山東萊西市下莊金礦地質(zhì)特征及構(gòu)造控礦規(guī)律

劉述敏，王 帥，史高飛，張建偉

(青島地質(zhì)工程勘察院，山東 青島 266071)

下莊金礦是在招平斷裂帶南段新發(fā)現(xiàn)的隱伏小型蝕變巖型金礦。它的發(fā)現(xiàn)是克服地表及淺部找礦信息不足，在成礦規(guī)律總結(jié)和成礦預(yù)測基礎(chǔ)上利用鉆探進(jìn)行深部驗證的結(jié)果。它的發(fā)現(xiàn)對招平斷裂帶南段金礦找礦有著重要的指示意義。

1 成礦地質(zhì)背景

下莊金礦區(qū)位于萊西市西北約30km南墅鎮(zhèn)。構(gòu)造單元上位于膠北隆起(Ⅲ4)，玲瓏斷隆(Ⅳ11)與煙臺-棲霞斷隆(Ⅳ12)交接部位，以招平斷裂為界，東為南墅凸起(Ⅴ133)，西為玲瓏凸起(Ⅴ125)[1]。南墅凸起主要出露古元古代荊山群變質(zhì)地層，劃分為祿格莊組、野頭組和陡崖組，玲瓏凸起出露中生代晚侏羅世玲瓏花崗巖。

招平斷裂帶是膠北隆起區(qū)規(guī)模最大的區(qū)域斷裂，北起龍口顏家溝，南至平度山旺，全長120km，寬100～300m，走向呈S型，方位30～50°，局部10～20°，傾角30～70 °，由主干斷裂及次級斷裂構(gòu)造系統(tǒng)組成，是主要的控礦斷裂[2]。

招平成礦帶是膠北金礦集中區(qū)最主要的成礦帶，目前已探明的有東風(fēng)、臺上、大尹格莊、姜家窯、夏甸等特大-大型金礦，發(fā)現(xiàn)有山后、張格莊、南墅等金礦床點，下莊金礦分布于成礦帶的南段(圖1)。

1-第四系；2-中生代；3-古元古宙；4-太古宙；5-侏羅紀(jì)玲瓏花崗巖；6-燕山期郭家?guī)X花崗巖；7-燕山晚期侵入巖；8-呂梁期侵入巖；9-太古宙侵入巖；10-印支期花崗巖；11-實際。推測斷層；12-不整合地質(zhì)界線；13-金礦床；14-礦區(qū)位置。

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)地層出露荊山群野頭組，為一套低角閃巖相變質(zhì)的火山碎屑巖及碳酸鹽巖，其巖性組合分為兩個巖性段，下部為祥山變粒巖段，以黑云變粒巖為主，夾斜長角閃巖、黑云斜長片麻巖、含石墨斜長片麻巖等；上部為定國寺大理巖段，是大理巖飾材及透輝巖礦的賦存層位。

2.2 侵入巖

礦區(qū)侵入巖種類較單一，主要發(fā)育中生代晚侏羅世玲瓏花崗巖方勾山細(xì)粒含黑云二長花崗巖和郭家店中粗粒二長花崗巖。與成礦最密切的是方勾山細(xì)粒含黑云二長花崗巖，侵入了荊山群變質(zhì)地層，接觸帶常發(fā)生混合巖化，形成了金的初步富集，成為金礦成礦的有利圍巖。

2.3 構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)招平斷裂組由四條斷裂組成，主干斷裂為花崗巖與地層的分界斷裂(圖2)，其下盤花崗巖中發(fā)育兩條與之平行的次級斷裂，有石英脈充填，上盤地層中發(fā)育與主裂面銳角相交的次級斷裂，常有石墨化斷層泥，角礫巖也很發(fā)育。

1-第四系；2-荊山群野頭組定國寺段；3-荊山群野頭組祥山段；4-郭家店中粗粒二長花崗巖；5-方勾山中細(xì)粒黑云母二長花崗巖；6-絹英巖化碎裂狀花崗巖；7-黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖；8-鉀化絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖；9-壓扭性斷層及產(chǎn)狀；10-地質(zhì)界線；11-蝕變帶編號。

在礦區(qū)，主裂面走向變化較大，呈反“S”形，由南向北走向由50°變?yōu)?0°，出礦區(qū)向北漸變?yōu)榻媳毕?，南部傾角陡，南東傾73°左右，北部緩，傾角45°左右。主裂面附近發(fā)育幾厘米～幾十厘米的碎粒巖，局部有斷層泥，上盤為變質(zhì)巖質(zhì)角礫巖、構(gòu)造片巖、碎裂狀巖石等，北部的主裂面上盤有產(chǎn)狀與斷裂帶基本一致的煌斑巖脈穩(wěn)定產(chǎn)出；下盤為花崗質(zhì)碎裂巖、碎裂狀花崗巖等，這些構(gòu)造巖帶的寬度一般在200～400m左右,金礦化就發(fā)育在這些蝕變的構(gòu)造巖帶內(nèi)。

