閆春明
摘要:金礦是一個(gè)大規(guī)模的巖金礦床,通過(guò)研究金礦礦體的特征,對(duì)于之后的金礦開采有著重要的意義。膠東半島是我國(guó)最重要的金礦區(qū)域之一,礦床星羅棋布,通過(guò)全面收集地質(zhì)、物探、遙感等資料,并在此基礎(chǔ)上采取新技術(shù)和新方法對(duì)礦床進(jìn)行研究,最終總結(jié)出成礦規(guī)律、找礦標(biāo)志。本文主要對(duì)萊州-龍口斷裂帶進(jìn)行探究,且該斷裂帶的金礦分布比較集中,產(chǎn)出一系列中小型、大型、特大型金礦床,對(duì)金礦礦體地質(zhì)特征,礦床成因及找礦標(biāo)志進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:金礦礦體;地質(zhì)特征;礦床成因;找礦標(biāo)志
1 金礦礦體地質(zhì)特征
萊州-龍口斷裂帶控制多處金礦床,區(qū)域內(nèi)金礦資源非常豐富,發(fā)現(xiàn)的金礦床比較多,并且金礦分布比較集中,其中以巖金礦為主,主要是破碎蝕變巖型金礦。
(1)小澇洼金礦。屬于小型金礦。主要的礦體特征為:走向近東西最大70米,傾向北69°~75°,厚度3米,礦石平均品位3g/t。
(2)陳家金礦。屬于中型金礦,主要的礦體特征為:走向長(zhǎng)215米,延深292米,走向40°~42°,西南傾40°,厚度為11.36米,平均品位8g/t。
(3)上莊金礦。屬于大型金礦,主要的礦體特征為:礦體走向長(zhǎng)350米,延深為600米,總體走向40°~55°,傾向北西,傾角在25°~35°之間,厚度為4.54米,礦石平均品位6.71g/t。
(4)新城金礦。屬于特大型金礦,主要的礦體特征為:地表出露長(zhǎng)120米,延深1120米,平均走向40°,傾向北西,傾角在26°~30°之間,厚度7.72米,礦石平均品位8.20g/t。
(5)曲家金礦。屬于特大型金礦,主要的礦體特征為:走向長(zhǎng)1260米,延深1180米,走向10~65°,北西傾20°~25°,厚度為6.51米,礦石平均品位3.80g/t。
(6)東季金礦。屬于中型金礦,主要的礦體特征為:走向長(zhǎng)600米,延深為290米,走向10°~70°,北西傾70°~80°,厚度為3.65米,礦石平均品位9.14g/t。
(7)河?xùn)|金礦。屬于中型金礦,主要的礦體特征為:走向長(zhǎng)360米,傾斜深550米,厚度為6.60米,礦石平均品位6.66g/t。
(8)紅布金礦。屬于特大型金礦,主要的礦體特征為:走向長(zhǎng)480米,延深為560米,走向在50°~60°,北西傾35°~45°,厚度為6.52米,礦石平均品位6.85g/t。
(9)河西金礦。屬于特大型金礦,主要的礦體特征為:走向長(zhǎng)480米,延深為582米,走向60°~70°,北西傾25°~45°,厚度為6.58米,礦石平均品位6.64g/t。
(10)界河金礦。屬于小型金礦,主要的礦體特征為:走向長(zhǎng)140米,延深455米,走向38°,北西傾32°~52°,厚度2~50米,礦石平均品位5g/t。
(11)望兒山金礦。屬于大型金礦,主要的礦體特征為:標(biāo)高在+85~-650米,礦體的走向長(zhǎng)800米,走向5~15°,北西傾,傾角為45°左右,厚度為6.7米,礦石一般品位2~28g/t。
