山東招平成礦帶金礦床地質(zhì)特征及找礦前景

1成礦地質(zhì)背景招平斷裂帶位于華北板塊東部，olt斷層?xùn)|側(cè)，膠西北高度區(qū)（圖1）。1.1黑山群—地層區(qū)內(nèi)基底由太古—元古宙變火山沉積巖(麻粒—綠片巖相)組成,其原巖為洋脊和島弧環(huán)境下形成的超鎂鐵質(zhì)—酸性火山巖和火山沉積巖。基底包括膠東巖群和荊山群,分布于招平斷裂上盤,下盤以殘留體形式存在,二者以黑虎山斷裂為界呈斷層接觸。黑虎山斷裂以北出露膠東巖群,以南出露荊山群,膠東巖群(2510～2660Ma)巖性主要為黑云變粒巖、黑云斜長片麻巖、斜長角閃巖等,厚度約1500m;荊山群(2037～2484Ma)巖性主要為黑云斜長片麻巖、黑云變粒巖、大理巖、透輝巖、斜長角閃巖等,厚度約2500m。1.2成礦母巖帶區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為玲瓏型混合花崗巖,其成巖時(shí)代距今約150～160Ma,分布于招平斷裂下盤,巖性為片麻狀黑云母花崗巖,巖體中見有大量的變質(zhì)巖殘留體。玲瓏型花崗巖與金礦床關(guān)系最為密切,為成礦母巖。礦體主要分布在混合花崗巖的邊緣相即前鋒帶。區(qū)內(nèi)脈巖發(fā)育,主要為閃長玢巖脈、煌斑巖脈,與礦體相伴出現(xiàn),有破碎蝕變現(xiàn)象,在成礦過程中對(duì)含礦熱液起屏蔽作用。1.3體系形成階段區(qū)內(nèi)構(gòu)造為多期、多階段活動(dòng)的疊加產(chǎn)物,大體可分為4期:早期是近SN向擠壓形成的以近EW向?yàn)樘卣鞯幕遵薨?、斷裂活?dòng),形成以棲霞復(fù)背斜為軸心的一系列褶皺、斷裂;中期為NW向擠壓形成的NE40～50°華夏系斷裂體系,如招平帶的破頭青段、夏甸礦段均為該構(gòu)造體系產(chǎn)物;晚期NE20～30°新華夏系壓性斷裂體系,如招平斷裂帶的尹格莊—曹家洼段、山后—張格莊段及NE5～10°賦存脈巖的構(gòu)造;后期為NW向的張性改造體系。各期構(gòu)造相互疊加改造,表現(xiàn)為后期繼承并改造前期,其中以中、晚期為金礦成礦構(gòu)造體系,特別是兩期金礦(金成礦期、金銀成礦期)成礦體系疊加的構(gòu)造是成礦有利區(qū)。2招平斷裂帶的礦化學(xué)特征2.1招平斷裂帶招遠(yuǎn)—平度(招平)斷裂是膠西北最大的控礦構(gòu)造,北起龍口市的田家村,經(jīng)玲瓏金礦田的南東邊界向南西延伸到招遠(yuǎn)城區(qū),向南經(jīng)道頭、夏店、北泊到平度市郭家寨北,全長超過100km。招平斷裂帶分布有大磨曲家、玲瓏礦田的東山和西山、臺(tái)上(嶺南)、東風(fēng)(阜山)、大尹格莊、曹家洼、姜家窯、夏甸、山后、北泊、舊店等十幾個(gè)金礦床,截至2006年,累計(jì)探明總資源量734t。招平斷裂帶走向NE-NNE,傾向SE,傾角40°左右,寬100～200m。在招平斷裂帶內(nèi),灰—灰黑色連續(xù)穩(wěn)定的斷層泥可作為發(fā)育完好的主斷裂面的“標(biāo)志”或“記號(hào)”,加上雙向構(gòu)造巖形成具有顯著壓扭性特點(diǎn)的寬大斷裂破碎帶。從北到南招平斷裂帶呈“S”型,沿玲瓏花崗巖和欒家河花崗巖接觸帶、郭家店侵入體(欒家河單元)與膠東群和荊山群的接觸帶展布。斷裂早期屬右行扭動(dòng),晚期具左行扭動(dòng)性質(zhì)。