膠東金礦集區(qū)深部找礦探究

唐澤偉

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

我國金礦資源儲(chǔ)量較大具有代表性的一個(gè)地區(qū)就是山東省的膠東地區(qū)，該地區(qū)也是較早一批進(jìn)行金礦深部開采的區(qū)域，20世紀(jì)末期，一部分地質(zhì)工作者對(duì)膠東西北部金礦富集區(qū)進(jìn)行深入地質(zhì)調(diào)查，同時(shí)開展一系列的地質(zhì)找礦工作，經(jīng)過實(shí)地勘查再臺(tái)上金礦和焦家金礦勘探出了具有代表性的金礦體[1，2]。

1 深部找礦方法的實(shí)踐應(yīng)用

金礦的賦存規(guī)律可以通過深部找礦地質(zhì)方法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出，在針對(duì)膠東地區(qū)進(jìn)行深入地質(zhì)找礦實(shí)踐工作中發(fā)現(xiàn)，斷裂構(gòu)造成為地質(zhì)找礦的主要依據(jù)。開展深部找礦地質(zhì)法要遵循的要點(diǎn)為：金礦地質(zhì)斷裂向深部發(fā)展，所呈現(xiàn)的傾角較緩，在斷裂傾角的緩坡位置常隱藏金礦體（宋明春等，2012）。根據(jù)實(shí)際探測(cè)結(jié)果可以推斷出金礦體的賦存規(guī)律及所處位置。大極距激電測(cè)深、小極距激電測(cè)深相互配合，對(duì)金礦的極化率和反演進(jìn)行相關(guān)處理。膠東地區(qū)的地質(zhì)找礦工作中常用的方法有大地電磁法和可控音頻大地電磁法，以上方法是在分析不同礦體的地質(zhì)斷裂情況基礎(chǔ)上，深入分析礦體斷裂構(gòu)造所處位置及變化形態(tài)，再推測(cè)出賦礦區(qū)域[3-5]。

對(duì)金礦進(jìn)行多頻段電阻率測(cè)量多采用頻譜激電測(cè)深法，該方法可快速得到金礦地質(zhì)頻譜率的特征。在控礦斷裂上盤變質(zhì)巖出現(xiàn)了低電阻率和極化率，蝕變礦物凸顯出極化率高的異常特征，在對(duì)多種礦物進(jìn)行激電測(cè)深解釋的前提下，電化學(xué)場(chǎng)特征進(jìn)而得到全面解釋，以利于深部地質(zhì)找礦工作的進(jìn)行（曹春國等，2016）。近幾年在開展多金屬礦地質(zhì)工作的過程中常采用深反射地震法，應(yīng)用效果良好。尤其是處于長(zhǎng)江中下游地帶的礦床進(jìn)行深部地質(zhì)找礦過程中可成礦帶的三維精細(xì)結(jié)構(gòu)，圍礦床的深部勘探提供了技術(shù)支持（呂慶田等，2010，2015，2019）。膠東地區(qū)開展地質(zhì)勘探實(shí)踐研究表明，頻譜激電測(cè)深對(duì)深部斷裂構(gòu)造的探測(cè)效果顯著（Yuetal,2018）。

膠東地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造成礦元素的地球化學(xué)暈可將礦床深部的礦化情況清晰展示出來。因膠東地區(qū)的金礦多個(gè)階段成礦成暈的顯著特征，所以研究出來原生疊加暈找礦方式，依照膠東地區(qū)金礦成礦暈的具體特性，深入探究盲礦位置。主要依據(jù)的原理為：熱液礦床嚴(yán)格受構(gòu)造控制，構(gòu)造中礦體的原生暈發(fā)育特點(diǎn)是在構(gòu)造帶內(nèi)強(qiáng)度高、范圍大，特別是前緣暈在礦體的前緣可達(dá)幾百米（李惠等，2010）。

2 焦家-新城斷裂形態(tài)特征

焦家-新城主構(gòu)造帶總體走向NE30°～40°、傾向NW40°～45°，呈向NW凸舒緩弧形，向SW延伸逐漸向南偏轉(zhuǎn)，到東季金礦折為NE10°，到焦家金礦折回NE30°（圖1）。焦－新斷裂是郯廬斷裂帶的一條次級(jí)、多期次活動(dòng)的構(gòu)造帶。

