昆崳山巖體東緣金礦成礦規律研究及找礦靶區劃分

牛金

(山東省第五地質礦產勘查院，山東 泰安 271000)

0 引言

昆崳山巖體是多期次的復式雜巖體，位于膠東半島米山斷裂和牟平斷裂之間，是華北克拉通和蘇魯超高壓變質帶的過渡帶。研究區位于昆崳山巖體東緣，劃分出下臥龍、吳格莊和萬家口3個金礦重點工作區[1-2]，區內金礦多與細粒花崗巖和玲瓏序列花崗巖相關，礦點檢查金礦最高品位14.21×10-6。本文在前人工作的基礎上，詳細描述了昆崳山巖體東緣區域地質特征，分析了金礦成礦規律，建立了昆崳山東緣金礦綜合找礦模型，劃分了9個找礦靶區，分別為下臥龍靶區、宋家莊靶區、劉家產靶區、吉子園靶區、盤石靶區、合子村靶區、于家口靶區、萬家口靶區和雨夼靶區。

1 區域地質背景

研究區大地構造位置位于秦嶺-大別-蘇魯造山帶(Ⅰ)、膠南-威海隆起區(Ⅱ)、威海隆起(Ⅲ)、乳山-榮成斷隆(Ⅳ)。地層發育古元古代荊山群，中生代白堊紀青山群、萊陽群及新生代第四系；區域構造表現為韌性變形和斷裂構造；侵入巖以中元古代四堡期、中生代印支期、中生代燕山期侵入巖及各期派生的脈巖為主(圖1)。

2 區域金礦成礦規律

2.1 主要礦床成因類型

區域金礦成因類型較多，主要為與中生代燕山期花崗巖有關的巖漿熱液型、與早前寒武沉積變質作用有關的熱液型及與新生代沉積作用有關的河流沖積型[3-13]，其中，與中生代燕山期花崗巖有關的巖漿熱液型金礦為區域金礦最為重要的類型，該類型包含4個礦床類型：破碎蝕變巖型(焦家式)，石英脈型(玲瓏式)，石英硫化物(金牛山式)，蝕變層間角礫巖型(蓬家夼式)。研究區內金礦床類型主要為硫化物石英脈型(金牛山式)，另有1處細粒花崗巖型(下臥龍式)。

2.2 成礦控制條件

2.2.1 中生代巖漿巖與金成礦接觸關系

區域內玲瓏花崗巖是金礦體的主要賦礦圍巖。玲瓏花崗巖邊緣或郭家嶺花崗閃長巖的內接觸帶為主要成礦部位。研究區內金礦床多沿古元古代荊山群與中生代玲瓏序列花崗巖接觸帶展布，或分布在玲瓏序列巖體內。

2.2.2 中基性脈巖與金成礦關系

研究區內中基性脈巖廣泛發育，主要為閃長玢巖、閃長巖、輝綠玢巖、煌斑巖脈等，與已發現的金礦脈呈相互穿插、包裹關系。脈巖中的金含量遠高于圍巖和區域異常值下限，且部分脈巖可直接形成蝕變巖型金礦石。因此，中基性脈巖群的發育地段為金礦成礦的有利地段。

2.2.3 構造控礦作用

構造控礦主要表現為斷裂帶糜棱巖及碎裂巖形成過程中富金物質疊加成礦。構造具有多期性，早期表現為韌性剪切，晚期表現為脆性變形。早期金初步富集，后期受熱液作用影響使金進一步富集。構造活動為金礦富集提供了動力條件，也為金礦富集提供了賦存場所。因此，斷裂構造是金礦成礦最重要的控制因素之一。

