孫功偉

(山東省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 威海 264209)

0 引言

膠萊盆地東北緣是膠東中部近年來新發(fā)現(xiàn)的1個重要金成礦區(qū)(膠萊盆地東北緣成礦區(qū))，大地構(gòu)造位置處于華北板塊東南緣，橫跨華北板塊與蘇魯造山帶2個Ⅰ級大地構(gòu)造單元[1]，三疊紀晚期經(jīng)歷了揚子板塊與華北板塊碰撞造山作用疊加太平洋板塊俯沖碰撞，三疊紀晚期至古新世期間區(qū)內(nèi)殼幔作用劇烈，構(gòu)造巖漿活動頻繁，為金礦的形成提供了優(yōu)越條件。近年來，在中生代盆地邊緣區(qū)的郭城—崖子地區(qū)陸續(xù)探明了蓬家夼、西澇口、西井口、遼上及土堆-沙旺等大中型—超大型金礦床，累計查明金資源量達160余噸。尤其是自2015年以來，遼上-西澇口金礦床勘查取得了突破性的進展，探明金資源量達超大型金礦床規(guī)模，土堆-沙旺礦區(qū)目前己查明工業(yè)礦體深度均在-350m以淺，深部探礦始終未有突破。本文在綜合研究該區(qū)找礦成果的基礎(chǔ)上，通過分析典型礦床地質(zhì)特征，總結(jié)金礦成礦規(guī)律，建立本區(qū)深部礦體定位模型標(biāo)志，評價深部找礦潛力。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于膠東金礦集中區(qū)東部，膠萊盆地東北緣、牟-乳金成礦帶中南部，受牟平-即墨斷裂帶南端的NE向郭城斷裂和崖子斷裂控制。其東南為蘇魯超高壓變質(zhì)帶，西南臨膠萊盆地，西北為膠北地體。處于不同地質(zhì)構(gòu)造單元交會部位，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，不同期次的各種定向構(gòu)造交織疊加一起，多次活動，相互錯動、改造和繼承，呈現(xiàn)出各期構(gòu)造發(fā)育程度差別懸殊的展布格局(圖1)。

1—第四系；2—王氏群；3—青山群；4—萊陽群；5—荊山群；6—膠東巖群；7—燕山早期玲瓏序列九曲單元花崗巖；8—金礦床；9—實測/推測斷層；10—地質(zhì)界線；11—研究區(qū)位置

區(qū)域內(nèi)出露地層比較簡單。發(fā)育有新太古代膠東巖群，巖性主要為斜長角閃巖、黑云變粒巖和黑云斜長片麻巖，呈NW向帶狀分布在桃村斷裂以西；古元古代荊山群，巖性主要為大理巖和變粒巖，主要分布于郭城斷裂的下盤；中生代萊陽群、青山群及王氏群，為一套陸相碎屑沉積巖，巖性以礫巖、砂巖和粉砂巖為主，在區(qū)域內(nèi)廣泛分布；新生代第四系，巖性為砂、礫石、砂質(zhì)亞黏土，主要分布于區(qū)域內(nèi)較大河流的河床中。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育。斷裂產(chǎn)狀及發(fā)育程度明顯受控于牟平-即墨斷裂帶，走向以NE向為主，方位角大都在NE40°～50°之間，斷裂的規(guī)模比較大，斷裂帶寬6～100m，其自西向東，分布有桃村斷裂、郭城斷裂和崖子斷裂；其次發(fā)育有NNE向、EW向和NW向斷裂。研究區(qū)斷裂構(gòu)造具有多期活化特征，隨形成時代更新，斷裂由EW向、NE向、NNE向、NW向、EW向做逆時針旋轉(zhuǎn)，且具有斷裂不同部位發(fā)育程度不同的特點。

區(qū)域巖漿活動頻繁，廣泛發(fā)育的巖漿巖有基性、中性和酸性巖。其中以酸性巖為主，大面積出露玲瓏序列九曲單元二長花崗巖巖體，巖體內(nèi)發(fā)育有大量變粒巖、大理巖包體。此外，燕山期各類脈巖密集發(fā)育，脈巖走向40°～50°之間，傾向NW，傾角大都在60°～80°之間。

