劉國棟，李娟

(1.山東省第六地質礦產(chǎn)勘查院，山東 招遠 265400；2.招遠市地質勘查與地質災害應急技術指導中心，山東 招遠 265400；3.招遠羅山省級地質公園管理處,山東 招遠 265400)

0 引言

招平斷裂是膠西北三大控礦斷裂之一，前人對其進行了大量勘查和研究工作，取得了一系列重大找礦成果。2010—2013年，隨著深部找礦戰(zhàn)略的進一步實施，膠西北地區(qū)的勘查深度從-1000m推進至-2000m，三大斷裂中焦家斷裂紗嶺礦區(qū)主礦體以及三山島斷裂西嶺村礦區(qū)主礦體相繼突破-2000m，這2條斷裂提交的金資源總量相繼超過1200t，成為千噸級控礦斷裂[1-2]，而黃金產(chǎn)量最高的招平斷裂在深部找礦成果上卻相對滯后(表1)。

表1 焦家、招平、三山島斷裂2013年前1000m以深探獲金資源量

對比三大斷裂的賦礦標高、礦體規(guī)模、傾角變化、熱液來源、礦石類型，認為其受相同應力場控制，處于同一構造系統(tǒng)內(nèi)，形成了對礦體賦存空間的約束，成礦特征高度一致，礦體的水平賦存深度和礦體規(guī)模也具有一致性，因此提出了“膠西北三大斷裂賦礦深度對稱和礦體規(guī)模對稱成礦”的找礦新思路，并在招平斷裂水旺莊礦區(qū)進行驗證，首次將勘查深度從-1500m延伸至-2200m以上，新增金資源量 110t ,至此招平斷裂提交金資源量達 1080t ,成為千噸級控礦斷裂。

1 區(qū)域地質特征

水旺莊礦區(qū)位于膠東半島西北部，沂沭斷裂帶東側，著名的金礦集中區(qū)——膠西北礦集區(qū)內(nèi)。其大地構造位置隸屬于華北板塊(Ⅰ級)，膠遼隆起區(qū)Ⅲ(Ⅱ級)，出露地層有新太古代膠東巖群；古元古代荊山群、粉子山群；新生代新近紀火山巖及第四紀松散堆積物。區(qū)域發(fā)育NE—NNE向斷裂構造，主要控礦構造由西向東依次為三山島斷裂、焦家斷裂、招平斷裂[3-4]。區(qū)域巖漿巖廣布，中生代燕山晚期偉德山序列和雨山序列少量分布于區(qū)域東北部，中生代燕山晚期郭家?guī)X序列和燕山早期文登序列、玲瓏序列，大面積展布；古元古代晚期萊州序列和新太古代早期馬連莊序列、棲霞序列、譚格莊序列分布于區(qū)域南部招平斷裂帶上盤，呈巖基產(chǎn)出(圖1)。

1—第四系；2—新近系；3—白堊系；4—蓬萊群；5—粉子山群；6—荊山群；7—雙頂片麻巖套；8—霏細巖；9—偉德山花崗巖；10—郭家?guī)X花崗巖；11—文登花崗巖；12—玲瓏花崗巖；13—棲霞片麻巖套；14—壓扭性斷裂；15—焦家式金礦；16—玲瓏式金礦；17—砂金礦；18—水旺莊礦區(qū)圖1 膠西北地區(qū)地質簡圖(據(jù)宋明春等插圖修改)

2 礦床地質特征

2.1 構造

2.1.1 九曲蔣家208斷裂

斷裂地表出露于礦區(qū)NW 2005m處(圖2)，自九曲村到大磨曲家金礦，共同控制走向長約6000m，寬8.1～460m，平均80m，已控制傾斜深4728m，未尖滅，最大垂深2282.3m(50ZKC4控制)，總體走向33°，傾向SE，傾角23°～33°，平均30°，發(fā)育有不連續(xù)灰黑色斷層泥，厚1～4cm。招平斷裂在分叉為九曲蔣家208斷裂與破頭青斷裂后，兩斷裂在該區(qū)相互疊加影響，形成最大厚度超過1000m的巨厚蝕變帶，其中水旺莊礦區(qū)2號主礦體即賦存于九曲蔣家208斷裂絹英巖化碎裂巖帶內(nèi)。多數(shù)地質工作者認為九曲蔣家208斷裂為招平斷裂的次級構造，而破頭青斷裂為招平斷裂北段主干。通過水旺莊礦區(qū)深部鉆孔勘查工作，揭露了九曲蔣家208斷裂的深部軌跡，其斷裂寬度、蝕變程度、賦礦規(guī)模均遠大于破頭青斷裂，因此九曲蔣家208斷裂應為招平斷裂北段主干。

