招遠(yuǎn)前孫家金礦帶控礦模式研究及成礦預(yù)測(cè)

原顯順

（招遠(yuǎn)市自然資源和規(guī)劃局，山東 招遠(yuǎn) 265400）

前孫家金礦床，位于招遠(yuǎn)市蠶莊鎮(zhèn)西北3km處，區(qū)內(nèi)地層簡(jiǎn)單，除第四系外，主要為膠東群富陽(yáng)組地層，多以殘留體形式出現(xiàn)。礦區(qū)內(nèi)分布有兩種不同的巖漿巖，即黑云母花崗巖（γ52-1），屬玲瓏巖體；花崗閃長(zhǎng)巖，屬郭家?guī)X巖體，二者均為燕山早期巖體。本區(qū)脈巖發(fā)育。按生成順序主要有偉晶巖、變石英閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)玢巖、煌斑巖等。控礦斷裂為前孫家—洼孫家斷裂，位于焦家斷裂與靈北斷裂之間，系黃縣---掖縣斷裂帶派生次級(jí)斷裂。

1 控礦構(gòu)造特征

前孫家金礦的礦體多賦存于主斷裂的NNE向段及近SN向次級(jí)斷裂中，此方向是成礦期拉張的方向?？偨Y(jié)構(gòu)造成礦規(guī)律，可以搞清礦體的產(chǎn)狀、隱伏礦體的位置和延伸方向，對(duì)隱伏預(yù)測(cè)有十分重要的意義。

2 金的富集規(guī)律

金在黃鐵絹英巖及黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖中品位高，分布均勻，品位變化系數(shù)小，往往形成工業(yè)礦體；在絹英巖化花崗巖中品位低，分布不均勻，品位變化系數(shù)大[1]。自然金分布嚴(yán)格受黃鐵礦裂隙。晶隙控制，早期黃鐵礦分布集中，裂隙愈密集，金品位高，易富集成礦，晚期細(xì)粒，自形程度高，星散狀分布的黃鐵礦含金少。金與多金屬硫化物關(guān)系密切，金—石英—多金屬硫化物階段中金濃度最高，多金屬硫化物充填愈多，品位愈高，易富集成礦。金品位高低與多金屬硫化物多寡呈正相關(guān)關(guān)系。具斑點(diǎn)狀及細(xì)脈狀侵染構(gòu)造，半自形粒狀結(jié)構(gòu)的礦石，含金品位高；呈散裝、自形晶粒狀結(jié)構(gòu)礦石，含金品位低。兩組構(gòu)造交匯部位，礦體膨脹，厚度增大，金品位高。礦體多有向南南西側(cè)伏規(guī)律，單個(gè)礦脈的富集中心具有向南偏移的趨勢(shì)。礦體大部分靠近主脈巖的上、下盤或在脈巖附近。

3 前孫家金礦床構(gòu)造與控礦模式分析

3.1 平面特征

在平面上，前孫家－洼孫家斷裂與其上下盤的次級(jí)斷裂，共同組成了前孫家金礦的似網(wǎng)格狀構(gòu)造控礦系統(tǒng)。在前孫家－洼孫家斷裂上盤，有9號(hào)脈斷裂、1號(hào)脈斷裂及用為主斷裂的2號(hào)脈控礦斷裂形成了上盤的似網(wǎng)格狀結(jié)環(huán)，在主斷裂下盤，由4號(hào)脈斷裂、3號(hào)脈斷裂和作為主斷裂的2號(hào)脈控礦斷裂形成了下盤的似網(wǎng)格狀結(jié)環(huán)。主斷裂上盤和下盤的兩個(gè)主要的似網(wǎng)格狀結(jié)環(huán)與其內(nèi)的更低序次的斷裂形成的似網(wǎng)格狀結(jié)環(huán)共同組成了前孫家金礦的似網(wǎng)狀控礦構(gòu)造系統(tǒng)。

3.2 剖面特征

在剖面上，由于主斷裂與次級(jí)斷裂傾向相反，主斷裂上盤的次級(jí)斷裂與主斷裂呈反“y”型，構(gòu)成了一個(gè)似網(wǎng)格狀結(jié)環(huán)的下半部分，而主斷裂下盤的次級(jí)斷裂與主斷裂呈“入”形，構(gòu)成了一個(gè)似網(wǎng)格狀結(jié)環(huán)的上半部分。