圖1 焦家-新城成礦帶區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖

3 焦家-新城斷裂的物質(zhì)組分

主斷裂中心發(fā)育有連續(xù)穩(wěn)定的主裂面，內(nèi)部發(fā)育5cm～20cm厚灰黑色斷層泥，連續(xù)穩(wěn)定分布，斷層泥內(nèi)部包裹圍巖角礫，其定向排列方式指示最后一期斷裂的活動(dòng)特征為左行剪切。沿焦家主構(gòu)造兩側(cè)（走向、垂向）構(gòu)造巖、蝕變巖具水平和垂直分帶現(xiàn)象。不同類型的構(gòu)造部位產(chǎn)出的礦石類型也不同，糜棱巖由于變形強(qiáng)、孔隙度大、滲透交代最為強(qiáng)烈徹底，形成致密塊狀和細(xì)粒浸染狀礦石，碎裂巖內(nèi)裂隙節(jié)理發(fā)育，交代作用弱，形成細(xì)脈狀礦石。

新城金礦是蝕變巖型礦床，圍巖蝕變的類型包括紅化、黃鐵絹英巖化、絹英巖化、硅化、碳酸鹽化和綠泥石化。斷裂控制蝕變帶的空間分布，蝕變帶總是沿主裂面呈帶狀分布，發(fā)育范圍受到斷裂破碎帶控制，局部膨大與斷裂破碎帶的寬度保持一致。以主裂面為界，上盤依次為絹英巖化花崗巖質(zhì)碎裂巖帶、絹英巖化花崗巖帶；下盤依次為糜棱巖、角礫巖（不連續(xù)）、黃鐵絹英巖帶，黃鐵絹英巖化花崗閃長(zhǎng)質(zhì)碎裂巖帶、黃鐵絹英巖化花崗閃長(zhǎng)巖帶。

焦家-新城斷裂帶早期發(fā)育韌性剪切變形，主要表現(xiàn)在構(gòu)造帶平面呈線性延長(zhǎng)，由數(shù)米至數(shù)十米，甚至上百米寬度的糜棱巖、碎裂巖帶組成；條帶、片理、透鏡體等流動(dòng)構(gòu)造發(fā)育；石英晶體呈現(xiàn)出明顯的塑性，壓扁、拉長(zhǎng)變形、波狀及條帶狀消光等特征。在成礦流體的蝕變交代作用下，構(gòu)造巖轉(zhuǎn)變成不同程度、不同類型的蝕變巖。

隨著構(gòu)造帶的不斷剝蝕隆升，韌性變形也逐漸轉(zhuǎn)化為脆性變形，主要表現(xiàn)在斜向側(cè)列（羽列或雁列）的張剪性節(jié)理、網(wǎng)狀節(jié)理發(fā)育，與成礦有關(guān)的金屬硫化物及石英脈，既充填在這些張開程度不等的節(jié)理中，并向其兩側(cè)浸染交代。構(gòu)造帶中心形成數(shù)厘米到數(shù)十厘米的以黑白相間的斷層泥為主要特征的主裂面；向兩側(cè)為破碎程度逐漸弱化的碎裂巖。

4 焦家-新城斷裂的力學(xué)性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)方式及演化

焦家-新城斷裂在形成初期經(jīng)歷了明顯的右行剪切活動(dòng)。新城金礦的Ⅰ號(hào)主礦體賦存在主裂面下盤，郭家?guī)X花崗閃長(zhǎng)巖內(nèi)接觸帶的黃鐵礦化和硅化的構(gòu)造蝕變巖中。該礦體的主容礦構(gòu)造走向NE70°～80°、傾向NNW、傾角48°左右，為沿剪切帶展布的微裂隙組成，與剪切帶走向呈30°～40°夾角的側(cè)列狀，應(yīng)屬羽狀剪切破裂。李俊英（2002）指出新城I號(hào)礦體是在NE-SW向擠壓、近SN向拉張的區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)下，剪切帶發(fā)生右行扭動(dòng)形成的。新城金礦NEE向容礦羽列構(gòu)造（Ⅰ號(hào)礦體）成生時(shí)，剪切帶兩盤以右行扭動(dòng)的水平運(yùn)動(dòng)為主，兼有上盤斜落（正斷層）。并依據(jù)新城金礦-95m中段采礦場(chǎng)斷層面擦線特征，指出新城金礦區(qū)內(nèi)主斷面上盤在成礦初期朝NNW向斜落，該控礦斷裂的活動(dòng)特征至NNE向容礦羽列構(gòu)造（Ⅴ號(hào)礦體）成生時(shí)，剪切帶兩盤的水平運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)變?yōu)樽笮信?dòng)為主。陳小龍（2010）通過對(duì)新城金礦野外和坑道構(gòu)造的系統(tǒng)觀測(cè)，結(jié)合構(gòu)造帶運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，利用節(jié)理分析和共軛節(jié)理的應(yīng)力場(chǎng)反演，明確了節(jié)理裂隙的優(yōu)選方位與礦體長(zhǎng)軸優(yōu)選方位的套合性，并利用顯微位錯(cuò)密度法和動(dòng)態(tài)重結(jié)晶顆粒法測(cè)算了古應(yīng)力，分別獲得差應(yīng)力值為86MPa～106MPa，66.6MPa～13.5MPa。

