山東省招遠(yuǎn)牛草澗金礦地質(zhì)特征及其成因分析

寇雅威

摘 要：膠東地區(qū)是中國最大的金礦集區(qū)，共有中型及以上金礦床100余處。在充分認(rèn)識區(qū)域地質(zhì)背景的基礎(chǔ)上，深入研究招遠(yuǎn)牛草澗金礦礦區(qū)和礦床地質(zhì)特征，探討其成礦作用和成因機(jī)制，對于正確認(rèn)識膠東金礦類型并指導(dǎo)進(jìn)一步找礦具有重要的理論意義和實(shí)踐價值。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)特征;焦家式破碎帶蝕變巖型金礦;招遠(yuǎn)牛草澗

膠東地區(qū)是中國最大的金礦集區(qū)，共有中型及以上金礦床100余處，探明金資源儲量5 000多t[1]，金礦化類型主要是焦家式破碎帶蝕變巖型和玲瓏式石英脈型，二者累計(jì)資源儲量占膠東金資源總量的90%以上[2]。

筆者開展了招遠(yuǎn)牛草澗地區(qū)金礦普查工作，在充分認(rèn)識區(qū)域地質(zhì)背景和地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，總結(jié)了該金礦的礦床地質(zhì)特征，探討了其成礦作用和成因機(jī)制，為后期膠東招遠(yuǎn)金礦成礦規(guī)律認(rèn)識和找礦勘查提供了基礎(chǔ)地質(zhì)資料。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于膠東半島西北部，新華夏系第二隆起帶的西北部沂沭斷裂帶東側(cè)，主要出露有新太古代膠東巖群、新元古代震旦紀(jì)蓬萊群、白堊紀(jì)青山群、第三紀(jì)五圖群及第四紀(jì)松散沉積物。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，尤以北東、北北東向構(gòu)造最為醒目，以破頭青斷裂為代表，出露長24 km，為發(fā)育連續(xù)穩(wěn)定的碎裂巖帶，以斷層泥為標(biāo)志的主裂面連續(xù)展布，控制區(qū)外夏甸、大尹格莊大型金礦床，區(qū)內(nèi)臺上超大型金礦床以及北側(cè)玲瓏超單元內(nèi)一系列中小型金礦床。東西向構(gòu)造以黃山館—大辛店斷裂為代表，長20 km，為發(fā)育連續(xù)穩(wěn)定的碎裂巖帶，對新生代斷陷盆地起到明顯的控制作用。

區(qū)內(nèi)巖漿巖廣泛分布，占總面積的80%以上，主要為新元古代震旦期玲瓏超單元、中生代印支期文登超單元，其次為新太古代五臺—阜平期棲霞超單元及中生代燕山早期郭家?guī)X超單元，新太古代馬連莊超單元在棲霞超單元內(nèi)零星分布，其中玲瓏超單元和郭家?guī)X超單元對金礦床的控制作用明顯。

區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)豐富，以金礦為主，特大型、大型、中型金礦數(shù)十處，金礦點(diǎn)和金礦化點(diǎn)遍布全區(qū)，中型銀礦床1處，銀礦（化）點(diǎn)數(shù)處。

2?礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)位于招（遠(yuǎn)）—平（度）斷裂帶北段破頭青斷裂北側(cè)玲瓏金礦田內(nèi)。

2.1? 地層

區(qū)內(nèi)地層以第四系（Q）松散沉積物為主，膠東巖群郭格莊巖組（Ar4jG）零星出露。前者主要為沂河組和臨沂組，分布于龍通河及其兩側(cè)，厚0.50～2.00 m，主要為含礫砂、粉砂質(zhì)黏土;后者呈小規(guī)模殘留體出現(xiàn)于玲瓏超單元巖體內(nèi)，主要為灰色黑云變粒巖。

2.2? 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)以脆性斷裂構(gòu)造最為醒目，分布于田家村南與郭家?guī)X超單元接觸帶內(nèi)側(cè)，呈北西向帶狀分布，帶內(nèi)構(gòu)造巖為糜棱巖化二長花崗巖，礦物剪切破碎呈緞帶狀、眼球狀，顯示右行剪切，為郭家?guī)X超單元提供了侵位空間。

礦前斷裂以玲瓏帚狀構(gòu)造為主，為破頭青斷裂右行活動派生斷裂，為區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造，由300余條斷裂組成，遍布破頭青斷裂下盤的玲瓏超單元內(nèi)，呈北東端收斂、南西端撒開的帚狀，蝕變破碎帶由南西端的石英脈向北東端的蝕變巖漸變過渡，控制了玲瓏金礦田內(nèi)主要金礦床。礦后斷裂為其派生北東、北北東向斷裂，長幾十米至幾百米不等，走向30°，多被晚期脈巖充填，對帚狀構(gòu)造內(nèi)金礦體輕微切錯。

