山東省棲霞臺(tái)前地區(qū)控礦構(gòu)造與找礦預(yù)測(cè)

廖小明 史宏江 孫曉東 許凱磊 王翠彭 吳佩鍵 李棟

摘要：膠東金礦集區(qū)是中國(guó)最大的金礦集區(qū)，具有良好的金成礦地質(zhì)背景。膠東金礦集區(qū)內(nèi)金礦床具有新太古界地層、中生代侵入巖及斷裂共同耦合控礦特征。臺(tái)前地區(qū)位于膠東金礦集區(qū)內(nèi)，具有良好的成礦條件，已發(fā)現(xiàn)金礦床（點(diǎn)）受斷裂控制明顯。通過解析臺(tái)前地區(qū)控礦斷裂的幾何特征、力學(xué)性質(zhì)、期次劃分，并與招平斷裂進(jìn)行對(duì)比，結(jié)合典型礦床構(gòu)造控礦特征及礦體賦存規(guī)律，對(duì)成礦規(guī)律進(jìn)行了總結(jié)，統(tǒng)計(jì)了成礦要素，指出馬疃地區(qū)、馬家疃地區(qū)具有良好的找礦潛力。

關(guān)鍵詞：臺(tái)前—陡崖斷裂;控礦構(gòu)造;金礦床;找礦預(yù)測(cè);膠東金礦集區(qū)

中圖分類號(hào)：TD15?P618.51文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-1277（2020）06-0007-07doi：10.11792/hj20200603

臺(tái)前地區(qū)位于山東省膠東半島棲霞市，是膠東金礦集區(qū)的重要組成部分。隨著對(duì)膠東金礦集區(qū)研究的逐漸加深，前人提出了“膠東金集區(qū)內(nèi)金礦床（點(diǎn)）沿中生代形成的北東向構(gòu)造帶與基底北西向主干韌性剪切帶交匯復(fù)合地段集中分布，形成了宏觀上金礦床（點(diǎn)）東西呈帶、南北成串、集中成片的分布特征[1]”的觀點(diǎn)。近年來，在臺(tái)前地區(qū)圍繞臺(tái)前—陡崖斷裂開展了一系列的找礦勘查工作，取得了重大找礦突破，發(fā)現(xiàn)了笏山—西陡崖大型金礦床。本文通過總結(jié)近幾年的找礦勘查成果，對(duì)臺(tái)前地區(qū)開展控礦構(gòu)造研究和成礦預(yù)測(cè)分析，以期為進(jìn)一步找礦提供理論支撐。

1?區(qū)域地質(zhì)背景

臺(tái)前地區(qū)位于膠東半島中北部，大地構(gòu)造位置位于華北板塊（Ⅰ）膠遼隆起（Ⅱ）膠北隆起（Ⅲ）膠北斷?。á簦肌R連莊凸起（Ⅴ）內(nèi)。區(qū)域出露地層主要有古元古界粉子山群變粒巖系及白堊系萊陽(yáng)群砂礫巖系（見圖1）。區(qū)域內(nèi)花崗巖、片麻巖系出露廣泛。其中，中生代花崗巖與金成礦關(guān)系密切。

區(qū)域發(fā)育北東向深大斷裂，自西向東形成三山島—倉(cāng)上、龍口—萊州、招平、臺(tái)前—陡崖、桃村—即墨、金牛山—乳山、威海—文登7條斷裂。近東西向基底構(gòu)造與晚期北東向構(gòu)造交匯處，是膠東金礦集區(qū)重要的金、銅、鉬等多金屬成礦地段[2]。區(qū)域成礦條件優(yōu)越，已發(fā)現(xiàn)超大型、大型典型金礦床有三山島金礦床、焦家金礦床、臺(tái)上金礦床、大尹格莊金礦床、笏山—西陡崖金礦床、金青頂金礦床等。