構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)是決定礦體的產(chǎn)狀、形態(tài)、側(cè)伏、傾伏和延深規(guī)模等特征的主要因素。而這些特征不僅是在焦家-新城成礦帶，幾乎是膠東西北部各礦床的共同特征。說明它們是在統(tǒng)一的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)下形成的。李俊英（2006）指出，先期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)下，剪切破裂趨勢(shì)面的剪應(yīng)力分量小于其抗剪阻力，表現(xiàn)為塑性變形，形成韌性剪切帶。韌性剪切帶形成后，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈孕巫儭Ｆ錁?gòu)造應(yīng)力場(chǎng)作用于剪切帶平面上的剪切應(yīng)力分量仍小于該面的抗剪阻力，而與剪切帶內(nèi)最大壓主應(yīng)力對(duì)應(yīng)的剪切破裂趨勢(shì)面（羽列面）上的剪切應(yīng)力分量，與抗剪阻力間達(dá)到破裂條件，于是形成了羽狀破裂面。并泵入成礦物質(zhì)，成為容礦構(gòu)造。主容礦羽列構(gòu)造成生應(yīng)力場(chǎng)中，第三主應(yīng)力為（最大）壓應(yīng)力、水平投影方向?yàn)镹E-SW向、陡傾；第一主應(yīng)力為拉應(yīng)力、水平投影方向?yàn)榻媳钡腘NW-SSE向、緩傾；中間主應(yīng)力為NWW-SEE向、緩傾。剪切帶兩盤水平呈右行扭動(dòng)，上下盤呈正斷錯(cuò)動(dòng)。

5 焦家-新城斷裂組合關(guān)系分析

焦家-新城斷裂所控制的礦體形態(tài)具有延深大于延長(zhǎng)的特點(diǎn)（表1），而且礦體的側(cè)伏方向具有明顯的規(guī)律性，即全部向南西側(cè)伏，與三山島-倉上斷裂帶上的礦體全部向北東側(cè)伏具有非常一致的、可對(duì)比的規(guī)律性，這些特點(diǎn)表明，焦新斷裂帶成礦初期應(yīng)受統(tǒng)一的壓扭性應(yīng)力場(chǎng)控制。

表1 焦家-新城斷裂帶主要礦體形態(tài)統(tǒng)計(jì)表

焦家-新城主構(gòu)造帶在平面上總體走向40°，傾向北西，傾角26°～34°，局部陡至47°。還有派生的不同級(jí)別、不同序次的斷裂構(gòu)造。這些斷裂構(gòu)造直接控制了區(qū)內(nèi)的各含礦蝕變帶，使區(qū)內(nèi)的金礦床與斷裂帶有密切的成生關(guān)系。礦體的產(chǎn)出受控于主干斷裂，浸染狀和細(xì)脈浸染狀礦體產(chǎn)于主裂面下盤，與主裂面大致平行，以45°角向SW側(cè)伏。

主成礦期斷裂的活動(dòng)特征也控制了礦體的類型和空間分布規(guī)律，這一現(xiàn)象在礦體的平面分布特征上表現(xiàn)尤為明顯。在焦家-新城主斷裂面下盤的I號(hào)礦體（細(xì)粒浸染狀黃鐵絹英巖型礦石，具壓扭性特征）呈明顯的左階羽列狀。