靈山溝金礦構(gòu)造應(yīng)力分析在探礦中的應(yīng)用

劉 恒，李學(xué)鋒，馬 驥

（山東黃金礦業(yè)（玲瓏）有限公司，山東 招遠(yuǎn) 265400）

靈山溝金礦區(qū)經(jīng)多年開采，已處于嚴(yán)重的資源危機(jī)狀態(tài)，因而加強(qiáng)靈山溝礦區(qū)成礦地質(zhì)規(guī)律的綜合研究，尋找新的找礦靶區(qū)，增加金礦資源儲量，延長礦山服務(wù)年限，成為當(dāng)前工作的重中之重。本文收集了有關(guān)靈山溝金礦的科研、勘查和地質(zhì)報告等資料，在前人研究工作的基礎(chǔ)上進(jìn)一步歸納分析，結(jié)合對礦區(qū)成礦構(gòu)造應(yīng)力的分析，建立了靈山溝金礦1#脈淺部構(gòu)造應(yīng)力模型，創(chuàng)新性地在1#脈淺部張扭性斷裂區(qū)域提出新的探礦方向，并探求到新的工業(yè)礦體[1]。

1 靈山溝金礦自然地理

靈山溝礦區(qū)位于山東省招遠(yuǎn)市西20km，行政區(qū)劃屬招遠(yuǎn)市蠶莊鎮(zhèn)管轄。地理坐標(biāo)：東經(jīng)120°11′13″ ～120°13′41″， 北 緯37°22′25″～37°24′06″，勘查面積5.09km2。礦區(qū)東側(cè)8km處有威烏高速公路招遠(yuǎn)出入口，東至煙臺，西連濰坊，向南距膠濟(jì)鐵路萊西站80km，向北40km為龍口海港。區(qū)內(nèi)公路縱橫交錯，交通方便（見圖1）。

圖1 靈山溝金礦區(qū)域路線圖

本區(qū)氣候溫暖濕潤，四季分明，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候。據(jù)招遠(yuǎn)市氣象站1980～1990年統(tǒng)計資料，年平均氣溫11.7℃，最高氣溫38℃，最低氣溫－16.5℃。年平均降雨量577 mm，年平均蒸發(fā)量1615.46 mm，雨量多集中在7～9月，11～3月多霜雪。

2 靈山溝金礦1#脈礦體地質(zhì)概況

2.1 礦體特征

1#脈是礦區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的礦脈，受F1斷裂控制，位于F1主斷面下盤，礦脈穿過礦區(qū)中部，斷續(xù)出露于－35～21線間，長2795m，礦脈最窄處1m，最寬處12m，一般寬4～5m。地表出露最高標(biāo)高125m，控制最低標(biāo)高－800m，控制斜深1000余米?？傮w走向北東30°～60°，傾向南東，傾角54°～86°，一般56°左右。由碎裂狀花崗巖、花崗質(zhì)碎裂巖、斷層角礫及少量糜棱巖組成。上盤局部地段發(fā)育寬10cm左右的斷層泥。上部礦體以硅化、石英脈為主，下部礦體以黃鐵礦化絹英巖、碎裂巖為主，其次為黃鐵礦化鉀化碎裂巖。礦脈嚴(yán)格受構(gòu)造控制，在延長、延深方向上呈舒緩波狀。礦體賦存在礦脈之中，礦體連續(xù)、完整無大的夾石，平面形態(tài)呈脈狀、透鏡狀，剖面上呈透鏡狀，局部地段具膨大、收縮的特點。礦體的大小與礦脈的規(guī)模、形態(tài)和成因有關(guān)[2-4]。

2.2 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)以晶粒狀結(jié)構(gòu)-碎裂結(jié)構(gòu)為主，其次為填隙結(jié)構(gòu)，交代溶蝕結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、乳滴結(jié)構(gòu)、共邊結(jié)構(gòu)、嵌晶結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造以浸染狀、細(xì)脈浸染狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造為主，其次為角礫狀、斑雜狀構(gòu)造等。

2.3 圍巖蝕變

靈山溝金礦蝕變帶自主斷裂向兩側(cè)分別為絹英巖化蝕變帶、鉀化蝕變帶、和未蝕變花崗巖帶對稱發(fā)育。蝕變帶嚴(yán)格受構(gòu)造控制，呈帶狀分布。其形態(tài)、產(chǎn)狀、及規(guī)模與構(gòu)造一致，且構(gòu)造破碎強(qiáng)烈部位、交匯部位，蝕變作用強(qiáng)烈。蝕變帶的寬窄與控礦構(gòu)造及礦化強(qiáng)弱具有明顯的正相關(guān)，蝕變帶越寬，礦化越強(qiáng)，形成礦體的規(guī)模也越大（見圖2）。

圖2 靈山溝金礦構(gòu)造蝕變帶分布圖

以上分帶是總體概念，在某一部位各帶不一定發(fā)育齊全，各帶之間呈漸變關(guān)系。

3 靈山溝金礦成礦構(gòu)造應(yīng)力分析探礦

從成礦構(gòu)造學(xué)的角度來分析，成礦構(gòu)造直接或間接控制、影響著一個含礦區(qū)內(nèi)的內(nèi)生或外生礦床的發(fā)生原因，物質(zhì)來源，形成環(huán)境及條件，發(fā)生和發(fā)展過程，在時間上的出現(xiàn)規(guī)律和在空間的分布規(guī)律，賦存部位，形態(tài)和產(chǎn)狀。而靈山溝金礦1#脈上部的蝕變礦化分布和發(fā)育情況明顯受控于斷裂裂隙構(gòu)造的性質(zhì)及容礦空間的差異，不同級別、不同層次的斷裂構(gòu)造系統(tǒng)控制著流體的運移和蝕變礦化的網(wǎng)絡(luò)分布。因此圍巖蝕變情況以及與礦化富集相關(guān)的構(gòu)造、裂隙、節(jié)理一定程度也反映著成礦構(gòu)造應(yīng)力的作用形式。

