馮園園
(山東省第一地質礦產勘查院,山東 濟南 250014)
構造是驅動流體運移的主要動力,各種構造形跡為流體運移提供通道,同時其擴容空間還是含礦流體大量停積和沉淀出礦石的場地[1]。成礦過程和成礦構造活動具有多階段的脈動性,而成礦作用的脈動性在很大程度上取決于構造活動的脈動性[2]。
研究區在漫長的地質歷史發展過程中,不同時代各種性質不同、樣式不同的構造相互疊加制約,形成復雜的構造格局,其總體以斷裂構造最為發育,尤以走向北東的斷裂構造為甚,它基本控制了本區礦體的形態和展布規律。
早白堊世,古太平洋板塊向歐亞大陸斜向快速俯沖,使華北東部由南北分異、東西走向的構造體制向北北東、北東走向構造體制轉換,同時華北東部巖石圈劇烈減薄,郯廬斷裂發生強烈左行走滑、區域構造應力場變為強烈引張,火山-巖漿活動也最為強烈,中國東部燕山期爆發式成礦,形成了典型的膠東金礦集區。
該區在大地構造位置上橫跨華北板塊南緣與蘇魯-大別造山帶兩個Ⅰ級大地構造單元,分別處于華北地臺(Ⅰ級)魯東隆起區(Ⅱ級)膠萊坳陷(盆地)(Ⅲ級)桃村凹陷(Ⅳ級)和蘇魯-大別造山帶 (Ⅰ級) 蘇魯造山帶(Ⅱ級)膠南-威海隆起區(Ⅲ級)威海斷隆(Ⅳ級)地區,地質構造復雜,成礦條件優越。
NE向郭城斷裂作為該內的主干斷裂,不僅控制控制了區內中生代地層及元古代荊山群的分布,同時對元古代牧牛山巖體的侵位也有一定的控制作用。郭城斷裂是區內的主要導礦斷裂,成礦流體由郭城斷裂上升,然后通過區內NW向的枝狀斷裂,然后,在郭城斷裂派生的NE向次級構造內形成工業礦體。
郭城斷裂派生的NE向次級斷裂為區內的主要容礦構造,因此NE向斷裂嚴格控制著區內的礦體空間形態、規模以及展布規律。在井下可以看到容礦構造發育連續,礦體均產于斷裂帶及構造裂隙帶中,構造控礦明顯。此組構造發育連續,礦體緩傾斜薄而富,礦化主要沿構造線分布,礦體呈舒緩波狀沿斷裂延伸,屬于典型的剪切型斷裂構造。NE向斷裂可細分為NNE和NEE兩組,傾向NW或SE。
由研究區內斷礦體的產狀可知,NNE和NEE向兩組斷裂為一組共軛剪裂面,區內礦體主要受這一共軛構造控制。因而表現出同一礦體常出現多組構造面共同控礦的現象,反映了多組構造共同疊加控礦的特征,礦體發育地段構造碎裂巖發育。其中NNE向較NEE向發育,目前區內主要礦體就賦存在該組斷裂中。礦體展布受緩傾斜逆沖剪切型構造控制,在剖面上顯示明顯的疊瓦狀特征(圖1),礦體展布表現出明顯的等距性。
在上述NE向斷裂旁,受斷裂構造活動影響,圍巖中構造裂隙發育,使能干性強的巖石形成破碎帶,從而易于蝕變及含礦熱液的滲透、交代或充填,形成了有利的容礦空間,最終形成礦體。由于該類裂隙破碎巖(帶)是形成于次級斷裂旁側,其規模一般均較小,形成的礦體也多為小透鏡體、小礦囊、小礦柱等次要礦體,但有時也形成品位較高的富礦包。在礦化帶中,透鏡狀礦體在走向和傾向上有尖滅再現的特征,礦體在傾向方向呈疊瓦狀排列現象。
區內還產出一組NW向的斷裂構造,NW向斷裂與NE向斷裂共同組成區內的一種梳子狀的構造控礦體系,與成礦作用聯系密切,但是在NW向構造內未形成規模礦體,只在局部發現有硫化物。

圖1 共軛剪裂面控礦呈格子狀
區內還有兩組發育較晚的次級斷裂,這兩組斷裂按走向為NE和SN,在井下觀察發現,這兩組斷裂中局部充填有硫化物,但是這兩組斷裂未形成規模工業礦體。