2.3 礦化蝕變規律

昆崳山地區金礦成礦可分為早期蝕變、晚期礦化2個階段。早期含礦熱液滲透到控礦斷裂裂隙中，與周圍巖石進行交代、鉀化，形成寬大的鉀化帶。隨后，大量含礦熱液涌入將圍巖中的暗色礦物先變為綠泥石，后轉變為絹云母，同時析出鐵、鎂，鐵與熱液中的硫結合成星散狀黃鐵礦，長石分解成微粒石英和細鱗片狀絹云母，最終形成由星散狀黃鐵礦、微粒石英和鱗片狀絹云母組成的巖石-黃鐵絹英巖。晚期控礦斷裂多次活動，使蝕變巖形成一系列脆性變形構造巖，并在主干構造內外產生一些新的伴、派生張性斷裂裂隙。在這些斷裂裂隙中礦液充填、沉淀、成礦。

2.4 礦化分帶規律

區域金礦礦化在空間分布上表現為礦化分帶、蝕變分帶、構造分帶三者相互協調對應(表1)。

表1 金礦礦化類型、蝕變巖分帶與構造的對應關系

2.4.1 礦化類型分帶性

石英脈型金礦分帶明顯，表現為在主干控礦斷裂帶下盤巖性為變形均勻的碎粒巖、碎粉巖、糜棱巖等，礦化蝕變強烈，構成礦床主礦體，礦化類型為細脈浸染狀金礦化。在離主干斷裂斷層面稍遠一些的位置和主斷裂附近較低級序的次級斷裂中，巖石破碎變弱，巖性為花崗碎裂巖和碎裂花崗巖，節理裂隙發育，形成細網脈狀金礦化類型；離主干斷裂斷層面更遠處，構造變形微弱，原巖基本未破壞，發育網狀裂隙帶，礦化類型以脈狀或網脈狀為主，局部發育為硫化物石英脈型金礦。

細粒花崗巖型金礦分帶不明顯，近礦圍巖以花崗巖為主，次為片麻狀二長花崗巖。受構造活動影響，圍巖多次破碎而形成碎裂巖，分布在破碎帶的兩側。當巖石破碎、黃鐵礦化、硅化增強時，在主斷層及其上下盤形成金礦體。

2.4.2 蝕變巖分帶性

蝕變巖分帶以主斷裂向外依次為黃鐵絹英巖帶、黃鐵絹英巖化帶、鉀化帶和非蝕變巖。其中黃鐵絹英巖帶、黃鐵絹英巖化帶和鉀化帶內礦化特征明顯。

2.5 成礦模式研究

在太古宙至古元古代時期，該地區發生了強烈的區域變質和混合巖化作用，變質巖系內的金質發生了活化、遷移，形成了該地區變質巖系的高金背景區[14-16]。中生代燕山期受太平洋板塊俯沖擠壓影響[17]，斷裂深切到上地幔，發生了強烈的構造-巖漿活動，產生了巨量的熱能和巖漿熱液，形成了重熔型玲瓏花崗巖和同熔型郭家嶺花崗巖。含金成礦元素的成礦熱液順斷裂帶流向地表，并與沿裂隙循環的雨水—地下水發生混合時，在有利的構造部位沉淀出金，形成金礦床，這就是金牛山式、下臥龍式巖漿熱液成礦模式(圖2)。

1—混合花崗巖；2—膠東巖群殘留物；3—脈巖；4—含金石英脈；5—富金黃鐵礦脈

3 重點工作區地質特征

3.1 下臥龍重點工作區特征

區內地層不發育，僅南部出露第四系。巖體總體呈弧形分布，曬字村以東大面積出露玲瓏巖體，多具韌性變形；桃花峴—呂家上口、西于疃—大背后一帶埠柳序列較發育，其內可見殘留體狀玲瓏巖體；柳林莊序列呈殘留體狀分布于西于疃北側和劉家庵西側；區內東北部寧津所序列呈弧形切穿玲瓏巖體和柳林莊巖體；王家場東北發育嶗山巖體，總體呈NE向切割其他巖體。區內韌性剪切較發育，斷裂構造發育較少，東部的玲瓏巖體內在韌性變形基礎上被脆性變形疊加，走向呈NNW向，亦為金礦控礦構造，構造帶西側有金礦點分布。