該斷裂控制著玲瓏、大尹格莊、舊店等礦田,是膠東著名成礦帶之一。2.2次級(jí)平行剪切帶構(gòu)造巖蝕變形成破碎蝕變巖。蝕變分帶大致以招平斷裂面為界對(duì)稱分布,但下盤比上盤發(fā)育。一般從斷裂面向兩側(cè),蝕變從強(qiáng)絹英巖化到中等絹英巖化、弱絹英巖化、鉀微斜長石化。次級(jí)平行剪切帶也發(fā)育相同、但寬度相對(duì)窄的蝕變。蝕變水平分帶明顯。根據(jù)構(gòu)造巖蝕變及礦物組合從主斷裂面向外可分為3個(gè)巖石帶:(黃鐵)絹英巖化碎裂巖帶、(黃鐵)絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖帶、(黃鐵)絹英巖化(或鉀長石化)花崗巖帶。主裂面之上的巖帶絹英巖化較弱,尤其是黃鐵礦化就更微弱。前2個(gè)帶內(nèi)蝕變和礦化強(qiáng),浸染狀、細(xì)脈狀、細(xì)脈浸染狀硫化物(主要為黃鐵礦)產(chǎn)于其中,是主礦體的賦存場(chǎng)所;后1個(gè)帶蝕變相對(duì)較弱,黃鐵礦以細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀或零星分布,小的富礦柱僅見于密集碎裂的地區(qū)。(1)蝕變及裂裂巖巖石特征包括(黃鐵)絹英巖化碎裂巖、(黃鐵)絹英巖、絹英巖化糜棱巖、絹英巖化角礫巖和斷層泥。該帶發(fā)育于主斷裂面附近,尤其是主斷裂面之下。斷層泥(主斷裂面)為灰—灰黑色,有滑感,遇水變軟。相對(duì)穩(wěn)定地沿?cái)嗔盐g變帶分布,一般厚0.5～16.0m,與絹英巖化碎裂巖、絹英巖和絹英巖化糜棱巖的界線清楚,而與絹英巖化角礫巖呈漸變過渡關(guān)系。黃鐵絹英巖化糜棱巖是早期韌性剪切的產(chǎn)物,寬0.3～1.50m,常位于主斷裂面之下靠近主裂面處,但有時(shí)也位于上盤。糜棱巖呈灰色或灰黑色,具有變余糜棱結(jié)構(gòu),斑雜狀、眼球狀、流紋狀構(gòu)造,主要由糜棱物質(zhì)(10%～50%)、絹云母(10%～30%)、石英(5%～15%)、硅化石英(5%～20%)、黃鐵礦(3%～10%)和少量閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦和方解石等組成。黃鐵絹英巖賦存在絹英巖化糜棱巖的下盤,厚1～7m,透鏡狀,呈灰—灰黑色,具有碎裂狀晶粒、交代殘余、壓碎、填隙、包含等結(jié)構(gòu),浸染狀、脈狀、細(xì)脈浸染狀、斑點(diǎn)狀構(gòu)造。主要成分為絹云母(30%～65%)、石英(10%～20%)、硅化石英(5%～10%)、糜棱物質(zhì)(5%～10%)、黃鐵礦(1%～5%)、碳酸鹽(5%～10%)和少量閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等。黃鐵礦和其他金屬硫化物呈星散狀、團(tuán)塊狀、脈狀產(chǎn)出。黃鐵絹英巖化角礫巖分布于主裂面上下盤附近,透鏡狀,延伸小,厚0.10～12.00m。黃鐵絹英巖化碎裂巖是絹英巖化碎裂巖帶中最普遍的巖石,分布于主裂面上下盤、以下盤最為發(fā)育,延伸穩(wěn)定、寬度大、蝕變礦化強(qiáng)。巖石為灰—灰黑—灰綠色,主要結(jié)構(gòu)為自形—半自形晶粒、碎斑,構(gòu)造為浸染狀、斑雜狀和細(xì)脈浸染狀。巖石中除蝕變礦物外尚有部分殘留長石、石英和黑云母。