沂水縣王家莊子礦區(qū)金礦床地質(zhì)特征

孫緒德，尹升，張海芳

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

山東省沂水縣王家莊子金礦床位于沂水縣城東南約7km。根據(jù)礦體所處地段和控礦構(gòu)造不同，分為嚴家官莊[注]①山東天業(yè)礦業(yè)有限公司，孫緒德等，山東省沂水縣王家莊子礦區(qū)嚴家官莊礦段金礦詳查報告，2010年1月。和大堯礦段[注]②山東天業(yè)礦業(yè)有限公司，孫緒德等，山東省沂水縣王家莊子礦區(qū)大堯礦段金礦普查報告，2010年12月。，均處于區(qū)域性沂水-湯頭斷裂帶下盤，礦區(qū)共探獲(332+333)金金屬量2292kg。該金礦床的發(fā)現(xiàn)和評價，對沂沭斷裂帶中段金礦勘查具有借鑒意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)大地構(gòu)造位置屬于華北陸塊(Ⅰ)、魯西隆起(Ⅱ)、沂沭斷裂帶中段(Ⅲ),汞丹山斷隆(Ⅳ)、汞丹山凸起區(qū)(Ⅴ)[1]，沂水-湯頭斷裂構(gòu)造帶東側(cè)(圖1)。

NE向沂水-湯頭斷裂為區(qū)域性沂沭斷裂帶組成部分，是控制汞丹山凸起與馬站-蘇村地塹的分化性斷層。斷裂帶東盤主要為中太古代沂水巖群基底變質(zhì)巖系，與變質(zhì)變形的花崗巖共同構(gòu)成花崗-綠巖地體[2]；西盤為古生代沉積地層和中生代火山-火山碎屑巖。斷裂總體走向15°,總體傾向W,傾角60°～80°。主斷面清楚，發(fā)育構(gòu)造角礫巖、擠壓透鏡體。斷裂經(jīng)歷先張后壓活動過程，是區(qū)域內(nèi)重要導礦構(gòu)造。斷裂帶控制了龍泉站、牛家小河等金礦床(點)的生成。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

圖1 區(qū)域地質(zhì)略圖1—中新生代坳陷；2—中生代地塹及坳陷；3—隆起、凸起地塊；4—被新生代覆蓋的隱伏地塊；5—主干斷裂；6—一般斷裂；7—工作區(qū)范圍；F1—鄌郚-葛溝斷裂；F2—沂水-湯頭斷裂；F3—安丘-莒縣斷裂；F4—昌邑-大店斷裂

2.1 地層

區(qū)內(nèi)地層主要為中太古代沂水巖群石屋官莊巖組二輝麻粒巖、紫蘇變粒巖夾磁鐵石英巖和林家官莊組輝石斜長角閃巖，原巖為中基性—中酸性火山巖-火山碎屑巖，經(jīng)歷了麻粒巖相和角閃巖相的區(qū)域變質(zhì)作用和韌性變形作用后形成的“表殼巖”[2]。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)主要發(fā)育NE向、近EW向和近SN向脆性斷裂，均為區(qū)域性沂水-湯頭斷裂帶的次級斷裂。

2.2.1 NE向脆性斷裂

王家莊子-大堯斷裂(圖2):走向30°～50°,傾向SE，傾角65°～85°；寬10～50m，北部切割南小堯-前梭莊斷裂。主裂面較平直，帶內(nèi)主要由構(gòu)造角礫巖、花崗質(zhì)碎裂巖組成。主期變形顯左行壓扭性，晚期變形顯張性—張扭性。部分地段充填有輝綠玢巖、花崗斑巖等脈巖。發(fā)育硅化、碳酸鹽化、絹云母化、黃(褐)鐵礦化、金礦化蝕變，局部金品位達8.62×10-6。是區(qū)內(nèi)重要金礦控礦斷裂。

