玲瓏金礦西山礦床北東段深部礦床地質特征及構造控礦規(guī)律

孔祥欽,陳昌衍,鄧志平,黃吉友

(龍口金豐有限公司,山東龍口265719)

玲瓏金礦西山礦床北東段深部礦床地質特征及構造控礦規(guī)律

孔祥欽,陳昌衍,鄧志平,黃吉友

(龍口金豐有限公司,山東龍口265719)

西山金礦床各礦體嚴格受NE向壓扭性斷裂控制,同生構造是主要礦體的賦存空間,無論是礦體還是斷裂均顯示為膨大縮小、尖滅再現(xiàn)、分支復合、斜列、側伏等規(guī)律;礦化強度自上而下沒有出現(xiàn)明顯降低的趨勢,而是表現(xiàn)為緩慢下降,說明了深部礦化還將有一定的延續(xù)。因此,西山金礦床的構造控礦標志明顯,預測其深部還具有一定的找礦潛力。

玲瓏金礦田;西山金礦床北東段;控礦斷裂;成礦規(guī)律;賦存規(guī)律;第二富集帶

0 引言

玲瓏金礦田位于招(遠)萊(州)金礦帶的東部。礦田內主要巖石為玲瓏花崗巖,其主體相片麻狀黑云母花崗巖為燕山早期形成?；◢弾r的圍巖主要為新太古界膠東巖群和元古宇TTG巖系,礦田周邊的膠東巖群多以TTG巖系中的殘留片(塊)體出現(xiàn)。

玲瓏金礦田的所有金礦體均受斷裂構造的直接控制,礦體-蝕變巖-脈巖-斷裂的圍巖均為玲瓏花崗巖(圖1)。

西山金礦是玲瓏金礦田的一個礦床,2008—2009年,龍口金豐有限公司對西山金礦床北東段的控礦斷裂展開研究工作。著重對控礦構造的地質特征、礦體的分布規(guī)律及其賦存規(guī)律進行調查與分析,并與相鄰金礦床進行對比,預測西山金礦床北東段的深部存在金的第二富集帶。

1 礦田構造

(1)玲瓏金礦田的Ⅰ級斷裂:為破頭青斷裂和玲瓏斷裂。兩條斷裂屬同級序的招平深斷裂的一部分。

破頭青斷裂位于金礦田的東南部,由走向NEE的壓剪性復合斷裂和走向NNE疊加剪切斷裂聯(lián)合而成。其中斷裂呈NEE向的南西段(破頭青)復合了先期形成的近EW向斷裂,走向75°左右,傾向SE,傾角40°左右;斷裂的北東段(東風—大磨曲家)走向30°,傾向SE,傾角45°左右。斷裂帶寬100～200 m,最寬處達400 m。斷裂帶內普遍發(fā)育有擠壓片理、糜棱巖類和碎裂巖,顯示構造經歷了韌性剪切和脆性破裂兩期活動,脆性期分為多個活動階段。斷裂帶內熱液蝕變礦化強烈,已發(fā)現(xiàn)賦存有較大規(guī)模的工業(yè)金礦體多處。

玲瓏斷裂縱貫礦田中部,走向20°,傾向NW,傾角60°～85°。破碎帶寬60～120 m,其中以脆性構造巖為主,斷層泥發(fā)育,具有多次活動跡象,蝕變礦化強烈,見有含金石英脈和中基性脈巖產于其中。

(2)礦田Ⅱ級斷裂:玲瓏斷裂以西,以F131,F108, F107,F55,F56,F96,F98斷裂為主;玲瓏斷裂以東,以F36,F51-9,F52-4,F10,F171斷裂為主。這些斷裂走向NE,傾向NW或SE,走向長1 000～5 000 m不等,具多次活動和不同力學性質疊加的特點。Ⅱ級斷裂為礦田控礦的主干斷裂。從宏觀上看近似帚狀構造,但沿斷裂走向追索,發(fā)現(xiàn)每條斷裂均為走向NE和NEE兩組共軛斷裂復合而成的斷裂帶。

圖1 山東玲瓏金礦田構造及礦脈分布略圖(據(jù)天津地質研究院,1987)Fig.1 Map Showing distribution of structures and ore veins in Linglong gold ore field,Shangdong province