主要礦物有絹云母(20%～40%)、硅化石英(5%～10%)、石英(10%～30%)、糜棱物質(zhì)(5%～25%)、少量黑云母和長石、碳酸鹽巖(3%～10%)、黃鐵礦(3%～10%)和少量黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等。黃鐵礦呈星散狀、團(tuán)塊狀、脈狀產(chǎn)出。絹英巖化碎裂巖帶延伸穩(wěn)定,一般寬10～30m,大者50m。該帶原巖成分、鉀長石化、塑性形跡等幾乎全部消失,脆性形跡、絹英巖化蝕變及礦化組分占主導(dǎo)地位,是主礦體賦存的主要部位。(2)裂結(jié)構(gòu)、斑雜狀構(gòu)造位于絹英巖化碎裂巖帶的下盤,二者呈漸變過渡關(guān)系。該帶主要由絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖組成,厚20～55m。絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖為灰色或淺肉紅色,具碎裂結(jié)構(gòu)、斑雜狀構(gòu)造,主要礦物有石英(20%～25%)、硅化石英(15%～25%)、鉀長石(20%～25%)、斜長石(15%～20%)、絹云母(15%～20%)、碳酸鹽巖(<5%)、黃鐵礦(2%～5%)及少量黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等。該帶巖石的原巖成分、鉀長石化、塑變形跡基本保留,特別是石英常呈蠕蟲狀定向排列,而脆性形跡、絹英巖化及礦化較絹英巖化碎裂巖帶弱,以黃鐵礦為主的多金屬硫化物呈細(xì)脈狀、網(wǎng)狀、浸染狀和團(tuán)塊狀。同時(shí)也賦存了主要礦體。(3)蝕變巖的巖石學(xué)特征該帶賦存于斷裂蝕變帶的邊部,與絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖和未蝕變的花崗巖有關(guān)。主要有絹英巖化花崗巖,局部見花崗巖透鏡體和絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖,帶寬30～100m。鉀長石化蝕變很強(qiáng),呈肉紅色,局部巖石全部蝕變?yōu)殁涢L石。該帶巖石為淺肉紅色和灰白色,具碎裂狀花崗質(zhì)結(jié)構(gòu)、斑雜狀和脈狀構(gòu)造,糜棱(片理)常見。主要礦物有鉀長石(30%～35%)、斜長石(20%～30%)、石英(20%～30%)和硅化石英(1%～5%)、絹云母(5%～10%)、黑云母(3%～5%)、碳酸鹽巖(1%～3%)、黃鐵礦(1%～3%)和少量閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦和白云母等。原巖成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、鉀長石、塑性形跡在該帶保存較好,而脆性變形、絹英巖化和礦化較弱。黃鐵礦較少,呈細(xì)脈狀及星散狀沿裂隙分布,在黃鐵礦細(xì)脈集中分布區(qū)也有工業(yè)礦體產(chǎn)出。膠東金礦蝕變圍巖的分帶:圍巖為深熔黑云二長花崗巖的水平分帶是金礦脈到碎裂狀黃鐵絹英巖、絹英巖和鉀化花崗巖;垂直分帶為硅化角礫巖到黃鐵絹英巖、鉀化帶(從頂部到底部)。隨著蝕變的增強(qiáng),奧長石被蝕變成絹云母、水白云母和白云母;黑云母被蝕變成白云母和水云母。