3.3 成礦期構(gòu)造應(yīng)力分析

對(duì)于成礦期構(gòu)造的運(yùn)動(dòng)方向，在焦家斷裂帶及靈北斷裂帶上均有詳細(xì)研究，對(duì)于焦家斷裂帶，根據(jù)在焦家、新城、金城等蝕變巖型礦床的研究成果，成礦期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)方向主要是右行斜落，也有人提出成礦期也有左行成分，可能是對(duì)成礦期劃分的時(shí)間階段不同而已。

而在靈北斷裂上，經(jīng)研究斷裂在成礦期為左行扭動(dòng)，前孫家-洼孫家斷裂位于焦家斷裂帶和靈北斷裂帶之間，但其產(chǎn)出位置與靈北斷裂帶相似，均是產(chǎn)于花崗巖中，礦體類型均為石英脈型和蝕變巖型均有的混合型，主斷裂上石英脈型為主，礦體賦存在主斷裂內(nèi)而不是斷裂破碎帶的構(gòu)造蝕變帶內(nèi)。因而前孫家-洼孫家斷裂在一定程度上與靈北斷裂帶的性質(zhì)相近而與焦家斷裂帶相差較大。

3.4 礦區(qū)成礦期應(yīng)力與區(qū)域應(yīng)力的對(duì)比

地質(zhì)勘查工作人員經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究總結(jié)了膠東西北部金礦成礦期的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)特征，研究區(qū)域的控礦斷裂帶的形成是在北西-南東方向擠壓作用下，呈現(xiàn)出韌性擠壓狀態(tài)；在燕山中晚期，膠東西北部斷裂形成變?yōu)楸睎|-南西，在金礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造上升、礦漿冷卻、北東方向地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力作用下，焦家斷裂、招平斷裂、三山島斷裂和大莊子斷裂應(yīng)力變形變?yōu)榇嘈浴埩π?，為今后的成礦熱液提供了有利條件。在擠壓作用下北東方向應(yīng)力變?yōu)楸北睎|向，此方向斷裂的容礦構(gòu)造是膠東西北部主要地質(zhì)構(gòu)造[2]。

4 討論

從前孫家金礦區(qū)成礦期最大主應(yīng)力分布可以看出斷裂之間，應(yīng)力集中點(diǎn)一部分基本落在新1號(hào)的脈斷裂的位置，這與實(shí)際已知的新1號(hào)脈礦體賦存位置吻合較好。另一些應(yīng)力集中點(diǎn)所落的位置，也連成一條北北東走向的未知斷裂，在此位置，也可能在此位置賦存有未知的礦體。

從金華山礦區(qū)成礦期最大主應(yīng)力分布圖可以看出(主要研究前孫家—洼孫家斷裂及下盤斷裂所夾持部分)，在前孫家—洼孫家斷裂與下盤斷裂之間，應(yīng)力集中點(diǎn)絕大部分落在實(shí)際已知的斷裂位置，與孫家金礦區(qū)的1號(hào)脈斷裂、2號(hào)脈斷裂、3號(hào)脈斷裂、4號(hào)脈斷裂基本相對(duì)應(yīng)，與礦體賦存位置吻合很好。如1號(hào)脈斷裂的礦體較大，所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力集中區(qū)也較大，2、3、4號(hào)脈斷裂的礦體較小，所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力集中區(qū)也較小。

此外，其中一部分?jǐn)D壓應(yīng)力聚集的位置，依照孫家灣金礦區(qū)已經(jīng)存在的斷裂走向?yàn)镾N或NNE向，這一地帶出現(xiàn)了一條不明的近NS和NNE的不明斷裂，由此可以推斷出該研究區(qū)域存在繼續(xù)勘探的礦體。由此來(lái)看，成礦期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)有限元模擬的結(jié)果不僅與已知的含礦斷裂相吻合，而且還模擬出一些未知的斷裂，通過(guò)這些未知的斷裂，可能找到新的礦體。因此，模擬的結(jié)果是可信的、令人滿意的。

5 成礦靶區(qū)預(yù)測(cè)

根據(jù)前孫家金礦構(gòu)造地質(zhì)特點(diǎn)、巖性控制規(guī)律、構(gòu)造地球化學(xué)暈分帶及構(gòu)造地球化學(xué)因子得分分布，綜合考慮各種因素，對(duì)前孫家金礦床的成礦靶區(qū)分為I、II類靶區(qū)和遠(yuǎn)景靶區(qū)三類。