區內礦體主要受細粒黑云二長花崗巖脈控制，走向328°，傾向238°，傾角約89°；揭露金礦體寬度為2.2m，金品位為(1.80～10.70)×10-6，礦石類型為黃鐵礦化細粒二長花崗巖。

3.2 吳格莊重點工作區特征

區內出露地層主要為第四系，分布于研究區西部花家疃水庫及老清河兩岸地勢低洼地段。斷裂構造發育，NNE向、NE向為主構造方向，NWW向次級斷裂發育。侵入巖大面積出露燕山早期玲瓏序列花崗巖，西北部為郭家店單元中粗粒二長花崗巖，東南部出露九曲單元、崔召單元和大莊子單元，各地質體走向均呈NE向，且大莊子單元嚴格受NE向斷裂控制，區內東南部脈巖較發育，主要為燕山期NE向煌斑巖脈、正長斑巖脈和閃長玢巖脈。區內共圈定4條金礦(化)體，編號為I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ(圖3)。

1—第四紀臨沂組；2—第四紀沂河組；3—玲瓏序列郭家店單元中粗粒二長花崗巖；4—玲瓏序列大莊子單元含斑粗中粒二長花崗巖；5—玲瓏序列崔召單元中粒含黑云二長花崗巖；6—玲瓏序列九曲單元弱片麻狀中細粒二長花崗巖；7—埠柳序列大水泊單元斑狀中細粒含黑云角閃石英二長巖；8—石英脈；9—煌斑巖脈；10—閃長玢巖脈；11—正長斑巖脈；12—斷裂；13—金礦(化)體及編號；14—重點工作區范圍

3.2.1 礦(化)體特征

(1)I號金礦化體。礦化體呈脈狀，總體走向10°，傾向SE，傾角85°左右。控制長度700m，斜深79m,平均厚度0.25m，金平均品位2.86×10-6。賦礦巖石為黃鐵礦化石英脈，具強黃鐵礦化、綠簾石化、絹云母化及硅化。

(2)Ⅱ號金礦化體。礦化體呈脈狀，總體走向27°，傾向SE，傾角78°～82°。控制長度約400m，斜深45m，平均厚度0.53m，金平均品位1.89×10-6。賦礦巖石為褐鐵礦化花崗質碎裂巖，具強硅化、弱黃鐵礦化、綠簾石化。

(3)Ⅲ號金礦體。礦體位于呈脈狀，總體走向20°，傾向SE，傾角72°～80°。控制長約700m，斜深25m，平均厚度0.97m，金平均品位1.95×10-6。賦礦巖石為黃鐵礦化石英脈，具強黃鐵礦化、強硅化、絹云母化。

(4)Ⅳ號金礦體。礦體呈脈狀，總體走向10°，傾向SE，傾角75°～80°。控制長約500m，斜深30m，平均厚度1.02m，金平均品位1.19×10-6。賦礦巖石為黃鐵礦化石英脈，具強黃鐵礦化、硅化、絹云母化。

3.2.2 礦石特征

(1)礦石礦物成分。區內礦石礦物成分較簡單，原生礦物主要有黃鐵礦、石英、絹云母、長石等，表生礦物主要有褐鐵礦等(圖4)，種類及其相對含量見表2。

a—黃鐵礦呈他形粒狀；b—磁鐵礦集合體呈稀疏浸染狀分布；Py—黃鐵礦；Mtz—磁鐵礦

表2 礦石礦物成分表

礦石礦物按共生組合及生成關系，可劃分為4個礦物共生組合。原生殘留礦物有斜長石、鉀長石、石英及黑云母等；蝕變礦物有絹云母、微粒石英、鉀長石、碳酸鹽、綠泥石及黃鐵礦等；熱液礦物有黃鐵礦、石英、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦及絹云母等；表生礦物有褐鐵礦、孔雀石及銅藍等。