(12)龍埠金礦。屬于中型金礦,主要的礦體特征為:走向長(zhǎng)540米,延深608米,走向40°,北西傾22°~45°,厚度5.88米,礦石平均品位3.57g/t。
(13)付家金礦。屬于小型金礦,主要的礦體特征為:走向長(zhǎng)152米,延深110米,厚度8.09米,礦石平均品位6.73g/t。
(14)焦家金礦。屬于特大型金礦,主要的礦體特征為:走向長(zhǎng)為1160米,延深為1370米,走向30°,北西傾35°左右,厚度10.95米,礦石平均品位3.74g/t。
(15)侯西金礦。屬于中型金礦,主要的礦體特征為:走向長(zhǎng)200米,延深為200米,走向40°,北西傾35°~45°,厚度為3.68米,礦石平均品位4.22g/t。
(16)馬塘金礦。屬于特大型金礦,主要的礦體特征為:走向長(zhǎng)1040米,延深為670米,走向20°,北西傾16°~41°,厚度為23.06米,礦石平均品位3.96g/t。
(17)寺莊金礦。屬于特大型金礦,主要的礦體特征為:走向長(zhǎng)720米,延深為391米,走向15°,北西傾35°~55°,厚度為2.89米,礦石平均品位2.52g/t。
(18)南呂-欣木金礦。屬于特大型金礦,主要的礦體特征為:走向長(zhǎng)1320米,延深為1010米,走向12°,北西傾26°~38°,厚度為4.06米,礦石平均品位2.61g/t。
(19)紗嶺金礦。屬于特大型金礦,主要的礦體特征為:走向長(zhǎng)1680米,延深2180米,走向?yàn)?0°,北西傾2°~42°,厚度是8.22米,平均品位2.91g/t。
(20)前陳金礦。屬于特大型金礦,主要的礦體特征為:走向長(zhǎng)700米,延深為840米,走向7°,北西傾4°~47°,厚度是6.89米,平均品位2.45g/t。
(21)姚家金礦。屬于中型金礦,主要的礦體特征為:走向長(zhǎng)530米,延深為998米,走向0°,傾向西,傾角26°~41°,厚度是1.77米,平均品位3.69g/t。
(22)黃山姚家金礦點(diǎn)。主要的礦體特征為:走向長(zhǎng)120米,延深為240米,走向10°,傾向北西,傾角30°,厚度為2.60米,平均品位2.38g/t。
2 礦床成因
一些早期地質(zhì)工作人員認(rèn)為,膠東地區(qū)的金礦成因是變質(zhì)熱液成因。后來(lái),山東省的一些地質(zhì)工作人員更加認(rèn)可多源長(zhǎng)期成礦說(shuō),認(rèn)為膠東地區(qū)的金礦具有繼承性的成因關(guān)系,并且具有多來(lái)源以及長(zhǎng)期性等特點(diǎn)。
根據(jù)前人研究研究成果進(jìn)行分析,認(rèn)為膠東金礦的成礦主要因素有巖漿作用、伸展構(gòu)造以及流體活化,并且還提出了膠東金礦熱隆-伸展成礦理論,如圖1所示,為膠東金礦熱隆-伸展成礦理論模型的剖面圖[1]。華北-揚(yáng)子陸陸碰撞和古太平洋板塊俯沖構(gòu)造體制疊加或者轉(zhuǎn)換的過(guò)程中,白堊紀(jì)中國(guó)東部地幔隆起,巖石圈逐漸減薄,殼幔相互作用,在膠東地區(qū)產(chǎn)生大量的殼?;旌蠋r漿,分凝富金流體和驅(qū)動(dòng)大規(guī)模流體循環(huán),為金成礦提供了非常豐富的物質(zhì)來(lái)源。
