招遠靈山溝金礦礦床成因分析及找礦預(yù)測

唐澤偉

（山東黃金礦業(yè)股份有限公司煙臺礦業(yè)事業(yè)部，山東 萊州 261400）

膠東地區(qū)在100Ma～135Ma之間，下地殼或上地幔發(fā)生一次劇烈的、分布范圍較廣的巖漿活動，是地質(zhì)構(gòu)造運動、成礦作用較為活躍時期，該時期利于區(qū)域金成礦作用的發(fā)生。靈山溝金礦成礦時間為115(±5)Ma[1]，與膠東大多數(shù)金礦相近，說明靈山溝金礦與膠東典型的金礦（如焦家金礦、玲瓏金礦、三山島金礦等）是同一期大規(guī)模成礦作用過程中形成的，靈山溝金礦應(yīng)是該時期構(gòu)造運動、流體運移、能量和物質(zhì)交換的結(jié)果。

從礦體的形態(tài)、礦化特征、控礦空間及礦體與圍巖的接觸關(guān)系分析，靈山溝金礦的成礦作用大致存在以下幾種：礦漿灌入成礦、熱液交代成礦、熱液填充成礦和巖漿巖成礦。

靈山溝金礦發(fā)育一類典型礦體，其礦石主要由石英、黃鐵礦等多金屬硫化物組成，與圍巖的界線清晰，沒有出現(xiàn)絹英巖化等蝕變，說明成礦作用過程中，流體含量較少，水巖反應(yīng)不強烈，多以礦漿形式存在于構(gòu)造帶中。礦體直接與鉀化花崗巖接觸，表現(xiàn)為典型的礦漿灌入成礦現(xiàn)象；控制該類成礦發(fā)生的斷裂構(gòu)造多為張性構(gòu)造，聯(lián)通性較好。

1 控礦因素

1.1 巖石建造

依據(jù)巖石的力學(xué)性質(zhì)及其變形特征，地殼的結(jié)構(gòu)可以劃分為以下幾個構(gòu)造層次：上部構(gòu)造層次、中部構(gòu)造層次、下部構(gòu)造層次、熔融花崗巖等。上部構(gòu)造層次以脆性變形為主，是斷裂構(gòu)造發(fā)育的主要區(qū)域；中部構(gòu)造層次以韌-脆性變形為主，是褶皺構(gòu)造發(fā)育的主要區(qū)域。下部構(gòu)造層次是韌性變形區(qū)，形成一系列劈理構(gòu)造帶。深部構(gòu)造層次是以蠕變和熔融，深部構(gòu)造層次的上部為解理發(fā)育區(qū)，深部構(gòu)造層次的下部為熔融花崗巖。由于靈山溝金礦所處的區(qū)域在地質(zhì)歷史時期長期處于抬升剝蝕狀態(tài)，區(qū)域巖石組成以玲瓏花崗巖為主，玲瓏花崗巖的厚度8公里，包含有元古代的花崗片麻巖包體。組成上部地殼的地質(zhì)體由玲瓏花崗巖體、花崗片麻巖殘留體、花崗閃長巖體、偉晶巖脈、閃長巖脈、煌斑巖脈、輝綠巖脈、正長斑巖脈、偉晶巖脈組成。而且這些地質(zhì)體大都是在成礦前固結(jié)成巖的，組成的上部構(gòu)造層次的厚度大，控制的斷裂構(gòu)造向下部延伸較大，可達幾公里，這就決定成礦期上部構(gòu)造層次厚度大，利于形成深大斷裂及網(wǎng)脈狀張性、張扭性斷裂構(gòu)造，這類厚大的構(gòu)造層次，決定成礦期斷裂構(gòu)造延深較大，利于成礦流體與成礦物質(zhì)從深部遠距離運移。另一方面，上部構(gòu)造層次厚大，成礦的構(gòu)造、物理化學(xué)條件的變化梯度相對較小，表現(xiàn)在成礦環(huán)境方面，淺表與深部相近，成礦作用相似。在較大的范圍內(nèi)，巖石處于脆性變形狀態(tài)，利于成礦物質(zhì)的沉淀、富集、結(jié)晶成礦。因而，靈山溝金礦成礦期所處的構(gòu)造層次控礦構(gòu)造空間發(fā)育，成礦深度大，顯示深部具有很好的找礦前景。

1.2 斷裂

礦區(qū)內(nèi)NE向斷裂是靈山溝金礦主要的控礦構(gòu)造，礦體形態(tài)和規(guī)模均受斷裂構(gòu)造控制。F1和F5斷裂控制1號脈和5號脈工業(yè)礦體的分布，F(xiàn)1兩側(cè)的F2、F3、F4、F8、F9等斷裂規(guī)模較小位。