1—第四系；2—欒家河(文登)花崗巖；3—玲瓏花崗巖；4—譚格莊花崗巖；5—閃長玢巖脈；6—閃長巖脈；7—斷裂；8—巖脈、礦脈及斷裂產(chǎn)狀；9—蝕變斷裂破碎帶；10—金礦脈及編號；11—金礦體；12—水旺莊礦區(qū)主要金礦體水平投影范圍圖2 水旺莊礦區(qū)地質圖

2.1.2 破頭青斷裂

斷裂地表出露于礦區(qū)外NW 799m處(圖2)，從九曲村至龍口市顏家溝村西尖滅，長5500m，寬30～330m，工程控制最大斜深3231m，未尖滅，最大垂深1631m，總體走向60°，傾向SE，傾角28°～45°，平均33°。斷裂帶發(fā)育以斷層泥為標志的主裂面(1～12cm)，以主裂面為界，上盤依次為絹英巖化花崗質碎裂巖、絹英巖化花崗巖；下盤依次為絹英巖化花崗質碎裂巖[5-7]及與九曲蔣家208斷裂共同影響的絹英巖化花崗巖。礦體大部分賦存于主裂面下盤絹英巖化花崗質碎裂巖帶內(nèi)。破頭青斷裂在水旺莊礦區(qū)控制了1號主要礦體。

2.2 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)地表出露譚格莊序列片麻狀細粒黑云奧長花崗巖,經(jīng)鉆孔揭露，深部為玲瓏二長花崗巖，區(qū)內(nèi)脈巖較為發(fā)育。

2.3 主礦體特征

水旺莊礦區(qū)內(nèi)共圈定金礦體70個，金礦化體101個。2號礦體為探礦權內(nèi)主礦體，由43個見礦鉆孔控制(包括北鄰李家莊礦區(qū)3個鉆孔)。賦存于208斷裂影響的黃鐵絹英巖化碎裂巖帶及黃鐵絹英巖化花崗質碎裂巖帶內(nèi)，賦存標高-851m～-2282m，礦體最大走向長2560m，最大傾斜深2080m，最大控制垂深980m，礦體呈大脈狀、似層狀，產(chǎn)狀與斷裂蝕變帶基本一致，平均走向NE 20°，傾向SE，傾角一般為15°～35°。沿走向及傾向均已控制到礦界,未封閉(圖3)。

1—前期詳查見礦鉆孔；2—二期詳查驗證孔及追索孔；3—二期詳查見礦鉆孔；4—未見礦鉆孔；5—二期詳查新增主礦體(工業(yè)礦)；6—探礦權邊界；7—前期詳查儲量計算邊界(工業(yè)礦)；8—兩期詳查間低品位塊段圖3 水旺莊礦區(qū)2號主礦體水平投影圖

礦體金品位為(1.02～41.07)×10-6，大于10.00×10-6的樣品較少，平均品位4.27×10-6，變化系數(shù)144.60%，屬有用組分分布較均勻礦體。單工程控制礦體厚度1.25～31.49m，平均厚度5.46m，變化系數(shù)111.62%，屬厚度變化較穩(wěn)定型礦體。從品位等值線圖(圖4A)和厚度等值線圖(圖4B)看，礦體品位為(1.00～10.00)×10-6，大于10.00×10-6的樣品較少。礦體厚度與品位具正相關關系，但峰值區(qū)域略有偏移。

圖4 水旺莊二期詳查區(qū)2號主礦體品位等值線圖(A)和厚度等值線圖(B)

2.4 礦石特征

礦權范圍內(nèi)圈定70個金礦體，全部為盲礦體，根據(jù)礦石氧化程度分類，礦石類型全部為原生礦。巖性為黃鐵絹英巖化碎裂巖和黃鐵絹英巖化花崗質碎裂巖，礦石結構以自形—半自形晶粒狀結構和碎裂結構為主，其次為包含結構，填隙結構等。礦石構造主要有浸染狀構造、細脈狀構造、塊狀構造、條帶狀構造和斑狀構造等。礦石礦物成分由金屬礦物、非金屬礦物組成，其中金屬礦物主要有黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、自然金、銀金礦等，非金屬礦物主要有石英、絹云母、長石、方解石等[8-10]，其中金礦物呈亮黃色，粒狀—不規(guī)則狀，粒徑一般在0.01～0.03mm，主要包含黃鐵礦或分布在黃鐵礦晶隙、裂隙脈石礦物粒間或脈石礦物中(圖5)。

