膠東半島煙臺地區(qū)杏山北鉬礦床地質(zhì)特征及其找礦預(yù)測

孫璐偉，王光良

(中國冶金地質(zhì)總局山東正元地質(zhì)勘查院，山東 濟南 250100)

0 引言

膠東半島位于華北克拉通東緣，是中國最重要的金礦集中區(qū)，產(chǎn)有玲瓏、焦家、新城及三山島等著名的世界級超大型金礦床，其儲量占全國的25%左右[1]。膠東半島地區(qū)先后經(jīng)歷了揚子與華北克拉通碰撞造山作用和古太平洋板塊向歐亞大陸板塊俯沖及其相關(guān)的地質(zhì)作用，形成3條NNE向金成礦帶，自西向東分別是招遠(yuǎn)-萊州成礦帶、蓬萊-棲霞成礦帶和牟平-乳山成礦帶(圖1)。

山東省境內(nèi)已查明資源儲量的鉬礦產(chǎn)地6處，其中大型礦床1處，中型礦床1處，小型礦床4處，礦點及礦化點16處[2]。上述鉬礦床主要分布在膠東金成礦帶內(nèi)的福山、牟平、棲霞、榮成等地[3]。

杏山北銅鉬礦床位于牟平-乳山成礦帶和蓬萊-棲霞成礦帶之間，區(qū)域上位于膠東-遼東鉬成礦帶[4]，1963年至今，經(jīng)過多次勘查，已發(fā)展成一中型鉬礦床。通過研究杏山北鉬礦床區(qū)域地質(zhì)背景、成礦地質(zhì)條件、礦產(chǎn)賦存規(guī)律、礦體特征及礦石質(zhì)量等，類比膠東半島典型鉬礦床地質(zhì)特征，對于膠東半島鉬礦床尋找具有重要指導(dǎo)意義。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

杏山北鉬礦床位于膠東半島中北部，大地構(gòu)造位置處于華北地臺(Ⅰ級)、膠東隆起區(qū)(Ⅱ級)、膠北隆起(Ⅲ級)的東部，牟平-即墨斷裂與桃村-東陡山斷裂之間，桃村斷陷盆地的東北部，東鄰牟平-乳山金礦帶，西靠蓬萊-棲霞金礦帶(圖2)。

區(qū)內(nèi)出露的地層主要由前寒武紀(jì)的變質(zhì)基底(古元古代的荊山群、粉子山群)和中生代蓋層(白堊紀(jì)的沉積巖)組成。主要發(fā)育褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造。褶皺構(gòu)造包括古元古代荊山群中的褶皺變形和中生代單斜構(gòu)造。斷裂構(gòu)造主要為NE向牟平-即墨斷裂和桃村-東陡山斷裂，控制著中生代桃村凹陷的東北邊界。部分NEE向斷裂的后期(中生代)活動，對鉬成礦巖體的形成和礦化有一定的控制作用[5]。巖漿巖由新太古代的條帶狀細(xì)粒角閃黑云云英閃長巖、新元古代的偉晶不等?；◢弾r和弱片麻狀細(xì)中粒含石榴二長花崗巖及中生代的二長花崗巖類組成，大多呈巖基、巖株及巖脈狀產(chǎn)出。區(qū)內(nèi)荊山群和中生代二長花崗巖類是鉬礦的主要賦礦圍巖，與中國多數(shù)鉬礦床的形成與燕山期的構(gòu)造巖漿活動形成的中酸性小巖體具有明顯的空間相關(guān)性相吻合[6-8]。

圖1 膠東半島主要金礦床和鉬礦床分布地質(zhì)簡圖1—前寒武紀(jì)基底；2—新生代玄武巖；3—白堊紀(jì)火山巖；4—白堊紀(jì)花崗巖；5—侏羅紀(jì)花崗巖；6—晚三疊世花崗巖；7—重要斷裂；8—金礦/鉬礦

圖2 膠東半島杏山北礦區(qū)區(qū)域簡圖1—第四系；2—萊陽群林山寺組；3—粉子山群；4—荊山群；5—崖西單元；6—后野單元；7—西上寨單元；8—九曲單元；9—回龍夼單元；10—煌斑巖；11—閃長玢巖；12—偉晶巖脈；13—石英脈；14—地質(zhì)界線；15—不整合地質(zhì)界線；16—韌性斷層；17—壓扭性斷裂及產(chǎn)狀；18—性質(zhì)不明斷層；19—斷裂破碎帶；20—鉬礦

