姚永林
摘要:膠東地區(qū)金礦密集區(qū)主要分布在招遠萊州成礦帶,留村金礦即分布在招遠萊州成礦帶南側(cè)區(qū)域上,屬于石英脈型金礦床,規(guī)模為小型,主要在古老巖體間構(gòu)造破碎帶中發(fā)育,區(qū)內(nèi)的斷裂(NE向)對礦體起著明顯的控制作用。近年來,隨著地質(zhì)研究工作的不斷深入,發(fā)現(xiàn)該礦的深部有多個隱伏礦體。文中對該礦的地質(zhì)特征進行全面系統(tǒng)分析,綜合研究認(rèn)為礦床的中深部找礦潛力巨大。
關(guān)鍵詞:留村金礦;地質(zhì)特征;找礦;山東萊州
我國膠東地區(qū)金礦資源豐富,是我國重要的金礦礦集區(qū),該區(qū)主要分布招遠萊州、蓬萊棲霞和牟平乳山等3個金礦成礦帶,留村金礦主要分布在招遠萊州成礦帶西南側(cè)區(qū)域上,雖然前人在此開展過大量的地質(zhì)研究工作,但是總體而言,研究程度不高。該礦經(jīng)過多年開采,原來勘查的資源儲量已經(jīng)開采完成。為了有效延長礦山服務(wù)年限,探尋更大的金礦資源,對該礦進行綜合性的地質(zhì)研究工作,尤其是擴大深部與外圍找礦工作越發(fā)得重要。下文主要對留村金礦床地質(zhì)特征進行詳細研究,并對該礦今后的找礦方向提出一些看法,希望提供一些參考作用。
1.區(qū)域地質(zhì)背景
留村金礦區(qū)所處的大地構(gòu)造單元位于郯廬斷裂帶北段東側(cè),屬于膠北隆起(華北地臺膠遼臺隆次級構(gòu)造單元)西北部區(qū)域上?;鬃冑|(zhì)巖系(新太古界)以及巖漿活動多期次多成因特點為該區(qū)金礦成礦提供了十分有利的地質(zhì)條件。(圖1)。該區(qū)褶皺在古元古代階段發(fā)生剝蝕,中元古界的沉積缺乏,EW向古老基底在此階段基本形成雛形。在這之后,隆起狀態(tài)一直存在,由于剝蝕作用夷平,中元古—中生代沉積缺失,基底活動由于印支運動和燕山運動因素影響,不斷加劇,形成強烈的構(gòu)造活動,形成混合巖和玲瓏花崗巖,同時有斷裂以及破碎帶(NNE、NE向)形成。在這些構(gòu)造當(dāng)中,混合巖以及巖體對區(qū)內(nèi)的金礦床分布空間起到明顯的控制作用。
2.礦區(qū)地質(zhì)特征
2.1地層
粉子山群(古元古代)是礦區(qū)的主要地層出露,在礦區(qū)的西南以及北部區(qū)域上分布,斜長角閃巖以及黑云變粒巖是主要的巖性,白云質(zhì)大理巖、淺粒巖和黑云片巖夾生其間。變質(zhì)巖具有低角閃巖相和高角閃巖相等特點。鈣鎂硅酸鹽巖以及富鎂碳酸鹽巖和泥質(zhì)碎屑巖是主要的原巖系沉積。
2.2巖漿巖
巖漿巖在礦區(qū)當(dāng)中比較發(fā)育,主要有新太古代棲霞超單元和中生代玲瓏超單元。
中生代玲瓏超單元僅發(fā)育云山單元弱片麻狀細粒含石榴二長花崗巖,展布主要沿著留村—福祿山一帶,有非常明顯的構(gòu)造控制特點,粉子山群和棲霞超單元相互交接部位受其侵入,變質(zhì)變形與混合巖化作用非常的強烈,花崗巖為交代重熔特點,巖漿來源既有地殼淺部又有地殼深部。片麻狀花崗巖以及細?;◢弾r沒有受到礦化蝕變因素和區(qū)域變質(zhì)作用影響,主要發(fā)育于礦區(qū)礦體上盤局部位置上。
棲霞超單元在礦區(qū)的南部南王家、神堂一帶分布,應(yīng)云巖化以及糜棱巖化非常的發(fā)育,已侵入關(guān)系接觸晚期玲瓏超單元。
2.3構(gòu)造
礦區(qū)當(dāng)中發(fā)育非常多的斷裂,主要表現(xiàn)為NE向以及NW向展布。