圖5 黃鐵礦粒間的晶隙金

巖礦鑒定顯示，自然金為金黃色，銀金礦多為黃色—淡黃色。金礦物隨銀含量的增高而顏色變淡。其形態(tài)以尖角粒狀為主，其次為枝叉狀、麥粒狀等。金礦物粒度，礦石以微粒金、細粒金為主，少量中粒金、粗粒金及巨粒金(表2)。

金為礦石中主要有益組分[11-12]，礦石中銀與硫呈次要伴生組分存在。工業(yè)礦平均金品位5.27×10-6，平均銀品位5.00×10-6，平均硫品位2.55%，銀、硫可作為伴生有益組分加以綜合回收利用。伴生的有害組分中砷含量(6.89×10-6)遠小于0.2%，達不到規(guī)范要求的最低含量，對選礦無影響(表3)。

表3 礦石化學全分析統(tǒng)計

金礦物70.59%為自然金，29.41%為銀金礦。據(jù)區(qū)內(nèi)金礦物電子探針成分分析樣結果統(tǒng)計，金礦物自然金成色為908.2，銀金礦成色為749.7，平均859.4。自然金中Au/Ag為11.35∶1。成色較高的金礦物，反映成礦溫度為中偏高及較高的成礦深度，微觀觀察礦石可發(fā)現(xiàn)，金礦物絕大部分集中在一個成礦階段內(nèi)[13-15]，從均方差64.63和變化系數(shù)9.45來看，金礦物成色相差較小，反映出金礦物在生成時間上較接近，成礦階段較單一(表4、表5)。

表4 金礦物成色方差分析統(tǒng)計

表5 金礦物化學成份電子探針分析結果統(tǒng)計

3 找礦標志及礦化富集規(guī)律

通過首次制作招平斷裂北段跨4礦區(qū)長達5000m的地質剖面圖，系統(tǒng)研究招平斷裂北段深部構造行跡，招平斷裂北段玲瓏金礦田內(nèi)帚狀構造群和招平斷裂北段主干九曲蔣家208斷裂以及招平斷裂北段分支破頭青斷裂之間的空間關系得以清晰呈現(xiàn)(圖6)。

剖面顯示九曲208斷裂以西傾角較陡的帚狀構造群為招平斷裂的次級斷裂而招平斷裂主干九曲蔣家208斷裂和分支破頭青斷裂兩套獨立的對稱構造蝕變帶在九曲村以東區(qū)域的深部相互疊加影響形成千米級巨厚蝕變帶，按蝕變程度由淺至深劃分為5條，依次為絹英巖化花崗巖、絹英巖化花崗質碎裂巖、絹英巖化花崗巖、絹英巖化花崗質碎裂巖、絹英巖化花崗巖。其中淺部一、二層由破頭青斷裂控制，中間第三層由破頭青和九曲蔣家208斷裂共同控制，深部四、五層由九曲蔣家208斷裂控制。

礦體主要富集在靠近斷裂接觸面的兩層碎裂巖帶內(nèi)，2號主礦體便賦存于九曲蔣家208斷裂所影響的第四層絹英巖化花崗質碎裂巖帶內(nèi)，其具有品位高、形態(tài)簡單、規(guī)模巨大的特點，在李家莊和水旺莊礦區(qū)2號主礦體分別占該區(qū)總資源量的93.81%和70.90%(表6)。因此在受2條斷裂共同影響的區(qū)域內(nèi)，鉆孔穿透淺部破頭青斷裂繼續(xù)鉆進至九曲蔣家208斷裂所控制的第四層絹英巖化花崗質碎裂巖帶是最為重要的找礦目標。

1—奧長花崗巖；2—絹英巖化花崗巖；3—絹英巖化花崗質碎裂巖；4—二長花崗巖；5—坑內(nèi)鉆孔軌跡；6—地表鉆孔軌跡；7—探礦權邊界；8—礦體及編號圖6 招平斷裂北段-斷裂分叉與形跡研究跨礦區(qū)5000m剖面圖

