招遠前孫家金礦帶控礦模式研究及成礦預測

原顯順

（招遠市自然資源和規劃局，山東 招遠 265400）

前孫家金礦床，位于招遠市蠶莊鎮西北3km處，區內地層簡單，除第四系外，主要為膠東群富陽組地層，多以殘留體形式出現。礦區內分布有兩種不同的巖漿巖，即黑云母花崗巖（γ52-1），屬玲瓏巖體；花崗閃長巖，屬郭家嶺巖體，二者均為燕山早期巖體。本區脈巖發育。按生成順序主要有偉晶巖、變石英閃長巖、石英閃長玢巖、煌斑巖等。控礦斷裂為前孫家—洼孫家斷裂，位于焦家斷裂與靈北斷裂之間，系黃縣---掖縣斷裂帶派生次級斷裂。

1 控礦構造特征

前孫家金礦的礦體多賦存于主斷裂的NNE向段及近SN向次級斷裂中，此方向是成礦期拉張的方向。總結構造成礦規律，可以搞清礦體的產狀、隱伏礦體的位置和延伸方向，對隱伏預測有十分重要的意義。

2 金的富集規律

金在黃鐵絹英巖及黃鐵絹英巖化花崗質碎裂巖中品位高，分布均勻，品位變化系數小，往往形成工業礦體；在絹英巖化花崗巖中品位低，分布不均勻，品位變化系數大[1]。自然金分布嚴格受黃鐵礦裂隙。晶隙控制，早期黃鐵礦分布集中，裂隙愈密集，金品位高，易富集成礦，晚期細粒，自形程度高，星散狀分布的黃鐵礦含金少。金與多金屬硫化物關系密切，金—石英—多金屬硫化物階段中金濃度最高，多金屬硫化物充填愈多，品位愈高，易富集成礦。金品位高低與多金屬硫化物多寡呈正相關關系。具斑點狀及細脈狀侵染構造，半自形粒狀結構的礦石，含金品位高；呈散裝、自形晶粒狀結構礦石，含金品位低。兩組構造交匯部位，礦體膨脹，厚度增大，金品位高。礦體多有向南南西側伏規律，單個礦脈的富集中心具有向南偏移的趨勢。礦體大部分靠近主脈巖的上、下盤或在脈巖附近。

3 前孫家金礦床構造與控礦模式分析

3.1 平面特征

在平面上，前孫家－洼孫家斷裂與其上下盤的次級斷裂，共同組成了前孫家金礦的似網格狀構造控礦系統。在前孫家－洼孫家斷裂上盤，有9號脈斷裂、1號脈斷裂及用為主斷裂的2號脈控礦斷裂形成了上盤的似網格狀結環，在主斷裂下盤，由4號脈斷裂、3號脈斷裂和作為主斷裂的2號脈控礦斷裂形成了下盤的似網格狀結環。主斷裂上盤和下盤的兩個主要的似網格狀結環與其內的更低序次的斷裂形成的似網格狀結環共同組成了前孫家金礦的似網狀控礦構造系統。

3.2 剖面特征

在剖面上，由于主斷裂與次級斷裂傾向相反，主斷裂上盤的次級斷裂與主斷裂呈反“y”型，構成了一個似網格狀結環的下半部分，而主斷裂下盤的次級斷裂與主斷裂呈“入”形，構成了一個似網格狀結環的上半部分。

3.3 成礦期構造應力分析

對于成礦期構造的運動方向，在焦家斷裂帶及靈北斷裂帶上均有詳細研究，對于焦家斷裂帶，根據在焦家、新城、金城等蝕變巖型礦床的研究成果，成礦期的構造運動方向主要是右行斜落，也有人提出成礦期也有左行成分，可能是對成礦期劃分的時間階段不同而已。

而在靈北斷裂上，經研究斷裂在成礦期為左行扭動，前孫家-洼孫家斷裂位于焦家斷裂帶和靈北斷裂帶之間，但其產出位置與靈北斷裂帶相似，均是產于花崗巖中，礦體類型均為石英脈型和蝕變巖型均有的混合型，主斷裂上石英脈型為主，礦體賦存在主斷裂內而不是斷裂破碎帶的構造蝕變帶內。因而前孫家-洼孫家斷裂在一定程度上與靈北斷裂帶的性質相近而與焦家斷裂帶相差較大。

3.4 礦區成礦期應力與區域應力的對比

地質勘查工作人員經過長期研究總結了膠東西北部金礦成礦期的構造應力場特征，研究區域的控礦斷裂帶的形成是在北西-南東方向擠壓作用下，呈現出韌性擠壓狀態；在燕山中晚期，膠東西北部斷裂形成變為北東-南西，在金礦區地質構造上升、礦漿冷卻、北東方向地質構造應力作用下，焦家斷裂、招平斷裂、三山島斷裂和大莊子斷裂應力變形變為脆性、張力性，為今后的成礦熱液提供了有利條件。在擠壓作用下北東方向應力變為北北東向，此方向斷裂的容礦構造是膠東西北部主要地質構造[2]。