(3)礦田Ⅲ級斷裂:即Ⅱ級斷裂構造的分支斷裂,其產狀復雜,規(guī)模不大,亦是礦田中重要的容礦構造。

(4)礦田內還賦存有一組NNE向斷裂構造,多被中基性脈巖充填,但該組斷裂亦切穿金礦體,說明這組斷裂在成礦后仍有活動。

(5)礦田內有一組NW向斷裂,其構造形跡不甚明了,常被NE向斷裂切斷,屬礦田內成礦前斷裂,后期的活動性較差。

2 斷裂控礦特征

2.1 礦床分布嚴格受斷裂控制

膠東金礦的重要特點之一就是金礦體、金礦床、金礦帶都嚴格地受斷裂構造的控制。西山金礦嚴格地受NNE-NE向斷裂的控制,礦化的范圍也限制在斷裂帶內。

2.2 斷裂構造演化和成礦演化同步發(fā)生

從成礦前到成礦后,斷裂構造經過了多次活動。西山礦床在成礦過程中的斷裂活動達4次之多,每次斷裂的活動均伴有蝕變和礦化發(fā)生。構造活動和成礦過程具有周期性同步演化的特點?？氐V斷裂先后經歷了壓扭→張扭→壓扭→扭性的交替變化過程。斷裂活動的強度從早到晚強、弱交替,總趨勢在逐步減弱。早期的斷裂構造格局決定了礦化的范圍和規(guī)模,后期的多次疊加改造決定了礦化的強度和礦化的不均勻性。從第一階段含金石英脈和第二階段含金石英-黃鐵礦階段,總體上呈壓扭為主的構造性質;在多金屬硫化物階段,斷裂呈現(xiàn)明顯的張扭性特點;斷裂在成礦后的活動則表現(xiàn)為壓扭性特點,沿礦體兩盤產生滑動,對金礦體無明顯的破壞作用。金礦化總是發(fā)生在斷裂特定的活動階段,體現(xiàn)了二者的同步演化特征。

2.3 金礦化賦存在斷裂產狀變化部位

控礦斷裂在平、剖面上均呈舒緩波狀延展。分析斷裂的波狀彎曲與工業(yè)礦體空間的分布關系頗為重要。西山金礦床的主要礦體多賦存在以上盤為基準的波峰部位,即斷裂上盤的凹兜部位,波谷部位一般礦化較差。在剖面上也存在著波狀彎曲的變化,斷裂破碎帶的寬度亦呈現(xiàn)膨縮變化。這些部位在構造活動中多次疊加,易形成局部的擴容空間而有利于礦液的停積。

2.4 多次復合改造的拉張部位有利金礦化

控礦斷裂總體上以壓扭性為主,但在斷裂的局部地段卻可以呈現(xiàn)出明顯的局部拉張。如成礦早期充填的石英脈常成波狀起伏延伸,這是由于成礦過程中,斷裂構造多次活動,成礦晚期斷裂基本上是沿襲著老構造而發(fā)生,因而造成了明顯的局部拉張。成礦后的斷裂活動主要沿襲著原來的斷裂而產生壓扭性滑動(以扭為主)。

3 控礦斷裂的類型

從西山金礦坑道地質編錄資料分析,發(fā)現(xiàn)西山礦床主要控礦斷裂按性質可分為兩類:

(1)壓扭性疊加斷裂:斷裂在成礦前以壓性、壓扭性為主,成礦期疊加了扭性活動。例如F108含礦斷裂,走向55°～60°,傾向NW,局部傾向SE,賦存于斷裂中的礦體主要為石英脈型金礦,局部為破碎蝕變巖型金礦。

壓扭疊加斷裂的構造-蝕變分帶為:①絹英巖質斷層泥(礫)帶;②硅化糜棱巖-擠壓片理帶;③絹英質碎粒巖-構造透鏡體帶;④含金礦脈-局部引張帶;⑤碎裂絹英巖-疊加剪切帶;⑥鉀化花崗巖-稀疏裂隙帶。

