胡偉華,邱介玲,王厚琴,于森,趙賢,程蓉蓉
(山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 煙臺(tái) 264004)
地質(zhì)與礦產(chǎn)
山東棲霞市虎窩頂?shù)V區(qū)金礦地質(zhì)特征及礦床成因找礦方向
胡偉華,邱介玲,王厚琴,于森,趙賢,程蓉蓉
(山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 煙臺(tái) 264004)
棲霞市虎窩頂?shù)V區(qū)金礦床位于棲霞市金山境內(nèi),為多金屬硫化物石英脈型金礦床,成因上屬于中溫?zé)嵋毫严冻涮钍⒚}型金礦床。礦體以條帶狀、透鏡狀為主,礦體規(guī)模中等,厚度、品位變化較大,主要礦石礦物有黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦,少量黃銅礦,礦石結(jié)構(gòu)以晶粒狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)為主,次為填隙結(jié)構(gòu)、乳濁狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)、骸晶結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)等,礦石構(gòu)造主要有塊狀、網(wǎng)脈狀、浸染狀構(gòu)造,其次為角礫狀構(gòu)造和膠狀構(gòu)造。礦石類型主要為原生礦石,礦體圍巖主要是新太古代棲霞超單元回龍夼單元條帶狀細(xì)粒含角閃黑云英云閃長巖。
石英脈型金礦床;地質(zhì)特征;礦床成因;虎窩頂?shù)V區(qū);棲霞市
棲霞市虎窩頂金礦區(qū),根據(jù)煙臺(tái)市礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃(2008—2015)劃分,為膠西北金成礦區(qū)(Ⅳ)—棲霞市東部金成礦區(qū)(ⅤJ-6)。近幾年,山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院在該區(qū)進(jìn)行地質(zhì)工作,發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的礦體,對(duì)局部地段開展工作,并對(duì)虎窩頂?shù)V區(qū)地質(zhì)特征進(jìn)行總結(jié),分析礦床成因,探討礦區(qū)找礦方向。
礦區(qū)所處的大地構(gòu)造位置位于華北地臺(tái)東南緣之膠北隆起區(qū)北部,處于華北陸塊(Ⅰ)、魯東隆起(Ⅱ)、膠北隆起區(qū)(Ⅲ)、棲霞-馬連莊凸起(Ⅴ)[1-2]。礦區(qū)位于膠東金成礦區(qū)中部、蓬萊-棲霞成礦帶南端東側(cè),地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,成礦條件優(yōu)越(圖1)。
1.1 地層
區(qū)域內(nèi)出露地層主要有古元古代粉子山群、新元古代蓬萊群和第四紀(jì)松散堆積層。
1.2 構(gòu)造
區(qū)域內(nèi)主要構(gòu)造有NE向的馬家瑤斷裂、羅家斷裂及后夼斷裂等*山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,胡偉華等,山東省棲霞市虎窩頂?shù)V區(qū)⑥-1礦體金礦詳查報(bào)告,2010年。。羅家斷裂是區(qū)內(nèi)主干控礦斷裂構(gòu)造,區(qū)內(nèi)出露長達(dá)5000m,寬50~100m。由于其疊加復(fù)合了NE向、NW向韌—脆性變形構(gòu)造,沿走向呈“S”形,主體走向NE40°左右,局部呈SN向、NW向,傾向SEE,傾角30°~55°。帶內(nèi)主要由碎裂狀糜棱巖、糜棱巖化碎裂巖、碎裂巖、斷層泥組成,普遍發(fā)育綠泥石化、絹英巖化、碳酸鹽化、褐(黃)鐵礦化;充填含金多金屬硫化物石英脈、閃長玢巖脈,其中閃長玢巖在局部地段靠近礦脈處發(fā)育絹英巖化、綠泥石化蝕變現(xiàn)象,具有明顯的退色帶。
