張其凱,盛順超,韓 成,王明波,孫璐偉,盧文姬,賀 丹

(中國(guó)冶金地質(zhì)總局山東正元地質(zhì)勘查院,山東 煙臺(tái) 264000)

0 引 言

研究區(qū)位于郯廬大斷裂東側(cè),處于華北板塊(Ⅰ)、膠遼隆起(Ⅱ)、膠北隆起(Ⅲ)、膠北斷隆(Ⅳ)、膠北凸起(Ⅴ)的東北部,東有乳山牟平金礦帶,西鄰招萊金礦集中區(qū),處于棲霞蓬萊金礦成礦區(qū)的北部,區(qū)內(nèi)分布的數(shù)十條斷裂構(gòu)造帶,多數(shù)賦存金的工業(yè)礦體[1-5]。該區(qū)已發(fā)現(xiàn)大型金礦床1處、中型金礦床4處,小型金礦床25處,生產(chǎn)礦山密布[6-7]。本文通過(guò)對(duì)蓬萊市強(qiáng)溝金礦及外圍的基礎(chǔ)地質(zhì)特征、礦床成因、找礦方向及前景進(jìn)行初步研究,總結(jié)了礦床成因及找礦規(guī)律,為后期工作提出建議。

1 地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域地質(zhì)

研究區(qū)位于膠東半島招平—萊州金成礦帶,棲霞蓬萊金成礦區(qū)的北部[1-2](見(jiàn)圖1)。

1—新生代玄武巖;2—前寒武紀(jì)巖石;3—白堊紀(jì)花崗巖;4—白堊紀(jì)火山巖;5—侏羅紀(jì)花崗巖;6—新生代沉積物;7—>50 t、50～10 t、<10 t的金礦床圖1 膠東區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖及金礦分布圖

出露地層有膠東巖群、荊山群、粉子山群、蓬萊群、萊陽(yáng)群等,其中膠東巖群為本區(qū)金礦的主要礦源層。區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為近東西向、北東—北北東向及北西向斷裂構(gòu)造[3]。區(qū)內(nèi)巖漿巖較發(fā)育,按其生成順序有新太古代序列,出露的巖性有含角閃黑云英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖、片麻狀細(xì)粒含黑云花崗閃長(zhǎng)巖、片麻狀細(xì)粒黑云二長(zhǎng)花崗巖、中細(xì)粒變輝長(zhǎng)巖;古元古代序列,出露的巖性有片麻狀細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖;中生代序列,出露的巖性有斑狀中細(xì)粒含黑云二長(zhǎng)花崗巖、斑狀粗中粒含黑云花崗閃長(zhǎng)巖[1]。區(qū)內(nèi)脈巖發(fā)育,主要有閃長(zhǎng)玢巖脈、石英閃長(zhǎng)玢巖脈、煌斑巖脈、偉晶巖脈、花崗巖脈、石英脈等,多呈北東向展布,規(guī)模不等。

1.2 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)地層較簡(jiǎn)單,除第四系外,均為膠東巖群郭格莊巖組變質(zhì)巖,巖性主要為厚層狀黑云斜長(zhǎng)片麻巖及黑云斜長(zhǎng)角閃片麻巖夾黑云變粒巖、花崗片麻巖等。礦區(qū)構(gòu)造以北東—北北東向斷裂為主,形成于成礦前,為右行張扭性為主局部壓扭性的斷裂,是主要控礦斷裂。礦區(qū)內(nèi)發(fā)育中生代斑狀粗中粒含黑云花崗閃長(zhǎng)巖,屬郭家?guī)X巖體東部的邊緣相,主要分布于礦區(qū)的西部,侵入膠東巖群郭格莊巖組,局部與膠東巖群郭格莊巖組混合巖相呈過(guò)渡接觸。礦區(qū)內(nèi)脈巖主要有石英閃長(zhǎng)玢巖脈,次為煌斑巖脈、石英脈。

2 礦體特征

2.1 蝕變帶特征

礦區(qū)范圍內(nèi)共發(fā)現(xiàn)5條北東向的構(gòu)造蝕變帶,自東向西編號(hào)依次為1、2、3、4、5號(hào),其中1號(hào)蝕變帶規(guī)模最大。蝕變帶特征見(jiàn)表1。

表1 強(qiáng)溝礦區(qū)蝕變帶特征

2.2 礦體特征

礦區(qū)內(nèi)共查明4個(gè)金礦體,其中Ⅰ、Ⅴ號(hào)礦體為主礦體,Ⅴ-1、Ⅴ-2號(hào)礦體為小礦體(見(jiàn)圖2)。

圖2 礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

Ⅰ號(hào)礦體：為礦區(qū)主要礦體,賦存于1號(hào)礦化蝕變帶內(nèi),由含金黃鐵絹英巖化碎裂巖組成。礦體走向8°～29°,傾向南東,傾角62°～70°。礦體平面形態(tài)呈脈狀,斷續(xù)分布,傾向上具有分支復(fù)合現(xiàn)象,在+60 m以上為單一的脈狀礦體,在+60 m以下分為4個(gè)獨(dú)立的脈狀礦體。礦體最大斷續(xù)走向延長(zhǎng)約1 180 m,單個(gè)脈體最大走向延長(zhǎng)約521 m,控制最大傾斜延深391 m。礦體最小厚度為0.16 m,最大厚度為1.61 m,平均為0.56 m,厚度變化系數(shù)30.54%,屬穩(wěn)定類型;礦體單樣金最低品位1.56 g/t,最高品位77.20 g/t,平均品位8.26 g/t。礦石類型為黃鐵絹英巖化碎裂巖,該礦體探獲礦石量占礦床探獲總量的52.7%,金屬量占礦床探獲總量的54.8%。典型地質(zhì)剖面見(jiàn)圖3。