圖2 山東省沂水縣王家莊子礦區(qū)金礦地質(zhì)圖1—第四系；2，3—中太古代沂水巖群林家官莊巖組、石山官莊巖組；4—古元古代傲徠山超單元條花峪單元；5—中太古代嚴家官莊單元；6—輝綠巖脈；7—含金多金屬硫化物石英脈；8—金礦體及編號；9—絹英巖化碎裂巖帶及編號；10—斷裂；11—角礫巖帶；12—地質(zhì)界線

2.2.2 近EW向脆性斷裂

南小堯-前梭莊斷裂:呈近EW向展布,傾向S，傾角56°～70°，出露寬度10～80m。沿走向呈舒緩波狀，傾角變化較大。帶內(nèi)由構(gòu)造角礫巖、糜棱巖、石英脈、輝綠玢巖等組成，經(jīng)歷先張后壓活動過程，晚期為壓扭性。該斷裂是重要導礦、容礦構(gòu)造，南小堯金礦即賦存于該斷裂中。

2.2.3 近SN向脆性斷裂

嚴家官莊斷裂:走向10°～355°，傾向W，傾角65°～85°，局部傾角直立。寬10～30m，長1100m，沿走向呈舒緩波狀。帶內(nèi)充填有輝綠玢巖、花崗質(zhì)角礫巖、碎裂巖，發(fā)育硅化、黃(褐)鐵礦化、絹云母化、綠泥石化等蝕變。主期變形顯張性—張扭性，控制嚴家官莊金礦床的生成。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖分布廣泛，主要為中太古代沂水超單元嚴家官莊單元透輝角閃石巖和雪山單元中粒紫蘇花崗閃長巖、古元古代傲來山超單元條花峪單元中粒黑云二長花崗巖，具有多期次侵入特點，總體表現(xiàn)為片麻巖-花崗巖穹窿[3]。條花峪單元為主要賦礦圍巖。中生代巖漿巖主要發(fā)育花崗斑巖、輝綠玢巖、角閃閃長巖和石英脈等脈巖，輝綠玢巖多與金礦(化)體伴隨分布，局部發(fā)育黃鐵礦化蝕變。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體地質(zhì)特征

礦區(qū)嚴家官莊礦段共圈定6個礦體(表1)，均賦存在近SN向斷裂構(gòu)造帶中；大堯礦段共圈定9個礦體(表2)，其中Ⅲ-1～Ⅲ-7礦體賦存在近EW向南小堯-前梭莊斷裂構(gòu)造帶中，Ⅴ-1和Ⅵ-1礦體賦存在NE向斷裂中。

表1 嚴家官莊礦段金礦體特征

表2 大堯礦段金礦體特征

Ⅱ-1礦體：賦存在嚴家官莊礦段近SN向斷裂中。控制長度500m，控制礦體延深80m，賦存標高+176～+110m。走向5°～355°，傾向W，傾角60°～82°。礦體呈不規(guī)則脈狀，沿走向呈波狀彎曲，沿傾向呈上陡下緩特點，并且局部地段呈上窄下厚特點(圖3)。礦體有分支和夾石，夾石為絹英巖化碎裂巖。礦體金品位為(1.00～88.70)×10-6,平均品位3.14×10-6；品位變化系數(shù)223%，屬于品位變化不均勻礦體。厚度0.76～8.46m，平均厚度2.68m；厚度變化系數(shù)79%，屬于厚度變化穩(wěn)定型礦體。礦體沿走向品位、厚度呈跳躍式分布，總體顯示礦體品位與厚度略具負相關性，即厚度增大，品位降低。

圖3 嚴家官莊礦段26線剖面示意圖1—含礫砂質(zhì)土；2—紫蘇花崗閃長巖；3—輝石斜長角閃巖；4—二長花崗巖；5—黑云花崗閃長巖；6—透輝角閃巖；7—碎裂狀二長花崗巖；8—黃鐵礦化碎裂巖；9—鉆孔及編號；10—金礦體及編號