3.1 靈山溝金礦1#脈淺部張扭性構(gòu)造區(qū)域確定方法

圍巖蝕變特點，靈山溝金礦在成礦過程中,每次構(gòu)造脈動都伴隨一次礦液活動,并形成一個礦化階段和一定種類的圍巖蝕變與之對應(yīng)。成礦期控礦構(gòu)造的間歇性、繼承性活動導(dǎo)致了含礦溶液的多階段脈動成礦特征，形成了與之對應(yīng)的圍巖蝕變分帶特征。在以張扭性斷裂為主的區(qū)域，節(jié)理、裂隙發(fā)育，巖石破碎程度高，鉀質(zhì)交代作用和硅質(zhì)交代作用強(qiáng)烈，蝕變強(qiáng)度高，蝕變帶寬度大，是靈山溝金礦礦礦化富集的主要地點。

3.2 靈山溝金礦1#脈成礦構(gòu)造應(yīng)力分析在探礦中的應(yīng)用

現(xiàn)以-20中段至+20中段1#脈0至14勘探線區(qū)域為例，通過將已知坑探工程中所收集倒的構(gòu)造、節(jié)理、裂隙以及圍巖蝕變系統(tǒng)歸納，并在平面圖和剖面圖上相對應(yīng)位置進(jìn)行填圖，建立起該區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力作用模型，分析容礦裂隙密集存在的區(qū)域，確立成礦靶區(qū)，并以近年來在該區(qū)域探獲的四個礦塊為例，介紹構(gòu)造應(yīng)力分析在探礦中的應(yīng)用。

例如0304礦塊：該礦塊位于靈山溝金礦第2至第4勘探線之間，該區(qū)域為靈山溝金礦主成礦區(qū)域，靠近主斷裂構(gòu)造以黃鐵礦化絹英巖化蝕變?yōu)橹?，早期均已回采完畢。原始脈外巷與主斷裂面間隔約20m平行布置。通過區(qū)域構(gòu)造性質(zhì)、節(jié)理裂隙特征填圖建立構(gòu)造應(yīng)力模型，推測脈外巷北側(cè)厚大鉀化蝕變帶中存在容礦構(gòu)造裂隙匯聚區(qū)域，結(jié)合穿脈以及天井探礦，控制該礦體。該礦體位于脈外巷道北側(cè)鉀化蝕變帶中，向上與主礦脈呈交匯趨勢，并與主礦脈之間存在約3m夾石，其在+20中段無露頭現(xiàn)象。

例如0506礦塊：該礦塊位于靈山溝金礦第5至第6勘探線之間，該區(qū)域圍巖蝕變帶由西向東急劇變窄。同時多見細(xì)小容礦裂隙向東、向上與主斷裂呈交匯趨勢。通過沿脈天井及天井副穿探礦，控制該礦體。該礦體位于主礦脈下盤鉀化蝕變帶中，從-20中段向上與主礦脈呈交匯趨勢，并與主礦脈之間存在約6m夾石，其在-20、+20兩個中段均無露頭現(xiàn)象。

例如0809礦塊：該礦塊位于靈山溝金礦第8至第9勘探線之間，該區(qū)域圍巖蝕變寬度非常窄，早期通過間隔50m施工探礦穿未見任何礦體。但本次通過上下中段已周邊探礦穿構(gòu)造性質(zhì)及節(jié)理裂隙填圖，建立構(gòu)造應(yīng)力分析模型，發(fā)現(xiàn)相鄰兩個探礦穿之間存在小范圍張扭性構(gòu)造區(qū)域。通過加密探礦穿以及天井探礦，控制該礦體。該礦體所在區(qū)域絹英巖化蝕變帶缺失，礦體兩個分支向上、向東交匯，在兩條分支交匯區(qū)域，礦化最為富集，其在+20中段無露頭現(xiàn)象。

例如1112礦塊：該礦塊位于靈山溝金礦第11至第13勘探線之間，該區(qū)域圍巖蝕變帶由西向東急劇變寬。但在-20中段通過與主斷裂間隔約20m平行脈外巷及探礦穿僅探獲少量礦體，并向上部尖滅。從-20中段脈外巷向北施工探礦穿，構(gòu)造蝕變帶極寬卻無明顯礦化現(xiàn)象。通過構(gòu)造特征及節(jié)理裂隙填圖，建立該區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力作用模型，推測該區(qū)域礦體賦存形態(tài)為“雁列狀”，平行于已尖滅礦體上部存在張性容礦裂隙匯聚區(qū)域，因此在+20中段東沿在連續(xù)300m未見礦化情況下繼續(xù)向東施工脈外巷及探礦穿，結(jié)合-20中段至+20中段探礦天井及副穿，探獲該大型礦體。該礦體在-20中段無露頭現(xiàn)象。

4 結(jié)語

本文以靈山溝金礦1#脈上部構(gòu)造應(yīng)力以張扭性為主，礦化以充填交代作用為主，因此對張扭性構(gòu)造應(yīng)力作用區(qū)域的把控以及容礦構(gòu)造、節(jié)理、裂隙賦存位置及規(guī)律掌握對淺部地質(zhì)探礦具有重大意義。而構(gòu)造作用應(yīng)力分析模型的建立給容礦構(gòu)造、節(jié)理、裂隙賦存位置提供了有效的控制方法。希望后續(xù)對日常所見到的各種地質(zhì)現(xiàn)象多加觀察，善于思考，經(jīng)?？偨Y(jié)，才能對日后地質(zhì)探礦工作有更好的把控。