2?研究區(qū)地質(zhì)特征及構(gòu)造解析

2.1?研究區(qū)地質(zhì)特征

研究區(qū)內(nèi)地層總體呈北東向展布（見圖2），出露地層主要為粉子山群祝家夼組（Ht）黑云變粒巖、長(zhǎng)石石英巖，為一套遭受綠片巖相—低角閃巖相變質(zhì)的碎屑巖—泥巖—碳酸鹽巖建造，受一系列北東向斷裂右行錯(cuò)斷，巖石支離破碎，很不連續(xù)。在研究區(qū)北部有少量蓬萊群豹山口組（Nh1b）板巖出露，呈明顯層狀、互層狀產(chǎn)出。此外，沿河道、溝谷分布第四系（Q）;研究區(qū)內(nèi)巖漿巖十分發(fā)育，多呈巖基、巖株?duì)町a(chǎn)出，主要出露新太古代棲霞序列回龍夼單元英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖（Ar3γδοQh）、譚格莊序列牟家單元片麻狀細(xì)粒奧長(zhǎng)花崗巖（Ar3γοTm），以及中生代玲瓏序列大莊子單元含斑中粗粒二長(zhǎng)花崗巖（J3ηγLd），中生代花崗巖是區(qū)內(nèi)的主要賦礦圍巖。研究區(qū)內(nèi)斷裂極為發(fā)育，不同時(shí)期、不同產(chǎn)狀、不同規(guī)模的斷裂遍布研究區(qū)，按走向主要分為北北東向、北東向及北西向3組（見表1），各斷裂均發(fā)育不同程度的礦化、蝕變。其中，臺(tái)前—陡崖斷裂和棲霞斷裂為區(qū)域性斷裂，棲霞斷裂僅在研究區(qū)東部邊緣局部出露，臺(tái)前—陡崖斷裂縱貫整個(gè)研究區(qū)，為主要成礦斷裂，沿?cái)嗔岩寻l(fā)現(xiàn)多個(gè)金礦床（點(diǎn)）。

2.2?構(gòu)造解析

臺(tái)前—陡崖斷裂縱貫整個(gè)研究區(qū)，走向30°～40°，傾向南東，傾角20°～45°，目前研究區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)該斷裂最大寬度約600 m，局部膨脹收縮、波狀起伏明顯，斷裂面往往沿各種巖體接觸帶或其附近分布，下盤發(fā)育北東向次級(jí)斷裂和少量近東西向次級(jí)斷裂。該斷裂內(nèi)主要發(fā)育糜棱巖、構(gòu)造角礫巖、硅化碎裂巖等（見圖3），蝕變發(fā)育硅化、絹英巖化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、綠泥石化、高嶺土化等。該斷裂具有多期構(gòu)造活動(dòng)疊加改造特征，早期以韌性變形為主，主要形成灰綠色糜棱巖和硅化碎裂巖;中期顯示為張性，主要標(biāo)志是斷裂內(nèi)的構(gòu)造角礫成分主要是早期的糜棱巖及部分圍巖;晚期則具有明顯的壓扭性特征，形成大量灰白色糜棱巖和硅化碎裂巖，局部有早期產(chǎn)物殘留的透鏡體[3]。

區(qū)域斷裂平面分布特征顯示，影響區(qū)域成礦的斷裂均呈北北東向或北東向展布（見圖4），自西向東依次分布有三山島—倉(cāng)上、焦家、招平、臺(tái)前—陡崖、桃村—即墨、金牛山—乳山等斷裂。呈北東向展布的臺(tái)前—陡崖斷裂與三山島—倉(cāng)上斷裂、焦家斷裂、招平斷裂呈近于等間距排列，顯示出統(tǒng)一構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)下剛性塊體受橫向擠壓橫斷的動(dòng)力學(xué)特征，揭示臺(tái)前—陡崖斷裂具有同期成礦的構(gòu)造活動(dòng)特點(diǎn)[3]。臺(tái)前—陡崖斷裂展現(xiàn)的構(gòu)造特征也顯示出其與膠東地區(qū)其他控礦構(gòu)造具有相似性。通過與招平斷裂進(jìn)行對(duì)比（見表2），臺(tái)前—陡崖斷裂具有與招平斷裂相似的構(gòu)造特征和成礦背景。因此，臺(tái)前—陡崖斷裂應(yīng)同樣具有導(dǎo)礦、控礦、賦礦屬性，應(yīng)為臺(tái)前地區(qū)控礦構(gòu)造。

