孫亮亮
(1.中國(guó)海洋大學(xué) 海洋地球科學(xué)學(xué)院,山東 青島 266001;2.山東省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 威海 264209)
范家埠金礦床位于山東省威海市環(huán)翠區(qū)蒿泊鎮(zhèn)范家埠村西。礦區(qū)出露地層為古元古代荊山群祿格莊組,巖性為矽線(xiàn)石黑云母片巖、黑云斜長(zhǎng)變粒巖夾大理巖及斜長(zhǎng)角閃巖。礦區(qū)構(gòu)造主要為斷裂構(gòu)造,一組為北東—北東東向張性、張扭性斷裂,多控制銀礦化;另一組為北西向張性斷裂,與金礦化關(guān)系密切。巖漿巖主要為新元古代榮成序列威海單元條帶狀細(xì)粒含黑云二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖,局部可見(jiàn)中元古代海陽(yáng)所序列蛇紋石化橄欖巖及煌斑巖脈。礦床受范家埠斷裂控制。
范家埠金礦床共圈定7個(gè)礦體,均賦存于Ⅰ號(hào)蝕變帶內(nèi)。其中,以①號(hào)礦體規(guī)模最大,其儲(chǔ)量占礦床探明儲(chǔ)量的80%。其他礦體均為小礦體。
①號(hào)礦體賦存于Ⅰ號(hào)蝕變帶內(nèi)的黃鐵絹英巖化碎裂巖和硫化物石英脈中。礦體長(zhǎng)度最大510m,一般200m左右。礦體延深487m(-344m標(biāo)高)。
礦體呈脈狀產(chǎn)出,礦化較連續(xù),沿走向、傾向具膨縮、分支復(fù)合現(xiàn)象。礦體走向327°,傾向南西,傾角42°~70°,平均57°。礦體最大厚度9.19m,最小0.25m,平均厚度1.82m,厚度變化系數(shù)為88%,屬厚度不穩(wěn)定型礦體。礦體單工程最高金品位17.35×10-6,平均5.89×10-6。品位變化系數(shù)152%,屬有用組分分布不均勻型礦體。
礦石礦物成分大致可分為四類(lèi)。
①金礦物:在原生礦石中以粒狀、枝杈狀為主,其次為脈狀、柱狀、角粒狀等。金礦物粒度以細(xì)粒金、中粒金為主,微粒金、粗粒金次之。金礦物賦存狀態(tài)可分為晶隙金、裂隙金及包體金,以晶隙金為主,裂隙金、包體金次之。②銀礦物:為碲銀礦,且含量較少,呈粒狀分布于方鉛礦內(nèi)。③黃鐵礦:是主要載金礦物,晶形復(fù)雜,顏色、光澤較暗,呈網(wǎng)脈狀分布。④石英:是主要脈石礦物,主成礦階段的石英自形程度較好,顏色暗,玻璃光澤。
礦石結(jié)構(gòu)以晶粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)(圖1)為主,其次為熔蝕結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、假象結(jié)構(gòu)及乳濁狀結(jié)構(gòu)、包裹結(jié)構(gòu)。
礦石構(gòu)造以斑點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀、脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造為主,浸染狀、塊狀、蜂窩狀構(gòu)造次之。
本礦床礦石自然類(lèi)型以原生礦石為主。依據(jù)礦石成因可將原生礦石分為脈狀、網(wǎng)脈狀黃鐵絹英巖化碎裂巖型、細(xì)脈浸染狀多金屬硫化物石英脈型、團(tuán)塊狀、塊狀硫化物石英脈型三種類(lèi)型(圖1),以脈狀、網(wǎng)脈狀黃鐵絹英巖化碎裂巖型為主。
脈狀、網(wǎng)脈狀黃鐵絹英巖化碎裂巖型:灰-淺肉紅色,半自形晶粒狀結(jié)構(gòu),脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造及塊狀、斑雜狀構(gòu)造。金屬礦物占5%~10%,脈石石礦物以熱液蝕變礦物為主。礦石品位一般不高。
細(xì)脈浸染狀多金屬硫化物石英脈型:乳白色-深灰色,碎裂、晶粒狀、填隙、包含結(jié)構(gòu),浸染狀、斑點(diǎn)狀、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造,金屬礦物以黃鐵礦、方鉛礦為主,黃銅礦、閃鋅礦次之,脈石礦物主要為石英。礦石品位變化系數(shù)較小。
團(tuán)塊狀、塊狀硫化物石英脈型:灰-深灰色,半自形-它形晶粒狀結(jié)構(gòu),團(tuán)塊狀、塊狀構(gòu)造,礦物成分以多金屬硫化物和硅化石英、熱液石英為主,金屬硫化物含量50-80%,礦石品位一般均較高。礦石中的金以銀金礦、自然金形式賦存于金屬硫化物中,礦石平均含硫量為1.77%,礦石工業(yè)類(lèi)型屬低硫型易選金礦石[1]。
