金 剛，趙憲東，王 寧，包 涵，徐 建，王志浩，曲凡波，黃吉友

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083；2．中國(guó)冶金地質(zhì)總局山東正元地質(zhì)勘查院，山東 煙臺(tái) 264002；3．煙臺(tái)市百恒金礦有限公司，山東 煙臺(tái) 264107)

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山東省雙山屯金礦床深部礦體地質(zhì)特征及找礦前景

金 剛1,2，趙憲東2，王 寧2，包 涵2，徐 建2，王志浩2，曲凡波3，黃吉友2

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083；2．中國(guó)冶金地質(zhì)總局山東正元地質(zhì)勘查院，山東 煙臺(tái) 264002；3．煙臺(tái)市百恒金礦有限公司，山東 煙臺(tái) 264107)

山東省煙臺(tái)市雙山屯金礦產(chǎn)于牟平—朱吳斷裂的構(gòu)造破碎帶中，與區(qū)域金礦的特征相似，金礦體嚴(yán)格受斷裂的控制。深部的金礦體主要有Ⅱ-7號(hào)和M7號(hào)礦體，金礦體在空間上呈舒緩波狀，并向E側(cè)伏；斷裂控制了圍巖蝕變的范圍、形態(tài)和分帶，也控制著礦體的產(chǎn)狀、形態(tài)，使蝕變和金礦化具有時(shí)空的一致性?？辈榻Y(jié)果表明，深部的金礦體在產(chǎn)狀、礦石類型等方面出現(xiàn)了明顯變化，在-900 m標(biāo)高以下并未封閉，仍有向深部延伸的可能，因此要注意已知礦體邊部和深部的找礦；控礦斷裂在晚中生代經(jīng)歷了多次性質(zhì)的活動(dòng)，但金的成礦只是在斷裂活動(dòng)的特定時(shí)段發(fā)生，即早白堊世晚期(130～110 Ma)的張扭活動(dòng)，該期斷裂活動(dòng)提供了成礦所需的運(yùn)移通道和儲(chǔ)礦空間。

雙山屯金礦；斷裂控礦；蝕變破碎帶；深部找礦；山東省

0 引言

山東省煙臺(tái)市雙山屯金礦位于煙臺(tái)市牟平區(qū)高陵鎮(zhèn)雙山屯。金礦受牟平—朱吳斷裂的控制，是該斷裂中的一個(gè)中型金礦床，礦山開(kāi)采多年，淺部礦體已經(jīng)采空。近幾年對(duì)礦床-500 m以下的金礦體進(jìn)行深部工程控制，目的是探尋深部礦體沿傾斜方向的延伸情況。通過(guò)詳查工作，在-600～-900 m發(fā)現(xiàn)了新的金礦體，證實(shí)了該礦床的深部存在第二富集帶的預(yù)測(cè)①。雙山屯金礦的礦體嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造的控制，本文將對(duì)斷裂的控礦地質(zhì)特征進(jìn)行探討，為下一步找礦提供科學(xué)依據(jù)。

1 成礦地質(zhì)背景

雙山屯金礦床位于膠東半島東部的牟乳金成礦帶的北部。區(qū)域的變質(zhì)巖系僅有呈零星分布的古元古界荊山群祿格莊巖組的殘留塊體，巖性主要為角閃巖和斜長(zhǎng)角閃巖。區(qū)內(nèi)出露的巖漿巖主要為中生代原地半原地交代成因二長(zhǎng)花崗巖[1]。區(qū)域構(gòu)造以牟平—即墨斷裂帶規(guī)模最為宏大，斷裂帶走向?yàn)镹NE向，由一系列NE-NNE向大型斷裂組成，其中主要斷裂有6～7條。礦區(qū)所在區(qū)域?yàn)樵摂嗔褞У谋倍?，可?jiàn)4條主要斷裂，自西向東分別為桃村斷裂、郭城斷裂、牟平—朱吳斷裂和海陽(yáng)斷裂(育黎斷裂)[2]。

圖1 牟平—即墨斷裂帶主要斷裂分布略圖Fig.1 Map showing distribution of major faults in Muping-Jimo fault belt1.斷裂帶；2.金礦床