NE向斷裂:留村斷裂帶是NE向斷裂的代表,在后橋—福祿山區(qū)域上分布,該區(qū)達到10km出露長度,展布方向為NE 30°~70°,向NW方向傾斜,角度為40°~76°,在走向以及傾向上主要表現(xiàn)為舒緩波狀,F(xiàn)1、F22條斷裂分布于南北側(cè)區(qū)域上,帶狀玲瓏超單元分布于斷裂之間,含石榴二長花崗巖的云山單元弱片麻狀細粒侵入體在此比較發(fā)育,粉子山群小宋組(古元古代)分布于斷裂帶的北側(cè),英云閃長巖(新太古代超單元條帶狀細粒)主要分布在南側(cè)區(qū)域上。NW盤以及SE盤,分別為下落盤與上升盤,主要表現(xiàn)為左行壓扭性特點。構(gòu)造巖在斷裂帶中非常的發(fā)育,如花剛志碎裂巖和眼球狀擠壓片巖等,普遍發(fā)育褐鐵礦,礦黃鐵礦化以及綠泥石化等。
NW向斷裂呈現(xiàn)300°~350°走向特點,具有較為陡峭的傾角特征,活動特征表現(xiàn)為張扭性與壓扭性,斷裂規(guī)模都不大。
3.礦床地質(zhì)特征
3.1礦脈特征
有16條礦脈在礦區(qū)當(dāng)中被圈出,斷裂對其起著明顯的控制作用,有六條分布于西段,七條分布于中段區(qū)域上,剩下的三條分布于東段區(qū)域上。單脈型是礦脈的總體形勢,局部區(qū)域上,有分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)等特征??傮w呈現(xiàn)41°~85°走向特點,主要表現(xiàn)為波狀彎曲,向NW向傾斜,角度為60°~70°。
3.2礦體特征
礦體8、5、2號是礦區(qū)當(dāng)中的主礦體,礦脈對其起的明顯的控制作用。
在Qu8號脈賦存八號主礦體,主要表現(xiàn)為餅狀和脈狀,在擠壓片巖的上下部分布,主要呈現(xiàn)325°∠65°~70°產(chǎn)狀特點,地表有約393m出露長度,達到290m的最大斜深和195m的最大垂深,達到1.5cm的平均厚度,最后達到3.28 m,6.37×10-6的平均品位。
Qu6號脈當(dāng)中賦存5號主礦體,主要表現(xiàn)為薄板狀與大脈狀,在擠壓片巖中產(chǎn)出,主要表現(xiàn)為304°∠45°~60°產(chǎn)狀特點,有60m出露于地表部位,達到1.08m的平均厚度,最厚為1.99m,11.77×10-6的平均品位。
在Qu4號脈內(nèi)賦存2號礦體,在礦區(qū)的23~28線分布,主要表現(xiàn)為凹形餅狀以及彎曲脈狀產(chǎn)出于擠壓片巖當(dāng)中,主要表現(xiàn)為283°~311°∠50°~55°產(chǎn)狀特點。有約190m長分布于地表,達到150m的斜深和1.13m的平均厚度以及7.59×10-6平均品位。
通過分析礦床地質(zhì)資料,鉆孔在120m標(biāo)高附近發(fā)現(xiàn)見礦工程,向下礦體沒有出現(xiàn)尖滅,夾縮、尖滅再現(xiàn)在礦區(qū)較為明顯,所以深部礦體有著較大的延伸。
3.3礦石特征
礦物成分在礦石當(dāng)中非常的簡單,黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦是主要的金屬礦物,黑云母、方解石、石英等是主要的脈石礦物。
由于成礦階段于標(biāo)型特征不同,礦石礦物黃鐵礦主要表現(xiàn)為三種特征:
(1)粗晶黃鐵礦:團塊狀半自形集合體,有裂紋存在,結(jié)構(gòu)為壓碎特征,多金屬硫化物充填于裂紋當(dāng)中,圓粒狀的包裹體少許存在其內(nèi),為晚期階段賦存銀金礦以及金銀礦提供了非常有利的條件。