1.3 侵入巖
區(qū)內(nèi)侵入巖非常發(fā)育,分布廣泛,主要是新太古代侵入巖及中生代脈巖。新太古代馬連莊超單元欒家寨單元,巖性為斜長角閃巖。新太古代棲霞超單元回龍夼單元,巖性為條帶狀細(xì)粒含角閃黑云英云閃長巖,區(qū)內(nèi)分布面積較大。棲霞超單元牟家單元,巖性為片麻狀細(xì)粒奧長花崗巖。中生代脈巖發(fā)育,主要有角閃閃長巖、細(xì)晶巖、閃長玢巖、輝綠巖、煌斑巖。
1—第四系;2—古近紀(jì)玄武巖;3—白堊系;4—侏羅系;5—粉子山群;6—棲霞超單元;7—馬連莊超單元;8—膠東巖群;9—中生代花崗巖;10—中生代花崗閃長巖;11—中生代斑狀花崗閃長巖;12—中生代黑云母花崗巖;13—棲霞復(fù)背形;14—壓扭性斷裂;15—大型金礦床;16—中型金礦床;17—小型金礦床;18—小型礦點(diǎn);19—工作區(qū)位置圖1 膠東金礦分布略圖
2.1 地層
礦區(qū)內(nèi)主要出露古元古代粉子山群祝家夼組一段,巖性為黑云片巖,另在低洼地帶出露新生代第四紀(jì)松散堆積層。
2.2 構(gòu)造
1—虎窩頂?shù)V區(qū)石英脈及礦化脈編號(hào);2—馬家瑤金礦礦脈及編號(hào);3—斷裂帶;4—帚狀構(gòu)造內(nèi)旋面的扭動(dòng)方向圖2 虎窩頂?shù)貐^(qū)礦脈構(gòu)造分布略圖
構(gòu)造以斷裂為主,發(fā)育有NE向、NW向斷裂,為主要的控—容礦構(gòu)造(圖2)。礦區(qū)位于羅家斷裂及馬家瑤斷裂之間。
NW向斷裂為主要控礦構(gòu)造,分布于虎窩頂?shù)V區(qū)一帶,由一組近平行的絹英巖化糜棱巖蝕變帶組成,其內(nèi)充填含金石英脈。一般走向300°~340°,傾向NE,傾角30°~45°(局部地段可達(dá)60°)。其中賦存的金礦體以多金屬硫化物含量低而金品位高且多見明金礦石為特點(diǎn)。
NE向斷裂為重要的控礦構(gòu)造,分布于百里店-虎窩頂?shù)V區(qū)。總體走向30°~60°,傾向SE,傾角25°~35°。其中賦存的金礦體以成礦主期中低溫多金屬硫化物含量富且金品位較穩(wěn)定為特點(diǎn)。
2.3 侵入巖
區(qū)內(nèi)侵入巖主要為新太古代馬連莊超單元和棲霞超單元以及中生代脈巖。馬連莊超單元主要為欒家寨單元,巖性為斜長角閃巖,在區(qū)內(nèi)呈條帶狀包體零散分布,單體規(guī)模小。棲霞超單元主要為回龍夼單元,巖性為條狀帶細(xì)粒含角閃黑云英云閃長巖,沿片麻理貫入長英質(zhì)脈體形成條帶狀構(gòu)造。為區(qū)內(nèi)金礦脈的主要圍巖。區(qū)內(nèi)脈巖發(fā)育,主要為閃長玢巖,呈30°方向延伸,少量呈NW,EW,SN向。具多期次特點(diǎn),與金成礦關(guān)系密切。
3.1 礦體特征
在虎窩頂?shù)V區(qū)范圍內(nèi)圈定一個(gè)金礦體,編號(hào)為⑥-1號(hào)礦體[1],礦體特征如下:
礦體以多金屬硫化物石英脈為主,近礦圍巖為中細(xì)粒條帶狀含角閃黑云英云閃長巖,主要為絹英巖、黃鐵礦化絹英巖等圍巖蝕變。礦體嚴(yán)格受NE向斷裂構(gòu)造控制,由絹英巖化糜棱巖蝕變帶組成,其內(nèi)充填含金石英脈。
礦體形態(tài)較簡單,呈脈狀產(chǎn)出。產(chǎn)狀與礦化脈一致,走向0°~45°,傾向E—SE,傾角25°~35°。
