山東萊西市下莊金礦地質特征及構造控礦規律

劉述敏，王 帥，史高飛，張建偉

(青島地質工程勘察院，山東 青島 266071)

下莊金礦是在招平斷裂帶南段新發現的隱伏小型蝕變巖型金礦。它的發現是克服地表及淺部找礦信息不足，在成礦規律總結和成礦預測基礎上利用鉆探進行深部驗證的結果。它的發現對招平斷裂帶南段金礦找礦有著重要的指示意義。

1 成礦地質背景

下莊金礦區位于萊西市西北約30km南墅鎮。構造單元上位于膠北隆起(Ⅲ4)，玲瓏斷隆(Ⅳ11)與煙臺-棲霞斷隆(Ⅳ12)交接部位，以招平斷裂為界，東為南墅凸起(Ⅴ133)，西為玲瓏凸起(Ⅴ125)[1]。南墅凸起主要出露古元古代荊山群變質地層，劃分為祿格莊組、野頭組和陡崖組，玲瓏凸起出露中生代晚侏羅世玲瓏花崗巖。

招平斷裂帶是膠北隆起區規模最大的區域斷裂，北起龍口顏家溝，南至平度山旺，全長120km，寬100～300m，走向呈S型，方位30～50°，局部10～20°，傾角30～70 °，由主干斷裂及次級斷裂構造系統組成，是主要的控礦斷裂[2]。

招平成礦帶是膠北金礦集中區最主要的成礦帶，目前已探明的有東風、臺上、大尹格莊、姜家窯、夏甸等特大-大型金礦，發現有山后、張格莊、南墅等金礦床點，下莊金礦分布于成礦帶的南段(圖1)。

1-第四系；2-中生代；3-古元古宙；4-太古宙；5-侏羅紀玲瓏花崗巖；6-燕山期郭家嶺花崗巖；7-燕山晚期侵入巖；8-呂梁期侵入巖；9-太古宙侵入巖；10-印支期花崗巖；11-實際。推測斷層；12-不整合地質界線；13-金礦床；14-礦區位置。

2 礦區地質

2.1 地層

礦區內地層出露荊山群野頭組，為一套低角閃巖相變質的火山碎屑巖及碳酸鹽巖，其巖性組合分為兩個巖性段，下部為祥山變粒巖段，以黑云變粒巖為主，夾斜長角閃巖、黑云斜長片麻巖、含石墨斜長片麻巖等；上部為定國寺大理巖段，是大理巖飾材及透輝巖礦的賦存層位。

2.2 侵入巖

礦區侵入巖種類較單一，主要發育中生代晚侏羅世玲瓏花崗巖方勾山細粒含黑云二長花崗巖和郭家店中粗粒二長花崗巖。與成礦最密切的是方勾山細粒含黑云二長花崗巖，侵入了荊山群變質地層，接觸帶常發生混合巖化，形成了金的初步富集，成為金礦成礦的有利圍巖。

2.3 構造

礦區內招平斷裂組由四條斷裂組成，主干斷裂為花崗巖與地層的分界斷裂(圖2)，其下盤花崗巖中發育兩條與之平行的次級斷裂，有石英脈充填，上盤地層中發育與主裂面銳角相交的次級斷裂，常有石墨化斷層泥，角礫巖也很發育。

1-第四系；2-荊山群野頭組定國寺段；3-荊山群野頭組祥山段；4-郭家店中粗粒二長花崗巖；5-方勾山中細粒黑云母二長花崗巖；6-絹英巖化碎裂狀花崗巖；7-黃鐵絹英巖化花崗質碎裂巖；8-鉀化絹英巖化花崗質碎裂巖；9-壓扭性斷層及產狀；10-地質界線；11-蝕變帶編號。