圖3 典型地質(zhì)剖面圖

Ⅴ號(hào)礦體：為礦區(qū)主要礦體,賦存于5號(hào)礦化蝕變帶內(nèi),由含金黃鐵絹英巖化碎裂巖組成。礦體走向31°～72°,+160 m標(biāo)高以上北西傾,傾角約68°,該標(biāo)高以下南東傾,傾角65°～82°。礦體形態(tài)近弧面脈狀。走向延長(zhǎng)504 m,控制最大傾斜延深606 m。礦體最小厚度為0.19 m,最大厚度為1.28 m,平均為0.69 m,厚度變化系數(shù)32.52%,屬穩(wěn)定類型。礦體單樣金最低品位1.67 g/t,最高品位33.68 g/t,礦石類型為黃鐵絹英巖化碎裂巖。該礦體探獲礦石量占本次礦床探獲總量的34.6%,金屬量占本次礦床探獲總量的34.1%。

Ⅴ-1號(hào)和Ⅴ-2號(hào)礦體：礦體規(guī)模較小,位于Ⅴ號(hào)礦體的下盤,為隱伏礦體,其礦體的規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀、厚度、品位、見(jiàn)礦標(biāo)高等詳見(jiàn)表2。

表2 礦體特征一覽表

2.3 礦石質(zhì)量

2.3.1 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)以晶粒狀結(jié)構(gòu),碎裂結(jié)構(gòu)為主,其次可見(jiàn)填隙、交代、包含、交代殘余結(jié)構(gòu)等;礦石構(gòu)造有塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造和脈狀構(gòu)造。

2.3.2 礦物成分

主要礦物成分較為簡(jiǎn)單,金屬礦物主要有銀金礦、自然金、黃鐵礦等;非金屬礦物主要有石英等。次要礦物成分較為復(fù)雜,金屬礦物有黃銅礦、方鉛礦、褐鐵礦及少量磁黃鐵礦等;非金屬礦物有絹云母、斜長(zhǎng)石、方解石、綠泥石等(見(jiàn)表3)。

表3 礦石礦物成分一覽表

金礦物的載體礦物主要為黃鐵礦、石英,少量輝銅礦。金礦物主要賦存于上述各種礦物的晶隙、裂隙中,少部分分布于礦物之中(見(jiàn)圖4)。以晶隙金為主,約占67.4%,其中黃鐵礦晶隙金約占16.4%,黃鐵礦與石英晶隙金約占51%,裂隙金14%,包體金占18.6%。

a—自然金呈包體賦存于石英中; b—自然金呈包體賦存于黃鐵礦中圖4 金礦物賦存狀態(tài)

3 成礦條件及作用

3.1 成礦條件

通過(guò)對(duì)郭家?guī)X花崗閃長(zhǎng)巖地球化學(xué)分析(見(jiàn)表4),具有高SiO2、Na2O、K2O,低TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、P2O5、H2O的特點(diǎn)。其中,近礦花崗閃長(zhǎng)巖與正?；◢忛W長(zhǎng)巖的巖石化學(xué)成分相比,前者中的SiO2、Na2O、K2O、Fe2O3有明顯增加,FeO、MgO、CaO、P2O5、H2O有明顯降低[8-9]。這種相對(duì)富硅富堿貧鈣鎂的角閃質(zhì)花崗巖體對(duì)金成礦更為有利[10]。

表4 郭家?guī)X花崗閃長(zhǎng)巖體巖石化學(xué)成分 %

郭家?guī)X花崗閃長(zhǎng)巖體的微量元素含量見(jiàn)表5。由表5可知：郭家?guī)X花崗閃長(zhǎng)巖體Au含量是標(biāo)準(zhǔn)花崗閃長(zhǎng)巖體的7倍,Ag、Cu、As、Sb、Te等含量也普遍偏高。數(shù)十年來(lái)有大量的科研成果表明：郭家?guī)X花崗閃長(zhǎng)巖體形成時(shí),其富含大量金質(zhì)的期后熱液是膠東金礦床形成的主要物質(zhì)來(lái)源[1-5]。

表5 郭家?guī)X花崗閃長(zhǎng)巖體微量元素含量表 g/t

3.2 成礦作用

根據(jù)礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物共生組合及其相互穿插關(guān)系,認(rèn)為本礦區(qū)成礦作用可分為3個(gè)階段,各礦物的生成順序見(jiàn)表6。