九曲蔣家208斷裂總體傾角30°，2號主礦體與其產(chǎn)狀基本相似，向深部愈加富集，局部傾角由陡變緩的地段往往是厚大礦體賦存位置，這也符合膠西北大型控礦斷裂變緩控礦的規(guī)律[16-19]。

表6 2號主礦體深淺部對比

4 討論

2004—2008年，招平斷裂北段找礦主要目標一直鎖定為破頭青斷裂，澳大利亞澳華金田公司在該區(qū)開展金礦勘查工作。找礦工作重點圍繞破頭青斷裂地表出露附近開展，進行了大功率激電、原生暈等工作，并實施部分鉆探工作，鉆探深度至-600m。澳方經(jīng)數(shù)年勘查工作，沒發(fā)現(xiàn)有價值的找礦線索，從而放棄探礦權。

2009—2011年勘查工作中，勘查重點依然為破頭青斷裂，在破頭青斷裂控制碎裂巖帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)了1號主礦體，并在離1號礦體400～500m深度發(fā)現(xiàn)了第2條碎裂巖帶和賦存其內(nèi)的2號礦體，但追索至-1400m兩條主礦體均出現(xiàn)尖滅趨勢，最深的2個鉆孔均達不到工業(yè)品位，因此終止第一次詳查，當時認為1號礦體和2號礦體均受破頭青斷裂控制。

2012年以來膠西北另外兩大斷裂控礦深度相繼突破-2000m[20]，以及“膠西北三大斷裂賦礦深度對稱、礦體規(guī)模對稱成礦”新思路的提出[21]，在水旺莊礦區(qū)跨過貧礦、薄礦間隔布設深部驗證孔，取得突破，首次將招平斷裂勘查深度從-1400m推進至-2200m以上，隨著鉆探工作開展和對地質規(guī)律研究的深入，逐步認識到2號礦體應受九曲蔣家208斷裂控制，由于單一礦區(qū)、單一礦體研究的局限性，常不能真實反映大型構造整體地質特征。為便于在該礦區(qū)深部找礦和加強招平北段地質特征研究首次制作跨四探礦權5000m地質剖面圖研究、指導水旺莊深部找礦，極大提高了工程部署合理性，二期詳查鉆孔見礦率達到100%，取得超百噸的重大找礦成果，也使招平斷裂北段深部軌跡得以呈現(xiàn)。工程控制九曲蔣家208斷裂傾斜深達4700m以上，賦存于其碎裂巖帶內(nèi)的2號主礦體規(guī)模大，品位高，且沿走向和傾斜均未尖滅，延出探礦權邊界。

基于最新找礦成果與招平斷裂北段地質特征的新認識可以判斷九曲蔣家208斷裂沿走向向NE 1800～5000m范圍內(nèi)，都是極佳的深部探礦靶區(qū)，水旺莊深部找礦經(jīng)驗已在周邊礦區(qū)得到應用，在近期工作中礦區(qū)南部和北部相鄰礦區(qū)施工的新鉆孔均見到九曲蔣家208斷裂和其控制的礦體，說明在該區(qū)域九曲蔣家208斷裂所控礦體從走向和傾向上依然具有較好的延展性。

在厘清破頭青斷裂和九曲蔣家208斷裂空間關系后，水旺莊礦區(qū)深部找礦成果將使廣大地質工作者在招平斷裂向NE方向延伸趨勢、構造行跡和控礦特征研究上提供一個更清晰的方向。

5 結論

(1)“膠西北三大斷裂賦礦深度和礦體規(guī)模對稱成礦”的找礦新思路已在水旺莊礦區(qū)成功驗證。繼續(xù)在更多的區(qū)域加以應用，有望取得更多找礦成果。

(2)通過深部鉆孔系統(tǒng)揭露破頭青斷裂、九曲蔣家208斷裂深部行跡并通過切割深度、資源量規(guī)模對比，確定九曲蔣家208斷裂為招平斷裂北段深部找礦的主要目標。

(3)水旺莊礦區(qū)控礦深度超過-2200m，而長達110km的招平斷裂其他區(qū)域勘查深度多在-1500m左右，水旺莊深部找礦突破進一步拓展了招平斷裂深部找礦的空間。

致謝:礦區(qū)勘查工作是在山東省第六地質礦產(chǎn)勘查院同仁的共同努力下完成的，并得到了孫忠全和溫桂軍兩位研究員的指導，在此表示衷心的感謝！