礦體賦存于⑥號(hào)礦脈南段,沿走向長度大于450m(未封閉),控制標(biāo)高+215~-180m,傾向延續(xù)420m,深部未封閉,埋深10~435m。礦體最大厚度1.49m,最小厚度0.40m,平均厚度0.93m。沿走向、傾向厚度變化較大,厚度變化系數(shù)為100.75%,厚度穩(wěn)定(圖3)。
礦體金品位一般(1.00~10.00)×10-6,最高品位為64.01×10-6,平均品位5.22×10-6,品位變化系數(shù)為113.54%,礦體有用組分分布較均勻。
1—第四系;2—條帶狀中細(xì)粒含角閃黑云英云閃長巖;3—斜長角閃巖;4—絹英巖;5—礦化脈位置及編號(hào);6—礦體位置及編號(hào);7—鉆孔位置及編號(hào);8—老硐采空區(qū)圖3 虎窩頂?shù)貐^(qū)金礦88線剖面示意圖
3.2 礦石特征
礦石結(jié)構(gòu)以晶粒狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、乳濁狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)為主,另外有鑲嵌結(jié)構(gòu)、骸晶結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)等。
礦石構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造為主,另外有角礫狀構(gòu)造和膠狀構(gòu)造。
礦石礦物成分較簡單,金屬礦物以黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、銀金礦為主,黃銅礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦次之,金銀礦、自然金、輝銀礦、輝銅礦、斜方鉛輝鉍礦、白鐵礦、赤鐵礦、斑銅礦、錳礦物等少量。
脈石礦物以石英、絹云母為主,方解石、菱鐵礦、白云石次之,鋯石、磷灰石、重晶石等微量。
礦石化學(xué)成分:根據(jù)礦石光譜分析、組合分析、礦石化學(xué)全分析和伴生元素分析資料,礦石的主要化學(xué)成分為硅、鋁、鈣、鎂、鐵、鈦、錳、鉀、鈉、磷等硅酸巖礦物,金為礦石中主要有益組分,銀、鉛、鋅、銅、硫?yàn)榘樯幸娼M分,銀、鉛、硫可綜合回收利用(表1)。
表1 虎窩頂石英脈型金礦礦石光譜全分析結(jié)果(10-6)
金礦物種類主要為銀金礦,個(gè)別為金銀礦和自然金。金礦物的形態(tài)主要為柱粒狀、渾圓粒狀、枝叉狀,其次為針狀、角粒狀等。
礦石類型:礦石自然類型為原生礦石,礦石類型為多金屬硫化物石英脈型金礦石及黃鐵礦化石英脈型金礦石。礦石中硫平均品位為2.09%,工業(yè)類型為低硫金礦石。礦床成因類型為中低溫?zé)嵋毫严冻涮钍⒚}型金礦床。
4. 1 礦床成因
4.1.1 成礦時(shí)間的多期性及多階段性[3-4]
膠東巖群地層形成后發(fā)生的區(qū)域變質(zhì)作用,使金產(chǎn)生活化、遷移、富集,再經(jīng)強(qiáng)烈的成巖作用,使金的成礦熱液在構(gòu)造的有利空間沉淀富集成礦*山東省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,李宏驥等,山東省棲霞縣馬家瑤金礦區(qū)初步勘探地質(zhì)報(bào)告,1981年。*中國人民武裝警察部隊(duì)黃金十支隊(duì),徐東江等,山東省棲霞縣百里店金礦區(qū)勘探地質(zhì)報(bào)告,1987年。。由于勘查區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)的長期性和復(fù)雜性,導(dǎo)致了成礦的多期、多階段性。根據(jù)礦石礦物組合及分布特征,可把金的成礦階段劃分為石英-菱鐵礦-黃鐵礦階段、金-石英-多金屬硫化物階段、石英-碳酸鹽巖階段(圖4)。