在礦區，主裂面走向變化較大，呈反“S”形，由南向北走向由50°變為20°，出礦區向北漸變為近南北向，南部傾角陡，南東傾73°左右，北部緩，傾角45°左右。主裂面附近發育幾厘米～幾十厘米的碎粒巖，局部有斷層泥，上盤為變質巖質角礫巖、構造片巖、碎裂狀巖石等，北部的主裂面上盤有產狀與斷裂帶基本一致的煌斑巖脈穩定產出；下盤為花崗質碎裂巖、碎裂狀花崗巖等，這些構造巖帶的寬度一般在200～400m左右,金礦化就發育在這些蝕變的構造巖帶內。

2.4 蝕變帶特征

蝕變巖帶是在構造巖帶的基礎上，經后期熱液作用改造而形成的，所以與構造帶的分布及產狀具有一致性，構造巖的破碎程度往往也決定了蝕變巖的蝕變強度。

在下莊礦區，蝕變可分為二個階段，早期富鉀流體與主裂面下盤的花崗質構造巖發生了廣泛的交代作用，形成寬大的鉀化帶，其范圍包括了主裂面以下400～600m的寬度。鉀化蝕變后，受構造作用，在鉀化帶內形成一系列次生的張性斷裂裂隙，沿這些斷裂裂隙大量含礦熱液涌入，交代兩側的巖石，暗色礦物蝕變為絹云母，析出的鐵與熱液中的硫結合形成黃鐵礦，長石蝕變為石英和絹云母，形成黃鐵絹英巖(化)帶。

下莊礦區主裂面下盤的鉀化帶內疊加了4條黃鐵絹英巖(化)蝕變帶(圖3)，分別為①-1、①-2、①-3、①-4，受次生的張性斷裂裂隙控制，平行展布，間隔30～60m，越遠離主裂面規模和蝕變強度由強變弱，其寬度依次變窄、蝕變強度由黃鐵絹英巖漸變為黃鐵絹英巖化巖石。其中，規模最大、蝕變最強的是①-2號黃鐵絹英巖(化)蝕變帶，其產狀與主裂面產狀一致，長720m、寬30～45m，由灰綠色、淺灰綠色、斑雜狀灰綠色的黃鐵絹英巖及兩側的絹英巖化花崗質碎裂巖組成。

圖3 下莊礦區2勘探線地質剖面圖

由于受斷層泥阻隔，主裂面上盤的構造巖中幾乎看不到鉀化及絹英巖化蝕變，但角礫巖中常見到硅質膠結，在碎裂狀大理巖及石墨片巖中發育團塊狀、星點狀黃鐵礦，這些蝕變可能與變質熱液作用有關。

3 礦床地質

3.1 礦體特征

礦體都賦存于主裂面下盤的蝕變巖帶內。全為盲礦體。走向上基本連續，形態較為簡單，呈薄脈狀。有數量多，規模小、厚度薄、品位變化大的特點，延深方向具有向深部厚度變厚，品位變富的趨勢(圖3)。

工程圈定8個金礦體，主礦體為Ⅰ-2號礦體，金金屬量占礦區金金屬量的45%，主要礦體特征如下文所示。

Ⅰ-1-1號礦體：由4個鉆孔工程控制，埋深70～450m。礦體賦存于Ⅰ-1號礦化蝕變帶中，形態呈脈狀，走向北東40°，傾向南東，傾角52°～73°，走向長550m，傾向延伸80m，厚度一般0.80～2.12m，平均厚度1.38m，金品位1.00～12.20×10-6，平均品位3.56×10-6。

Ⅰ-1-2號礦體：由4個鉆孔工程控制，埋深130～400m。礦體賦存于Ⅰ-1號礦化蝕變帶中，形態呈脈狀，走向北東40°，傾向南東，傾角45°左右。走向長560m，傾向延伸80m，厚度一般0.80～5.30m，平均厚度2.17m，厚度變化系數為68%，厚度變化穩定，金品位0.05～2.90×10-6，平均品位1.44×10-6，金品位變化系數為61%，金組分分布均勻。

