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      山東唐家溝金礦床地質(zhì)特征及深部預測

      2014-03-20 08:33:16胡培強
      山東國土資源 2014年10期
      關(guān)鍵詞:乳山黃鐵礦礦化

      胡培強

      (山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 煙臺 264004)

      唐家溝金礦位于膠東牟平-乳山金礦帶西南段。投入開采已有20幾年的歷史,目前北部金礦體-400m以上地段已基本采空,礦山資源緊缺,近年來在其外圍開展的探礦工作,取得了較大的找礦突破,通過了解分析礦床地質(zhì)特征,研究總結(jié)控礦因素、礦化富集規(guī)律,指出今后的找礦方向;希望再次獲得突破、將礦山資源量擴大為大型規(guī)模。

      1 成礦地質(zhì)背景

      唐家溝金礦床位于山東省東部的牟平-乳山金成礦帶西南段(圖1)。大地構(gòu)造位置處于蘇魯造山帶(Ⅰ),膠南-威海隆起(Ⅱ),威海隆起區(qū)(Ⅲ),威海斷隆(Ⅳ),昆崳山-乳山凸起(Ⅴ)[1]。

      區(qū)域內(nèi)構(gòu)造以古元古代褶皺構(gòu)造和中生代斷裂構(gòu)造為主,構(gòu)成該區(qū)域構(gòu)造格架,其中斷裂構(gòu)造尤為發(fā)育,以NNE向為主,大致呈等距、近平行展布,具壓扭性,多期活動特點[2]。區(qū)內(nèi)出露地層為古元古代荊山群,巖性主要以含石墨斜長片麻巖、變粒巖和大理巖為主,呈條帶狀分布。區(qū)內(nèi)侵入巖主要為中生代玲瓏超單元二長花崗巖,為侏羅紀晚期的產(chǎn)物,巖性主要為中細粒二長花崗巖,為主要近礦圍巖;多期次巖漿活動為金元素運移提供了豐富的熱動力源[3],同時被認為是衍生礦源。

      礦區(qū)斷裂構(gòu)造甚為發(fā)育,經(jīng)歷過多期次,不同方向的構(gòu)造疊加,主要有NNE,NE,NNW及近EW向4組。NNE向青虎山-唐家溝斷裂縱貫全區(qū),為區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造,構(gòu)造面傾向SE,傾角68°~80°,與NE向斷裂之間成銳角斜交或斜切,斷裂中常有礦化石英脈或煌斑巖貫入,控制部分主要礦體的產(chǎn)出,蝕變特征以黃鐵礦化和絹英巖化為主。NE向斷裂分布于礦區(qū)中部和西南部,規(guī)模較大,多具黃鐵礦化、硅化,局部具金礦化,斷面呈舒緩波狀見擦痕及滑動鏡面,為左行壓扭性斷裂,成礦期前后均有活動,并充填有閃長巖脈、閃長玢巖和煌斑巖脈。近EW向斷裂規(guī)模相對較小,僅見于礦區(qū)西南部,亦為礦區(qū)控礦構(gòu)造。NNW向斷裂分布于礦區(qū)南部,為成礦期后構(gòu)造,規(guī)模小,對礦體影響較小[4]。侵入巖主要為玲瓏超單元中細粒二長花崗巖,為近礦圍巖。地層為荊山群,巖性主要是含石墨斜長片麻巖、變粒巖和大理巖,呈包體狀產(chǎn)出、條帶狀分布。

      1—侏羅系萊陽組;2—荊山群;3—中生代似斑狀花崗巖閃長巖;4—中生代似斑二長花崗巖;5—中生代花崗巖;6—斷裂;7—推斷斷層;8—地質(zhì)界線;9—大、中型金礦床圖1 牟平-乳山金礦帶地質(zhì)略圖