(2)扭性疊加斷裂:斷裂在成礦前以扭性為主,形成扭碎裂巖,成礦期產生疊加剪切活動(如F107及F55斷裂);又如礦床中控礦斷裂局部走向的改變(由NNE向轉為NE向),傾向SE或NW。

扭性疊加斷裂的構造-蝕變綜合分帶為:①硅化糜棱巖-斷層泥礫帶;②碎裂絹英巖-疊加剪裂帶;③碎裂狀鉀化花崗巖-密集劈理帶;④鉀化花崗巖-稀疏剪裂帶。

控礦斷裂基本上具有等間距分布特征,亦具有分支復合、狹縮膨脹的特點。

4 礦(化)體地質特征

西山金礦床的礦化類型以充填石英脈型及蝕變巖型為主,特別是石英脈型規(guī)模大(近地表)、分布普遍。地質特征較為明顯的當屬55號礦脈、107號礦脈和108號礦脈,這3條礦脈在西山礦床具有代表性。

55號礦脈展布于西山礦床的最南部,108號礦脈位于55號礦脈的北部,二者相距50～120 m,107號礦脈位于108號礦脈北側190～200 m處(在這兩條礦脈之間賦存有96號和98號礦脈)。上述3條礦脈是西山金礦床礦脈中規(guī)模最大的。

(1)55號礦脈在-185 m中段,已揭露長度為310 m;在-145 m中段,控制長度170 m。礦脈在672—682勘探線區(qū)間,其走向為30°～35°;在682— 688勘探線區(qū)間,礦脈走向轉為50°,傾向NW,傾角50°～70°。礦體厚度在0.4～1.50 m,平均厚度0.94 m。含金品位極不均勻,工業(yè)礦體在整體上是不連續(xù)的,在平面和剖面上均呈不連續(xù)的透鏡體狀分布。該礦脈的產狀、規(guī)模與斷裂基本一致。

圖2 -185 m中段108(Ⅰ)號脈南部的平面圖Fig.2 Plan of southern part of Vein 108 at-185m level

(2)107號礦脈是西山金礦床揭露最完整、最具規(guī)模的礦脈。礦脈由107號礦脈、107支1號礦脈及98號礦脈組成。-185 m中段揭露長度超過640 m;-145米中段的礦脈長度控制750 m。礦脈走向50°～60°。,傾向NW或SE,傾角62°～82°。礦體厚度0.3～1.60 m,平均0.83 m,金品位極不均勻,金礦體呈脈狀透鏡體產出。在平面上98號礦脈與107號礦脈是在660—672勘探線復合在一起的,而在垂直方向上是在-120 m標高復合在一起的,在這個區(qū)間出現(xiàn)一個寬大的斷裂構造破碎帶,其中產有黃鐵絹英巖或絹英巖;在672號勘探線以北開始分支,呈“叉”狀分布,該礦脈具有典型的分支復合、狹縮膨脹的特點。

(3)108號礦脈的規(guī)模較之55號礦脈略大, -185 m中段已揭露長度為420 m;在-145 m中段已控制其長度520 m。該礦脈的構成較之其他礦脈復雜得多,它是由7條礦(化)脈體組成的,在平面上組成了6個“Y”字形,均含有工業(yè)礦體,是本礦床最為典型的金礦脈。礦脈走向55°,傾向NW,傾角74°～84°。礦體厚度0.3～1.58 m,平均厚度0.52 m,金品位分布極不均勻。在走向上和傾向上金礦體呈不連續(xù)的透鏡體狀,礦脈在分支復合處的寬度變得寬大;礦脈產狀隨著斷裂的產狀變化而變化(圖2)。

5 斷裂控礦分析

控礦斷裂在成礦前已經形成,在成礦過程中發(fā)展演化,成礦后又有活動,根據(jù)各種構造形跡所反映的不同力學性質,斷裂與礦化、蝕變及巖脈的時間關系可劃分為3期7個階段(表1):

5.1 成礦前斷裂的控礦作用

斷裂在成礦前的活動多表現(xiàn)為壓性和壓扭性,在成礦期的構造疊加中產生局部拉張,成為礦脈充填的有利條件。成礦前所形成的斷裂,無論是力學性質如何,均有較大的延長和延深,這對評價本礦床深部遠景有著重要的意義。