2 典型礦床特征

該區(qū)中生代盆地邊緣區(qū)位于中生代萊陽組礫巖與古元古代荊山群變質(zhì)巖接觸帶附近，發(fā)育一系列低角度層間滑動斷層，控制了區(qū)域蝕變(角)礫巖型金礦床的產(chǎn)出[2]。研究表明，本區(qū)金礦與膠東其他類型金礦是同一構(gòu)造背景、同一成因、同一時代形成的、產(chǎn)于不同構(gòu)造部位、不同圍巖條件的不同自然類型礦床[3]。伴隨著中生代的幔隆作用、巖石圈減薄，膠東地區(qū)大規(guī)?；◢弾r侵位形成的熱隆—伸展構(gòu)造，為成礦提供有利空間，白堊紀大規(guī)模巖漿作用、流體活動、伸展拆離是中生代盆地邊緣區(qū)金礦成礦的關(guān)鍵因素[4]。

蓬家夼金礦床位于崖子—東井口近EW向?qū)娱g滑脫斷裂帶中段，斷裂帶走向近EW，傾向S，傾角5°～50°，礦化蝕變帶嚴格受EW向?qū)娱g滑脫斷裂帶控制，剖面呈上陡下緩的鏟式(圖2)，沿走向和傾向呈舒緩波狀。靠上部巖性為含石墨斜長片麻巖質(zhì)構(gòu)造角礫巖，下部巖性為長英質(zhì)構(gòu)造角礫夾長英質(zhì)碎裂巖，中部為黃鐵礦化長英質(zhì)構(gòu)造角礫巖、長英質(zhì)碎裂巖，黃鐵礦化、絹英巖化蝕變強烈，是礦床內(nèi)主要賦礦部位[5-6]。

1—白堊紀萊陽群礫巖；2—硅化長英質(zhì)碎裂巖；3—黃鐵礦化長英質(zhì)碎裂巖；4—糜棱巖；5—金礦體；6—大理巖；7—閃長玢巖；8—閃長巖；9—地質(zhì)界線；10—鉆孔編號；11—孔深

西井口金礦床受控于隱伏的近EW向?qū)娱g滑脫構(gòu)造帶控制，上盤圍巖為弱片麻狀中細粒二長花崗巖，下盤圍巖為角閃閃長巖、二長閃長巖。蝕變帶內(nèi)上部發(fā)育黃鐵礦化碎裂狀二長花崗巖、黃鐵礦化碎裂巖、黃鐵礦化碎裂狀大理巖，底部發(fā)育黃鐵礦含碳質(zhì)構(gòu)造角礫巖、黃鐵礦化硅化碎裂巖，礦石巖性主要為含石墨黃鐵礦化構(gòu)造角礫巖、黃鐵礦化碎裂巖、黃鐵礦化碎裂狀二長花崗巖。

遼上金礦床受控于NE向?qū)娱g滑脫構(gòu)造帶，該構(gòu)造帶主要產(chǎn)于古元古代荊山群地層中，部分位于二長花崗巖中，臨近巖體與地層的接觸帶，由一組大致平行的層間構(gòu)造組成，礦化蝕變帶嚴格受該NE向?qū)娱g滑脫斷裂帶控制，走向50°±，傾向SE，傾角38°～47°，平均42°，在剖面上呈上陡下緩的鏟式，在平面上呈舒緩波狀產(chǎn)出,兩側(cè)圍巖為弱片麻狀中細粒含石榴石二長花崗巖或透輝透閃大理巖等變質(zhì)巖。帶內(nèi)主要由含金黃鐵礦化碎裂狀二長花崗巖和硅化黃鐵礦化大理巖類組成(圖3)。

1—二長花崗巖；2—大理巖及變粒巖；3—黃鐵礦化二長花崗巖；4—黃鐵礦化大理巖；5—金礦蝕變帶及編號；6—金礦體及編號；7—鉆孔編號；8—孔深

西澇口金礦床與遼上金礦床受同一層間滑脫構(gòu)造帶控制，構(gòu)造帶向深部(-500m～-1000m)產(chǎn)狀發(fā)生變化，走向總體近EW，S傾，傾角15°～44°，平均30°。蝕變帶兩側(cè)圍巖為弱片麻狀中細粒含石榴石二長花崗巖或透輝透閃大理巖等變質(zhì)巖，深部主要由絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖、絹英巖化碎裂巖、硅化黃鐵礦化大理巖組成[9]。

區(qū)內(nèi)沿斷裂構(gòu)造帶圍巖蝕變作用發(fā)育，主要有絹英巖化、硅化、黃鐵礦化、碳酸鹽化，其次為綠泥石化，其中絹英巖化、硅化、黃鐵礦化與金礦化關(guān)系最為密切；礦化主要以黃鐵礦為主，其次有磁黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦和少量金礦物等，主要載金礦物為黃鐵礦。