規(guī)模較大的工業(yè)礦體多產(chǎn)于F1和F5主裂面附近的硅化、鉀化碎斑巖帶中。F1與F5斷裂帶交匯部位在諸流河斷裂以西的縱向上為一向NE側(cè)伏的波形線，1號脈和5號脈主工業(yè)富礦體賦存于此曲線凹側(cè)而向NE側(cè)伏延伸。該區(qū)金礦體多為透鏡狀，受上下盤斷裂組成的透鏡狀空間控制。組成透鏡狀斷裂構(gòu)造的下盤面由緩變陡部位為有利成礦地段。

靈-北斷裂為正斷層，由于斷裂構(gòu)造上、下盤面并非是平直的面，而是呈波狀起伏地曲面，在沒有出現(xiàn)相對錯動時，兩盤面是相對吻合的，而當(dāng)兩盤出現(xiàn)相對運動時，斷裂構(gòu)造帶內(nèi)常常虛脫空間與緊閉區(qū)域相間分布的狀態(tài)。而且此兩類構(gòu)造空間常表現(xiàn)為有規(guī)律分布。在成礦作用過程中，成礦熱液沿斷裂帶運移、滲透。在虛脫空間成礦物質(zhì)沉淀、聚集成透鏡體狀礦體，在緊閉區(qū)域則難以形成的有價值的工業(yè)礦體，引起斷裂帶內(nèi)礦體的分段富集與無礦間隔相間分布。若虛脫空間大，透鏡狀礦體上部品位較高，下部礦體品位較低。

2 找礦預(yù)測

（1）巖石學(xué)標志。膠東地區(qū)的金礦圍巖大都是花崗巖，在膠東群老變質(zhì)巖內(nèi)發(fā)育的金礦體很少，同樣在片麻巖中的金礦也不多[2]。因而，在找金的過程中，要分析巖石學(xué)特征，確定有利的控礦圍巖。另外巖石的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造對金礦的控制作用也比較明顯，致密塊狀，中細粒結(jié)構(gòu)巖石不利于金礦的富集；礦體的富集大都在構(gòu)造空間中，構(gòu)造帶內(nèi)的構(gòu)造巖特征影響金礦物質(zhì)的富集程度，礦體較易于在碎斑巖、碎粒巖、碎粉巖內(nèi)發(fā)育，而碎裂巖和糜棱巖帶內(nèi)則較少發(fā)育，斷層泥多數(shù)情況下不能形成工業(yè)金礦體。

（2）礦物學(xué)標志。在膠東地區(qū)，黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、石英、絹云母等礦物組合是金礦形成和發(fā)育的直接信息，金礦礦物大都與上述礦物組成有直接的關(guān)系，而且金礦的富集程度常常與金屬礦物的含量正相關(guān)，當(dāng)金屬礦物含量較高時，金的品位相對要高一些，因而，在找金礦的過程中，較多的情況下是通過觀察金屬礦物的含量，來判斷金礦的富集程度。金屬礦物的晶形可以指示金礦的富集程度，比如黃鐵礦有多種晶形，五角十二面體與四面體的黃鐵礦利于金的富集，而六面體的黃鐵礦相對不利于金礦的富集，細粒的黃鐵礦金品位較高，粗粒的黃鐵礦金品位較低。

（3）構(gòu)造地質(zhì)學(xué)標志。斷裂構(gòu)造是成礦物質(zhì)與成礦流體運移的通道，是成礦物質(zhì)聚集的場所和礦體就位空間，構(gòu)造空間的大小是控制礦體規(guī)模與富集程度的主導(dǎo)因素，通過斷裂構(gòu)造組合，斷裂構(gòu)造力學(xué)性質(zhì)判斷，構(gòu)造空間分布及形態(tài)，構(gòu)造運動方向等方面的研究，總結(jié)構(gòu)造控礦規(guī)律，開展找礦預(yù)測。靈山溝礦區(qū)內(nèi)NE向斷裂是靈山溝金礦主要的控礦構(gòu)造，礦體形態(tài)和規(guī)模均受斷裂構(gòu)造控制，因此在45°方向礦脈發(fā)育較好。結(jié)合成礦期區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場的作用，在控礦構(gòu)造的延伸方向上，總體可劃分為兩種情況：延伸方向小于45°的和大于45°的控礦構(gòu)造。如果是小于45°的礦脈，礦脈由NNE向轉(zhuǎn)向45°時，礦化變好。大于45°的走向的礦脈，由NEE轉(zhuǎn)向NE方向時礦化變好。在平面延伸方向上，斷裂構(gòu)造帶內(nèi)礦體之間存在無礦間隔的現(xiàn)象，無礦間隔在50m～100m之間的較多。在剖面上，同樣也會出現(xiàn)無礦間隔現(xiàn)象，無礦間隔的出現(xiàn)與斷裂構(gòu)造的傾角陡緩相關(guān)：①正斷層中的無礦間隔常出現(xiàn)在礦體變緩的部位，如果是正斷層，則出現(xiàn)在由陡變緩的部位，礦體變差。②逆斷層的無礦間隔常出現(xiàn)在礦體變陡的部位。