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)出露的基巖地層為古元古代荊山群，自下而上分別為冶頭組和陡崖組。其中冶頭組為賦礦層位，自下而上劃分為2段，一段是祥山段：巖性為透輝巖、透輝斜長角閃巖夾角閃(黑云)片麻巖、角閃變粒巖。二段是定國寺段：巖性為大理巖、透輝巖、斜長角閃巖、蛇紋大理巖。透輝巖往往是鉬礦床的賦礦圍巖。

礦區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造為NEE向的斷裂構(gòu)造，具有控巖控礦的作用，另有NW向和近SN向斷裂構(gòu)造。區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為二長花崗巖、煌斑巖、細(xì)晶巖和閃長玢巖等。其中偉德山超單元西上寨單元含巨斑中粒黑云二長花崗巖與古元古代荊山群冶頭組外接觸帶是鉬礦床的控礦構(gòu)造。

杏山北鉬礦床接觸帶內(nèi)共發(fā)現(xiàn)數(shù)十條矽卡巖及礦化帶，多呈NEE向展布，與地層產(chǎn)狀近一致。主要礦化蝕變類型有矽卡巖化、硅化、絹云母化、綠泥石化，金屬礦化有輝鉬礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化、磁鐵礦化等。蝕變巖主要有透輝石符山矽卡巖、石榴石矽卡巖、滑石化綠泥石化碳酸鹽化磁鐵礦化蝕變巖、黃鐵礦化綠泥石化硅化蝕變巖等。

2.2 礦體特征

杏山北鉬礦床工業(yè)礦體主要集中分布在偉德山超單元與古元古代荊山群冶頭組外接觸帶的矽卡巖和矽卡巖化蝕變巖中。全區(qū)共圈定14個鉬礦體，其中規(guī)模最大的為Ⅱ2-1鉬礦體，其次為Ⅱ4-1、Ⅲ2-1和Ⅲ1-1鉬礦體。各礦體均呈脈狀、透鏡狀賦存于礦化矽卡巖帶中，受NEE向斷裂構(gòu)造控制。集中分布在海拔160～-490m標(biāo)高之間，主要在-300m海拔標(biāo)高以上，其產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致，各個礦體大致平行排列，間距在5～30m不等。礦體多而大小差異懸殊：走向長度變化為100～500m，傾斜延深變化為90～450m，厚度變化為1.02～13.22m(圖3)。

圖3 杏山北鉬礦16號勘探線地質(zhì)剖面示意圖1—鉬礦體；2—銅礦體；3—矽卡巖帶；4—矽卡巖編號；5—礦體編號

2.3 礦石的組分和類型

礦石的礦物成分比較復(fù)雜，金屬礦物主要為輝鉬礦、黃銅礦，次為黃鐵礦、斑銅礦、輝銅礦、磁鐵礦、鈦鐵礦、磁黃鐵礦等，脈石礦物主要為石榴子石、透輝石，次為硅灰石、陽起石、方柱石、符山石、微斜長石、碳酸鹽礦物、絹云母、石英、斜長石、角閃石、綠泥石等。

礦石的主要有益組分Mo含量多為0.03%～1.00%，最高為4.81%，礦區(qū)內(nèi)平均為0.22%，另伴有Cu，F(xiàn)e，Au和Ag等多金屬。按含礦巖石類型可分為矽卡巖鉬礦石、矽卡巖銅鉬礦石、矽卡巖銅礦石、矽卡巖化花崗巖鉬礦石、矽卡巖化大理巖鉬礦石和磁鐵礦石，均為原生礦石。其中以矽卡巖鉬礦石、矽卡巖銅鉬礦石、矽卡巖銅礦石為主。按金屬礦物組分又可分為鉬礦石(輝鉬礦+磁鐵礦)、銅鉬礦石(輝鉬礦+黃銅礦+輝銅礦+黃鐵礦)、銅礦石(黃銅礦+斑銅礦+輝銅礦+黃鐵礦)、鐵礦石(磁鐵礦)。

3 與膠東地區(qū)鉬礦床對比

膠東地區(qū)鉬礦床均屬內(nèi)生礦床。按成因類型[9]分為接觸交代型礦床(矽卡巖礦床)、斑巖型礦床和巖漿熱液型礦床(表1)[10]。

矽卡巖鉬礦床是山東膠東地區(qū)重要的鉬礦床類型，儲量占90%以上。同時，膠東地區(qū)矽卡巖礦床與斑巖型礦床在成礦母巖、圍巖蝕變、礦化特征、礦石礦物成分及礦石質(zhì)量等方面具有近似的特點，但在構(gòu)造性質(zhì)、容礦巖石、產(chǎn)出部位及礦化階段方面存在較大差異，這與它們所處的圍巖條件、成礦構(gòu)造條件及燕山晚期巖漿活動密切有關(guān)(表2)，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