3?典型礦床構(gòu)造控礦分析

臺(tái)前—陡崖斷裂為研究區(qū)主要的控礦、容礦構(gòu)造，斷裂內(nèi)熱液礦化普遍發(fā)育，沿?cái)嗔岩寻l(fā)現(xiàn)多個(gè)礦床（點(diǎn)）。其中，典型金礦床為臺(tái)前金礦床和笏山—西陡崖金礦床。礦體主要賦存于臺(tái)前—陡崖斷裂下盤北東向含礦蝕變帶內(nèi)，臺(tái)前金礦區(qū)位于笏山—西陡崖金礦區(qū)沿臺(tái)前—陡崖斷裂走向延伸的南西部（見圖5）。此外，西陡崖6-1號(hào)、9-1號(hào)礦體則賦存于該斷裂下盤近東西向次級(jí)斷裂內(nèi)。通過前期的找礦勘查工作，總結(jié)礦體富集主要有以下幾點(diǎn)特征：①主礦體走向與臺(tái)前—陡崖斷裂走向基本一致（見表3）;走向上，礦體形態(tài)多呈脈狀、透鏡狀，具尖滅再現(xiàn)、分支復(fù)合特征;②礦體多位于臺(tái)前—陡崖斷裂下盤中生代二長(zhǎng)花崗巖與老變質(zhì)巖接觸帶附近的中生代二長(zhǎng)花崗巖內(nèi)發(fā)育的斷裂內(nèi);③多為隱伏礦體，地表礦體沿走向未出露或出露規(guī)模較小、不連續(xù)，深部礦體沿走向延伸較大;④礦體傾角與臺(tái)前—陡崖斷裂傾角基本一致，且深部礦體延深傾角隨臺(tái)前—陡崖斷裂傾角變化局部變緩或變陡（見圖6），礦體在傾向上多呈脈狀、透鏡狀，膨脹狹縮、分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)的特點(diǎn)更為明顯;⑤礦體傾角由陡變緩處礦體厚度增加，品位提高;⑥中生代二長(zhǎng)花崗巖與新太古代變質(zhì)巖系接觸帶附近，當(dāng)有斷裂通過時(shí)，該處礦體厚度變大、品位提高或有多條平行礦體產(chǎn)出。

4?成礦規(guī)律

4.1?成礦地質(zhì)作用

結(jié)合研究區(qū)內(nèi)典型金礦床——笏山—西陡崖金礦床成礦特征，認(rèn)為成礦環(huán)境、構(gòu)造背景、礦化、蝕變是成礦的重要要素，巖石結(jié)構(gòu)、巖石類型、成礦時(shí)代、控礦構(gòu)造等為必要要素（見表4）。

研究區(qū)內(nèi)典型金礦床為中低溫?zé)嵋盒徒鸬V床，出露主要巖性為二長(zhǎng)花崗巖，呈中細(xì)?！摺郀睢职呓Y(jié)構(gòu)，初步判斷與金成礦作用相關(guān)的成礦地質(zhì)體為玲瓏巖體[2-3，9]。

研究區(qū)內(nèi)主要成礦構(gòu)造為臺(tái)前—陡崖斷裂，該斷裂帶發(fā)育在玲瓏巖體與棲霞英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖接觸帶附近，巖石組合為糜棱巖、構(gòu)造角礫巖和硅化碎裂巖等，具有舒緩波狀，壓扭性特點(diǎn)。

