三山島斷裂帶南段地質(zhì)特征及找礦方向探討

梁學(xué)明

山東省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 招遠(yuǎn) 265400

0 引言

三山島斷裂帶位于萊州市三山島—倉上—潘家屋子一線，為膠西北三大控礦斷裂蝕變帶之一[1]。三山島斷裂由北向南控制了三山島北部海域、三山島、新立和倉上4個大至超大型破碎帶蝕變巖型金礦床。三山島金礦是發(fā)現(xiàn)最早的蝕變巖型金礦[2]，但是由于地表露頭少，深部勘探工作量缺乏，長期沒有獲得重大突破。近年來，隨著危機礦山專項、整裝勘查工程的實施，深部外圍找礦逐步進(jìn)入佳境,特別是北部海域超大型金礦床的發(fā)現(xiàn)使三山島斷裂帶深部找礦有了重大突破，為下一步找礦工作指明了方向。

本文作者將三山島斷裂帶大致分為南北兩段，倉上金礦床以北為北段，倉上金礦床以南為南段。三山島北部海域、三山島、新立金礦床位于斷裂帶北段，倉上金礦床位于斷裂帶南段。目前北段勘查工作較多，深部找礦有了重大突破，北部海域特大型金礦床已將主礦體深度控制到-1 736 m左右[1,3-4]。南段勘查工作相對較少，主要集中在淺部倉上金礦床。1991年4月山東省地質(zhì)礦產(chǎn)局第六地質(zhì)隊提交了《山東省萊州市倉上金礦床勘探中間報告》，共圈定大小礦體32個，主礦體控制標(biāo)高-250 m，累計探求金礦資源量28 415 kg。后續(xù)找礦工作再無進(jìn)展，北部海域深部找礦的重大突破為倉上金礦床深部找礦指明了方向，經(jīng)研究分析兩金礦床存在許多共同點，礦化蝕變類型一致[5-7]，斷裂蝕變帶產(chǎn)狀與礦體特征極為相似[8-9]。本文根據(jù)倉上金礦床深部尹家西北礦區(qū)最新勘查成果，結(jié)合物探資料，著重對比北部海域特大型金礦床地質(zhì)特征，對三山島斷裂帶南段找礦遠(yuǎn)景進(jìn)行淺析并圈出找礦靶區(qū)。

1 地質(zhì)背景

三山島斷裂帶南段位于萊州市北25 km處，北起倉上村南，南至潘家屋子，延入芙蓉島。該區(qū)大地構(gòu)造位置處于華北地臺膠遼地盾膠北隆起之西部，沂沭斷裂帶東側(cè)，區(qū)域上分布著名的三山島斷裂帶[3,10]。區(qū)內(nèi)地層較簡單，主要為新生代地質(zhì)體,為沿海邊和河流分布的第四系松散沉積層。區(qū)內(nèi)巖漿巖較發(fā)育，主要包括中生代燕山早期玲瓏序列、郭家?guī)X序列、新太古代五臺—阜平期馬連莊序列、棲霞片麻巖序列。北東—北北東向脆性斷裂構(gòu)造控制了區(qū)內(nèi)金礦床的展布(圖1)。

圖1 膠西北地區(qū)區(qū)域地質(zhì)略圖Fig.1 Regional geological map of northwest area of Jiaodong peninsula1.第四系；2.玄武巖；3.白堊系；4.侏羅系；5.蓬萊群；6. 粉子山群；7.太古界膠東群；8.霏細(xì)巖；9.偉德山序列；10.郭家?guī)X序列；11.文登序列；12.玲瓏序列；13.棲霞序列；14.壓扭性斷裂；15.焦家式金礦；16.玲瓏式金礦；17. 砂金礦；18.大型礦；19.中型礦；20.小型礦

2 主要成礦地質(zhì)條件

區(qū)內(nèi)地層僅為第四系松散沉積物，廣泛分布，厚度一般在10 m左右，最厚達(dá)60 m。主要為濱海相沉積物，巖性自上而下為中粗砂(3 m左右)、淤泥質(zhì)亞黏土(5 m左右)和粉砂細(xì)砂(2 m左右)。