2.3招平構(gòu)造帶的內(nèi)礦地質(zhì)特征(1)下盤080m范圍內(nèi)的金礦體招平疊加構(gòu)造帶內(nèi)的金礦,按其與主裂面的關(guān)系可分為3種產(chǎn)狀:產(chǎn)于主裂面下盤0～80m范圍內(nèi)的金礦體,如夏甸金礦、大尹格莊金礦、山后金礦;產(chǎn)于主裂面上盤5～40m范圍內(nèi)的金礦體,如夏甸Ⅶ號(hào)礦體、南墅金礦;產(chǎn)于主裂面下盤的NE、NW向分支斷裂中的金礦體,如北泊金礦、石橋金礦。(2)基性礦體及微量元素特征1個(gè)礦床通常由數(shù)個(gè)礦體組成,如夏甸金礦床有5個(gè)工業(yè)礦體,大尹格莊金礦床有30個(gè)礦體等,在多個(gè)礦體中,有1～2個(gè)是主要礦體,占整個(gè)礦床儲(chǔ)量的絕大部分。礦體的延長變化大,以100～200m者居多,最大延長1290m(山后金礦的1-2號(hào)礦體)。礦體厚度一般為1.8～9.37m,最厚達(dá)53m(夏甸金礦),絕大部分礦體的延深大于延長,這些礦床中的礦體嚴(yán)格受斷裂控制,但不同礦床中的控礦構(gòu)造又有一定的差異。(3)招平疊加構(gòu)造帶走向變異處的張扭和壓扭之間的張裂空間控礦構(gòu)造是晚期疊加的脆性斷裂,主裂面具壓扭特征,其受水平方向主應(yīng)力右旋扭動(dòng)時(shí),張扭處產(chǎn)生的張扭性空間為容礦構(gòu)造,而壓扭處則構(gòu)造閉合不利于成礦。由于張扭和壓扭性斷裂是相間產(chǎn)出的,所以斷續(xù)的賦存了夏甸、芝下、山后礦床的礦體?？傊?最有利的容礦部位是招平疊加構(gòu)造帶走向變異處的張裂空間。招平疊加構(gòu)造內(nèi)已知礦床的礦體,距主裂面均有一定距離,且與主裂面之間往往有一定的交角。山后1-3號(hào)礦體平面上與主斷裂面約有10°交角,總體向SW側(cè)伏,說明容礦構(gòu)造是斜沖造成的。(4)下盤及下盤期礦招平疊加構(gòu)造帶內(nèi)有的礦體產(chǎn)于閃長玢巖內(nèi)(夏甸礦床的1號(hào)礦體、山后1-1號(hào)礦體),有的礦體穩(wěn)定地產(chǎn)于閃長玢巖的下盤(南墅1-1號(hào)礦體),有的礦體與煌斑巖相伴(山后1-3號(hào)礦體)。夏甸1號(hào)礦體、山后1-1號(hào)礦體產(chǎn)于NE向的閃長玢巖內(nèi),脈巖廣泛發(fā)育黃鐵絹英巖化,礦體切穿脈巖或賦存在脈巖內(nèi),二者的總體走向一致,說明該礦床形成于脈巖遭受構(gòu)造變動(dòng)之后,致使脈巖中的裂隙成為容礦空間,易形成礦體。為此,在金礦勘查中,要重視脈巖與礦體的密切空間關(guān)系。3上一個(gè)礦體的尾暈表3該區(qū)異常呈長條狀,受招平斷裂帶控制,且平行于主裂面。異常元素有Au、Ag、Cu、Pb、As、Sb、Bi等。礦質(zhì)異常強(qiáng)度高,有明顯的濃集中心,分帶明顯,內(nèi)帶出現(xiàn)Au、Cu、Pb、Ag元素異常,外帶出現(xiàn)As、Sb、Bi元素異常。據(jù)李惠等對(duì)膠東地區(qū)金礦床的原生暈分帶進(jìn)行研究表明,熱液脈狀礦體在空間上自上而下都有其前緣暈、近礦暈和尾暈,屬“正向分帶”。由于多期次成礦作用疊加,礦體分段富集、尖滅再現(xiàn),上一個(gè)礦體的尾暈往往疊加了下一個(gè)礦體的前緣暈,在空間上出現(xiàn)“反分帶”,這是預(yù)測(cè)深部盲礦體的重要依據(jù)。