牟平—即墨斷裂帶由一系列壓扭性結(jié)構(gòu)面組成，具擠壓片理帶、劈理帶、靡棱巖帶和與斷裂面平行分布的構(gòu)造透鏡體，水平擦痕、斷層泥多處可見(jiàn)。同期的NW向張裂面發(fā)育，與主結(jié)構(gòu)面近乎垂直[2]。牟平—即墨斷裂帶對(duì)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造有著顯著的影響，它將膠東半島分成東、西兩個(gè)不同的構(gòu)造區(qū)，對(duì)區(qū)域地層、區(qū)域構(gòu)造、中生代沉積建造、巖漿活動(dòng)及區(qū)域金礦的分布都有明顯的控制作用。

牟乳金成礦帶中的近百個(gè)金礦床(點(diǎn))受到各級(jí)斷裂構(gòu)造的控制，雙山屯金礦即產(chǎn)于牟平—朱吳斷裂中(圖1)。金礦體的產(chǎn)狀、形態(tài)變化與斷裂的變化特點(diǎn)相一致，礦化范圍也都被限制在斷裂帶內(nèi)，斷裂控礦是區(qū)域金礦的規(guī)律性特征。

圖2 雙山屯金礦區(qū)-240 m中段平面圖Fig.2 Plan map of level -240m of Shuangshantun gold deposit1.勘探線編號(hào)；2.蝕變帶編號(hào)；3.礦體

2 金礦床地質(zhì)特征

由于雙山屯金礦近地表金礦體開(kāi)采殆盡，探礦工作主要目標(biāo)是礦區(qū)-500 m標(biāo)高以下地段。這一地段的主要礦體有2個(gè)，即Ⅱ-7號(hào)礦體和M7號(hào)礦體。

(1)Ⅱ-7號(hào)礦體。賦存于Ⅱ號(hào)蝕變帶中，礦體埋深大，為Ⅱ號(hào)蝕變帶中的主礦體。礦體賦存標(biāo)高為-660～-900 m，礦體呈脈狀，產(chǎn)狀與蝕變帶一致，與其他礦體平行斜列產(chǎn)出(圖2)，走向65°～90°，傾向SE，傾角50°～70°。礦體長(zhǎng)約200 m，傾斜延深140 m，礦體沿走向和傾向均具舒緩波狀、向E側(cè)伏的特征，側(cè)伏延深350余m。金礦體在傾角變緩時(shí)厚度同時(shí)增大，最大厚度為4.68 m，金的品位亦相對(duì)增高；在其傾角變陡的部位，礦體厚度隨之變薄，金品位也相對(duì)降低。Ⅱ-7號(hào)礦體向北和向深部均未封閉，仍有延伸(展)趨勢(shì)(圖3a)。

(2)M7號(hào)礦體。是目前礦區(qū)深部最大的盲礦體，賦存標(biāo)高-650～-900 m。礦體產(chǎn)狀與蝕變帶一致，呈脈狀，走向70°～90°，傾向SE ，傾角55°～70°。走向長(zhǎng)約250 m，傾斜延深150 m，具向NE側(cè)伏的特點(diǎn)，側(cè)伏延深350余 m。礦體的其他特征與Ⅱ-7號(hào)礦體基本相同，向北及深部礦體均未封閉(圖3b)。M7號(hào)礦體是礦區(qū)內(nèi)品位最高的礦體，礦石類型也是膠東半島金礦床中最為特殊的類型①，黃鐵礦含量達(dá)85%，最高含量95%，多見(jiàn)黃銅礦，局部沿黃鐵礦裂隙見(jiàn)有閃鋅礦、方鉛礦，石英含量5%左右，礦石中多見(jiàn)細(xì)粒、中粒自然金發(fā)育。礦體主要為石英黃鐵礦脈，局部見(jiàn)石英多金屬硫化物黃鐵礦脈。

圖3 雙山屯礦區(qū)勘探線剖面圖Fig.3 Section of exploration lines in Shuangshantun gold deposita.113A號(hào)勘探線；b.117A號(hào)勘探線1.蝕變帶及編號(hào)；2.礦體及編號(hào)；3.鉆孔及編號(hào)