      2 礦床地質(zhì)特征

      勘查范圍內(nèi)共圈定9條礦化蝕變帶,編號為Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅵ,Ⅶ,Ⅷ,Ⅸ號帶;其中Ⅶ,Ⅷ號帶規(guī)模較大,總體呈NE向展布,與該區(qū)片麻理產(chǎn)狀基本一致。Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ號礦化蝕變帶,均呈NNE向展布,傾向SE,與區(qū)域主控礦構(gòu)造一致;Ⅵ號礦化帶呈NNE向或NE向展布,傾向NW;Ⅷ號帶西南段及Ⅸ號礦化蝕變帶,均呈近EW向展布,傾向S(圖2)。

      1—第四系;2—野頭組;3—玲瓏花崗巖;4—煌斑巖;5—含金蝕變帶圖2 唐家溝金礦地質(zhì)簡圖

      Ⅰ號礦化蝕變帶位于勘查區(qū)東部,受唐家溝最突出的NNE向主干斷裂控制,該礦化蝕變帶向北延出勘查區(qū)。本勘查范圍內(nèi)地表出露長度約2600m,總體走向約10°,傾向SEE,傾角52°~78°;礦化蝕變帶寬5~15m,礦化蝕變帶具有膨脹狹縮之特點,呈波狀彎曲。帶內(nèi)巖性主要為褐(黃)鐵礦化碎裂巖、黃鐵礦化石英脈并充填煌斑巖等,帶內(nèi)發(fā)育褐(黃)鐵礦化、硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化等蝕變現(xiàn)象。Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ號帶呈“入”字型分支與Ⅰ號礦化蝕變帶斜交。

      Ⅷ號礦化蝕變帶規(guī)模最大,勘查范圍內(nèi)地表出露長度約3200m,總體走向約45°,另在305線附近,蝕變帶呈“入”字型分支向西展布、走向約80°,傾向總體呈SE,傾角53°~85°;礦化蝕變帶一般寬2.60~15.70m,最寬處達45.60m,礦化蝕變帶具有膨脹狹縮之特點,平面上呈波狀彎曲。帶內(nèi)巖性主要為褐(黃)鐵礦化碎裂巖、黃鐵礦化石英脈、黃鐵礦化碎裂狀花崗巖、黃鐵礦化大理巖并充填煌斑巖等,帶內(nèi)發(fā)育硅化、褐(黃)鐵礦化、絹云母化、碳酸鹽化、綠泥石化等蝕變現(xiàn)象。Ⅶ號礦化蝕變帶位于Ⅷ號礦化蝕變帶的上盤,與其基本平行產(chǎn)出、規(guī)模相對較小。其Ⅴ,Ⅵ號帶位于Ⅷ號礦化蝕變帶的上盤、呈“入”字型分支斜接Ⅶ號礦化蝕變帶。Ⅸ號帶位于Ⅷ號帶西南段的下盤,與其平行產(chǎn)出、規(guī)模較小。

      2.1 礦體特征

      唐家溝礦區(qū)內(nèi)基本查明圈定了43個金礦體,多數(shù)礦體為隱伏礦體。典型礦體11個,約占資源量90%(編號D開頭的礦體編號為以往圈定礦體),典型礦體特征見表1。

      礦區(qū)東部礦體賦存于NNE向主控礦構(gòu)造及其他低序次呈“入”字型分支的構(gòu)造中(圖2)。形態(tài)特征多呈脈狀,形態(tài)變化小,礦體傾角53°~76°(圖3a、圖3b、圖4)。

      礦區(qū)西部礦體賦存于近EW接觸破碎帶,以及接觸帶與NE向構(gòu)造帶交會部位(圖2)。形態(tài)特征多呈透鏡體狀,膨縮明顯,礦體傾角41°~62°(圖3c、圖3d、圖5)。

      2.2 礦石特征

      區(qū)內(nèi)礦石可分為蝕變巖型和石英脈型兩種類型。

      礦石結(jié)構(gòu)主要為他形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu);礦石構(gòu)造主要為團塊狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造。