(2)細晶黃鐵礦:集合體主要表現(xiàn)為細粒狀,自形,共生灰白色石英,絹云母以及石墨相互伴生,裂紋存在少許,多金屬硫化物在裂紋當(dāng)中充填,銀礦分布在晶隙中。
(3)微晶黃鐵礦:主要表現(xiàn)為自形特點,閃鋅礦以及方鉛礦對熔蝕起著包裹作用,共生多金屬硫化物。
由于成礦階段和標(biāo)型特征不同,脈石礦物當(dāng)中的石英有四種之分。
①白色石英:結(jié)合體主要為脈狀、板狀、粗晶半自形,共生粗晶黃鐵礦,有應(yīng)力變形,文波狀消光和裂紋存在,在礦床當(dāng)中是重要的含金石英脈。
②灰色石英:主要表現(xiàn)為柱粒狀,半自形細晶,具有波狀消光以及少量裂紋,共生細菌黃鐵礦,集合體主要表現(xiàn)為平行脈狀,和絹云母石墨相互伴生。
③灰白色石英:主要表現(xiàn)為柱狀半自形細晶,共生鉛鋅硫化物,集合體主要為團塊狀和脈狀。
④白色石英:不表現(xiàn)為柱狀,自形細晶,共生方解石,在構(gòu)造細脈中嵌布。
沖田結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)以及晶粒狀結(jié)構(gòu)是礦石的主要結(jié)構(gòu)特點,脈狀構(gòu)造以及團塊狀構(gòu)造和網(wǎng)脈狀構(gòu)造是礦石的主要構(gòu)造特征。
3.4圍巖蝕變及礦化特征
熱液蝕變發(fā)生過程主要是富集沉淀金礦化的過程,構(gòu)造破碎帶擠壓片巖受控于F2斷裂。由于巖石礦物組合不同,也有不同的成因類型,主要包括金絹英巖型以及含金石英脈型。石英脈上盤在傾向范圍上,金礦化呈現(xiàn)微弱的特點,蝕變巖在下盤部位,由于深度不斷加深,金礦化也呈現(xiàn)逐漸增強的特點,依照不同標(biāo)高開展統(tǒng)計工作。蝕變巖在50m標(biāo)高范圍沒有金礦化存在,蝕變巖在100m標(biāo)高范圍,達到(0.10~0.25)×10-6金品位,金品位在150m標(biāo)高范圍為(0.60~0.80)×10-6品位特征,有的樣品為1.00×10-6以上。伴隨深度的不斷加深,金礦化在蝕變巖中表現(xiàn)為不斷增強的特點,石英脈型金礦在礦區(qū)中深部區(qū)域上,有單純向石英脈蝕變巖型金礦進行轉(zhuǎn)化,通過全面詳細的鉆孔研究,金礦化在中深部延伸的方向上,共存是變巖型和石英脈型金礦化,這對區(qū)內(nèi)尋找類似礦床提供了非常有利的條件。
4.成礦時代探討
為了對留村礦區(qū)金礦化時代進行確定,對該礦區(qū)鉆孔ZK61,ZK352,ZK282和ZK62內(nèi)的黃鐵絹英巖(強烈熱液交代)進行采集,將其中的黃鐵礦單顆粒選出之后,利用超低本底Rb-Sr等時線定年研究工作,通過綜合全面的研究,這些鉆孔獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,(151±3)Ma是Rb-Sr等時線年齡,這些數(shù)據(jù)和萊州東部玲瓏巖體以及灤家河巖體157Ma~159Ma侵位時代相同,顯示玲瓏巖體與灤家河巖體是留村韌性剪切帶中金礦化發(fā)生的主要時間,中低溫?zé)嵋旱V床是巖漿后期形成,這與測定的含礦石英脈流體包括體相關(guān)數(shù)據(jù)于巖體和礦體位置關(guān)系相同。