3 斷裂對(duì)圍巖蝕變的控制作用

膠東地區(qū)金礦床的圍巖蝕變普遍受斷裂的控制，雙山屯金礦亦如此。礦區(qū)內(nèi)的蝕變與斷裂關(guān)系密切，具有多階段性和分帶性特征。

3.1 圍巖蝕變類型

雙山屯金礦的圍巖蝕變主要產(chǎn)于破碎帶中，蝕變類型有硅化、絹云母化、黃鐵礦化、鉀化、鈉長(zhǎng)石化、碳酸鹽化，蝕變分帶特征較明顯①。

(1)鉀化。即鉀長(zhǎng)石化，主要由鉀長(zhǎng)石交代斜長(zhǎng)石而成。

(2)鈉長(zhǎng)石化。鈉長(zhǎng)石交代巖石中的斜長(zhǎng)石，使其號(hào)碼降低。

(3)硅化。有2種形式，早階段表現(xiàn)為蠕蟲(chóng)狀石英，晚階段則為脈型石英。

(4)絹云母化。早階段絹云母化較弱，與鉀化同階段形成；晚階段絹云母化強(qiáng)烈，為硅化同階段的產(chǎn)物。

數(shù)據(jù)分析采用t檢驗(yàn)方法， 顯著性水平為P<0.05。整個(gè)數(shù)據(jù)處理采用SPSS 9.0軟件，制圖采用OriginPro 7.5。

(5)黃鐵礦化。亦存在多階段的特點(diǎn)，是礦區(qū)主要的載體礦物，黃鐵礦中的金主要呈包裹金和裂隙金。

(6)碳酸鹽化。產(chǎn)生于金礦化的晚期。分為2個(gè)階段，早階段多與金屬硫化物和銀金礦伴生，碳酸鹽礦物由極細(xì)粒的方解石組成，呈云塊狀集合體；晚階段為碳酸鹽細(xì)脈，與礦化無(wú)關(guān)。

另外，礦區(qū)還有赤鐵礦化蝕變，主要分布于地表，呈面狀。赤鐵礦化是花崗巖中的氧化亞鐵經(jīng)氧化作用而成，是成礦后的氧化期產(chǎn)物。

3.2 構(gòu)造蝕變帶的分布特征

圖4 雙山屯礦區(qū)-240 m中段105穿脈素描圖Fig.4 Sketch of ort at level -240 m in Shuangshantun gold deposit1.石英黃鐵礦脈；2.黃鐵礦石英脈；3.黃鐵礦鈉長(zhǎng)石化二長(zhǎng)花崗巖；4.鉀化二長(zhǎng)花崗巖；5.二長(zhǎng)花崗巖

3.2.1 構(gòu)造蝕變帶的空間分帶

從含礦斷裂的中心向兩側(cè)，圍巖蝕變的類型、強(qiáng)度及礦物組合呈現(xiàn)對(duì)稱分帶的特點(diǎn)。自中心向外依次出現(xiàn)石英黃鐵礦化帶→黃鐵礦石英脈帶→黃鐵鈉長(zhǎng)石化二長(zhǎng)花崗巖帶→鉀化花崗巖帶→二長(zhǎng)花崗巖(圖4)。各蝕變帶之間沒(méi)有明顯的界線，均呈漸變過(guò)渡關(guān)系。

3.2.2 構(gòu)造蝕變帶的變化特點(diǎn)

(1)蝕變帶的形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀變化特點(diǎn)。構(gòu)造蝕變帶呈帶狀展布，產(chǎn)狀與主斷面基本一致，走向NE，傾向SE，傾角約70°。蝕變帶邊界的變化與斷裂面變化相互協(xié)調(diào)，蝕變帶的厚度與破碎帶呈同步變化，反映出圍巖蝕變受斷裂的控制。

(2)蝕變礦物組合的特點(diǎn)。各蝕變礦物組合見(jiàn)表1，從表中可以看出，絹英巖化帶→硅化帶→鉀化鈉化復(fù)合帶，礦物種類增多，蝕變礦物數(shù)量減少，殘留礦物數(shù)量增加。

表1 各蝕變帶礦物組合統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistics of mineral assemblage in each alteration zone

3.3 蝕變與礦化的關(guān)系

(1)金礦化在空間上對(duì)蝕變有依附性。金礦化未超出蝕變的范圍，蝕變巖的組構(gòu)制約著礦化的類型，蝕變帶與礦化帶分布相互協(xié)調(diào)：黃鐵絹英巖蝕變帶對(duì)應(yīng)浸染狀金礦化帶，強(qiáng)絹英巖化蝕變帶對(duì)應(yīng)細(xì)脈浸染狀金礦化帶，弱絹英巖化蝕變帶對(duì)應(yīng)網(wǎng)脈狀金礦化帶，硅化帶+鉀化鈉化復(fù)合蝕變帶對(duì)應(yīng)裂隙團(tuán)粒狀金礦化帶。