（1）I類靶區(qū)。I類靶區(qū)判定標(biāo)準(zhǔn)為：現(xiàn)有礦體規(guī)模較大且產(chǎn)狀穩(wěn)定，構(gòu)造地球化學(xué)分帶處于中上部，構(gòu)造地球化學(xué)成礦因子分布顯示深部還有較大的延深。按此標(biāo)準(zhǔn)，前孫家金礦床的I類預(yù)測(cè)靶區(qū)有兩個(gè)，一是4號(hào)脈的深部。4號(hào)脈礦體賦存于斷裂的NNE向部位，在成礦期是位于拉張部位，有利于成礦；礦體在最深的中段品位高，產(chǎn)狀穩(wěn)定，在深部應(yīng)該有一定的延深。4號(hào)脈的構(gòu)造地球化學(xué)元素分帶表明，目前礦體位于中上部，并且在分帶的尾部出現(xiàn)在As等前緣暈，表明4號(hào)脈的構(gòu)造地球化學(xué)暈有疊加現(xiàn)象，說(shuō)明深部還有一定的礦體，并可能有盲礦體存在。4號(hào)脈的構(gòu)造地球化學(xué)成礦因子分布圖也顯示礦體在深部有一定的延深，并且可能在深部出現(xiàn)雁列側(cè)現(xiàn)的盲礦體。根據(jù)以上分析，對(duì)4號(hào)脈礦體深部做預(yù)測(cè)圖如。

（2）II類靶區(qū)。2號(hào)脈南部礦體產(chǎn)于主斷裂與近SN向次級(jí)斷裂交匯處，礦體規(guī)模雖然不大，但比較穩(wěn)定，呈柱狀，表明礦體在深部可能有一定的延深。2號(hào)脈的構(gòu)造地球化學(xué)暈分帶顯示2號(hào)脈礦體處于下部，但在分帶的尾部出現(xiàn)在As等前緣暈元素，表明深部可能有盲礦體。從構(gòu)造地球化學(xué)因子分布圖可以看出，2號(hào)脈礦體分為上下兩層，且下層高值中心明顯，并顯示向深部有一定的延深。

（3）靶區(qū)驗(yàn)證。在靶區(qū)確定后，確定4號(hào)脈的深部為首選驗(yàn)證區(qū)段，經(jīng)工程驗(yàn)證，在4號(hào)脈深部發(fā)現(xiàn)厚1.2m、品位近300g/t的含金石英脈，證明了預(yù)測(cè)是正確的。

6 結(jié)論

經(jīng)過(guò)對(duì)前孫家金礦的區(qū)域地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征、構(gòu)造控礦特征、構(gòu)造地球化學(xué)及控礦模式的分析和研究，對(duì)前孫家金礦帶的成礦特點(diǎn)形成如下認(rèn)識(shí)。

（1）前孫家的2號(hào)脈、4號(hào)脈和新1號(hào)脈是石英脈型和蝕變巖型復(fù)合礦化礦脈，嚴(yán)格受斷裂破碎帶控制，2號(hào)脈斷裂及4號(hào)脈斷裂形成了似網(wǎng)格狀控礦斷裂系統(tǒng)，而新1號(hào)脈賦存在2號(hào)脈下盤的次級(jí)引張部位，平面和剖面上構(gòu)成了入字型構(gòu)造。

（2）礦區(qū)的9號(hào)脈受淺色鉀化巖的控制，并有近等間距產(chǎn)出的特點(diǎn)。9號(hào)脈的鉀化蝕變巖以其蝕變特征、其內(nèi)的礦化特點(diǎn)、蝕變的產(chǎn)出狀態(tài)、構(gòu)造地球化學(xué)元素特征等有別于石英脈型礦體，顯示其特殊的成因機(jī)制。

（3）礦區(qū)成礦期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)與區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)基本一致，最大主應(yīng)力方向?yàn)榻怪狈较?，形成了主拆離構(gòu)造和下盤的子系統(tǒng)構(gòu)造。

（4）經(jīng)過(guò)總結(jié)，對(duì)前孫家金礦提出I類預(yù)測(cè)區(qū)兩個(gè)，II類預(yù)測(cè)區(qū)三個(gè)，III類預(yù)測(cè)區(qū)三個(gè)，經(jīng)在I類預(yù)測(cè)區(qū)驗(yàn)證，效果較好。