表1 膠東地區(qū)鉬礦床分類

表2 杏山北鉬礦床與膠東地區(qū)其他礦床特征對比

(1)中生代印支運動后，中國東部受濱太平洋構(gòu)造域的影響，進(jìn)入了大陸邊緣活動帶發(fā)展階段。地臺內(nèi)部發(fā)生了大規(guī)模的中酸性為主的火山噴發(fā)和大規(guī)?；◢弾r巖漿侵入，蓋層也發(fā)生了強烈斷裂甚至褶皺，形成一系列斷陷盆地[11]。膠東地區(qū)也依然，斷裂構(gòu)造頗為復(fù)雜，按其性質(zhì)分為EW向構(gòu)造，SN向構(gòu)造，NE向構(gòu)造，NNE向構(gòu)造及NW向構(gòu)造。EW向及NE向構(gòu)造規(guī)模宏大，在該區(qū)起骨架定型作用，明顯控制巖漿巖的分布和凹陷區(qū)沉積。其中區(qū)域性NE向主干斷裂，既是控(導(dǎo))巖構(gòu)造，也是重要的導(dǎo)礦構(gòu)造；NNE向或NW(W)向斷裂帶，其與EW向斷裂帶的交會處，是主要的儲礦構(gòu)造，主要的金屬礦床為鉬、銅和多金屬礦床[12，13]。

(2)矽卡巖礦床產(chǎn)于矽卡巖中或外接觸帶矽卡巖化的巖石中，受控于中—酸性巖漿巖與膠東群和粉子山群中大理巖、白云質(zhì)大理巖的接觸帶中，地層巖石條件是形成矽卡巖型鉬礦床的重要因素之一；斑巖型礦床產(chǎn)于花崗閃長斑巖及花崗巖內(nèi)或巖體的內(nèi)接觸帶，受EW向斷裂與NE向斷裂復(fù)合構(gòu)造控制。

(3)膠東地區(qū)巖漿活動強烈，侵入巖分布廣泛，巖石類型復(fù)雜，但以中酸性—酸性巖為主，巖性以花崗閃長斑巖、二長花崗巖為主體，時代主要為燕山期。燕山期侵入巖分為早、晚兩期。侵入于侏羅系，形成于早白堊世之前的侵入巖歸燕山早期，時限在180～140Ma；而侵入白堊系，形成于第三紀(jì)之前的侵入巖，則歸燕山晚期，時限在140～70Ma[14]。近幾年來，諸多學(xué)者應(yīng)用Re-Os，Ar-Ar，鋯石U-Pb等方法對膠東地區(qū)的主要鉬礦床及相關(guān)的花崗巖進(jìn)行了精確測試，根據(jù)已有的年代學(xué)數(shù)據(jù)，認(rèn)為膠東地區(qū)鉬礦床成礦作用分為2個階段：約120Ma和約160Ma。這說明膠東地區(qū)鉬礦床成礦作用的2個階段，與燕山期侵入巖有直接成因聯(lián)系。

4 結(jié)語

綜上所述，膠東地區(qū)具有良好的成礦地質(zhì)條件，山東典型的鉬礦床基本分布于膠東地區(qū)蓬萊-棲霞成礦帶和牟平-乳山成礦帶之間，矽卡巖型鉬礦床儲量占全省98%以上。杏山北鉬礦床產(chǎn)于偉德山超單元西上寨單元含巨斑中粒黑云二長花崗巖與古元古代荊山群冶頭組外接觸帶，為一典型矽卡巖型鉬礦床，與附近孔辛頭、冶頭、金馬山鉬礦床地質(zhì)特征基本一致，通過對礦區(qū)及周邊深部開展的可控源音頻大地電磁測深異常推斷解釋得知，偉德山超單元與荊山群冶頭組(內(nèi))接觸帶，是尋找矽卡巖型和斑巖型銅鉬礦的有利部位，也是今后重點的找礦方向，若發(fā)現(xiàn)斑巖型鉬礦，將打開該區(qū)地質(zhì)找礦的新途徑。

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