(2)蝕變與礦化的關(guān)系。雙山屯金礦的早期熱液具有高溫、堿性、Eh值高的特點(diǎn)，因此形成強(qiáng)烈的鉀化、鈉化蝕變，并發(fā)生第一階段的微弱礦化；中期熱液呈酸性特征，產(chǎn)生強(qiáng)烈的硅化；隨著溫度、pH值和Eh值的逐漸降低，熱液處于弱酸-弱堿性還原狀態(tài)，發(fā)生強(qiáng)烈的絹英巖化和黃鐵礦化，金大量析出，為金的主要礦化階段；晚期熱液為中性-堿性，出現(xiàn)碳酸鹽化，金繼續(xù)析出，但并不強(qiáng)烈。

綜上所述，絹英巖化、硅化和黃鐵礦化最有利于金的析出，是找金的主要圍巖蝕變標(biāo)志。

4 金礦形成于斷裂活動(dòng)的特定時(shí)段

研究資料表明，中國(guó)東部在晚中生代構(gòu)造體制發(fā)生重要的轉(zhuǎn)換，膠東地區(qū)由于地幔物質(zhì)上涌造成巖石圈的減薄、大量花崗巖體的抬升-去根，形成花崗巖穹隆-拆離構(gòu)造，淺表層次的斷裂活動(dòng)為金礦成礦熱液遷移和沉淀提供了良好的通道和空間[3-5]。

自晚侏羅世到晚白堊世，牟平—即墨斷裂帶經(jīng)歷了壓扭→引張→壓扭→引張的活動(dòng)歷程[2]。第一次壓扭表現(xiàn)為左行走滑，發(fā)生于晚侏羅世末—早白堊世初(150～130 Ma)，這時(shí)玲瓏、昆崳山、鵲山巖體(160～150 Ma)和郭家?guī)X、灤家河巖體(140～130 Ma)均已侵入成巖。在長(zhǎng)時(shí)期強(qiáng)烈的壓扭性活動(dòng)之后，巨大的壓應(yīng)力得以釋放，地殼處于以引張為主導(dǎo)的松弛狀態(tài)，從而為深部殘余巖漿的上侵和大量的熱液向上部運(yùn)移提供了條件，同時(shí)也為成礦提供了儲(chǔ)礦空間。區(qū)域成礦時(shí)代研究結(jié)果表明，金礦在深部物質(zhì)的參與下出現(xiàn)大規(guī)模的成礦(130～110 Ma)[6-8]。

盡管斷裂構(gòu)造經(jīng)歷了長(zhǎng)期的、性質(zhì)不同的演化過(guò)程，但受斷裂控制的成礦作用卻只發(fā)生在斷裂活動(dòng)的特定階段，與斷裂的歷史相比，成礦只是很短促的一段時(shí)間。雙山屯金礦所賦存的牟平—朱吳斷裂在晚侏羅世至白堊紀(jì)經(jīng)歷了多次性質(zhì)不同的活動(dòng)，但金的成礦卻主要發(fā)生于早白堊世晚期(130～110 Ma)，這時(shí)的斷裂呈右行張(扭)的狀態(tài)。成礦作用的4個(gè)階段均發(fā)生于斷裂的引張時(shí)段。只有在斷裂的引張狀態(tài)下，流體才能進(jìn)入壓力降低的斷裂破碎帶中，金屬元素才具有沉淀富集的空間條件。斷裂早期階段的左行壓扭活動(dòng)奠定了斷裂破碎帶的格局，破碎帶的規(guī)模和破碎程度決定了礦化的范圍和程度，但主要的蝕變和礦化卻發(fā)生在較晚的斷裂張性活動(dòng)時(shí)段，這時(shí)緊閉的破裂面呈松弛張開(kāi)狀，深部的殘余巖漿和流體迅速向壓力減小的部位遷移，并與圍巖發(fā)生反應(yīng)，溫度壓力環(huán)境的變化致使成礦物質(zhì)快速脫離流體而沉淀富集，形成金的礦化。從表2可以看出，在礦化的4個(gè)階段，金屬礦物的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦化元素組合、圍巖蝕變的種類與強(qiáng)度都是不一樣的，這反映了斷裂應(yīng)力狀態(tài)、破碎帶物理-化學(xué)環(huán)境的變化。成礦之后，隨著擠壓應(yīng)力的不斷聚集，破碎帶密度逐漸加大，構(gòu)造空間減少，成礦作用隨之變?nèi)跄酥镣Ｖ埂?/p>