表1 西山礦床主要含礦斷裂活動與礦化過程關系表Table 1 Activity of the ore-host structure VS mineralization in Xishan gold deposit

礦床主要含礦斷裂中的構造巖大都經歷了破碎→蝕變、礦化→再破碎(→疊加礦化)的過程。在斷裂破碎帶的部分地段還保存有已為熱液蝕變重新固結的成礦前斷層和清晰的斷層面,它們由于斷裂活動性質的改變而未受到再次破碎,在斷裂中可見成礦前形成的構造透鏡體和擠壓片理,沿擠壓透鏡體的軸面節(jié)理及邊緣裂隙面有石英、黃鐵礦細脈穿插充填。斷裂中發(fā)育碎裂巖及部分糜棱巖,其中還可見石英-黃鐵礦細脈沿兩組共軛剪裂隙產出,形成破碎帶硫化物網脈型礦體,顯示了斷裂具有多次活動疊加的特點。

5.2 成礦期構造活動特點及控礦作用

(1)主要含礦斷裂在成礦期產生多次疊加剪切活動,促使含礦熱液間歇性脈動就位,造成多階段的礦化疊加。含礦斷裂疊加活動強烈的部位,巖石較為破碎,利于含礦熱液交代充填,亦是不同階段熱液蝕變和礦化疊加的有利部位。

(2)與4個礦化階段相應的4次構造活動,性質上雖然都為以扭性為主,但又具有一定差異。其中1,4階段以壓扭性為主,2,3階段以張扭性為主。在張性特征明顯的2,3階段礦化強度高,大量的黃鐵礦和多金屬硫化物交代充填,形成主要的工業(yè)礦體。

(3)成礦期構造活動以繼承性為主,表現(xiàn)各階段產物的多次疊加,但也有大量規(guī)模較小的新生裂隙產生。其產生的時間以活動性較強的1,2階段為主,其性質多為張扭性,控制了一批小型的石英脈和黃鐵礦脈。

(4)成礦期的4次構造脈動性活動是能量的集中和釋放的間歇性和周期性的表現(xiàn),而脈動的總趨勢是構造活動強度逐漸減弱,相應各階段的蝕變和礦化的發(fā)育程度也逐漸減弱。

5.3 有利成礦的構造部位

西山礦床的金礦體均嚴格受斷裂控制,工業(yè)礦化地段(特別是富礦體)往往只斷續(xù)出現(xiàn)于斷裂的一定部位,與有利的構造圈閉相適應。礦床中有利的成礦構造圈閉主要下列幾種:

(1)斷層面波狀起伏的波峰部位。在NEE向壓剪復合斷裂中,斷層面的波狀起伏在平、剖面均表現(xiàn)明顯,只不過剖面上的波狀起伏受開采深度的限制揭露不完全而已。西山礦床主要出現(xiàn)在波峰部位(平面上的凸部、剖面上的陡部),形成機制在于主成礦期(Ⅱ2)斷層上盤左行下落,Ⅱ3期近于正斷層性質,波峰部位均發(fā)生局部拉張,形成有利于2,3階段礦液充填的構造圈閉,55號礦脈和108號礦脈都受到斷層波狀起伏的波峰控制。

(2)“y”字形斷裂構造的交匯部位或斷裂分支復合部位。包括同期或不同期次、不同級別的構造交叉復合部位,常見次級斷裂和主干斷裂在平、剖面上構成“y”字形。在主干斷裂反向復活時,在交匯部位極易局部拉張形成有利的成礦構造圈閉。特別在產狀多變的壓性和壓剪性斷裂中,這種“y”字形構造的分支斷裂常沿波峰一側的一組裂隙發(fā)育,因而,“y”型構造的交匯部位往往與波狀起伏的波峰相重合,并聯(lián)合控礦。所形成的礦體在平、剖面上延伸均較大。最典型的當屬107號礦脈與98號礦脈的交匯部位;還有108號礦脈在與多條分支復合交匯的部位,這些部位也正是斷層面波狀起伏的波峰位置,二者聯(lián)合控制了規(guī)模大、品位高的金礦體。