在伸展構(gòu)造主斷裂帶中,以碎裂巖為主的構(gòu)造巖發(fā)育比較好,成礦流體通過(guò)滲流的方式開始運(yùn)移,在交代作用下形成以蝕變巖為主的礦體,主拆離斷層與其上、下盤斷裂中金礦體都呈階梯式分布,構(gòu)成多層成礦階梯;在伸展構(gòu)造下盤的花崗巖穹窿邊緣,由于巖體上拱造成的引張作用,產(chǎn)生大量張裂隙,形成減壓空間,成礦流體在泵吸作用下充填成礦,也就是所謂的石英脈型金礦。
3 找礦標(biāo)志
3.1 地質(zhì)標(biāo)志
(1)控礦構(gòu)造標(biāo)志
膠東地區(qū)主要的控礦構(gòu)造是北東-北北東向斷裂構(gòu)造,特別是萊州-龍口斷裂帶主干斷裂和支斷裂,為主要的賦礦斷裂構(gòu)造,并且對(duì)礦床有一定的控制作用。北東-北北東向斷裂與接觸帶疊加位置比較容易成礦,找礦標(biāo)志是該斷裂與東西向的基底構(gòu)造交匯的部位[2]。
(2)巖石建造標(biāo)志
前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系作為金礦的原始礦源巖系,與金成礦有著較為密切的聯(lián)系,郭家?guī)X花崗巖以及玲瓏花崗巖是成礦熱源和礦源,而巖體的邊緣、巖體與圍巖的內(nèi)接觸帶是金礦賦存的有利空間。
(3)圍巖蝕變標(biāo)志
鉀化、硅化、黃鐵絹英巖化是找礦的標(biāo)志。
(4)礦物組合標(biāo)志
蝕變帶中的石英以及多金屬硫化物的共生組合是重要的找礦標(biāo)志,石英石、黃鐵礦為主的載金礦物,則是礦床形成的重要標(biāo)志。
3.2 地球物理標(biāo)志
(1)重磁異常標(biāo)志
金礦蝕變帶處于重磁梯級(jí)帶上。重磁場(chǎng)上為重力異常的線性梯度帶,線性梯度帶的轉(zhuǎn)彎部位是成礦的有利標(biāo)志;磁場(chǎng)上是串珠狀、長(zhǎng)條狀高或低磁異常帶,磁異常等值線拐彎部位是成礦的有利標(biāo)志。
(2)電法異常標(biāo)志
金礦化蝕變帶在地球物理測(cè)井中反映為高阻高極化特征,在CSAMT電阻率等值線圖上,斷裂蝕變帶位于電阻率等值線數(shù)值由低到高的梯級(jí)帶上,金礦體主要是分布在梯級(jí)帶上一些梯度變化比較明顯的部位。電阻率等值線起伏變化比較大、間距增大、陡緩變化較大的部位是成礦的有利部位。在SIP電阻率參數(shù)擬斷面等值線圖上,斷裂帶反映的是定向延深的條帶串珠狀低阻帶,視電阻率值越低,斷裂帶礦化蝕變程度愈強(qiáng)烈。在等值線拐彎或者低阻帶局部膨大的部位為成礦的有利部位。
3.3 地球化學(xué)標(biāo)志
(1)區(qū)域地球化學(xué)標(biāo)志
水系沉積物異常的特征:Au異常25~400×10-9,主要的元素組合為Au、Ag、Pb、Zn等;自然重砂異常的特征:以金—黃鐵礦型重砂組合類型為主,與金礦化階段的礦石礦物組合相對(duì)應(yīng);重砂異常與導(dǎo)礦、容礦斷裂的方向基本一致。
(2)原生暈標(biāo)志
礦床原生暈主要元素為:Au、Ag、As、Sb、Bi、Cu、Pb、Zn;礦床原生暈軸向分帶從上至下的順序?yàn)椋篠b、AS、Cu、Bi、Au、Ag、Pb、Zn。原生暈異??臻g上的濃度分帶和組分分帶:濃度分帶主要是以礦體為中心向外,成礦的元素含量依次減少,指示元素內(nèi)帶異常與礦化體吻合,向外漸次出現(xiàn)中、外帶異常。組分分帶表現(xiàn)為礦化體不同部位出現(xiàn)不同元素組合:主成礦暈元素組合為Au、Zn、Cu、Ag、Pb;頭暈元素組合為Au、As、Ag、Sb;尾暈元素組合為Bi、Au、Ag。