賦礦斷裂在平面和剖面上均呈舒緩波狀延展，主要工業(yè)礦體多賦存于斷裂上盤(pán)凹兜，而斷裂的波谷一般礦化較差。斷裂破碎帶呈現(xiàn)寬窄的變化。成礦過(guò)程中構(gòu)造的多次疊加，易形成局部拉張而有利于礦液的充填?？氐V斷裂總體上以壓扭性為主，但在礦化部位可見(jiàn)明顯的張性特征，如早期充填的石英脈常呈波狀起伏延伸，這是由于成礦過(guò)程中，斷裂構(gòu)造后期活動(dòng)是沿著老的結(jié)構(gòu)面發(fā)生，因而造成了明顯的構(gòu)造疊加現(xiàn)象。成礦后的斷裂依然沿著舊有結(jié)構(gòu)面呈壓扭性活動(dòng)，會(huì)對(duì)已有礦體造成破壞。

表2 礦石組構(gòu)類型及含金性Table 2 Fabric types of ore and their Au-bearing properties

注：Ⅰ為黃鐵礦-石英階段，Ⅱ?yàn)辄S鐵礦階段，Ⅲ為細(xì)粒黃鐵礦階段，Ⅳ為多金屬硫化物階段。

5 找礦方向

雙山屯金礦的金礦體嚴(yán)格受牟平—朱吳斷裂帶的控制，礦體多呈脈狀賦存于蝕變帶中，產(chǎn)狀與蝕變帶一致，空間上呈大致平行的復(fù)脈。在礦區(qū)-600～-900 m標(biāo)高，Ⅱ號(hào)蝕變帶出現(xiàn)厚大的礦體(Ⅱ-7)，隱伏蝕變帶中發(fā)現(xiàn)品位高的金礦體(M7)，礦體向深部尚未封閉，沿走向亦有延伸的趨勢(shì)，并且向E側(cè)伏。因此，今后要在礦體邊部和深部、尤其是沿礦體側(cè)伏方向找礦，并結(jié)合金礦體產(chǎn)狀、礦石類型的變化進(jìn)行探礦。

注釋：

① 山東正元地質(zhì)資源勘查有限責(zé)任公司. 山東省煙臺(tái)市牟平區(qū)雙山屯礦區(qū)深部及外圍金礦詳查報(bào)告. 煙臺(tái)：中國(guó)冶金地質(zhì)總局山東正元地質(zhì)勘查院，2012.

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Geological characteristics and ore potential of deep ore bodies in Shuangshantun gold deposit, Shandong province

JIN Gang1，2, ZHAO Xiandong2, WANG Ning2, BAO Han2,XU Jian2, WANG Zhihao2, QU Fanbo3, HUANG Jiyou2

(1.SchoolofEarthScienceandResource,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China;2.ZhengyuanInstituteofGeologyandExplorationofChinaMetallurgicalGeologyBureau,Yantai264002,Shandong,China; 3.YantaiHengjingoldmineCo.Ltd,Yantai264107,Shandong,China)

The gold deposit occurs in the cataclastic zone of Muping-Zhuwu fault with features of the regionally distributed gold deposits. Ore bodies are strictly controlled by fault. Ore bodyⅡ-7 and M7 are the main deep ore bodies. Spatially they look gentle wave and pitches to east. Extent, morphology and zoning of the wall rock alteration and attitude and change of the attitude etc. of ore bodies are generally controlled by faulting. Mineralization coincides with alteration. Attitude and ore types of ore bodies vary evidently to depth and are not closed bellow -900 m elevation and extend possibly to more depth thus attention should be paid to surroundings and depth of the known ore bodies for further exploration. During Late Palaeozoic Era nature of fault activity changed many times. However, gold ore was formed at special period of the faulting activity namely tenso-shear period when fault provides channel for ore fluid transportation and space for ore precipitation.

Shuangshantun gold deposit; fault control on ore; altered cataclastic zone; ore prospecting to depth; Shandong province

2015-12-11； 改回日期： 2016-07-20； 責(zé)任編輯： 余和勇

金剛(1984—)，男，工程師，碩士研究生，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)專業(yè)，從事固體礦產(chǎn)勘查及科研工作。通信地址：山東省煙臺(tái)市高新區(qū)航天路正元大廈13層；郵政編碼：264003；E-mail：jingang95331@163.com

10.6053/j.issn.1001-1412. 2016. 03. 008

P613；P618.51

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