近年來,很多學(xué)者在膠東很多礦區(qū)以及不同成因類型的金礦中研究發(fā)現(xiàn),很多金礦成礦年齡非常的一致,主要保持在(120±10)Ma成礦范圍。研究認(rèn)為石英脈型金礦和很多蝕變巖型金礦有著非常相同的成礦作用,基于同一成礦背景,和同一構(gòu)造巖漿流體成礦系統(tǒng)在相對較短的時間下形成的。(151±3)Ma是留村金礦成礦的主要成礦階段,和膠東地區(qū)金成礦大事件(120±10)Ma The時間相比明顯較早,認(rèn)為不是同一階段成礦物質(zhì),顯示膠東地區(qū)金成礦事件不僅發(fā)生在120Ma時期左右,同時也發(fā)生在150Ma時期,金礦化在該期和侵位的玲瓏灤家河巖體具有類似的特征。
5.找礦方向
對礦區(qū)地質(zhì)特征以及地表和鉆孔巖心數(shù)據(jù)進行分析研究,認(rèn)為留村礦帶南側(cè)區(qū)域上的24~28線中深部和中段區(qū)域上的2、4~7線中深部位,還有北側(cè)區(qū)域上的28線中深部,礦化體控制非常的好,通過分析構(gòu)造地球化學(xué)。6線中深部存在明顯的前緣暈元素異常,尖滅沒有在礦帶向下部位發(fā)現(xiàn),北段42線中深部同樣如此。另外,蝕變巖型礦化于礦帶中部二線深部未發(fā)現(xiàn),雖然礦化帶存在有限的厚度,然而對其礦化類型進行分析,為留村礦區(qū)的資源勘探提供了新的方向。
6.結(jié)語
通過對留村金礦展開系統(tǒng)的研究工作,發(fā)現(xiàn)該礦屬于中溫巖漿熱液石英脈型金礦床。NE向斷裂是礦區(qū)的主要斷裂特征,發(fā)育礦化蝕變非常普遍,NE向構(gòu)造對礦體起著明顯的控制作用,通過對該礦進行全面綜合的研究工作,有隱伏礦體發(fā)現(xiàn)在中深部區(qū)域上,對比分析礦區(qū)成礦系統(tǒng)和鄰區(qū)大礦產(chǎn)出環(huán)境與地質(zhì)條件,有效驗證找礦靶區(qū),認(rèn)為留村金礦區(qū)在中深部具有較好的找礦潛力。
參考文獻:
[1]劉玉強,楊東來,黃太嶺,等.山東膠萊盆地金礦床地質(zhì)特征及找礦方向[J].礦床地質(zhì), 2018, 18(3):195-208.
[2]王世稱,劉玉強,伊丕厚,等.山東省金礦床及金礦床密集區(qū)綜合信息成礦預(yù)測[M].北京:地質(zhì)出版社, 2013. 26-27, 88-112.
[3]劉玉強,陳毓川.山東省成礦區(qū)劃及找礦靶區(qū)優(yōu)選芻議[J].礦床地質(zhì), 2018, 21(增刊):178-180.
[4]李宏驥.膠東地區(qū)內(nèi)生金礦的礦床類型及其構(gòu)造控制與分布規(guī)律[M].山東省地質(zhì)礦產(chǎn)局.山東地質(zhì)礦產(chǎn)研究文集.濟南:山東科學(xué)技術(shù)出版社, 2016. 110-115.
[5]劉玉強,李洪喜,黃太嶺,等.山東省金鐵煤礦床成礦系列及成礦預(yù)測[M].北京:地質(zhì)出版社, 2014. 52- 53.
[6]張秦川,矯潤田.甘肅省徽縣成家溝一帶金礦礦床地質(zhì)特征及礦床成因研究[J].西部資源, 2020(04):76-78.
[7]張連昌,沈遠超,劉鐵兵,等.淺議膠東金礦集中區(qū)礦床類型與成礦系統(tǒng)[J].礦床地質(zhì), 2018, 21(增刊):779-782.
[8]呂星海,王中宇,鄭廣明,李瑞欣,唐汪忠.青海深溝金礦地質(zhì)特征及礦床成因淺析[J].西部資源, 2020(02):42-44.
[9]秦桂生,裴羸政,王博超,王大可.內(nèi)蒙古虎拉林金礦地質(zhì)特征及成因分析[J].西部資源, 2019(05):1-6.