(2)礦石結構和構造。礦石結構主要為晶粒狀結構，其次為壓碎結構、填隙結構、浸蝕結構、交代結構與交代殘余結構等。礦石構造主要有細脈浸染狀構造、浸染狀構造、細脈或網脈狀構造，其次為斑點狀構造、團塊狀構造。

3.3 萬家口重點工作區地質特征

區內出露地層主要為第四系，分布于研究區東南部寶泉水庫及河流兩岸地勢低洼地段，西南部零星分布荊山群。區內構造主要發育NW向斷裂，分布于研究區東北部和西部，主要斷裂有西石山頭斷裂、趙家庵斷裂。侵入巖出露玲瓏序列崔召單元中粒含黑云二長花崗巖、郭家嶺序列雙山單元中細粒二長花崗巖和嶗山序列午山單元晶洞細粒正長花崗巖，玲瓏序列被郭家嶺序列、嶗山序列侵入，接觸界線較彎曲；區內中基性脈巖極為發育，主要為煌斑巖脈和正長巖脈，走向呈NEE向。區內發現有于家口、萬家口2處金礦化點。

于家口金礦化體為褐鐵礦化石英脈，呈細脈狀，脈寬0.1～0.25m，兩側為煌斑巖脈。走向71°，傾向331°，傾角60°左右。金品位最高為0.37×10-6。礦化蝕變主要為硅化、褐鐵礦化、絹英巖化。

金礦化體為褐鐵礦化石英脈、絹英巖質碎裂巖，呈脈狀，呈舒緩波狀，脈寬0.6～3.9m，走向約20°，傾向110°，傾角70°左右。金品位最高為0.86×10-6，礦化蝕變以褐鐵礦化、硅化和絹英巖化為主。

4 找礦模型建立

4.1 找礦模型建立原則

(1)所建立的金礦找礦模型是以礦床為主要研究對象[18-21]。

(2)研究區內金礦床具有成群出現的規律，具有明顯的區帶性，各成礦帶之間的地質條件雖不盡相同，但研究認為，區內金礦的成因類型、形成機制及控礦條件等方面，各成礦帶內的礦床均具有廣泛的一致性，故可以通過建立一個“找礦模型”對本區金礦進行預測，優化找礦靶區，研究找礦方向。

(3)在建立找礦模型時，盡可能考慮所用地質及多學科成果資料在全區的一致性，資料水平的對等性，盡量保證觀測結果的客觀性(圖5)。

圖5 昆崳山地區金礦綜合找礦模型

4.2 模型建立的區域地質構造背景條件

(1)處于長期隆起的前寒武紀結晶基底之上。

(2)具有明顯演化特征的構造發展史，基底構造與中生代構造相疊加。

(3)巖漿活動以燕山期殼幔混合巖漿廣泛發育。

(4)在平穩的區域負磁場中的低負磁場、低正、負磁場緩變場以及重力場在(0～30)×10-5m/s2區域中寬緩的正負“鼻狀”突起。重磁梯度帶廣泛分布。

4.3 單學科找礦信息分析

(1)地層：前寒武紀膠東巖群、荊山群的出露有利于金礦產出。其中膠東巖群為膠東地區金礦的初始礦源層，與金礦關系密切。

(2)構造：控礦構造對金礦的控制作用是多方面的，尤其對不同級別成礦單元的形成以及礦床類型方面的控制尤為突出。EW向基底構造帶與NE向、NNE向控礦斷裂組成的構造格架，控制了研究區金礦化集中展布，其交會部位是控制礦床的重要因素；NE向、NNE向二級斷裂帶既是導礦構造又是控礦構造，它的發展和演化直接控制了本區金礦床的形成和產出。距其7km之內是最有利的成礦區域。其次級斷裂構造則是直接的控礦構造，發育程度直接反映了成礦條件有利與否。