研究區(qū)內(nèi)蝕變主要為鉀長(zhǎng)石化、絹英巖化、硅化、碳酸鹽化等熱液蝕變，礦石類型主要為破碎帶蝕變巖型。研究區(qū)內(nèi)蝕變-礦化事件時(shí)序?yàn)椋衡浕佊r化/硅化/石英硫化物脈→方解石脈。在主干斷裂下盤，由斷裂向外其蝕變類型為絹英巖化、硅化、鉀化，受主干斷裂下盤的次級(jí)斷裂控制，在遠(yuǎn)離主干斷裂的花崗巖內(nèi)亦發(fā)育脈狀絹英巖化和脈狀硅化[2-3，9]。

4.2?成礦規(guī)律

研究區(qū)經(jīng)歷了中生代復(fù)雜成巖成礦演化過程，形成了一系列中小型金礦床。金礦床的形成往往受多種因素控制，反映其時(shí)空分布無不受區(qū)域性構(gòu)造和巖漿巖侵入活動(dòng)制約。通過綜合分析膠東地區(qū)主要巖體和金礦床的同位素年齡數(shù)據(jù)，認(rèn)為膠東地區(qū)金成礦作用明顯集中于115.0～122.5 Ma[10-11]。在空間分布上，蝕變、礦化分帶往往與構(gòu)造分帶協(xié)調(diào)對(duì)應(yīng)，呈現(xiàn)三位一體特征。

4.2.1?控礦規(guī)律

研究區(qū)侵入巖、構(gòu)造兩大因素對(duì)金礦床類型及分布的控制顯示出明顯的規(guī)律性。

1）玲瓏、郭家?guī)X巖體對(duì)金礦床的控制明顯。絕大多數(shù)金礦床分布于這兩大巖體的周邊及內(nèi)部，即使未直接分布于其內(nèi)，也與巖體的距離不遠(yuǎn)：棲霞金礦床分布于棲霞片麻巖內(nèi)，但距離北部郭家?guī)X巖體并不遠(yuǎn)[12];笏山—西陡崖金礦床直接賦存于玲瓏巖體內(nèi)，顯示了玲瓏、郭家?guī)X巖體對(duì)金礦床形成的整體控制作用。

2）區(qū)域上，北東向斷裂對(duì)金礦床的控制作用非常明顯。金礦床賦存于北東向斷裂內(nèi)，且多數(shù)位于斷裂下盤，具有大斷裂控制大型金礦床，中、小型斷裂控制中小型金礦床的特點(diǎn)。臺(tái)前—陡崖斷裂控制著研究區(qū)內(nèi)笏山—西陡崖金礦床及臺(tái)前金礦床的分布，次級(jí)斷裂內(nèi)僅賦存小型金礦床或金礦（化）點(diǎn)。

4.2.2?礦床空間分布與變化規(guī)律

區(qū)域上，北東向斷裂疊加在近北西向基底壓性構(gòu)造之上，北東向斷裂成礦前經(jīng)歷了左行壓扭作用，成礦期經(jīng)歷了右行張扭作用，成礦后又經(jīng)歷了左行壓扭作用[12]。因此，金礦床（點(diǎn)）在區(qū)域分布上表現(xiàn)出南北成帶、東西成行、交匯集中成片的分布規(guī)律。研究區(qū)內(nèi)金礦床在空間分布上，主要分布于玲瓏巖體和棲霞片麻巖接觸帶的臺(tái)前—陡崖斷裂中。金礦床在空間分布上與玲瓏巖體關(guān)系更為密切。

4.2.3?礦體產(chǎn)出規(guī)律

1）礦體的側(cè)伏規(guī)律。由于受成礦時(shí)右行張扭性控礦構(gòu)造控制，研究區(qū)內(nèi)礦體普遍延深大于延長(zhǎng)，產(chǎn)狀基本一致、受斷裂控制的礦體側(cè)伏方向具有一致性：笏山—西陡崖金礦床與臺(tái)前金礦床受走向北東、傾向南東的斷裂控制，礦體呈現(xiàn)向南西側(cè)伏的現(xiàn)象[2-3，9]。