4 討論

從前孫家金礦區成礦期最大主應力分布可以看出斷裂之間，應力集中點一部分基本落在新1號的脈斷裂的位置，這與實際已知的新1號脈礦體賦存位置吻合較好。另一些應力集中點所落的位置，也連成一條北北東走向的未知斷裂，在此位置，也可能在此位置賦存有未知的礦體。

從金華山礦區成礦期最大主應力分布圖可以看出(主要研究前孫家—洼孫家斷裂及下盤斷裂所夾持部分)，在前孫家—洼孫家斷裂與下盤斷裂之間，應力集中點絕大部分落在實際已知的斷裂位置，與孫家金礦區的1號脈斷裂、2號脈斷裂、3號脈斷裂、4號脈斷裂基本相對應，與礦體賦存位置吻合很好。如1號脈斷裂的礦體較大，所對應的應力集中區也較大，2、3、4號脈斷裂的礦體較小，所對應的應力集中區也較小。

此外，其中一部分擠壓應力聚集的位置，依照孫家灣金礦區已經存在的斷裂走向為SN或NNE向，這一地帶出現了一條不明的近NS和NNE的不明斷裂，由此可以推斷出該研究區域存在繼續勘探的礦體。由此來看，成礦期構造應力場有限元模擬的結果不僅與已知的含礦斷裂相吻合，而且還模擬出一些未知的斷裂，通過這些未知的斷裂，可能找到新的礦體。因此，模擬的結果是可信的、令人滿意的。

5 成礦靶區預測

根據前孫家金礦構造地質特點、巖性控制規律、構造地球化學暈分帶及構造地球化學因子得分分布，綜合考慮各種因素，對前孫家金礦床的成礦靶區分為I、II類靶區和遠景靶區三類。

（1）I類靶區。I類靶區判定標準為：現有礦體規模較大且產狀穩定，構造地球化學分帶處于中上部，構造地球化學成礦因子分布顯示深部還有較大的延深。按此標準，前孫家金礦床的I類預測靶區有兩個，一是4號脈的深部。4號脈礦體賦存于斷裂的NNE向部位，在成礦期是位于拉張部位，有利于成礦；礦體在最深的中段品位高，產狀穩定，在深部應該有一定的延深。4號脈的構造地球化學元素分帶表明，目前礦體位于中上部，并且在分帶的尾部出現在As等前緣暈，表明4號脈的構造地球化學暈有疊加現象，說明深部還有一定的礦體，并可能有盲礦體存在。4號脈的構造地球化學成礦因子分布圖也顯示礦體在深部有一定的延深，并且可能在深部出現雁列側現的盲礦體。根據以上分析，對4號脈礦體深部做預測圖如。

（2）II類靶區。2號脈南部礦體產于主斷裂與近SN向次級斷裂交匯處，礦體規模雖然不大，但比較穩定，呈柱狀，表明礦體在深部可能有一定的延深。2號脈的構造地球化學暈分帶顯示2號脈礦體處于下部，但在分帶的尾部出現在As等前緣暈元素，表明深部可能有盲礦體。從構造地球化學因子分布圖可以看出，2號脈礦體分為上下兩層，且下層高值中心明顯，并顯示向深部有一定的延深。

（3）靶區驗證。在靶區確定后，確定4號脈的深部為首選驗證區段，經工程驗證，在4號脈深部發現厚1.2m、品位近300g/t的含金石英脈，證明了預測是正確的。

6 結論

經過對前孫家金礦的區域地質背景、礦床地質特征、構造控礦特征、構造地球化學及控礦模式的分析和研究，對前孫家金礦帶的成礦特點形成如下認識。

（1）前孫家的2號脈、4號脈和新1號脈是石英脈型和蝕變巖型復合礦化礦脈，嚴格受斷裂破碎帶控制，2號脈斷裂及4號脈斷裂形成了似網格狀控礦斷裂系統，而新1號脈賦存在2號脈下盤的次級引張部位，平面和剖面上構成了入字型構造。

（2）礦區的9號脈受淺色鉀化巖的控制，并有近等間距產出的特點。9號脈的鉀化蝕變巖以其蝕變特征、其內的礦化特點、蝕變的產出狀態、構造地球化學元素特征等有別于石英脈型礦體，顯示其特殊的成因機制。

（3）礦區成礦期構造應力場與區域應力場基本一致，最大主應力方向為近垂直方向，形成了主拆離構造和下盤的子系統構造。

（4）經過總結，對前孫家金礦提出I類預測區兩個，II類預測區三個，III類預測區三個，經在I類預測區驗證，效果較好。