(3)兩組斷裂的“X”形交叉部位。該類型包括兩種情況:①NEE向和NE向斷裂呈“X”型交叉,在交叉部位巖性破碎,裂隙發(fā)育,而在交叉點周圍的巖石則相對完整、構造緊閉,形成有利的成礦構造圈閉,如 108號礦脈(走向50°～55°)與其他分支斷裂(走向30°)的交匯部位形成了厚而富的金礦體;②同一斷裂內成礦前的兩組剪性構造在成礦期構造活動時被復合追蹤,在其交叉轉折部位形成有利的成礦構造圈閉。

5.4 礦化富集規(guī)律

(1)108號礦脈。F108斷裂的產狀和構造性質有如下特點:當斷裂走向60°～65°,傾向320°～350°時,斷裂呈拉張性質;當斷裂走向50°～55°,傾向310°～5°時,斷裂為壓扭性特征。根據(jù)觀察,控制108號礦脈的斷裂在剖面上有陡緩變化,產狀變陡處表現(xiàn)為局部引張,早期礦體較厚,成礦過程中其破碎率較低,產狀變緩部位表現(xiàn)壓扭性特征,早期石英脈連續(xù)性差,成礦時石英脈破碎率較高。

(2)55號礦脈。從F55斷裂的斷層面上所示的斜沖擦痕推斷,斷層的北西盤向北東方向斜沖,由此造成波狀結構面由北西向南東方向排列,使得礦體出現(xiàn)相應的側伏規(guī)律,其側伏角度55°～60°(圖3)。

圖3 55號礦脈品位等值線圖Fig.3 Ore grade contour of Vein 55

5.5 礦化強度

礦化強度是反映礦體變化的重要指標,而礦化強度變化規(guī)律則又能反映礦體的礦化規(guī)律。從55號礦脈和108號礦脈8個水平中段的礦化分布特征可以看出:①礦體的厚度與品位乘積隨深度增加逐漸降低;②礦化強度指數(shù)從+270 m中段向下幅度變小,呈緩慢下降趨勢,表現(xiàn)出一定的穩(wěn)定性;③至-185 m中段礦化強度沒有中斷跡象,說明向深部延伸的一定空間內還會有金的礦化富集帶存在。

6 結論

西山金礦床各礦體嚴格受NE向壓扭性斷裂控制,同生構造是主要礦體的賦存空間,無論是礦體還是斷裂均顯示為膨大縮小、尖滅再現(xiàn)、分支復合、斜列、側伏等規(guī)律;礦化強度自上而下沒有出現(xiàn)明顯降低的趨勢,而是表現(xiàn)為緩慢下降,說明了深部礦化還將有一定的延續(xù)。因此,西山金礦床的構造控礦標志明顯,預測其深部還具有一定的找礦潛力。

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GEOLOGICAL CHARACTERISTICS AND STRUCTURAL PATTERN IN NORTHEAST PART OF THELING LONG XISHAN GOLD DEPOSIT

KONG Xiang-qin,CHEN Chang-yan,DENG Zhi-ping,HUANGJi-you
(Longkou J inf eng Co.ltd.,Longkou265719,Shangdong,China)

Ore bodies of the Linglong Xishan(West mountain)gold deposit are strictly controlled by NE compresso-shear fault.Spatially,they occur mainly in the syngenetic structure.Both of the ore bodies and the fault all show patterns of swelling and shrinkage,pinching out and reappearing,branching and convergence,en echelon distribution and plunging.From top to depth mineralization is not abruptly weakened but gradually suggesting that a certain mineralization extension to depth is possible.Therefore, we predict that it is potential to depth according to the evident structural control pattern.

Linglong gold ore field;northeast part of the Linglong Xishan(West Mountain)gold deposit;ore control fracture;metallogenic pattern;ore location pattern;the 2nd enrichment zone

P613;P618.51

: A

: 1001-1412(2010)03-0228-06

2010-02-28

孔祥欽(1967-),男,福建人,工程師,從事地質、采礦工作。通信地址:山東省龍口市下丁家鎮(zhèn)后地村南龍口金豐有限公司;郵政編碼:265719。