圖1 范家埠金礦床光、薄片巖礦鑒定照片
根據(jù)礦物組合、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特點(diǎn),礦物間的相互關(guān)系,劃分為熱液成礦期和表生成礦期。熱液成礦期分為五個(gè)成礦階段:①石英-黃鐵礦階段。形成黃鐵礦石英脈;黃鐵礦呈亮白色,自形晶、粒狀,具裂紋,被后期礦物充填。②金-石英-黃鐵礦階段。形成含金黃鐵礦石英脈,礦物組合為石英、黃鐵礦及少量自然金、銀金礦。石英呈灰色,自形晶板狀、柱狀,波狀消光明顯;黃鐵礦呈灰黃色,半自形晶中細(xì)粒狀,其晶隙中充填有自然金和銀金礦。③金-石英-多金屬硫化物階段。形成多金屬硫化物脈,礦物組合為黃銅礦、方鉛礦、石英及少量閃鋅礦、銀金礦。石英呈灰色,半自形-他形晶柱、粒狀。金屬硫化物呈他形晶粒狀,集合體呈脈狀、網(wǎng)脈狀充填于早期石英、黃鐵礦裂隙中。④銀-石英-鉛-鋅硫化物階段。形成鉛、鋅硫化物石英脈,礦物組合為方鉛礦、閃鋅礦、石英及少量銀金礦、銻銀礦等。⑤石英-方解石階段。形成石英、方解石脈,礦物組合為方解石、石英及少量重晶石等。
范家埠金礦床的成礦時(shí)代,前人研究較多,據(jù)李建威所測(cè)范家埠金礦脈旁側(cè)斜閃煌斑巖脈的角閃石40Ar/39Ar年齡值為(118.8±1.6)Ma和(117.5±1.5)Ma,其所測(cè)年齡值在一定誤差范圍內(nèi)與威海地區(qū)其他基性脈巖的年齡相符[2,3],反映威海地區(qū)早白堊世廣泛的基性巖漿活動(dòng)和伸展的構(gòu)造環(huán)境。
經(jīng)過(guò)深入研究發(fā)現(xiàn)是區(qū)域上侵入面積較廣的中生代燕山晚期偉德山花崗巖體,其侵入時(shí)代與金礦成礦時(shí)代又都接近。從而,推斷范家埠金礦床的完整成礦時(shí)代應(yīng)約在116~120Ma左右。
范家埠金礦嚴(yán)格受范家埠—金谷頂斷裂構(gòu)造控制,賦存于新元古代榮成序列中,榮成序列原巖為來(lái)自上地?!碌貧らg的花崗巖漿同化熔融殼源物質(zhì)形成的交代再生同熔型花崗巖類(lèi),具S型花崗巖特征[4]。通過(guò)其交代融熔了部分含金巖系地層—古元古代荊山群,使金局部富集,成為原始礦源層之一。在榮成序列形成后該區(qū)又經(jīng)歷了多期區(qū)域變質(zhì)和韌性剪切作用,原始礦源層中的金、銀等成礦物質(zhì)活化向韌性剪切帶運(yùn)移,形成金高背景地球化學(xué)區(qū)。特別是中生代早白堊世時(shí)期蘇魯?shù)伢w受巖石圈減薄和伸展的構(gòu)造背景控制,發(fā)育的范家埠—金谷頂斷裂構(gòu)造為成礦提供了有利場(chǎng)所。
在晚侏羅-白堊紀(jì),巖漿活動(dòng)頻繁,在該地區(qū)侵入了中酸性-基性脈巖,它們?cè)贑O2、N2等氣體的參與下沿?cái)嗔哑扑閹Оl(fā)生運(yùn)移,并與榮成序列圍巖充分交代反應(yīng),進(jìn)一步活化、萃取金、鋅等多金屬成礦物質(zhì),整個(gè)過(guò)程發(fā)生了強(qiáng)烈的硅化、黃鐵礦化、絹云母化、碳酸鹽化等蝕變,最終構(gòu)造破碎帶內(nèi)富集成礦,形成了含金石英脈。
綜合分析礦體地質(zhì)特征及成礦地質(zhì)條件,將礦床成因類(lèi)型確定為:中低溫交代-充填熱液脈型金礦床。
[1]山東省地礦局第六地質(zhì)隊(duì).山東省威海市環(huán)翠區(qū)范家埠金礦勘查報(bào)告[R].招遠(yuǎn) :1989.
[2]李建威,畢詩(shī)健,Vasconcelos Paulo.膠東蘇魯?shù)伢w范家埠金礦成礦作用與礦床成因淺析:兼與膠北地體金礦對(duì)比[J].高校地質(zhì)學(xué)報(bào),2010,16(2):125-142.
[3]劉燊.2004.山東地區(qū)中生代巖漿作用與地殼拉張—兼論煌斑巖與金成礦的關(guān)系[D].貴陽(yáng):中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所;1-95.
[4]宋明春,崔書(shū)學(xué),周明嶺,等.山東省焦家礦區(qū)深部超大型金礦床及其對(duì)“焦家式”金礦的啟示[J].地質(zhì)學(xué)報(bào),2010,84(9):1349-1357.