(1)當(dāng)Au只有外帶異常、并處于較強(qiáng)的構(gòu)造蝕變帶地段時(shí),若有As、Sb、Hg、B等前緣指示元素的較強(qiáng)異常,則指示深部有盲礦體存在,若同時(shí)有Cu、Pb、Zn異常,則反映金屬硫化物也比較發(fā)育,指示深部盲礦體可能較富。(2)當(dāng)Au異常較弱,As、Sb、Hg、W、B前緣指示元素異常很弱或無異常,Ag、Cu、Pb、Zn近礦指示元素異常弱或無異常,而Bi、Mo、Mn、Co、Ni尾暈指示元素異常較強(qiáng)時(shí),深部無礦。(3)有Au異常條件下,若As、Sb、Hg、W、B前緣指示元素異常與Bi、Mo、Mn、Co、Ni尾暈指示元素異常共存時(shí),則反映深部有第2個(gè)富集中段;若在金礦體部位出現(xiàn)前緣暈與尾暈共存時(shí),則說明礦體向深部還有很大延伸。(4)若前緣指示元素排在下部,即出現(xiàn)“反分帶”現(xiàn)象,則指示深部還有盲礦體或礦體延深很大。通過對(duì)地表及鉆孔原生暈資料的研究,結(jié)合招平帶區(qū)域地球化學(xué)特征,山后礦區(qū)在礦體周圍能形成異常的元素有Au、Ag、As、Sb、Bi、Mo,而且能在礦體軸向前緣的地表構(gòu)造帶中形成地球化學(xué)異常。礦體頭暈元素組合為As、Sb、Hg,近礦暈元素組合為Au、Ag、Cu、Pb、Zn,尾暈元素組合為Bi、Mo。該區(qū)地球化學(xué)模型見圖2。4全礦法和勘探方向4.1成礦法(1)等間距性規(guī)模大致相同的礦床之間、礦脈之間和礦體之間均有一定的等間距性,大致符合一定的數(shù)學(xué)規(guī)律,其間距為(1～n)×350m;同時(shí),2組礦脈的交叉出現(xiàn)也有一定的等間距性,招平帶中南部礦床之間的間距為2.5～3km。(2)近ew向斷裂招平斷裂帶斷裂交會(huì)、分支復(fù)合及其構(gòu)造產(chǎn)狀變化部位,斷裂帶規(guī)模的大小,控制著礦床規(guī)模大小。NE向斷裂(招平斷裂帶)與早期的近EW向斷裂交會(huì)部位是賦礦的有利地段。斷裂沿走向產(chǎn)狀變化部位,即呈舒緩波狀的弧形地段,往往易富集成礦;剖面上斷裂傾角由陡變緩部位往往是礦體厚大富集部位。(3)礦體主要分布在招平斷裂帶的主裂面下板塊0.80m范圍內(nèi)。在主裂面以下100～150m范圍內(nèi)也有礦體賦存,但規(guī)模較小。(4)成礦深度、資源量“成礦深度的構(gòu)造校正”測(cè)算,膠東地區(qū)玲瓏—焦家式金礦的成礦深度總體約2.5km,預(yù)測(cè)膠東深部存在第二富集帶,而且深部的資源量大于淺部。近幾年來,通過對(duì)招平斷裂帶深部進(jìn)行金礦勘查,證明確實(shí)存在第二富集帶。(5)化學(xué)陰性符號(hào)在平面、剖面上,異常元素組合齊全、強(qiáng)度大、濃度分帶明顯的部位,往往是金礦富集部位。4.2定向開采方向(1)地理單元法測(cè)礦夏甸主礦體距山后主礦體為2.5km,山后主礦體距北泊金礦3km,北泊金礦以南沿主帶2.5～3km是萌山村—于格莊段。下盤次級(jí)礦脈(澗里斷裂17號(hào)脈)以南3km是圍石山登記區(qū)的黃嶺附近。這些地段地化剖面測(cè)量異常較強(qiáng),地表揭露有礦化顯示,為重要的找礦靶區(qū)。北泊金礦位于招平與澗里斷裂的交會(huì)部