3 成礦規(guī)律

3.1 金礦床(體)空間展布規(guī)律

區(qū)內(nèi)金礦床緊緊圍繞NE向和EW向?qū)娱g滑脫構(gòu)造呈帶狀分布，礦床受NE向和近EW向斷裂構(gòu)造控制，富礦部位受斷裂構(gòu)造走向轉(zhuǎn)折部位和傾向由陡變緩部位或控礦構(gòu)造多次活動、礦化裂隙疊加部位控制。研究區(qū)內(nèi)金礦床展布規(guī)律如下：①分布于中生代盆地邊緣區(qū)，特別是盆地邊緣的構(gòu)造轉(zhuǎn)折部位，總體呈NE向和EW向展布，沿走向呈舒緩波狀的低角度層間滑脫構(gòu)造是金礦定位的主體構(gòu)造[10-11]，金礦床沿該斷裂構(gòu)造呈串珠狀分布[12]；②斷裂構(gòu)造的交會處和次一級裂隙構(gòu)造是成礦的有利部位；③兩種巖性的接觸帶是一個構(gòu)造薄弱帶，是不同物理性質(zhì)地質(zhì)體的界面，含礦熱液很容易沿之運移并在適宜的空間富集成礦[13]。

3.2 礦體賦存規(guī)律

各礦床主要金礦體地質(zhì)特征見表1。

表1 研究區(qū)主要金礦體地質(zhì)特征

礦體賦存規(guī)律如下：

(1)礦體均分布于層間滑脫構(gòu)造帶轉(zhuǎn)折端或與NW向構(gòu)造交會部位附近，斷裂分支復(fù)合以及主斷裂構(gòu)造上盤反向張性斷裂是成礦有利部位，其中靠近主控礦斷裂與NW向斷裂構(gòu)造交會部位礦體變厚大，更有利于礦體賦存。

(2)斷裂構(gòu)造走向或傾向變化部位是構(gòu)造引張擴容段，成礦流體易富集，常形成厚大礦體[14]。

(3)研究區(qū)內(nèi)金礦體常具尖滅再現(xiàn)、分支復(fù)合、膨脹夾縮特點。

(4)各金礦床主礦體賦存標(biāo)高從蓬家夼礦區(qū)+95m～-107m至遼上礦區(qū)-537m～-919m，礦體埋深從NE向SW逐漸加深，顯示出礦體向SW側(cè)伏的趨勢，側(cè)伏角約為7°，傾伏角約為3.5°。礦體的側(cè)伏反映了成礦流體運移的方向。

(5)金礦體普遍埋深較大，延深遠大于延長且斜列在蝕變帶中，同一礦床內(nèi)多個礦體沿走向呈斜列規(guī)律排列,主帶內(nèi)常形成“多層”平行礦體而顯疊瓦規(guī)律。

(6)各礦床單礦體長度介于600～800m之間，賦存高差介于200～400m之間，礦體厚度富集區(qū)分布于NW向斷裂構(gòu)造與近EW向?qū)娱g滑脫構(gòu)造帶交會部位附近，總體平均品位約3.2×10-6，品位與厚度變化趨勢相關(guān)性不明顯。各單個礦體間距約800～1300m，無礦間隔300～400m。

3.3 礦化富集規(guī)律

(1)多成礦階段疊加部位形成富礦體，當(dāng)?shù)V石中金屬硫化物呈細脈狀、網(wǎng)脈狀或含量增高時，金礦化富集，礦石品位高。

(2)從礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造來看，具有碎裂結(jié)構(gòu)、半自形、交代結(jié)構(gòu)，浸染狀、角礫狀、脈狀和塊狀構(gòu)造礦石金品位高。自形粒狀結(jié)構(gòu)，星點狀構(gòu)造金品位低。

(3)從微觀上看，自然金、銀金礦嚴格受黃鐵礦晶隙和裂隙控制，黃鐵礦是主要載金礦物，其晶隙和裂隙越發(fā)育，越易于富集成礦、金品位越高。

3.4 蝕變與礦化分帶特征

在主控礦斷裂帶上，靠近斷裂帶內(nèi)礦體，圍巖擠壓破碎強烈，常發(fā)育有小褶皺，由構(gòu)造角礫巖、碎裂巖等構(gòu)造巖組成，礦化蝕變強烈，常構(gòu)成礦床主礦體，礦化類型主要為浸染狀、脈狀和塊狀。在離層間滑脫構(gòu)造帶礦體稍遠的位置，巖石破碎程度變?nèi)酰瑸槿跗闋钪屑毩：袷L花崗巖或透輝透閃大理巖，形成以浸染狀和星點狀為主的礦化類型，離構(gòu)造斷裂帶內(nèi)礦體更遠處，原巖基本未被破壞，基本無礦化現(xiàn)象。