圖4 成礦階段及礦物生成順序
石英-菱鐵礦-黃鐵礦階段:該階段是石英、絹云母的生成期,伴有金屬礦物黃鐵礦,是礦石中最早的礦物形成階段。石英為乳白色,菱鐵礦呈團(tuán)塊狀、梳狀或不規(guī)則條帶狀分布在石英脈中,粗粒黃鐵礦具壓碎結(jié)構(gòu),只有少量金沉淀。
金-石英-多金屬硫化物階段:是銀金礦形成的主要階段,石英為灰白色或煙灰色,硫化物有黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等。礦石具壓碎結(jié)構(gòu)、角礫結(jié)構(gòu),礦物組合復(fù)雜、礦化強(qiáng)烈,是金礦化的主要階段,金礦化多呈網(wǎng)脈狀、交錯(cuò)脈狀穿插于第一階段生成的礦物中。
石英-碳酸鹽階段:方解石細(xì)脈伴有自形柱粒狀石英穿插于礦石晚期裂隙中,指示金成礦作用基本結(jié)束。
由成礦階段看,第一階段是礦石的早期礦物形成階段,礦石品位低;第二階段則是金的主要成礦階段,礦物組合復(fù)雜、礦化強(qiáng)烈,礦石品位高;第三階段則為金成礦作用的基本結(jié)束。
4.1.2 成礦空間與礦石類型特征
(1)成礦空間的一致性。韌—脆性斷裂構(gòu)造疊加形成的區(qū)域性斷裂及其次級(jí)斷裂,是該區(qū)的控礦系統(tǒng),形成了成礦空間的一致性。
(2)成礦空間的多方向性。區(qū)域性斷裂及其次級(jí)斷裂、韌—脆性構(gòu)造疊加形成的帚狀構(gòu)造,是該區(qū)的控礦系統(tǒng),形成了成礦空間的多方向性。
(3)礦石類型的多樣性。區(qū)內(nèi)礦石類型主要為多金屬硫化物石英脈型金礦石、黃鐵礦化石英脈型金礦石,及少量黃鐵絹英巖型(蝕變型)與石英脈型組成混合型的礦石類型。
綜上所述,區(qū)內(nèi)金礦床成因?yàn)橹械蜏責(zé)嵋撼涮钍⒚}型金礦床。
4.2 控礦因素[1,4]
(1)地層條件。區(qū)內(nèi)地層主要發(fā)育元古宙變質(zhì)地層,由于金礦床對(duì)圍巖無選擇性,故地層條件是相對(duì)次要的。
(2)構(gòu)造條件。構(gòu)造為重要的成礦地質(zhì)條件,NE,NNE向主干斷裂的次級(jí)斷裂與韌—脆性變形構(gòu)造疊加復(fù)合改造,形成了復(fù)雜控礦構(gòu)造格局,為金礦的形成提供了空間。
(3)巖漿巖條件。區(qū)內(nèi)新太古代棲霞超單元、馬連莊超單元發(fā)育,為金礦的形成提供了原始礦質(zhì)來源。周邊地區(qū)元古宙變質(zhì)侵入巖、中生代郭家?guī)X巖體和艾山巖體發(fā)育以及中生代侵入巖在區(qū)內(nèi)深部隱伏,中基性脈巖成群成帶分布,巖漿活動(dòng)為金礦的形成提供了足夠的熱源,構(gòu)造-巖漿事件為其提供了足夠的熱動(dòng)力。
4.3 找礦標(biāo)志
(1)巖性標(biāo)志。太古宙—元古宙變質(zhì)雜巖為間接巖性標(biāo)志,石英脈為直接巖性標(biāo)志。
當(dāng)?shù)乇沓雎遁^大規(guī)模的成礦早期石英脈即“石英核”,其內(nèi)部發(fā)育呈角礫狀或不規(guī)則狀絹英巖包體,其邊緣發(fā)育SC組構(gòu),則沿其邊緣(特別是沿傾向狹縮處)即為礦體賦存位置;在“石英核”周邊或內(nèi)部出現(xiàn)成礦主期煙灰色石英脈疊加,且石英脈中發(fā)育平行邊界的劈理構(gòu)造,并發(fā)育主期多金屬硫化物、具多階段成礦疊加(手標(biāo)本上出現(xiàn)多期次硫化物、石英脈相互疊加穿切現(xiàn)象)時(shí),則該地段附近必然有礦體存在。
(2)構(gòu)造標(biāo)志。韌—脆性控礦構(gòu)造,控制礦脈的分布,為直接找礦標(biāo)志。