礦區(qū)構(gòu)造以斷裂為主，規(guī)模最大的為NE向三山島—倉上斷裂，次級斷裂主要為三山島斷裂下盤的NNE-NEE向斷裂。三山島—倉上斷裂帶大部分被第四系覆蓋，僅局部出露地表。北東起自三山島鎮(zhèn)，南西至潘家屋子，兩端延入渤海，其南西端入海后在芙蓉島有出露，地表出露長12 km, 寬20～400 m。平面上呈“S”形展布[11]，總體走向40°～50°，局部可達(dá)80°，傾向南東，傾角30°～40°，局部可達(dá)80°。斷裂主要沿玲瓏序列二長花崗巖與棲霞片麻巖序列接觸帶展布。帶內(nèi)構(gòu)造巖發(fā)育，有糜棱巖、角礫巖、碎裂巖。在近斷裂破碎帶的頂板處發(fā)育有舒緩波狀的主裂面，其內(nèi)有連續(xù)而穩(wěn)定的灰色斷層泥，厚10～20 cm。糜棱巖、碎裂巖在主裂面兩側(cè)呈大致對稱的連續(xù)或不連續(xù)的帶狀分布。從階步、擦痕及構(gòu)造透鏡體分析，屬右行壓扭性斷裂[12]，在其引張啟開部位賦存有三山島、新立、倉上金礦床(圖1)。

主斷裂帶上、下盤伴生次級斷裂，一般規(guī)模不大，多屬壓扭性斷裂，礦化顯示較弱。

區(qū)內(nèi)巖漿巖廣布，以倉上斷裂帶為界,以西(下盤)為中生代燕山期玲瓏序列,以東(上盤)新太古代五臺—阜平期棲霞片麻巖序列，二者呈斷層接觸。其它地段見與馬連莊序列、郭家?guī)X序列呈侵入接觸關(guān)系。

棲霞片麻巖序列回龍夼單元，分布于構(gòu)造帶的上盤，與玲龍序列呈斷層接觸。巖性為條帶狀含角閃黑云英云閃長巖，巖石由基體和脈體兩部分組成，脈體為長英質(zhì)，基體為中細(xì)粒變輝長巖，巖石呈綠—深綠色，鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，條紋條帶狀、片麻狀構(gòu)造，主要礦物成分為角閃石(40%～50%)、斜長石(40%)和黑云母(5%)，副礦物有石榴石、磁鐵礦、鋯石等。

玲瓏序列崔召單元，呈巨大巖基狀產(chǎn)出，主要分布于三—倉斷裂帶下盤，與上盤馬連莊序列呈斷層接觸，崔召單元巖性為片麻狀中粒含黑云二長花崗巖，灰白色，中粒花崗結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，主要礦物成分為斜長石、石英、鉀長石及少量黑云母，副礦物為磷灰石、鋯石、磁鐵礦及褐鐵礦等。

3 礦體地質(zhì)特征

淺部-200 m標(biāo)高以上已圈定礦體32個，1號礦體規(guī)模最大，其它均為小礦體。-600 m標(biāo)高以下圈定礦體4個，編號為24、33、34、35號礦體。