(3)構(gòu)造疊加暈標(biāo)志
①通過(guò)聚類分析、因子分析等統(tǒng)計(jì)學(xué)方法發(fā)現(xiàn),金礦床的最佳元素組合是:Au、Ag、Cu、Bi、Sn。
②礦床指示元素:前緣暈特征、近礦暈特征、尾暈特征指示元素分別為As、Sb、Hg;Au、Ag、Cu、Pb、Zn;Bi、Mo、W、Sn。
③前緣暈準(zhǔn)則:在有Au外帶異常的基礎(chǔ)上,若前緣暈指示元素As、Sb、Hg出現(xiàn)強(qiáng)異常,而尾暈元素Bi、Mo異常比較弱,則代表深部有盲礦存在,如果再有Cu、Pb、Zn異常較強(qiáng),則表明有Ⅱ、Ⅲ成礦階段疊加,盲礦可能比較富。當(dāng)Au異常強(qiáng)度較低,As、Sb、Hg異常強(qiáng)度只有外帶異常,表明盲礦比較深;如果Au異常強(qiáng)度較大,As、Sb、Hg異常強(qiáng)度也比較大的時(shí)候,則表明盲礦較淺。相反,在Au弱異常的基礎(chǔ)上,如果Bi、Mo、W異常比較強(qiáng),而As、Sb、Hg只有零星異常或沒(méi)有異常,則表明深部無(wú)礦[3]。
④前、尾暈的共存準(zhǔn)則:在有Au弱異常(外帶)情況下,如果同時(shí)出現(xiàn)As、Sb、Hg以及Bi、Mo、W較強(qiáng)異常,則表明深部還有第二個(gè)富集帶,如果Ag、Cu、Pb、Zn異常較強(qiáng),表明有Ⅱ、Ⅲ成礦階段疊加,盲礦可能較富。如果在礦體中出現(xiàn)前、尾暈共存,則表明礦體向下延伸還很大。
⑤前緣暈強(qiáng)度趨勢(shì)準(zhǔn)則:在構(gòu)造疊加暈剖面或垂直縱投影圖上,前緣暈指示元素As、Sb、Hg暈的異常強(qiáng)度,從礦體前緣、礦體頭、礦體中部、礦體尾、尾暈,由強(qiáng)轉(zhuǎn)弱、再轉(zhuǎn)強(qiáng),或者持續(xù)性強(qiáng)異常,尤其是在控制最深的鉆孔的樣品中出現(xiàn)強(qiáng)異常,表明深部還有盲礦存在;如果Ag、Cu、Pb、Zn異常較強(qiáng),表明有第Ⅱ、Ⅲ成礦階段疊加,盲礦可能較富;若在礦體下部或尾部出現(xiàn)強(qiáng)異常,則表明礦體向下延伸還很大。
結(jié)語(yǔ):膠東地區(qū)金礦礦床分布較廣,對(duì)萊州-龍口斷裂帶的成礦地質(zhì)特征以及礦床成因進(jìn)行分析,并從地質(zhì)標(biāo)志、地球物理標(biāo)志、地球化學(xué)標(biāo)志等方面總結(jié)了區(qū)域內(nèi)的找礦標(biāo)志。
參考文獻(xiàn):
[1]宋明春,林少一,楊立強(qiáng),宋英昕,丁正江,李杰,李世勇,周明嶺.膠東金礦成礦模式[J].礦床地質(zhì),2020(02):215-236.
[2]李士先,劉長(zhǎng)春,安郁宏,等. 膠東金礦地質(zhì)[M]. 北京:地質(zhì)出版社,2007:232-275.
[3]宋明春,崔書學(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):1349~1358.
[4]宋明春,崔書學(xué),楊之利,等. 山東焦家金礦帶深部找礦的重大突破及其意義[J].地質(zhì)與勘探,2008,44(1):1-8.