3 找礦預(yù)測方法

3.1 構(gòu)造應(yīng)力場分析

成礦期構(gòu)造應(yīng)力場特征是成礦斷裂構(gòu)造成生、發(fā)育的主導(dǎo)機制，對成礦構(gòu)造應(yīng)力場研究，不僅可以有效判斷成礦斷裂構(gòu)造延伸方向，而且可以對成礦斷裂構(gòu)造進行組合分析，構(gòu)造成礦構(gòu)造體系。從多個延伸方向，多種力學(xué)性質(zhì)的斷裂構(gòu)造來分析對礦體的控制作用，進而預(yù)測礦體的發(fā)育部位。

3.2 地球化學(xué)異常

利用地球化學(xué)元素組合是開展找礦預(yù)測的一個有效方法，元素的共生組合是有規(guī)律的，與金元素共生的元素較多，如銀、銅、鉛、鋅、汞、砷等，金的異常常常是與銀、銅、鉛、鋅、汞、砷等表現(xiàn)為正相關(guān)的。

（1）礦床的元素組合：Au，Ag，Cu，Pb，Zn，As，Sb，Hg，Bi，Mo，Mn。

（2）不同蝕變帶元素帶入帶出特點：由礦脈→近脈→遠脈，蝕變分帶為：黃鐵硅質(zhì)巖和黃鐵絹英巖（金礦體）→絹英巖化花崗巖→絹云母化花崗巖→未蝕變花崗巖。蝕變過程中不同蝕變帶各元素的帶入帶出特點是：①成礦元素Au，伴生元素Ag、Cu、Bi，控礦元素Si，礦化劑元素S等，從近礦礦體蝕變→遠礦蝕變帶入量逐漸減少，As、Sb也有類似規(guī)律；②K、Rb、Ba帶入呈正相關(guān)，Na、Sr、Mn帶出呈正相關(guān)；③在黃鐵硅質(zhì)巖中，Au、Ag、Fe、S、Cu、Si帶入最多，Au品位最高。

3.3 蝕變巖信息分析

金礦蝕變是熱變質(zhì)與動力變質(zhì)的耦合，蝕變巖是成礦流體與構(gòu)造巖發(fā)生交代反應(yīng)的產(chǎn)物，其本質(zhì)是新礦物的形成，原有礦物的消失，巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造的變化。是伴隨成礦作用發(fā)生而形成的新的巖石類型，是金礦體外圍的找礦信息，膠東地區(qū)金礦帶外圍多發(fā)育硅化、絹云母化、黃鐵礦化、碳酸鹽化、綠泥石化、鉀化等蝕變現(xiàn)象，是開展找礦主要信息之一，其中前3種蝕變與金的成礦富集關(guān)系密切。

3.4 區(qū)域成礦特征對比方法

一個礦床的成礦類型、成礦深度、礦體側(cè)伏規(guī)律常常與區(qū)域成礦特征相一致，這樣可以通過區(qū)域成礦特征對比分析，探討該區(qū)內(nèi)典型礦床的成因、礦體賦存規(guī)律及構(gòu)造控礦規(guī)律，建立構(gòu)造控礦模型，開展找礦預(yù)測。目前膠東金礦典型的金礦如焦家金礦、三山島金礦、新城金礦、玲瓏金礦探礦深度近3000m，而且在深部已發(fā)現(xiàn)有開采價值的工業(yè)金礦體，這也給其它一些金礦深部找礦工作帶來一定的指導(dǎo)作用，雖然中小型金礦儲量不如大型、特大型金礦，但其成礦深度、成礦物質(zhì)來源都是相同或相似的，只要具備構(gòu)造實質(zhì)空間，不論其規(guī)模大小，在深部是可以形成工業(yè)金礦體的，只是礦體的規(guī)模可能會小一些。

3.5 多個富集空間

斷裂構(gòu)造控礦的本質(zhì)是成礦物質(zhì)在有效的張性空間填充，由于斷裂構(gòu)造的結(jié)構(gòu)面并不是完全平直的，構(gòu)造面常常是曲折的，當(dāng)斷裂構(gòu)造的上下盤相對錯動一段距離后，就可能出現(xiàn)虛脫空間，這就為成礦物質(zhì)的運移與富集準備了構(gòu)造條件，有利于成礦作用的發(fā)生。在平面是這樣的，在剖面上也是類似的，當(dāng)上部出現(xiàn)虛脫空間，下部也同樣會形成虛脫空間。靈-北斷裂發(fā)育于礦田的北側(cè)，目前找礦工作正在開展，從已施工的巷道工程來看，具有一定的礦化現(xiàn)象，局部巖石達工業(yè)品位，顯示是成礦期形成的、具備成礦條件的斷裂構(gòu)造。

4 結(jié)論

本文在探討了控礦構(gòu)造特征基礎(chǔ)上，總結(jié)成礦規(guī)律，開展找礦預(yù)測，為礦山的深部及外圍找礦工作提供新的思路。