2.3? 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖廣泛分布，主要為新元古代震旦期玲瓏超單元弱片麻狀含斑中細(xì)粒二長花崗巖、中生代印支期文登超單元含斑粗中粒二長花崗巖、新太古代五臺—阜平期棲霞超單元片麻狀細(xì)粒含黑云奧長花崗巖及中生代燕山早期郭家?guī)X超單元片麻狀斑狀中粒角閃石英二長巖和片麻狀斑狀粗中粒二長花崗巖等。區(qū)內(nèi)脈巖主要分布于玲瓏超單元內(nèi)，主要有石英脈、閃長玢巖、云斜煌斑巖、閃斜煌斑巖、斑狀正長巖脈、輝綠玢巖脈等。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1? 礦脈特征

區(qū)內(nèi)主要分布礦脈4條，由西向東依次為1#支脈、1#脈、206#脈及208#脈。

（1）1#脈。位于礦區(qū)中部，呈舒緩波狀，長1 700.00 m，地表出露寬2.00～15.00 m，南西段走向30°，北東段走向15°，礦脈傾向北西，傾角較陡，為76°～85°。沿礦脈膨脹狹縮，分支復(fù)合現(xiàn)象明顯，為黃鐵絹英巖花崗質(zhì)碎裂巖帶。見3處老硐，采深最深達(dá)200.00 m，地表揀塊樣分析0.20～1.05 g/t，深部金礦化較好。

（2）1#支脈。長200.00 m，寬1.00～3.00 m，走向北西335°，南西傾，傾角62°～75°，礦石金品位（1.00～2.00 g/t）一般，顯示礦化較弱。

（3）208#脈。長1 500.00 m，北東段走向15°，南西段走向北東50°，較為平直，為黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖。脈寬0.50～2.00 m，地表揀塊樣品位0.51～1.36 g/t，且1民采井（礦石品位2.00～5.00 g/t）顯示金礦化較好。

（4）206#脈。長1 100.00 m，寬2.00～4.00 m，局部達(dá)7.00 m，總體走向25°，南東傾向，傾角78°～82°，脈內(nèi)充填黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖，地表揀塊樣分析品位僅0.10～0.36 g/t，顯示金礦化較弱。

3.2? 礦體特征

針對以上礦脈的特征，選擇1#脈、208#脈開展工作，共圈定礦體3條，由西向東依次為1#-Ⅰ、1#-Ⅱ、208#-Ⅰ 3個金礦體。

（1）1#-Ⅰ金礦體。分布于8線附近1#礦脈地表金礦化較好地段，位于1#礦脈近下盤的黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖內(nèi)，呈狹長的板狀體，長40.00～100.00 m，延深超過470.00 m，呈豆莢狀，平均走向15°，西北傾，傾角82°。礦體厚0.56～3.80 m，平均1.68 m，金品位1.63～9.64 g/t，平均4.13 g/t，經(jīng)計(jì)算求得表內(nèi)C+D級礦石量114 318 t，金金屬量471 kg。其中，C級金金屬量192 kg，礦石量51 455 t，平均品位3.75 g/t;D級表內(nèi)金金屬量279 kg，礦石量62 863 t，平均品位4.45 g/t;表外金金屬量? ? ? ? ?7 kg，礦石量2 877 t，平均品位2.36 g/t。

（2）1#-Ⅱ礦體。分布于24線附近1#礦脈黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖內(nèi)，空間位置與1#-Ⅰ礦體大致對應(yīng)，規(guī)模小，呈透鏡狀，長45.00 m，寬2.15～3.15 m，平均2.82 m，礦石品位2.05～2.65 g/t。共求得D級表外金屬量27 kg，礦石量11 956 t，平均品位2.28 g/t。

（3）208#-Ⅰ金礦體。分布于0線附近208#礦脈內(nèi)，賦存圍巖為黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖，呈豆莢狀，寬0.50～2.30 m。礦體厚0.60～2.30 m，平均1.12 m，品位變化于2.12～9.50 g/t，平均3.81 g/t。經(jīng)計(jì)算求得表內(nèi)C+D級金金屬量96 kg，礦石量24 842 t，平均品位3.87 g/t。其中，表內(nèi)C級65 kg，礦石量6 624 t，平均品位3.52 g/t。D級金屬量? ? ? ? 31 kg，礦石量8 252 t，平均品位3.74 g/t，表外D級金金屬量3 kg，礦石量1 112 t，平均品位2.93 g/t。

3.3? 礦石質(zhì)量

礦石結(jié)構(gòu)以晶粒狀結(jié)構(gòu)及壓碎結(jié)構(gòu)為主，次為填隙結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)及交代殘余結(jié)構(gòu)。

（1）晶粒結(jié)構(gòu)。礦石中金屬硫化物主要由粗-中粒自形、半自形晶粒組成。（2）壓碎結(jié)構(gòu)。礦石中粗粒黃鐵礦受力破碎，致使原礦物顆粒分割成許多碎塊。（3）填隙結(jié)構(gòu)。礦石中閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦以單體或集合體充填于黃鐵礦、石英裂隙或晶隙中。（4）交代結(jié)構(gòu)與交代殘余結(jié)構(gòu)。黃鐵礦被閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦交代形成交代結(jié)構(gòu)，交代強(qiáng)烈者形成交代殘余結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造以浸染狀構(gòu)造為主、網(wǎng)脈狀構(gòu)造為輔。前者礦石一般較貧，金品位1.00～3.00 g/t，金屬礦物黃鐵礦、閃鋅礦呈星點(diǎn)狀均勻分布，可進(jìn)一步劃分為稀疏浸染狀、稠密浸染狀及斑點(diǎn)狀構(gòu)造;后者礦石品位較高，一般含金品位4.00～9.00 g/t，由金屬硫化物沿裂隙及網(wǎng)狀裂隙充填而成。

