李春稼, 王子圣, 邵珠睿, 孫 超, 靳立杰
(1.山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院, 山東 濟(jì)南 250109;2.山東省富鐵礦勘查技術(shù)開發(fā)工程實(shí)驗(yàn)室,山東 濟(jì)南 250109)
根據(jù)遲洪紀(jì)(1992)對區(qū)域成礦條件和成礦規(guī)律的分析總結(jié),膠西北部地區(qū)可分為三個(gè)成礦區(qū):西北部的蓬萊—招遠(yuǎn)—萊州金礦成礦區(qū),中部的福山—棲霞—海陽金及多金屬礦成礦區(qū)和東部的牟平—乳山金礦成礦區(qū)。棲霞地區(qū)位于東西兩個(gè)金礦成礦區(qū)之間,是金及多金屬礦成礦有利地區(qū)[1]。根據(jù)前人在該地區(qū)開展的1∶5萬水系沉積物測量結(jié)果,區(qū)域上存在虎鹿夼、大莊頭兩個(gè)以銀鉛為主的水系沉積物綜合異常,找礦前景良好。棲霞虎鹿夼銀鉛礦床位于華北板塊膠遼隆起區(qū)膠北隆起膠北斷隆之棲霞—馬連莊凸起東端(圖1)[2-4]。
膠東巖群構(gòu)成區(qū)域變質(zhì)基底巖系的主體,分布極其廣泛。區(qū)域上出露膠東巖群苗家?guī)r組(Ar3mj.),主要分布于史家莊—泉水夼一帶,總體呈北西向帶狀展布,長為12 km,寬為6 km。該組主要的巖石類型為黑云變粒巖、角閃變粒巖、石榴子石矽線石黑云變粒巖,厚層狀條帶狀斜長角閃巖。
區(qū)內(nèi)出露地層為荊山群祿格莊組安吉村段(Htla),主要分布于大莊頭斷裂(F1)以北。地層產(chǎn)狀變化較大,總體傾向北東,傾角約45°,與回龍夼巖體多為斷層接觸,局部為不整合接觸。巖性以石榴子石黑云片巖為主,局部地區(qū)發(fā)育石墨片巖、黑云變粒巖、大理巖等。
第四系沂河組(Qhy)和臨沂組(Qhl)分布于大莊頭河沿岸和溝谷中,為陸相洪積和殘坡積物,主要巖性為砂礫石、含礫砂和砂質(zhì)黏土,厚度1~5 m。
區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要有NE向、NW向和NNE向三組,據(jù)其相互切割關(guān)系,生成順序由早到晚分別為:NW向、NE向和NNE向。
圖1 山東棲霞虎鹿夼地區(qū)區(qū)域地質(zhì)略圖
NW向斷裂主要有大莊頭斷裂(F1)和F6斷裂。F1斷裂位于礦區(qū)北部,出露長度約4.5 km,走向295°~330°,總體走向320°,傾向北東,傾角45°~65°。該斷裂具有韌性剪切性質(zhì),斷裂帶寬2~15 m,由碎裂巖、糜棱巖、超糜棱巖構(gòu)成,沿?cái)嗔褞в谢桶邘r侵入。下盤為回龍夼單元變質(zhì)變形深成巖,近斷裂帶細(xì)粒含角閃黑云英云閃長質(zhì)片麻巖發(fā)生蝕變,表現(xiàn)為絹云巖化、黃鐵礦化、綠泥石化、綠簾石化,局部見有石榴石斜長片麻巖和石榴石斜長角閃巖。上盤為荊山群祿格莊組糜棱巖化石榴子矽線石黑云片巖。據(jù)上盤構(gòu)造分析,上盤巖石中存在由東向西(280°)推覆形成的韌性剪切帶。F6斷裂位于礦區(qū)西部,出露長度約2.0 km,走向320°,傾向北東,傾角68°~80°,由碎裂巖、角礫巖構(gòu)成,沿?cái)嗔褞в虚W長玢巖侵入。
NE向斷裂主要為虎鹿夼斷裂(F2)和F4斷裂。F2斷裂位于虎鹿夼—沙篝村東,區(qū)內(nèi)長度4.2 km,走向45°~65°,總體走向50°,傾向南東,傾角60°左右;斷裂產(chǎn)于回龍夼巖體中,構(gòu)造帶寬度4~12 m,主要由糜棱巖和絹英巖化碎裂巖構(gòu)成,南端于上崖頭斷裂(F3)交匯處見有銀鉛礦化、硅化和鉀長石化。F4斷裂位于礦區(qū)西北部,走向30°,傾向南東,傾角65°左右;斷裂產(chǎn)于回龍夼巖體中,構(gòu)造帶寬2~4 m,區(qū)內(nèi)長為2 km,斷裂帶內(nèi)絹英巖化強(qiáng)烈。