(3)礦化蝕變標(biāo)志。沿韌—脆性控礦構(gòu)造,發(fā)育絹英巖化、黃鐵絹英巖化蝕變,以及石英脈中發(fā)育的多金屬硫化物礦化,特別是出現(xiàn)赭石化以及成礦主期硫化物共生組合,則預(yù)示著礦體的存在。
(4)中基性脈巖標(biāo)志。脈巖的發(fā)育反映了隱伏巖體的存在,且?guī)r體深度相對(duì)較淺,區(qū)內(nèi)角閃閃長巖、細(xì)晶巖、閃長玢巖、輝綠巖、煌斑巖脈發(fā)育且成群成帶分布,與金礦化密切,其與礦脈相交部位附近預(yù)示礦體的存在。
(5)地球物理標(biāo)志。經(jīng)工程驗(yàn)證的物探礦致異常,可作為找礦的首選地帶。
(6)地球化學(xué)標(biāo)志。1∶5萬區(qū)域水系沉積物Au,Ag,Cu,Pb,Zn組合異常及金、黃鐵礦、辰砂重砂異常,其與構(gòu)造、礦脈套合較好的地段,為找礦的間接標(biāo)志。
(7)遙感解譯標(biāo)志。膠東金礦多數(shù)與環(huán)形構(gòu)造密切相關(guān),有的金礦產(chǎn)在環(huán)形構(gòu)造帶上,有的產(chǎn)在環(huán)形構(gòu)造的內(nèi)側(cè),環(huán)形構(gòu)造是金成礦過程中遺留下來的“礦載體熱液暈”,其邊部或邊緣屬低溫、低壓區(qū),有利于金礦富集。區(qū)內(nèi)發(fā)育形態(tài)不完整的帚狀構(gòu)造,形成半環(huán)形影像,具有重要找礦意義。
(8)民采老硐標(biāo)志。石英脈為直接的找礦標(biāo)志,NE向的構(gòu)造蝕變帶。老硐、民采井提供了找礦信息,可作為直接找礦標(biāo)志。
4.4 礦化富集規(guī)律
(1)礦體富集受構(gòu)造形態(tài)的控制。礦體一般賦存于韌—脆性疊加的構(gòu)造蝕變帶內(nèi)。當(dāng)構(gòu)造蝕變帶沿走向、傾向呈“S”形延伸,形成舒緩波狀,出現(xiàn)“波頂”、“波底”。富礦體一般賦存于“波頂”、“波底”之間或一側(cè),而“波頂”、“波底”部位由于應(yīng)力較強(qiáng)往往無礦體存在。當(dāng)構(gòu)造蝕變帶呈分支復(fù)合,在復(fù)合交會(huì)部位金富集。
(2)礦體富集受構(gòu)造產(chǎn)狀的控制。沿傾向當(dāng)構(gòu)造蝕變產(chǎn)狀由陡變緩時(shí),礦體往往富集于產(chǎn)狀較緩部位,礦體多出現(xiàn)厚度膨大、品位較高且穩(wěn)定。
(3)礦體富集受多金屬硫化物富集的控制。多金屬硫化物往往沿礦脈底板富集,當(dāng)成礦主期硫化物富集時(shí),則金富集。
(4)不同產(chǎn)狀、不同礦石類型交會(huì)處出現(xiàn)自然金。產(chǎn)狀不同的石英脈與蝕變巖金礦石交會(huì)處,則出現(xiàn)自然金。
4.5 礦區(qū)遠(yuǎn)景及找礦方向
礦區(qū)位于棲霞金礦田的中心部位,其中的虎窩頂?shù)V區(qū)位于百里店、盤子澗、金冠頂、馬家瑤中小型金礦床的中心部位,成群的含金石英脈呈半環(huán)狀分布,并在礦區(qū)內(nèi)虎窩頂高地深部復(fù)合、交會(huì),存在多處激電異常,通過工程揭露的礦體沿走向和傾向仍未封閉,成礦條件優(yōu)越,具有較大的找礦潛力。
該礦區(qū)相鄰礦山向深部的生產(chǎn)探礦也相繼探獲了一定的資源儲(chǔ)量,并延長了礦山服務(wù)年限,尤其是現(xiàn)已在棲霞市深部發(fā)現(xiàn)資源量為20t大型金礦,與同類型的招遠(yuǎn)市玲瓏金礦相比,礦床類型相似,為石英脈型金礦床,礦石性質(zhì)基本相似,深部仍有礦體存在。因此總結(jié)出的結(jié)論為:礦體一般沿傾向的長度大于沿走向的長度,并且向深部礦化脈仍有延伸。因此該礦區(qū)以后的找礦方向,應(yīng)該以深部找礦為主。