      礦床中金的載體主要為黃鐵礦、黃銅礦。金呈長條狀、脈狀、角礫狀、樹枝狀等形態(tài)賦存于黃鐵礦、黃銅礦的晶體裂隙、晶隙中或被其包裹。

      根據(jù)礦石光譜分析結(jié)果,礦石由20多種元素組成。有用組分為Au,有害組分As元素含量偏低,伴生有益元素有Ag,Cu,S,富者可綜合利用。

      礦石中金屬礦物以黃鐵礦為主,次為銀金礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、褐鐵礦等。黃鐵礦多呈半自形—他形狀,集合體多為團塊狀、脈狀、細脈狀。非金屬礦物以石英、斜長石為主,次為鉀長石、絹云母、白云母、方解石、綠泥石等。

      共生硫鐵礦礦石中金屬礦物主要為黃鐵礦、磁鐵礦、方鉛礦等;非金屬礦物主要為石英、斜長石,次為絹云母、方解石等。硫鐵礦石中主要有益組分為S,最高品位39.80%,最低品位8.44%。并伴生有用組分金、銀、鐵等;有害組分C,F(xiàn),Pb,Zn含量較少。

      研究表明,該金礦床的成礦過程大致劃分4個階段:黃鐵礦石英階段、石英黃鐵礦階段、多金屬硫化物階段、石英碳酸鹽階段。

      2.3 金礦體圍巖及圍巖蝕變

      礦體頂、底板圍巖巖性與礦體巖性相同,主要為黃鐵礦化絹英巖化碎裂巖、黃鐵礦化碎裂狀花崗巖、黃鐵礦化大理巖等,少量為煌斑巖。各礦體圍巖蝕變的強度不同,尤以斷裂帶膨脹部位最為發(fā)育,一般礦體頂板的圍巖蝕變較底板弱。圍巖中金含量低,并具有黃(褐)鐵礦化、絹云母化、硅化、絹英巖化、碳酸鹽化等蝕變。圍巖與礦體界線不明顯,呈漸變過渡關(guān)系。

      3 礦床成因及控礦斷裂系統(tǒng)

      3.1 礦床成因

      根據(jù)礦體產(chǎn)出的地質(zhì)環(huán)境、礦石礦物成分、形態(tài)和結(jié)構(gòu)構(gòu)造及圍巖蝕變特征,認為該礦床受構(gòu)造控制,成因類型屬中溫熱液裂隙充填、交代型金及硫鐵礦共生礦床。

      3.2 控礦斷裂系統(tǒng)

      礦區(qū)東部以NNE向構(gòu)造帶為主,弧形斷裂控礦系統(tǒng)的特點;NE向構(gòu)造為NNE向主控礦構(gòu)造的截接部分。其他構(gòu)造呈“入”字型分支與主構(gòu)造帶斜接。

      1—金礦體;2—金礦化帶及編號;3—鉆孔位置及編號a—203線剖面圖;b—244線剖面圖;c—301線剖面圖;d—330線剖面圖圖3 唐家溝金礦203,244,301,330線剖面示意圖

      礦區(qū)西南部具有以近EW向接觸破碎帶和NE向構(gòu)造帶為主,兩者交會處以及接觸破碎帶強烈膨脹部位成礦[5];整體呈“入”字型斷裂控礦的特點,金礦體在NE主構(gòu)造的上、下盤皆有賦存。

      圖4 唐家溝金礦東區(qū)部分礦體垂直縱投影圖

      圖5 唐家溝金礦西區(qū)部分礦體垂直縱投影圖

      礦區(qū)整體表現(xiàn)為類帚狀構(gòu)造型式,平面上NE向切割近EW向斷裂而被NNE向斷裂所切割,總體以NE向、NNE兩組為主斜接而成;相對NNE向主控礦構(gòu)造,NE向主構(gòu)造及其低序次的近平行構(gòu)造成為影響礦體展布的主要因素,研究其近平行、似等距的規(guī)律直接關(guān)系到礦體分布規(guī)律的總結(jié)。