從區內構造活動的跡象看出,這些后期構造是在成礦后期張扭性應力狀態下產出,因此伴隨這些后期構造活動,區內高密度侵入大量脈巖。這兩組后期構造是區內控巖構造,區內脈巖多數產出于成礦后期,脈巖基本產出于后期的斷裂帶中。這些后期構造及伴隨的脈巖穿插、切割礦體原始的形態。
根據目前探采工程揭露后期構造對區內的礦體展布規律的影響,大致可以分為兩類。一類是近南北-北北東向后期破碎帶,如沙旺F19對28號脈的正斷層錯礦,土堆76、46-9、46-1與46號脈等,也均受到近南北向后期構造的正向錯動。另外一類為近東西向后期錯礦構造,土堆86與76中間被近東西-北東東向后期斷層左行位移,46北與YM6也是被后期斷層左行位移錯礦。因此,在探礦過程中,應該分清礦體是否是自然尖滅或是被后期構造截斷的情況,對于后期構造錯斷的礦體,應該結合后期構造類型初步判斷錯斷礦體位置。
斷裂構造是本礦床的主要控礦因素。斷裂構造不僅為成礦流體活動提供了運移通道,而且為礦質沉淀成礦直接提供了容礦空間,是礦床形成和礦體展布的主要控制因素。區內金礦床的產出嚴格受斷裂構造控制,礦體的空間分布形態和產狀直接受斷裂構造控制,控礦構造還顯示明顯的多級性。但是,區內礦體形成由構造-巖漿-地層組成的控礦系統共同決定,區內多期次的構造活動不僅影響區內地層的展布,而且導致區內頻繁巖漿熱液事件,最終形成攜帶深源成礦物質的初始成礦流體,其在上升的過程中又萃取地層中的有用成分,然后在有利的構造空間內形成理想礦體。
另外,雖然區內礦體的形成對于地層沒有專屬性,但井下調研時發現,在一些主含礦構造內,構造和圍巖具有聯合控礦的特征,且與巖性明顯相關。區內大理巖有較好的滲透性和流體活性,再者,對區內地層含金性研究發現,研究區內這一地層中的大理巖也有較好的含金性,所以易于含礦流體的交代富集和沉淀,形成厚大高品位的礦體,而變粒巖和角閃巖則相反。
此外,二長花崗巖也是區內重要的賦礦圍巖,由于其屬脆性巖石(能干性強),當受到成礦時期壓扭性應力作用時,很容易在巖體內形成密集的裂隙帶,為含礦流體提供了較好的流通通道和成礦空間。易于蝕變及含礦熱液的滲透、交代或充填,最終形成礦體。
通過對土堆和沙旺礦區各個礦體的觀察發現,區內礦體無一例外都產出于斷裂或構造裂隙帶中,構造控礦明顯[3]。研究區內礦體主要分為兩種形態,一種是脈狀礦體,走向延伸較穩定,厚度變化較小,品位較高,主要是由黃鐵礦脈或磁黃鐵礦脈充填,走向為NNE或者NEE,反映NE向控礦構造控制的特征。第二種是透鏡狀礦體,該種類型的礦體往往呈追蹤斜列式出現,礦體厚度變化大,顯示多組剪性斷裂或者剪切裂隙帶疊加控礦的結果,該類型的礦體平均品位相對較低[4]。其次區內還發育多組NE向和SN向后期構造,這兩組構造在井下巷道中顯示對研究區內的礦體和巖體的產狀也有有一定的控制作用。
[1]翟裕生.關于構造-流體-成礦作用研究的幾個問題(J).地學前沿,1996,3(4):230—236.
[2]曾慶豐.論熱液成礦條件(M).北京:科學出版社,1968,76—87.
[3]李大兜,喬增寶,張來恩,等.山東省海陽市土堆、沙旺礦區深部及外圍金礦補充詳查報告.備案文號:魯國土資字〔2013〕199號.
[4]喬增寶,馮園園,李大兜,等.山東省海陽市土堆-沙旺金礦床控礦因素研究及找礦潛力評價報告.評審文號:魯地字〔2015〕283號文.