲ号矿体的Cu品位平均为0.56%,最高品位为1.02%。
围岩具强烈的硅化、绿泥石化、碳酸盐化和绢云母化。矿体上盘的砂岩和页岩蚀变轻微。
图2-3-4 青上铜矿孙家庄矿体42勘探线剖面图
1—第四系;2—砾岩;3—页岩;4—泥岩;5—二长花岗岩;6—辉绿岩;7—断层;8—矿体
(四)成因类型及成矿时代
区内青上铜矿床(点)位于沂水-汤头断裂带上,含铜矿物主要为辉铜矿、斑铜矿,有时为黄铜矿。斑铜矿及辉铜矿呈细脉状、薄膜状或浸染状不均匀的分布于蚀变破碎带岩石中,黄铜矿仅在矿体底部或个别地段有所分布。青上铜矿有以下成矿规律:
1)矿床明显受断层破碎带控制,矿体走向均与断裂带走向一致,矿体的宽度限定在破碎带内或破碎带附近碎裂二长花岗岩中。
2)矿体一般赋存于断裂带产状较缓的地段或裂隙发育的二长花岗岩中。
3)矿体的顶板一般为大盛群泥岩、页岩。
4)矿体以20°左右的倾伏角向SSW倾伏。反映矿液沿断裂带运移,在矿体SSW端首先沉淀或遇到阻挡。
5)矿石含铜矿物具垂直分带性,由地表至地下深部分为氧化矿石带——氧化矿、原生矿过渡带——原生矿石带。反映深部为还原成矿环境,浅部为氧化环境。
6)矿体围岩具强烈的绿泥石化、较普遍的硅化、碳酸盐化、绢云母化,均为中低温蚀变,蚀变宽度可达200m,深度达150m。
7)矿床底部,含浸染状黄铜矿化的辉长岩(或辉绿岩脉),其形成时代可能为元古宙。
(五)工作程度及评价
山东省冶金局第一勘探队1959年经过勘探,提交了《山东昌乐青上铜矿地质勘探总结报告》,为小型矿床。Ⅰ、Ⅱ号矿体采空,1978年闭坑,Ⅲ号矿体尚难开采。
(六)矿床开采技术条件
1.水文地质条件
区内地形为丘陵,年降水量618.5mm,年蒸发量1800mm。矿区地势较高,排泄流畅,普查区受地表水或雨季影响小。第四系覆盖层薄,基岩风化裂隙含水层富水性弱,对矿坑影响小,探矿工程不受基岩风化裂隙含水层的影响;构造含水带透水性和富水性一般,水量较小。因此,工作区水文地质条件简单。
2.工程地质条件
本矿体为一条缓倾斜隐伏矿体,控矿层位是泰山群变质岩系,矿层及围岩结构致密,裂隙不发育,稳定性较好。施工时需要预防可能存在的隐伏构造或破碎带对矿体的破坏,使岩石抗压强度及稳定性降低,在施工过程中需及时采取可行的防护措施。
3.环境地质条件
矿区位于沂沭断裂带东侧,地震烈度6～8度,第四系覆盖层较薄,一般不会出现滑坡、泥石流等地质灾害。矿石难溶于水,也无放射性元素及其他有害气体成分,不会造成地下水严重污染,不会对人体造成损害。矿石开采、加工、运输过程中易产生粉尘,所以设计矿石加工厂设在矿区以外,加大措施,搞好防尘,路面经常洒水,粉尘能够控制。因此将该矿区划为环境地质条件简单类型。