破碎蝕變巖是在構(gòu)造巖基礎(chǔ)上，經(jīng)后期熱液作用改造而成，在走向及傾向上由內(nèi)向外依次為黃鐵礦化硅化碎裂巖或硅化黃鐵礦化大理巖、絹英巖化碎裂巖、絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖或硅化長英質(zhì)碎裂巖以及絹英巖化花崗巖。礦化蝕變與圍巖呈漸變關(guān)系，無明顯界限。

4 深部礦體定位模型

通過研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)、地球物理及地球化學(xué)特征和找礦標(biāo)志，建立本區(qū)深部礦體定位模型標(biāo)志如下：

(1)地質(zhì)標(biāo)志。研究區(qū)內(nèi)各金礦床礦體嚴格受層間滑脫構(gòu)造控制，主要賦礦于荊山群大理巖和變粒巖以及九曲單元二長花崗巖中，呈脈狀、層狀、似層狀產(chǎn)出。礦體走向以EW,NE,NNE向為主;傾向S,SE和SSE，傾角5°～50°，上陡下緩。礦石類型主要為原生硫化物礦石，金屬礦物以黃鐵礦為主，少量黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦和磁黃鐵礦，蝕變主要有硅化、碳酸鹽化、綠泥石化和絹云母化。礦石結(jié)構(gòu)以碎裂、粒狀和自形—半自形結(jié)構(gòu)為主，礦石構(gòu)造主要為脈狀、角礫狀和浸染狀。

(2)構(gòu)造標(biāo)志。研究區(qū)內(nèi)礦床受NE向和近EW向控礦主干斷裂帶控制；富礦體往往賦存于主控礦斷裂或次級構(gòu)造礦化裂隙發(fā)育程度增高部位或控礦構(gòu)造多次活動、礦化裂隙疊加部位；斷裂構(gòu)造的拐彎或交會部位以及傾角由陡變緩部位有利賦礦[15]。

(3)巖漿巖標(biāo)志。玲瓏序列花崗巖和基性脈巖與金礦床(體)整體時空關(guān)系密切，花崗巖體對金的初始活化、遷移和富集有重要影響[16-17]，金礦體均產(chǎn)于玲瓏花崗巖體的內(nèi)外接觸帶附近。

(4)地球物理標(biāo)志。通過研究《膠西北金礦集中區(qū)深部大型—超大型金礦找礦與成礦模式》和《萊州-招遠金礦整裝勘查區(qū)深部找礦技術(shù)方法應(yīng)用研究》，發(fā)現(xiàn)常規(guī)物探方法在深部找礦中存在局限性。通過研究中國黃金鑫泰礦業(yè)開展廣域電磁法獲得的資料，并結(jié)合目前區(qū)內(nèi)已有的地質(zhì)、物探、測井等資料，對土堆-沙旺礦區(qū)內(nèi)的深部構(gòu)造和地層、巖體進行了定性劃分，確定金礦體分布于梯級帶上梯度變化較大的部位。電阻率等值線起伏變化較大、間距變大、陡緩變化較大部位為成礦有利部位[18-19]。

(5)地球化學(xué)標(biāo)志。土堆-沙旺礦區(qū)開展的地化剖面測量結(jié)果顯示，元素分帶序列從前緣暈到尾暈為：Ni-Co-Sb-Cu-Au-As-Pb-Zn-Hg-Ag-Co，通過與李惠等[20-21]提出的我國金礦床原生暈理想分帶序列對比發(fā)現(xiàn)，元素分帶序列大致符合我國金礦原生暈理想分帶序列，但Ni，Co兩種元素作為尾暈元素都出現(xiàn)在礦體原生暈上部，可能是受礦體頂部次級礦體影響的結(jié)果；As,Hg兩種元素作為前緣暈元素卻出現(xiàn)在礦體原生暈中下部，說明礦體向下仍有較大延伸或者有盲礦體存在。

5 找礦潛力淺析

根據(jù)上述對區(qū)內(nèi)金礦床分布特征、控礦地質(zhì)條件，礦(化)體賦存規(guī)律以及物化探異常特征分析，認為本區(qū)找礦潛力巨大，特別是土堆-沙旺一帶深部找礦前景較好。