NNE向斷裂主要為上崖頭斷裂(F3),位于上崖頭—虎鹿夼村西,兩端均延伸至礦區(qū)外,為礦床容礦控礦構(gòu)造。經(jīng)鉆探驗(yàn)證,上崖頭斷裂發(fā)育兩個(gè)主破碎帶,相距5~55 m,淺部靠斷裂帶上盤的主破碎帶傾角略緩,一般為55°~65°,深部靠近下盤的主斷裂帶傾角略陡,傾角為65°~75°。該礦床的銀鉛主礦體賦存于這兩個(gè)主破碎帶內(nèi)的蝕變帶中。
區(qū)內(nèi)巖漿巖出露面積較大,主要為新太古代回龍夼單元細(xì)粒含角閃黑云英云閃長質(zhì)片麻巖,另外脈巖較發(fā)育。回龍夼單元主要分布于大莊頭斷裂南西側(cè),巖性為細(xì)粒含角閃黑云英云閃長質(zhì)片麻巖,巖體中多含包體,包體成分為斜長角閃巖、石榴子石斜長角閃巖、榴閃巖、輝石巖等。
區(qū)內(nèi)脈巖主要為閃長玢巖,其次有輝綠玢巖、煌斑巖等,多沿?cái)嗔褬?gòu)造侵入,主要分布在回龍夼單元巖體內(nèi)。F3構(gòu)造蝕變帶內(nèi)常見有閃長玢巖及煌斑巖與構(gòu)造走向平行侵入,其中閃長玢巖脈與本區(qū)礦體關(guān)系密切,礦體下盤多為閃長玢巖脈。
虎鹿夼礦區(qū)共圈出3個(gè)工業(yè)礦體,編號分別為:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,其中規(guī)模最大的為Ⅰ號銀鉛礦體,Ag儲量達(dá)到礦床儲量的65%。
Ⅰ號礦體位于主破碎帶底部靠近下盤的蝕變巖石中,呈脈狀產(chǎn)出,礦體總體走向15°左右,傾向SEE,礦體整體傾角為67°;礦體長約700 m,礦化較連續(xù),延深平均為120 m左右,礦體略向NE側(cè)伏,礦體厚為0.40~4.51 m,平均厚1.94 m;銀平均品位為232.43 g/t,共生鉛平均品位為2.93%。
Ⅱ號礦體位于主破碎帶靠近上盤附近的蝕變巖中,呈脈狀產(chǎn)出,礦體總體走向15°左右,傾向SEE,平均傾角為60°;礦體延伸長約360 m,礦化較連續(xù),沿走向及傾向局部膨大發(fā)育,整體向NE側(cè)伏延深,延深長度約為120 m,礦體平均厚度為1.90 m;銀平均品位為308.17 g/t,共生鉛平均品位為5.86%,伴生金平均品位為0.67 g/t。
Ⅲ號礦體規(guī)模很小,位于主破碎帶靠近上盤的蝕變帶內(nèi);礦體平均厚度為0.7 m;銀平均品位為139.71 g/t,共生鉛平均品位為0.41%,伴生金平均品位為3.32 g/t。
虎鹿夼銀鉛礦礦石類型主要為脈狀、網(wǎng)脈狀金屬硫化物石英脈型銀鉛礦石,其次為角礫狀金屬硫化物角礫巖型銀鉛礦石和細(xì)脈浸染狀(黃鐵)絹英巖質(zhì)碎裂巖型銀鉛礦石。
根據(jù)對礦區(qū)礦石的含礦量分析,不同礦石類型的銀、鉛品位略有差異,一般來說,脈狀、角礫狀金屬硫化物石英脈型和多金屬硫化物角礫巖型礦石銀、鉛品位較高,而細(xì)脈浸染狀黃鐵絹英巖質(zhì)碎裂巖型礦石相對品位較低[5]。
礦石中的金屬礦物主要為輝銀礦-螺狀硫銀礦、自然銀、方鉛礦,次為金銀礦、黃鐵礦、黃銅礦、角銀礦、硫銻銅銀礦、閃鋅礦等。非金屬礦物主要為石英,其次為絹云母、方解石、綠泥石等。
礦石結(jié)構(gòu)主要有碎裂結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu),次為包含結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)和假象結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要有脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造,其次為細(xì)脈狀構(gòu)造、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造等。