3.4? 礦石類型

金礦體均位于地表200.00 m以下，礦石均為原生礦石，礦石成因類型為脈狀、浸染狀黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖型礦石，以浸染狀礦石為主。礦石中金以自然金、銀金礦、金銀礦獨(dú)立礦物形成賦存于金屬硫化物中，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于2.00%，屬低硫型金礦石。

3.5? 圍巖

礦床內(nèi)圍巖蝕變具有鮮明的地域特色，即礦前鉀長石化、礦期黃鐵絹英巖化、礦后碳酸鹽化。

（1）鉀長石化是成礦早期的熱液蝕變，呈面型線狀分布，主要保存于礦脈兩側(cè)二長花崗巖內(nèi)，礦脈內(nèi)由于黃鐵絹英巖化的改造而消失殆盡，僅在黃鐵絹英巖化較弱地段有所保留。

（2）黃鐵絹英巖化是礦區(qū)內(nèi)乃至膠西北地區(qū)與金礦化關(guān)系最密切的一期礦化蝕變，主要分布于礦脈內(nèi)部，包括硅化、絹云母化、黃鐵礦化3種礦化蝕變類型。成礦期間，含礦熱液對礦脈內(nèi)構(gòu)造巖進(jìn)行鉀質(zhì)交代和水化作用，鉀長石、斜長石被絹云母交代，暗色礦物黑云母、角閃石經(jīng)歷了褪色或綠泥石化過程，最終被絹云母取代。上述過程同時伴有硅化石英生成。在熱液作用的晚期，富含水、硅質(zhì)以及金、鐵等元素的成礦流體在礦脈內(nèi)適宜的構(gòu)造部位沉淀成礦，形成以石英脈、黃鐵礦脈為代表的多金屬硫化物礦化，謂之黃鐵礦化。

（3）碳酸鹽化發(fā)生于成礦作用期后，鉀長石化、黃鐵絹英巖化過程中析出的鐵、鎂等金屬元素與成礦熱液中二氧化碳相結(jié)合。碳酸鹽以不規(guī)則粒狀、細(xì)脈狀、薄脈狀形態(tài)分布于破碎帶內(nèi)，其出現(xiàn)標(biāo)志著區(qū)內(nèi)金礦成礦作用的終結(jié)。

4 成礦機(jī)制

4.1? 成礦作用

根據(jù)礦石礦物組合、生成順序和相互關(guān)系，將成礦作用劃分為3個階段。

（1）石英-黃鐵礦階段。石英呈碎塊狀、半片形粒狀，具輕微波狀消光，黃鐵礦呈半自形晶粒狀，顆粒粗大，為2～3 mm，集合體呈斑點(diǎn)狀分布。該成礦階段金礦化微弱。

（2）金-石英-多金屬硫化物階段。石英呈半自形粒狀，波狀消光;黃鐵礦半自形粒狀，顆粒較細(xì)，呈浸染狀或不規(guī)則脈狀，銀金礦呈細(xì)小粒狀、支叉狀分布于黃鐵礦晶隙內(nèi)。該階段為金的主要成礦階段。

（3）石英-碳酸鹽階段。石英呈自形、半自形柱狀、無波狀消光，碳酸鹽呈脈狀、薄膜狀沿巖石裂隙分布，并穿切黃鐵礦細(xì)脈。該階段金礦化弱，成礦作用進(jìn)入尾聲。

4.2? 礦床成因

招遠(yuǎn)牛草澗金礦位于區(qū)域性破頭青斷裂較大規(guī)模主控礦斷裂主斷面下盤的黃鐵絹英巖花崗質(zhì)碎裂巖帶中，發(fā)育黃鐵礦化、絹云母化、硅化，構(gòu)成典型的黃鐵絹英巖化，屬交代-重熔巖漿中低溫充填交代蝕變巖型金礦床（焦家式破碎帶蝕變巖型金礦床）[3]。

5?結(jié)語

招遠(yuǎn)牛草澗金礦礦體主要賦存于黃鐵絹英巖花崗質(zhì)碎裂巖帶中，以脈狀、浸染狀礦石為主;金以自然金、銀金礦、金銀礦獨(dú)立礦物形成賦存于金屬硫化物，屬低硫型金礦石;圍巖蝕變有礦前鉀長石化、礦期黃鐵礦化、絹云母化、硅化、礦后碳酸鹽化;共圈定3條礦體，為典型的焦家式破碎帶蝕變巖型金礦床。

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

[3]宋明春，林少一，楊立強(qiáng)，等.膠東金礦成礦模式[J].礦床地質(zhì)，2020，39（2）：215-236.