2）礦體賦存在控礦斷裂的引張擴(kuò)容段。平面上，斷裂走向方位角增大地段是適宜成礦物質(zhì)富集的引張擴(kuò)容空間[2，9];斷裂交匯處、主斷裂分支復(fù)合處是成礦的有利部位，其中靠近主干斷裂的位置更有利于礦體的賦存。剖面上，斷裂傾角變化部位常形成厚大礦體。

3）礦體尖滅再現(xiàn)、分支復(fù)合規(guī)律。笏山—西陡崖金礦區(qū)常見礦體有尖滅再現(xiàn)特點(diǎn)，是受斷裂擴(kuò)容空間及熱液脈動(dòng)式運(yùn)移的影響形成的，更深層次原因是礦體賦存空間形態(tài)規(guī)模的不穩(wěn)定性，一般來說是局部擴(kuò)容空間礦體較為厚大，擠壓空間則變薄甚至礦化中斷[2，9，12]。因此，平面上沿礦體走向延伸方向出現(xiàn)礦化的強(qiáng)弱交替變化，礦體間形成無礦間隔;剖面上，受斷裂應(yīng)力性質(zhì)及熱液活動(dòng)影響，礦體傾向深部延深上出現(xiàn)尖滅再現(xiàn)，形象地把這種成礦方式稱為階梯式成礦[11]。

4.3?找礦標(biāo)志

1）構(gòu)造標(biāo)志：北東向、北北東向和北西向斷裂，尤其是脆性斷裂和韌性剪切帶疊加部位是成礦的有利地帶;臺(tái)前—陡崖斷裂是區(qū)域性導(dǎo)礦、控礦、容礦構(gòu)造，在其下盤發(fā)育與主斷裂大致平行的北東向及近東西向次級(jí)斷裂是成礦有利地段。

2）巖性界面標(biāo)志：在膠東地區(qū)，中生代二長(zhǎng)花崗巖與金成礦關(guān)系極為密切，臺(tái)前—陡崖斷裂沿新太古代老變質(zhì)巖和中生代二長(zhǎng)花崗巖接觸帶及附近分布，已發(fā)現(xiàn)的典型金礦床位于接觸帶附近，是賦礦有利部位，中生代二長(zhǎng)花崗巖內(nèi)部及其外接觸帶復(fù)雜的脈巖高密集區(qū)，亦是成礦有利地段。

3）礦化蝕變標(biāo)志：含礦蝕變帶受構(gòu)造控制，具多期性、分帶性，蝕變強(qiáng)度由含礦蝕變帶中部向兩側(cè)逐漸減弱;成礦前蝕變主要為鉀化、青磐巖化，在構(gòu)造外圍形成一個(gè)龐大的面形含礦蝕變帶，是金礦區(qū)外圍的找礦標(biāo)志;成礦期蝕變主要沿?cái)嗔逊植迹饕泄杌?、絹云母化、黃鐵礦化，三者往往組成黃鐵絹英巖，是找礦的直接標(biāo)志。

5?找礦預(yù)測(cè)

1）研究區(qū)內(nèi)臺(tái)前—陡崖斷裂縱貫全區(qū)，臺(tái)前金礦床和笏山—西陡崖金礦床為典型金礦床，已圈定的臺(tái)前主礦體沿走向的北東部未封閉;同樣，笏山主礦體沿走向的南西部亦未封閉。馬疃地區(qū)位于臺(tái)前、笏山—西陡崖金礦區(qū)之間，臺(tái)前—陡崖斷裂在馬疃地區(qū)沿中生代二長(zhǎng)花崗巖與古元古代粉子山群變質(zhì)巖、新太古代棲霞序列接觸帶分布，地表斷裂發(fā)育部位已發(fā)現(xiàn)礦化、蝕變現(xiàn)象，馬疃地區(qū)與臺(tái)前、笏山—西陡崖金礦區(qū)具有相同的成礦地質(zhì)條件，具有很大的找礦潛力，可作為下一步找礦靶區(qū)。