礦體主要賦存于上崖頭斷裂蝕變帶內(nèi),受蝕變帶控制明顯。蝕變帶長度大于2 000 m,在地表和剖面上均呈舒緩波狀,地表出露寬度5~32 m不等,總體上由淺部向深部逐漸變寬,走向?yàn)?°~30°,總體走向?yàn)?5°,傾向?yàn)?05°。蝕變帶內(nèi)發(fā)育多金屬硫化物石英脈、絹英巖質(zhì)碎裂巖及構(gòu)造角礫巖。
蝕變帶內(nèi)發(fā)育的蝕變類型主要有黃鐵絹英巖化、硅化、鉀長石化、碳酸鹽化和青磐巖化等。根據(jù)地表出露及巖心觀察,巖石的蝕變強(qiáng)度與其破碎程度在一定程度上呈正相關(guān)關(guān)系。蝕變帶大致可分為內(nèi)、中、外三個(gè)帶,即絹英巖化帶、鉀長石化帶和青磐巖化帶,三者呈漸變過渡關(guān)系。
絹英巖化帶(黃鐵絹英巖化)普遍發(fā)育,位于蝕變帶的核部,與銀礦化關(guān)系密切,主要由絹英巖質(zhì)碎裂巖、硫化物石英脈和斷層泥構(gòu)成;鉀長石化帶主要由鉀長石化黑云斜長片麻巖組成;青磐巖化帶主要由青磐巖化黑云斜長片麻巖組成。礦(化)體與蝕變帶規(guī)模關(guān)系密切,蝕變帶膨大部位礦體厚度往往較大,且銀鉛品位較高。
地層對銀成礦的影響主要體現(xiàn)在作為賦礦圍巖和礦源層兩方面。中國銀礦床的賦礦地層從太古宇到新生界都有,但占比差異較大,元古宇最多,上古生界次之,太古宇和新生界最少[6]。虎鹿夼銀礦床范圍內(nèi)廣泛分布新太古代膠東巖群、古元古宙滹沱系荊山群、粉子山群等老變質(zhì)巖地層和巖體。從整個(gè)成礦機(jī)理來看,其物質(zhì)來源于陸源和上地幔、下地殼有關(guān)的中基性-中酸性火山巖,而這些古老地層和巖體的銀、鉛多金屬豐度值較高,銀元素在各類巖石中的含量高且穩(wěn)定,一般約為0.5×10-6,為地殼平均值的6~7倍[1]。這些地層為礦床的形成提供了豐厚的成礦物質(zhì)來源,因此,認(rèn)為區(qū)域上的地層及巖漿巖在一定程度上控制了礦體形成。
礦區(qū)內(nèi)賦礦構(gòu)造為NNE向的上崖頭斷裂,是區(qū)內(nèi)較晚的構(gòu)造活動,為成礦熱液運(yùn)移提供了通道,為成礦物質(zhì)的沉淀、富集提供了有利空間。礦區(qū)內(nèi)上崖頭斷裂控制了銀鉛礦體的分布,礦體大多產(chǎn)于構(gòu)造破碎帶及蝕變帶內(nèi)。
礦區(qū)內(nèi)的閃長玢巖較為發(fā)育,賦存于斷裂帶內(nèi),常作為礦體底板存在。區(qū)內(nèi)中生代閃長玢巖脈的侵入為礦體形成提供驅(qū)動成礦熱液、熱源和活化礦源層中的銀元素的作用,為銀、鉛等成礦元素的遷移提供了條件。
(1)構(gòu)造標(biāo)志。區(qū)內(nèi)NNE向斷裂與成礦關(guān)系密切,是銀鉛礦體主要的控礦和容礦構(gòu)造,尤其在構(gòu)造破碎程度高、構(gòu)造帶膨大區(qū)域是成礦的有利部位,是直接的找礦標(biāo)志。
(2)礦化蝕變標(biāo)志。黃鐵絹英巖化、方鉛礦化與礦體有密切關(guān)系,為尋找銀鉛礦床的直接找礦標(biāo)志;絹英巖化、硅化、鉀長石化、青磐巖化等主要的圍巖蝕變,是尋找該類礦床的間接找礦標(biāo)志。
(3)地球化學(xué)標(biāo)志。銀鉛元素原生暈異常可作為尋找銀鉛礦的地球化學(xué)的直接找礦標(biāo)志。
(4)特征巖脈標(biāo)志。區(qū)內(nèi)閃長玢巖較為發(fā)育,常作為礦體底板與礦體成共生關(guān)系,可作為間接找礦標(biāo)志。
(5)地球物理標(biāo)志。高極化率、高磁化率激電異??勺鳛樵擃惖V床地球物理勘探方法找礦的間接找礦標(biāo)志。
通過對虎鹿夼地區(qū)銀鉛礦床的控礦條件分析,初步認(rèn)為區(qū)域上廣泛發(fā)育的膠東巖群等老變質(zhì)巖和巖體為礦床形成提供了豐富的物質(zhì)來源,后期NNE向的上崖頭斷裂的發(fā)育,為成礦熱液和成礦物質(zhì)的運(yùn)移、沉淀和富集提供了通道和空間;中生代巖漿活動為礦床形成提供了流體來源和銀鉛元素的活化、遷移和富集成礦提供了熱源,使礦源層及蝕變帶內(nèi)的成礦元素活化、遷移,在蝕變帶內(nèi)沉淀、富集形成中低溫?zé)嵋旱亩嘟饘倭蚧镢y鉛礦床。