Ⅲ-4礦體：賦存于大堯礦段近EW向南小堯-前梭莊斷裂帶中。地表控制長度120m，地下控制長度150m。礦體走向65°～130°，傾向S，傾角65°～80°?？刂谱畲笱由?50m，賦存標高+206～-350m。金品位(1.30～14.29)×10-6，平均品位2.80×10-6；品位變化系數(shù)101%，屬金元素分布較均勻礦體。厚度0.37～5.25m，平均厚度1.04m；厚度變化系數(shù)99%，屬厚度較穩(wěn)定礦體(圖4)。

Ⅲ-5礦體：賦存于大堯礦段近EW向南小堯-前梭莊斷裂帶中，為隱伏礦體。礦體地下控制長度200m，呈透鏡體狀；礦體走向65°～130°，傾向S，傾角65°～82°?？刂谱畲笱由?70m，賦存標高-110～-420m。金品位(1.19～19.72)×10-6，平均品位4.08×10-6；品位變化系數(shù)148%，屬有用組分分布不均勻型。厚度0.33～0.91m，平均厚度0.64m；厚度變化系數(shù)34%，屬厚度穩(wěn)定型礦體(圖4)。

Ⅴ-1礦體：賦存于大堯礦段NE向斷裂帶中，地下控制長度70m，呈透鏡體狀。走向15°～25°，傾向W，傾角70°～75°。賦存標高+170～+30m。金品位1.48×10-6～62.53×10-6,平均品位12.08×10-6；品位變化系數(shù)153%，屬有用組分分布不均勻型。厚度0.32～1.40m，平均厚度0.52m；厚度變化系數(shù)63%，屬厚度穩(wěn)定型礦體(圖4)。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石物質(zhì)組成

礦石礦物主要有自然金、黃鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦、黃銅礦等，脈石礦物主要有斜長石、鉀長石、石英、絹云母、方解石、綠泥石等。

自然金呈金黃色，略顯淡黃色，表明其中含有少量銀，其反射率大于黃鐵礦。在正交偏光鏡下不完全消光而呈現(xiàn)典型的淡黃綠色，多有擦痕。金的形態(tài)多為不規(guī)則長板狀、粒狀、長條狀等。金礦物粒度以中粒金(29%)和粗粒金(57%)為主，少量細粒金。金礦物主要分布于黃鐵礦碎屑間隙和石英晶隙中，以裂隙金和晶隙金為主(表3)，與碎裂狀黃鐵礦和硅化石英具有正相關關系。

表3 金礦物賦存狀態(tài)統(tǒng)計

3.2.2 礦石化學成分

礦石中主要有用成分主要是金，金品位一般(1.00～6.67)×10-6，最高金品位88.70×10-6。

根據(jù)組合樣品分析結(jié)果(表4)，伴生有益元素平均含量除銀可以達到綜合回收指標以外，其他元素含量甚低。該區(qū)硫含量很低，金與硫相關系數(shù)為0.439[注]冶金工業(yè)部山東冶金地質(zhì)勘探公司第四勘探隊,山東省沂水縣南小堯-嚴家官莊金礦區(qū)評價報告,1980年5月。，關系密切但不明顯；金含量高，硫含量必然高，但硫含量高，金品位不一定高，這與金的賦存狀態(tài)及黃鐵礦生成期次有關。

圖4 大堯礦段54線剖面示意圖1—含礫砂質(zhì)土；2—二長花崗巖；3—花崗閃長巖；4—閃長巖；5—斜長角閃巖；6—輝石角閃巖；7—輝綠玢巖；8—構(gòu)造碎裂巖；9—鉆孔及編號；10—石英脈；11—礦化帶及編號；12—金礦體及編號

元素Ag(10-6)As(10-6)S(%)Cu(%)Pb(%)Zn(%)金礦石2.534.201.250.0100.0080.008

3.2.3 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)有自形粒狀結(jié)構(gòu)、半自形—他形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造有塊狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造。