2）臺(tái)前—陡崖斷裂與近于等間距排列的三山島—倉(cāng)上斷裂、焦家斷裂、招平斷裂具有相似的動(dòng)力學(xué)特征和構(gòu)造層次性，是同成礦期構(gòu)造活動(dòng)形成的產(chǎn)物，而三山島金礦區(qū)、焦家金礦區(qū)控制礦體標(biāo)高均在-1 100 m以下[9，13]，臺(tái)前—陡崖斷裂控制的笏山—西陡崖金礦區(qū)受礦權(quán)范圍限制，現(xiàn)主礦體控制標(biāo)高為-639～61 m，傾向延深未封閉;在笏山主礦體深部，馬家疃地區(qū)508勘探線施工2個(gè)鉆孔，均見工業(yè)礦體，控制標(biāo)高約為-1 000 m，深部延深穩(wěn)定，礦化、蝕變強(qiáng)烈，金品位具有變高的趨勢(shì)[14];笏山礦權(quán)范圍外，在主礦體532勘探線深部施工鉆孔ZK532-32和ZK532-34，-700～-500 m標(biāo)高見工業(yè)礦體，尤其在鉆孔ZK532-34處礦體產(chǎn)狀變緩，厚度變大、品位變高，且深部沿傾向延深礦體仍未封閉（見圖7）。因此，臺(tái)前—陡崖斷裂深部具有很大找礦前景，笏山—西陡崖—馬家疃段深部可能存在第二富礦帶，亦可作為下一步找礦靶區(qū)。

3）目前，在臺(tái)前—陡崖斷裂下盤發(fā)現(xiàn)含礦蝕變帶嚴(yán)格受北東向次級(jí)斷裂控制，產(chǎn)狀與斷裂產(chǎn)狀一致。笏山—西陡崖金礦區(qū)發(fā)育規(guī)模不等的含金蝕變帶數(shù)十條，成群出現(xiàn)，組成多個(gè)礦體群。發(fā)現(xiàn)的主礦體走向均為北東向，且均賦存于陡崖—臺(tái)前斷裂下盤約500～1 500 m。因此，在臺(tái)前—陡崖斷裂下盤約500～1 500 m是今后找礦的重要地段。

6?結(jié)?論

1）臺(tái)前—陡崖斷裂是研究區(qū)內(nèi)主要的區(qū)域性斷裂，與膠東金礦集區(qū)的招平斷裂具有相似的構(gòu)造特征和成礦背景，是重要的控礦和導(dǎo)礦構(gòu)造，其下盤發(fā)育的北東向和近東西向次級(jí)斷裂是礦體聚集賦存的有利位置。

2）研究區(qū)內(nèi)金礦床受構(gòu)造和巖性兩大因素聯(lián)合控制，臺(tái)前—陡崖斷裂及其北東向、近東西向的次級(jí)斷裂是直接的找礦標(biāo)志，臺(tái)前—陡崖斷裂與新太古代老變質(zhì)巖和中生代二長(zhǎng)花崗巖接觸帶交匯，也是臺(tái)前地區(qū)重要的找礦標(biāo)志。蝕變發(fā)育硅化、絹云母化、黃鐵礦化及黃鐵絹英巖化，對(duì)尋找金礦床具有重要指示意義。

3）馬疃地區(qū)和馬家疃地區(qū)找礦潛力較大，具有較好的找礦前景。馬疃地區(qū)位于臺(tái)前金礦區(qū)主礦體與笏山—西陡崖主礦體走向延伸之間，在該地區(qū)臺(tái)前—陡崖斷裂沿中生代二長(zhǎng)花崗巖與古元古界粉子山群變質(zhì)巖、新太古代棲霞序列接觸帶分布，且具有礦化、蝕變現(xiàn)象，成礦條件與臺(tái)前金礦區(qū)和笏山—西陡崖金礦區(qū)相同。笏山—西陡崖金礦區(qū)主礦體深部延深至馬家疃地區(qū)，經(jīng)鉆孔揭露礦體深部延深較穩(wěn)定。在今后的金礦勘查中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)馬疃地區(qū)和馬家疃地區(qū)的勘查工作。

[參 考 文 獻(xiàn)]

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