構造破碎帶、蝕變帶及韌(脆)性剪切帶的發育程度是能否形成金礦，特別是中型以上金礦的重要標志，發育程度愈高成礦規模愈大。

(3)巖體：中生代燕山期玲瓏花崗巖及郭家嶺花崗巖與金礦關系密切，其形成和產出為金礦床形成提供了巨大的熱源，為成礦物質的遷移、富集以及金礦床集中區的定位起著決定性的作用。巖體與前寒武紀地層(或巖體)呈斷層接觸的接觸帶有利于成礦；巖體的邊緣相，特別是超覆地區和港灣狀、舌狀部位有利于成礦。

(4)脈巖：是金礦圍巖中金含量最高的巖石，金含量在(5～46)×10-9之間，它的發育在一定程度上反映了這一地區的構造活動和有利的成礦空間，同時暗示著隱伏巖體的存在。煌斑巖、輝綠玢巖和石英脈與金礦化關系最為密切。

5 找礦靶區劃分

根據金礦床、礦(化)點的分布特征，結合控礦地質條件，礦(化)體賦存地質特征，以及物化探、重砂異常資料等礦化信息，采用“定邊+定位”的方法對研究區內金礦找礦靶區進行了圈定[22-25]。

本次成礦預測的比例尺介于1∶5萬～1∶2.5萬之間，是以礦床級地質單元圈定預測區，即圈定礦床成因類型相似的隱伏礦床可能產出的預測區(面積小于10km2)。共在下臥龍、吳格莊和萬家口3個重點工作區內圈定9個找礦靶區(表3)。

表3 找礦靶區一覽表

5.1 定位條件

已知礦床、礦點、礦化點的集中分布區，多組不同級別斷裂構造的交會處，與成礦有關的巖體接觸帶部位，有利的地球物理場部位，與金有關的重砂組合異常、金化探異常是區內金礦化的反映，標志著金的成礦活動的存在。上述條件是金礦存在的地質條件和信息顯示，具備巖漿、構造和礦化信息等條件的地段，是可能成礦的有利地段—成礦靶區。

5.2 定邊條件

主要根據成礦構造系統以及巖體的規模、產狀、分布范圍、地質工作控制程度、預測深度等確定預測區邊界。在具體圈定預測區邊界時，據預測區的工作程度差異，分為以下幾種情況：

(1)地質工作程度高，控制礦床的體系明朗，則構造體系是預測區邊界確定的重要依據、同時也考慮重砂、化探異常的分布范圍。

(2)地質工作程度較低，有個別礦床(點)，控礦斷裂規模、產狀大體明確。在此情況下，匯水盆地及與其有關的化探異常、重砂組合異常分布范圍，是邊界確定的重要依據。

(3)地質工作程度低，無礦床(點)。但有重砂、化探異常，依重砂、化探異常圈定邊界。

6 結論

(1)昆崳山巖體是膠東地區金成礦的重要巖體，深入研究昆崳山巖體周緣金礦成礦規律對在該區開展金礦找礦工作具有一定指導意義。

(2)昆崳山巖體周邊金礦成礦多與細粒花崗巖和玲瓏序列花崗巖相關，其中細粒花崗巖型(下臥龍式)金礦床主要受細粒黑云二長花崗巖控制，礦化主要分布于細粒黑云二長花崗巖與中生代玲瓏序列九曲單元中粒含石榴二長花崗巖接觸帶下盤及細粒黑云二長花崗巖巖體內部裂隙。

(3)昆崳山地區金礦成礦可分為早期蝕變、晚期礦化2個階段。早期含礦熱液滲透到控礦斷裂裂隙中，蝕變形成黃鐵絹英巖。晚期控礦斷裂多次活動，導致含金礦熱液充填、富集、沉淀。

(4)建立本區找礦模型和劃分找礦靶區要以金礦床為主要研究對象，充分研究金礦床具有成群出現的規律，同時盡可能考慮所用地質及多學科成果資料在全區的一致性。