棲霞市虎窩頂?shù)V區(qū)金礦床屬于中溫?zé)嵋毫严冻涮钍⒚}型金礦床。礦區(qū)成礦條件較好,潛力較大,有較好的找礦遠(yuǎn)景。礦體沿傾向及走向尚未封閉,根據(jù)周邊礦山深部及端部找礦經(jīng)驗(yàn),有必要加強(qiáng)地質(zhì)工作,進(jìn)行成礦規(guī)律研究,力爭在棲霞地區(qū)找礦有更大突破。
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Geological Characteristics and Prospecting Direction of Huwoding Gold Deposit in Qixia City of Shandong Province
HU Weihua, QIU Jieling, WANG Houqin, YU Sen, ZHAO Xian,CHENG Rongrong
(No.3 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources, Shandong Yantai 264004, China)
Huwoding mining zone is located within Jinshan area of Qixia city. The gold deposit here is polymetallic sulphide quartz-vein type which belongs to mesothermal fissure-filling type. With considerable fluctuation in thickness and grade, the medium-sized ore body is mainly stripped and lenticular. Except for minor chalcopyrite, the dominant minerals are pyrite, gelenite and sphalerite. The ores mainly have crystalline-granular and crush textures, and subordinately have intersertal, emulation, poikilitic, mosaic, skeletal and metasomatic relict textures. All these mainly have massive, mesh-vein and disseminated structures, and subordinately brecciated and colloform structures. The ores are primary ones whose surrounding rocks are mostly stripped fine-grained tonalite with hornblende biotite from Neo-archean Huilongkan unit of Qixia super unit.
Quartz-vein type gold deposit, geological characteristics; metallogenetic origin; Huwoding mining zone; Qixia city
P618
:A
2013-11-29;
:2014-04-03;編輯:陶衛(wèi)衛(wèi)
胡偉華(1964—),男,山東棲霞人,高級(jí)工程師,主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作;E-mail: y.thwh@163.com。