(1)郭城—崖子地區(qū)位于中生代盆地邊緣區(qū)，特別是位于盆地邊緣的構(gòu)造轉(zhuǎn)折部位，是成礦有利部位[22]。

(2)土堆-沙旺礦區(qū)淺部控礦構(gòu)造按走向分為NE(含NNE和NEE)、NW和近SN向3組，每組斷裂按傾角不同又分為較緩(20°～30°)和較陡(60°～80°)2組。成礦往往與傾角較緩的結(jié)構(gòu)面關(guān)系密切，較陡的斷裂面多表現(xiàn)為成礦后，具有多期次活動特征，對礦體產(chǎn)生破壞作用。金礦化受構(gòu)造帶中強變形域控制，礦(化)體具分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)、膨大狹縮的特點，成群產(chǎn)出，數(shù)量多但規(guī)模較小，延伸及延深均不大，礦體多受層間滑脫構(gòu)造上盤的共軛反向斷裂系統(tǒng)控制。CSAMT結(jié)果顯示，土堆村及北東部控礦構(gòu)造在-350m和-700m標(biāo)高附近電阻率值變化較大，等值線間距變大，顯示構(gòu)造深部傾角由陡變緩，上部轉(zhuǎn)折端己有工業(yè)礦體賦存，此間構(gòu)造疊加暈As，Hg兩種前緣元素出現(xiàn)在礦體原生暈中下部，說明深部有盲礦體存在，物化探異常特征顯示此間成礦前景較好。

(3)研究區(qū)內(nèi)層間滑脫構(gòu)造在土堆-沙旺礦區(qū)內(nèi)沿走向多次轉(zhuǎn)折切穿荊山群與二長花崗巖體的接觸部位，尤其是由NNE向轉(zhuǎn)為NEE向與NW向構(gòu)造交會部位附近，物化探異常較好，是成礦最有利部位。

(4)根據(jù)本區(qū)北東段已知主礦體的賦存規(guī)律，推斷土堆-沙旺礦區(qū)在沙旺村附近深部存在3個有利靶區(qū)，顯示本區(qū)巨大的找礦潛力(圖4)。

1—第四系；2—青山群火山巖；3—萊陽群砂礫巖；4—大理巖；5—荊山群陡崖組徐村含石墨巖段；6—荊山群野頭組定國寺大理巖段；7—荊山群野頭組祥山變粒巖段；8—荊山群祿格莊組光山大理巖段；9—玲瓏序列九曲單元弱片麻狀細中粒含石榴石二長花崗巖；10—實測/推測斷裂；11—接觸帶構(gòu)造；12—層間滑脫構(gòu)造帶；13—己知礦體；14—預(yù)測區(qū)及編號；15—研究區(qū)范圍

6 結(jié)論

(1)區(qū)內(nèi)金礦床分布于中生代盆地邊緣區(qū)，特別是盆地邊緣的構(gòu)造轉(zhuǎn)折部位，總體呈NE向和EW向展布，沿走向呈舒緩波狀的低角度層間滑脫構(gòu)造是金礦定位的主體構(gòu)造，金礦床沿該斷裂構(gòu)造呈串珠狀分布，各礦床主礦體均分布于層間滑脫構(gòu)造帶轉(zhuǎn)折端或與NW向構(gòu)造交匯部位附近，沿構(gòu)造走向轉(zhuǎn)折部位和傾角由陡變緩處易形成礦化富集區(qū)。礦體埋深從NE向SW逐漸加深，顯示礦體向南西側(cè)伏趨勢，礦體普遍埋深較大，延深遠大于延長且斜列在蝕變帶中，同一礦床內(nèi)多個礦體沿走向呈斜列規(guī)律排列，礦體常具尖滅再現(xiàn)、分支復(fù)合、膨脹夾縮特點。

(2)通過對區(qū)內(nèi)金礦床成礦規(guī)律、控礦地質(zhì)條件分析，結(jié)合區(qū)內(nèi)礦(化)體賦存地質(zhì)特征和物化探異常特征，在荊山群與巖體接觸帶附近的主控礦構(gòu)造走向轉(zhuǎn)折端、構(gòu)造交會和傾向由陡變緩部位(標(biāo)高介于-700m～-1150m之間)圈定3處找礦靶區(qū)，物化探綜合異常較好，是成礦最有利部位，成礦前景較好，找礦潛力巨大。

致謝：呂軍陽對文章修改提供寶貴的意見,野外工作得到海陽市鑫泰黃金礦業(yè)公司的支持，在此表示衷心感謝！