表6 礦物形成序列表

由表6可知：(1)石英-粗粒黃鐵礦階段：該階段主要形成黃鐵礦化石英脈,黃鐵礦為粗粒狀,零星鑲嵌于石英脈中;(2)金-石英-細(xì)粒黃鐵礦階段：該階段為微粒金的主要成礦階段,石英以細(xì)粒為主,常與絹云母、細(xì)粒黃鐵礦等形成黃鐵絹英巖;(3)絹云母-方解石階段：該階段以絹云母形成為主,后期有少量方解呈細(xì)脈狀石分布。

4 礦床成因及找礦標(biāo)志

4.1 礦床成因

根據(jù)以上成礦過(guò)程,該礦床成因類型為巖漿期后中溫?zé)嵋撼涮罱淮徒鸬V床。

4.2 成礦規(guī)律

研究區(qū)位于棲霞蓬萊金礦成礦區(qū)的北部,圍巖蝕變較弱,且類型較簡(jiǎn)單,礦石類型以石英脈型和蝕變巖型為主。礦床具有以下成礦規(guī)律：(1)研究區(qū)內(nèi)花崗閃長(zhǎng)巖體與膠東巖群的接觸帶是成礦有利地段。(2)礦體嚴(yán)格受NNE向張扭性斷裂控制。(3)礦體淺部產(chǎn)狀相對(duì)稍緩,約50°～60°,隨著深度增加產(chǎn)狀逐漸變陡,局部近直立或反傾。(4)礦石以含金石英脈型為主,少見(jiàn)金屬硫化物。礦體淺部為石英脈充填型,深部多為黃鐵絹英巖、黃鐵絹英巖化碎裂巖夾石英脈型。(5)礦脈較薄,總體上厚度較穩(wěn)定,但在走向上常常尖滅再現(xiàn)。(6)有用組分分布不均勻,部分礦段金品位較低,部分礦段品位上千克,甚至出現(xiàn)明金?？v向上看,隨著深度增加金品位有逐漸變均勻的趨勢(shì)。(7)煌斑巖脈較為發(fā)育,常與含金石英脈并行發(fā)育于斷裂中,在伴有煌斑巖脈大量發(fā)育的部位,特別是礦體的淺部,常有明金出現(xiàn);另外,礦區(qū)(石英)閃長(zhǎng)玢巖脈也較發(fā)育,但(石英)閃長(zhǎng)玢巖脈為成礦后脈巖,常對(duì)礦體構(gòu)成破壞作用。

根據(jù)以上成礦規(guī)律,Ⅰ號(hào)礦體規(guī)模較大、礦化連續(xù)、礦體形態(tài)簡(jiǎn)單、產(chǎn)狀穩(wěn)定,據(jù)此推斷,本次Ⅰ號(hào)礦體北東部深部有很好的找礦潛力。

4.3 找礦標(biāo)志

根據(jù)礦床成礦規(guī)律,總結(jié)本礦床找礦標(biāo)志如下：

地層標(biāo)志：礦床產(chǎn)于花崗閃長(zhǎng)巖體與膠東巖群接觸帶附近的黑云斜長(zhǎng)片麻巖中。

斷層標(biāo)志：本礦床受控于近等間距(150～300 m)分布的NNE向斷裂帶中。

產(chǎn)狀標(biāo)志：礦體產(chǎn)狀大都較陡,一般65°～85°。

礦脈標(biāo)志：本礦床為含金石英脈充填型金礦,石英脈為乳白—灰白色,地表常為黃白色,與圍巖界限明顯,在野外找礦中標(biāo)志十分明顯。

脈巖標(biāo)志：本礦床煌斑巖較為發(fā)育,常與含金石英脈并行充填于控礦斷裂中,野外找礦標(biāo)志較為明顯。

5 結(jié) 論

(1)研究區(qū)成礦地質(zhì)條件較好。區(qū)內(nèi)出露地層主要為膠東巖群,是區(qū)域主要的金礦源層。區(qū)內(nèi)花崗閃長(zhǎng)巖體發(fā)育,其Au含量是標(biāo)準(zhǔn)花崗閃長(zhǎng)巖體的7倍,巖體形成時(shí),含大量金質(zhì)的期后熱液是膠東金礦床形成的主要物質(zhì)來(lái)源。

(2)根據(jù)礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物共生組合及其相互穿插關(guān)系判斷,研究成礦作用可分為粗粒石英-粗粒黃鐵礦階段、金-細(xì)粒石英-細(xì)粒黃鐵礦多金屬硫化物階段、絹云母-石英、方解石階段。前兩個(gè)階段為金主要富集階段。

(3)強(qiáng)溝金礦圍巖蝕變較弱,且類型簡(jiǎn)單,礦石類型以石英脈型和蝕變巖型為主,為中溫?zé)嵋撼涮罱淮徒鸬V床。

(4)花崗閃長(zhǎng)巖體與膠東巖群接觸帶、NNE向斷裂帶中金石英脈是研究區(qū)內(nèi)重要的找礦標(biāo)志。