2.4 蝕變帶特征

蝕變巖帶是在構(gòu)造巖帶的基礎(chǔ)上，經(jīng)后期熱液作用改造而形成的，所以與構(gòu)造帶的分布及產(chǎn)狀具有一致性，構(gòu)造巖的破碎程度往往也決定了蝕變巖的蝕變強度。

在下莊礦區(qū)，蝕變可分為二個階段，早期富鉀流體與主裂面下盤的花崗質(zhì)構(gòu)造巖發(fā)生了廣泛的交代作用，形成寬大的鉀化帶，其范圍包括了主裂面以下400～600m的寬度。鉀化蝕變后，受構(gòu)造作用，在鉀化帶內(nèi)形成一系列次生的張性斷裂裂隙，沿這些斷裂裂隙大量含礦熱液涌入，交代兩側(cè)的巖石，暗色礦物蝕變?yōu)榻佋颇?，析出的鐵與熱液中的硫結(jié)合形成黃鐵礦，長石蝕變?yōu)槭⒑徒佋颇?，形成黃鐵絹英巖(化)帶。

下莊礦區(qū)主裂面下盤的鉀化帶內(nèi)疊加了4條黃鐵絹英巖(化)蝕變帶(圖3)，分別為①-1、①-2、①-3、①-4，受次生的張性斷裂裂隙控制，平行展布，間隔30～60m，越遠(yuǎn)離主裂面規(guī)模和蝕變強度由強變?nèi)酰鋵挾纫来巫冋?、蝕變強度由黃鐵絹英巖漸變?yōu)辄S鐵絹英巖化巖石。其中，規(guī)模最大、蝕變最強的是①-2號黃鐵絹英巖(化)蝕變帶，其產(chǎn)狀與主裂面產(chǎn)狀一致，長720m、寬30～45m，由灰綠色、淺灰綠色、斑雜狀灰綠色的黃鐵絹英巖及兩側(cè)的絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖組成。

圖3 下莊礦區(qū)2勘探線地質(zhì)剖面圖

由于受斷層泥阻隔，主裂面上盤的構(gòu)造巖中幾乎看不到鉀化及絹英巖化蝕變，但角礫巖中常見到硅質(zhì)膠結(jié)，在碎裂狀大理巖及石墨片巖中發(fā)育團(tuán)塊狀、星點狀黃鐵礦，這些蝕變可能與變質(zhì)熱液作用有關(guān)。

3 礦床地質(zhì)

3.1 礦體特征

礦體都賦存于主裂面下盤的蝕變巖帶內(nèi)。全為盲礦體。走向上基本連續(xù)，形態(tài)較為簡單，呈薄脈狀。有數(shù)量多，規(guī)模小、厚度薄、品位變化大的特點，延深方向具有向深部厚度變厚，品位變富的趨勢(圖3)。

工程圈定8個金礦體，主礦體為Ⅰ-2號礦體，金金屬量占礦區(qū)金金屬量的45%，主要礦體特征如下文所示。

Ⅰ-1-1號礦體：由4個鉆孔工程控制，埋深70～450m。礦體賦存于Ⅰ-1號礦化蝕變帶中，形態(tài)呈脈狀，走向北東40°，傾向南東，傾角52°～73°，走向長550m，傾向延伸80m，厚度一般0.80～2.12m，平均厚度1.38m，金品位1.00～12.20×10-6，平均品位3.56×10-6。

Ⅰ-1-2號礦體：由4個鉆孔工程控制，埋深130～400m。礦體賦存于Ⅰ-1號礦化蝕變帶中，形態(tài)呈脈狀，走向北東40°，傾向南東，傾角45°左右。走向長560m，傾向延伸80m，厚度一般0.80～5.30m，平均厚度2.17m，厚度變化系數(shù)為68%，厚度變化穩(wěn)定，金品位0.05～2.90×10-6，平均品位1.44×10-6，金品位變化系數(shù)為61%，金組分分布均勻。

Ⅰ-2號礦體：由5個鉆孔工程控制，賦礦標(biāo)高150～380m。礦體賦存于Ⅰ-2號礦化蝕變帶中，形態(tài)呈脈狀，走向北東40°，傾向南東，傾角52°～60°。走向長540m，傾向延伸200m，厚度一般0.80～1.41m，平均厚度0.94m，厚度變化系數(shù)為30%，厚度變化穩(wěn)定，金品位1.50～20.00×10-6，平均品位4.48×10-6，金品位變化系數(shù)為163%，金組分分布不均勻。