淺部1號礦體是礦床內(nèi)的主要礦體。占以往圈定資源量的98%，礦體賦存于主裂面下0～50 m范圍內(nèi)的黃鐵絹英巖質(zhì)碎裂巖中，分布于449～547線間，長1 360 m，連續(xù)表露長630余米。467線以西，礦體最大延伸260 m，467線以東控制延伸290 m，以45°角向北東方向側(cè)伏(礦體未封閉)(圖2)。礦體受壓扭性斷裂控制，沿走向和傾向呈似板狀或脈狀舒緩波狀延展。499線以東，礦體呈板狀連續(xù)延伸，膨脹夾縮、分支復(fù)合明顯。礦體可分為上、下兩支，上支緊靠主裂面發(fā)育，為1號礦體主枝；下支為1號礦體分支，與主枝近于平行展布，局部復(fù)合。兩支相距3～15 m，中間為夾石或弱礦化巖石。499線以西，礦體呈透鏡狀或脈狀斷續(xù)延伸。礦體在459線拐彎，459線以北，走向21°～50°，傾向南東，傾角70°～88°；459線以西，走向80°～85°，傾向南東，傾角48°～60°。礦體最大厚度43.43 m，最小厚度0.3 m，平均9.98 m(圖2)。厚度變化系數(shù)98%，屬厚度不穩(wěn)定礦體。礦體單工程最高品位24.53×10-6，平均品位4.81×10-6，品位變化系數(shù)為101%，屬有用組分分布不均勻礦體。組成1號礦體的礦石較簡單，以黃鐵絹英巖質(zhì)碎裂巖為主，次為黃鐵絹英巖質(zhì)糜棱巖。礦化形式主要為浸染狀、細(xì)脈浸染狀，次為細(xì)脈狀和網(wǎng)脈狀。

24號礦體地質(zhì)特征由2個鉆孔控制，礦體產(chǎn)狀與主裂面基本一致，走向70°，傾向南東，傾角32°～41°，平均36.5°，走向長約100 m，沿勘探線最大傾斜長474 m，呈薄脈狀展布于主裂面上下20 m，479～487線，賦礦標(biāo)高在-435～-700 m范圍內(nèi)。

礦體單工程厚度0.74～1.00 m，平均0.87 m，單工程品位(1.43～21.78)×10-6，平均品位10.09×10-6。

33號礦體地質(zhì)特征由一個鉆孔控制，礦體產(chǎn)狀與主裂面基本一致，走向70°，傾向南東，傾角32°，走向長50 m，沿勘探線最大傾斜長50 m，呈薄脈狀展布于481～485線，賦礦標(biāo)高-605～-635 m范圍內(nèi)。礦體單工程厚2.44 m，單工程品位2.39×10-6。

礦石自然類型為細(xì)脈浸染狀黃鐵絹英巖質(zhì)糜棱巖、碎裂巖型礦石。礦石中金屬礦物以黃鐵礦為主、其次為方鉛礦，多沿硅質(zhì)細(xì)脈分布。黃鐵礦淡黃色，細(xì)粒浸染狀，細(xì)網(wǎng)脈狀沿礦石裂隙充填。礦石工業(yè)類型屬低硫型金礦石。主要有益組分為金，形態(tài)以粒狀為主，其次為枝杈狀，金礦物以晶隙金、裂隙金為主，金成色為806.40。礦石中伴生有益組分中銀、硫、銅、鉛含量較高，可綜合回收利用。礦石結(jié)構(gòu)有半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)，自形晶粒狀結(jié)構(gòu)和碎裂狀半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)，有時見有填隙結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、文象結(jié)構(gòu)和乳滴狀結(jié)構(gòu)等。礦石以浸染狀、脈狀、細(xì)脈浸染狀以及斑點狀構(gòu)造為主，其次為角礫狀及交錯脈狀構(gòu)造。

圖2 尹家西北地區(qū)483號勘探線地質(zhì)剖面圖Fig.2 Geological section of No.483 exploration line in the northwest area of Yinjia1.第四系；2.中細(xì)粒變輝長巖；3.二長花崗巖；4.絹英巖化變輝長巖；5.絹英巖化花崗巖；6.黃鐵絹英巖化變輝長巖質(zhì)碎裂巖；7.黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖；8.黃鐵絹英巖化碎裂巖；9.礦體；10.地質(zhì)界線；11.鉆孔編號;12.豎井編號

4 礦床成礦基本規(guī)律

4.1 礦床的區(qū)域分布和產(chǎn)出規(guī)律

礦床分布在新元古代棲霞片麻巖序列及中生代燕山期玲瓏序列內(nèi)、外接觸帶內(nèi)，受三—倉斷裂控制，在該帶上已探明的金礦床自北東向南西依次有北部海域、三山島、新立、倉上金礦床(圖3)。