      4 礦體分布規(guī)律及深部預測

      (1)NN向控礦構(gòu)造與NE構(gòu)造交會處是儲礦的有利部位。礦區(qū)NE向主構(gòu)造及其低序次構(gòu)造帶之間,為近平行、似等距關(guān)系。NNE向主控礦構(gòu)造與NE向主構(gòu)造在走向上交會處(位于248,240號勘探線附近),或傾向交會處(主要位于236,240號勘探線附近)深部易形成礦體。

      (2)控礦斷裂帶局部引張部位。NNE向斷裂在走向上表現(xiàn)為蛇行狀、不論在主斷裂或是伴生次級斷裂,其彎曲弧度較大弧心位置或偏左轉(zhuǎn)彎處在運動中趨于引張,成為良好擴容段,而受擠壓段相對緊閉,不利于礦液的聚積。在傾向上表現(xiàn)為舒緩波狀,傾角由緩變陡處易形成礦體。

      (3)NNE向控礦斷裂構(gòu)造中主礦體有明顯的北東側(cè)伏規(guī)律[6],側(cè)伏角60°~70°,沿側(cè)伏方向礦體延續(xù)性好,品位變化系數(shù)較?。痪植恳?guī)模較小礦體無側(cè)伏,呈近直立柱狀。因此,沿主礦體側(cè)伏方向的深部(主要位于107,121號勘探線附近)是探查重點;同時較小規(guī)模礦體垂直方向的深部也值得關(guān)注。

      (4)侵入巖與殘留地層的接觸帶及其附近位置。不同巖性接觸部位易形成破碎帶,利于礦液遷移、聚集、沉淀。傾向上表現(xiàn)為舒緩波狀,傾角于由陡變處緩易形成礦體[7]。

      (5)特別是荊山群地層和花崗巖接觸帶、與NE向主斷裂構(gòu)造交會部位其深部易形成斜立礦體;具有良好的找礦前景。

      5 結(jié)語

      (1)采用不同的技術(shù)手段相互驗證,區(qū)內(nèi)激電異常經(jīng)鉆探工程驗證后,在異常范圍內(nèi)圈定了金礦體,說明不同工作方法的相互結(jié)合具有較好的找礦效果。

      (2)對已知礦體及礦點進行較全面整理、綜合研究,常常會起到事半功倍的找礦效果。

      (3)進行大比例尺地質(zhì)填圖,對完整認識礦區(qū)構(gòu)造型式、進而分析成礦規(guī)律很有幫助。

      參考文獻:

      [1] 孔慶友,鄒國強.山東省礦產(chǎn)資源儲量報告編制指南[M].濟南:山東省地圖出版社,2012:274-280.

      [2] 賀振,張學仁.山東牟乳金礦帶構(gòu)造控制特征及綜合預測[J].地質(zhì)與勘探,2006,42(4):41-46.

      [3] 邱介玲,王厚琴,丁正江,周會青,姜瑞源,耿仙湖.山東乳山英格莊金礦床地質(zhì)特征及成因淺析[J].山東國土資源,2009,25(12):27-31.

      [4] 曾慶棟,沈遠超,楊金中,張啟銳,李慎之.山東省乳山金礦隱伏礦體定位預測[J].地質(zhì)與勘探,1999,35(1):3-5.

      [5] 地質(zhì)力學淺說編寫組.地質(zhì)力學淺說[M].北京:地質(zhì)出版社,1979.

      [6] 張成范.山東唐家溝金礦床礦化富集規(guī)律及找礦前景分析[J].黃金,2008,4(1):14-17.

      [7] 祝新友.牟平-乳山金礦帶成礦物理化學環(huán)境及金的富集機制[J].地質(zhì)與勘探,1991,(9):50-56.

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