3.2.4 礦石類型

按照礦物組合、蝕變類型分為黃鐵礦化絹英巖化碎裂巖型金礦石、黃鐵礦化絹英巖化碎裂狀花崗巖型金礦石、黃鐵礦化絹英巖化構(gòu)造角礫巖型金礦石。

3.3 成礦階段

根據(jù)礦物生成順序及礦物共生組合、相互關系，可劃分為4個階段。①石英-黃鐵礦階段，為礦化早期，以原巖組成礦物為主的鉀長石-斜長石-石英-黑云母組合及黃鐵礦，說明金礦化熱液來源與花崗巖類有關。②石英-絹云母-黃鐵礦階段，由于構(gòu)造活動和熱液蝕變，形成黃鐵礦-硅化石英-絹云母-自然金-綠泥石礦物組合。③金-石英-多金屬硫化物階段，生成礦物成分復雜，以黃鐵礦、石英為主，次為黃銅礦、自然金等。其中石英呈圓粒狀、不規(guī)則狀，大部分塑性流動；黃鐵礦呈自形—半自形粒狀，金礦物大多沿黃鐵礦裂隙或晶隙分布。該期由于氧化作用形成褐鐵礦，金礦物形成后但仍保留黃鐵礦假象。④碳酸鹽階段，即成礦后期，形成次生碳酸鹽礦物方解石。

3.4 礦床成因

該區(qū)中生代侵入巖呈脈狀產(chǎn)出。由于中生代受庫拉板塊和太平洋板塊運動作用，切割地幔的沂沭斷裂帶受到巨大影響，地幔上涌，地殼減薄[4]，導致地幔、下地殼升溫，物質(zhì)熔融，深熔巖漿沿沂沭斷裂帶上升，為成礦帶來礦源和熱源[5]。該區(qū)廣泛發(fā)育NE向、近SN向和EW向斷裂，構(gòu)成沂沭斷裂帶的羽狀斷裂系統(tǒng)[2]。由于沂沭斷裂帶的多次活動，熱液在上升過程中金元素不斷被活化、富集、遷移，在張性環(huán)境下釋放能量沉淀成礦。

根據(jù)控礦因素、礦體特征、礦物組合及礦化蝕變等特征，該礦床為中低溫巖漿熱液蝕變巖型金礦，成礦時代為中生代晚侏羅世-早白堊世晚期[6，7]。

3.5 找礦標志

沂沭斷裂帶是巨大的礦源供給帶，同時又是礦化熱液運移通道[8]。受斷裂帶活動而形成的次級羽狀斷裂系統(tǒng)，特別是斷裂交會部位控制礦體的生成。賦礦圍巖為中粒黑云二長花崗巖、中粒紫蘇花崗閃長巖，黃鐵礦化、硅化、絹云母化、綠泥石化和鉀化的蝕變組合，與金礦化具有成因上的依賴關系。中生代輝綠玢巖脈與金礦化關系密切，可作為間接找礦標志。

4 結(jié)語

王家莊子礦區(qū)金礦床位于沂水-湯頭斷裂帶中段東側(cè)，受其次級斷裂控制。其中大堯礦段金礦體受其近EW向南小堯-前梭莊斷裂控制；嚴家官莊礦段金礦體受近SN向嚴家官莊斷裂控制。賦礦圍巖為中太古代沂水超單元雪山單元中粒紫蘇花崗閃長巖、古元古代傲徠山超單元條花峪單元中粒黑云二長花崗巖，與中生代輝綠玢巖脈密切相關。

毗鄰的龍泉站金礦床控制標高一般+110m，嚴家官莊金礦控制標高+88m，南小堯金礦控制標高0m，而大堯礦段控制金礦體標高-400m。因此，該區(qū)深部仍可能有礦體存在。

參考文獻：

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