Ⅰ-3-2號礦體：由2個鉆孔工程控制，埋深280～460m。礦體賦存于Ⅰ-3號礦化蝕變帶中，形態(tài)呈脈狀，走向北東40°，傾向南東，傾角52°～73°。礦體走向長約260m，傾向延伸約80m，厚度一般0.80m，平均厚度0.80m，金品位1.30～1.60×10-6，平均品位1.45×10-6。

Ⅰ-4號礦體：由2個鉆孔工程控制，埋深370～450m，礦體形態(tài)呈脈狀，走向北東40°，傾向南東，傾角52°～60°。礦體走向長約200m，傾向延伸約80m，厚度一般0.80m，平均厚度0.80m，金品位2.10～6.80×10-6，平均品位4.45×10-6。

Ⅰ-5號礦體：由1個鉆孔控制，埋深650～700m。礦體形態(tài)呈脈狀，走向近南北，傾向南東，傾角60°。礦體走向長約80m，傾向延伸約80m，厚度一般0.92m，平均厚度0.92m，金品位6.30×10-6，平均品位6.30×10-6。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石礦物成分

礦石中主要金屬礦物有：黃鐵礦，少量黃銅礦、輝鉬礦及方鉛礦，非金屬礦物主要有石英、絹云母、長石、方解石等。礦石中金礦物主要為自然金，其次為銀金礦，自然金以粒狀為主，其次為枝叉狀和脈狀，以細(xì)粒和微粒金為主。

3.2.2 礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要有自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂狀結(jié)構(gòu)。自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)的特征是礦石中金屬礦物主要由黃鐵礦組成，其晶粒具有發(fā)育完整或者不夠完整的結(jié)晶外形。碎裂狀結(jié)構(gòu)是礦石中早生成的粗晶黃鐵礦受力產(chǎn)生破碎。

礦石構(gòu)造主要有浸染狀構(gòu)造、脈狀網(wǎng)脈狀構(gòu)造；其次有細(xì)脈浸染狀、團(tuán)塊狀等構(gòu)造。黃鐵礦等金屬硫化物零星分布于脈石礦物集合體中形成浸染狀構(gòu)造；黃鐵礦或石英呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀集合體分布于脈石礦物集合體中形成脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造。

3.2.3 礦石類型

礦石中硫的平均含量為1.84×10-2，工業(yè)類型屬于低硫型礦石。礦體全為盲礦體，位于氧化帶之下，自然類型為原生礦石。

按礦石礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等特征將礦石的成因類型分為浸染狀、細(xì)脈浸染狀黃鐵絹英巖質(zhì)碎裂巖型及細(xì)脈網(wǎng)脈狀黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖型金礦石兩種類型，前一類型金礦石是主要成因類型，礦石呈灰綠-暗灰色，具自形、半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)，浸染狀、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造。后一類型金礦石呈淺粉紅色、淺灰色，具半自形晶粒結(jié)構(gòu)，細(xì)脈、網(wǎng)脈狀構(gòu)造。

3.3 圍巖蝕變

礦體圍巖蝕變?yōu)椴煌潭鹊狞S鐵絹英巖化，另有鉀化、硅化、綠泥石化等蝕變作用。

鉀長石是破碎蝕變帶內(nèi)一種高溫?zé)嵋衡涃|(zhì)交代作用，是斜長石經(jīng)鉀質(zhì)交代形成鉀長石的作用。它多分布于斷裂面下盤整個破碎帶內(nèi)。是成礦早期的熱液蝕變。

硅化是區(qū)內(nèi)常見的蝕變之一，發(fā)育于主裂面下盤較遠(yuǎn)部位的碎裂狀花崗巖中，與礦化關(guān)系較為密切。

黃鐵絹英巖化是與礦化關(guān)系最為密切的蝕變。它是中酸性花崗質(zhì)巖石或富含長石礦物的其他巖石，在中低溫富堿質(zhì)熱液作用下，首先暗色礦物變?yōu)榻佋颇?，繼而鉀長石與斜長石先后蝕變成小鱗片狀絹云母和微粒石英。而暗色礦物蝕變成絹云母時，所析出的鐵與熱液中的硫結(jié)合生成散點狀黃鐵礦。它是絹云母化、硅化和黃鐵礦化的統(tǒng)稱，與金礦有著密切的時空關(guān)系。