4.2 三—倉斷裂控礦規(guī)律

三—倉斷裂性質(zhì)為右行壓扭性(圖4)，表現(xiàn)出如下規(guī)律：

(1)局部賦礦規(guī)律：在走向上位于方位較大的地段，在傾向上位于傾角較緩的部位，這些部位是復(fù)合控礦斷裂的引張段，有利于礦液沉淀、富集。

(2)礦體側(cè)伏規(guī)律：礦體表現(xiàn)出向北東側(cè)伏，礦體長軸與控礦斷裂斜沖方向基本一致。

(3)礦體的瓦疊及尖滅再現(xiàn)規(guī)律：倉上金礦床的北東段賦礦標(biāo)高在-600 m以上，不僅在橫向剖面上顯示有礦體的瓦疊現(xiàn)象，而且也表現(xiàn)出傾向上的尖滅再現(xiàn)規(guī)律。

圖3 研究區(qū)Ⅰ號礦體垂直投影圖Fig.3 Vertical projection of No.Ⅰore body in the study area

圖4 倉上主干斷裂成礦期活動機制示意圖Fig.4 The schematic diagram of the metallogenic mechanism of the main fault in Cangshang

4.3 礦床配套礦體的構(gòu)造巖巖性控制規(guī)律

倉上金礦床內(nèi)，在主礦體的上、下盤也產(chǎn)出一些小礦體，這些小礦體在規(guī)模、形態(tài)、礦化特點方面各不相同，而且在構(gòu)造巖性控制上也表現(xiàn)出明顯差異，即構(gòu)造強烈的糜棱巖、碎裂巖。

4.4 礦化富集規(guī)律

倉上金礦床內(nèi)不僅礦體局限在一定部位，而且礦體內(nèi)礦化也表現(xiàn)出明顯貧富差異。據(jù)以往資料，礦化貧富主要取決于礦化作用的成礦階段，即：含細(xì)粒黃鐵礦石英脈階段和含多金屬硫化物石英脈階段金礦化最強。黃鐵礦石英脈階段金礦化弱，石英-方解石階段無金礦化。

5 找礦方向探討

根據(jù)控、賦礦基本規(guī)律分析，結(jié)合現(xiàn)有勘查資料研究，三山島斷裂帶南段由淺入深，經(jīng)鉆孔控制，礦體具備分支、尖滅、再現(xiàn)特點。根據(jù)區(qū)域成礦規(guī)律[13-14]，同一斷裂帶上的北部深部勘查，攻深找盲成果顯著，尤其是新立、三山島、北部海域金礦床深部勘查取得了找礦突破，控制礦床向深部已超過1 000 m垂深。以往勘查南部在-700 m主斷裂下盤，緊靠主裂面，發(fā)現(xiàn)了24號礦體，同樣具備了由淺入深的臺階式成礦規(guī)律，故南段的深部及外圍尚有較大的找礦空間,有望在三山島斷裂南段深部找到第二礦化富集體(圖5)。

三山島斷裂帶南段的潘家屋子以西段，以往投入工作量少，斷裂帶沿走向方位有增大趨勢，可能為一引張帶段，有利于礦液沉淀、富集。筆者認(rèn)為該處應(yīng)為下一步重點找礦方向。

6 結(jié)語

三山島斷裂帶成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，該斷裂帶目前已探明三山島北部海域、三山島、新立、西嶺、倉上等大型金礦。棲霞片麻巖序列為金礦的形成提供了豐富的物質(zhì)來源，中生代燕山期玲瓏序列為金礦的形成提供了直接圍巖，三山島斷裂帶“S”型斷裂控制了礦體的分布，礦體沿傾向局布未封閉，尤其是南段的潘家屋子以西段，以往投入工作量少，繼續(xù)勘查，有望在南段取得找礦突破。

圖5 三山島地區(qū)聯(lián)合剖面圖Fig.5 The joint profile of Sanshandao area