綠泥石化是內(nèi)少見而且分布不均勻的一種蝕變，多出現(xiàn)于花崗巖與地層接觸帶附近。

3.4 礦床成因

根據(jù)礦體特征、礦石類型、圍巖蝕變及成礦地質(zhì)條件，礦床應(yīng)屬小型的焦家式破碎帶蝕變巖型金礦床。其成因類型為白堊紀(jì)早期的深熔殼幔混合巖漿期后熱液礦床[3]。

據(jù)區(qū)域研究成果表明膠東太古-元古代變質(zhì)巖系及侏羅紀(jì)殼源重熔花崗巖為膠東金礦的“礦源巖系”[3]；早白堊的郭家?guī)X花崗巖形成促使了成礦物質(zhì)活化、遷移；斷裂構(gòu)造為成礦熱液提供了通道，廣泛發(fā)育的碎裂巖帶是成礦物質(zhì)的局部富集的有利場所。主成礦階段溫壓條件在240～300℃和45～100MPa之間，成礦年齡位于122～113Ma之間[2,4]。

4 成礦規(guī)律

4.1 構(gòu)造控礦規(guī)律

下莊金礦受“S”型招平斷裂帶控制，在走向上位于構(gòu)造轉(zhuǎn)折部位，礦區(qū)南部斷裂走向北東東50°，北部走向北北東20°，從南向北斷裂產(chǎn)狀由陡變緩，礦體就定位于產(chǎn)狀變化部位。

與招平斷裂帶控制的其他礦床一樣，下莊礦床的金礦體也都賦存于招平斷裂帶的下盤，呈礦體群產(chǎn)出，產(chǎn)狀與主裂面一致，越遠(yuǎn)離主裂面，礦體由密變疏，規(guī)模依次變小，但品位似有變高之趨勢。主礦體規(guī)模相對較大且連續(xù)，賦存于主裂面之下20～40m的黃鐵絹英巖或黃鐵絹英化碎裂巖帶內(nèi)，其他礦體位于其之下間隔平行產(chǎn)出。不管是主礦體還是次要礦體，均為隱伏礦體，最小埋深在150m以上，沿傾向向深部規(guī)模逐漸增大。

4.2 找礦方向

南段的山旺-釣魚臺一帶，屬招平斷裂帶“S”型的尾部，自南向北斷裂走向由45°轉(zhuǎn)為20°，西北側(cè)有受次級斷裂控制的石英脈金礦體，斷裂下盤碎裂狀花崗巖中廣泛發(fā)育鉀化及絹英巖化，并賦存有金礦(化)體。因此，這一帶已具備較好的成礦地質(zhì)條件，應(yīng)加強斷裂帶內(nèi)蝕變巖型金礦的找礦工作。與之成礦地質(zhì)條件基本相似的還有北黃同-宅科，斷裂沿走向發(fā)生了轉(zhuǎn)折，過去在這一地區(qū)也進(jìn)行過鉆探工作，但對構(gòu)造巖帶的劃分出現(xiàn)分岐，習(xí)慣將主裂面劃定在上盤構(gòu)造角礫巖發(fā)育處，而忽視了玲瓏花崗巖與荊山群變質(zhì)地層之間的斷裂接觸面，以致于鉆孔未進(jìn)入主裂面之下的花崗質(zhì)碎裂巖，今后工作應(yīng)重點放在主裂面下盤的花崗質(zhì)碎裂巖，用深孔尋找隱伏礦體。

5 結(jié)論

下莊金礦床是招平斷裂帶南段受構(gòu)造控制的破碎帶蝕變巖型焦家式金礦，礦體賦存于主裂面之下碎裂蝕變巖帶內(nèi)，平行主裂面呈群脈狀產(chǎn)出，礦石主要浸染狀、細(xì)脈浸染狀黃鐵絹英巖質(zhì)碎裂巖型。礦床成因為中溫?zé)嵋旱V床，受構(gòu)造控制，構(gòu)造產(chǎn)狀變化部位是成礦的有利部位。今后應(yīng)注意山旺-釣魚臺段、北黃同-宅科段及下莊-南墅礦床深部及外圍深

部工程驗證工作。

[1] 宋明春，等.山東省地質(zhì)礦產(chǎn)圖集[M].濟(jì)南:山東省地圖出版社,2012.

[2] 宋明春,崔書學(xué),伊丕厚,等.膠西北金礦集中區(qū)深部大型-超大型金礦找礦與成礦模式[M].北京:地質(zhì)出版社,2010.

[3] 李士先,劉長春，等.膠東金礦地質(zhì)[M].北京:地質(zhì)出版社,2007.

[4] 李洪奎,禚傳源,耿科,等.膠東金礦成礦構(gòu)造背景探討[J].山東國土資源,2012,28(1):5-13.