Ⅰ-2號礦體：由5個鉆孔工程控制，賦礦標高150～380m。礦體賦存于Ⅰ-2號礦化蝕變帶中，形態呈脈狀，走向北東40°，傾向南東，傾角52°～60°。走向長540m，傾向延伸200m，厚度一般0.80～1.41m，平均厚度0.94m，厚度變化系數為30%，厚度變化穩定，金品位1.50～20.00×10-6，平均品位4.48×10-6，金品位變化系數為163%，金組分分布不均勻。

Ⅰ-3-2號礦體：由2個鉆孔工程控制，埋深280～460m。礦體賦存于Ⅰ-3號礦化蝕變帶中，形態呈脈狀，走向北東40°，傾向南東，傾角52°～73°。礦體走向長約260m，傾向延伸約80m，厚度一般0.80m，平均厚度0.80m，金品位1.30～1.60×10-6，平均品位1.45×10-6。

Ⅰ-4號礦體：由2個鉆孔工程控制，埋深370～450m，礦體形態呈脈狀，走向北東40°，傾向南東，傾角52°～60°。礦體走向長約200m，傾向延伸約80m，厚度一般0.80m，平均厚度0.80m，金品位2.10～6.80×10-6，平均品位4.45×10-6。

Ⅰ-5號礦體：由1個鉆孔控制，埋深650～700m。礦體形態呈脈狀，走向近南北，傾向南東，傾角60°。礦體走向長約80m，傾向延伸約80m，厚度一般0.92m，平均厚度0.92m，金品位6.30×10-6，平均品位6.30×10-6。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石礦物成分

礦石中主要金屬礦物有：黃鐵礦，少量黃銅礦、輝鉬礦及方鉛礦，非金屬礦物主要有石英、絹云母、長石、方解石等。礦石中金礦物主要為自然金，其次為銀金礦，自然金以粒狀為主，其次為枝叉狀和脈狀，以細粒和微粒金為主。

3.2.2 礦石的結構構造

礦石結構主要有自形-半自形粒狀結構、碎裂狀結構。自形-半自形粒狀結構的特征是礦石中金屬礦物主要由黃鐵礦組成，其晶粒具有發育完整或者不夠完整的結晶外形。碎裂狀結構是礦石中早生成的粗晶黃鐵礦受力產生破碎。

礦石構造主要有浸染狀構造、脈狀網脈狀構造；其次有細脈浸染狀、團塊狀等構造。黃鐵礦等金屬硫化物零星分布于脈石礦物集合體中形成浸染狀構造；黃鐵礦或石英呈細脈狀、網脈狀集合體分布于脈石礦物集合體中形成脈狀、網脈狀構造。

3.2.3 礦石類型

礦石中硫的平均含量為1.84×10-2，工業類型屬于低硫型礦石。礦體全為盲礦體，位于氧化帶之下，自然類型為原生礦石。

按礦石礦物成分、結構構造等特征將礦石的成因類型分為浸染狀、細脈浸染狀黃鐵絹英巖質碎裂巖型及細脈網脈狀黃鐵絹英巖化花崗質碎裂巖型金礦石兩種類型，前一類型金礦石是主要成因類型，礦石呈灰綠-暗灰色，具自形、半自形晶粒狀結構、壓碎結構，浸染狀、細脈浸染狀構造。后一類型金礦石呈淺粉紅色、淺灰色，具半自形晶粒結構，細脈、網脈狀構造。

3.3 圍巖蝕變

礦體圍巖蝕變為不同程度的黃鐵絹英巖化，另有鉀化、硅化、綠泥石化等蝕變作用。

鉀長石是破碎蝕變帶內一種高溫熱液鉀質交代作用，是斜長石經鉀質交代形成鉀長石的作用。它多分布于斷裂面下盤整個破碎帶內。是成礦早期的熱液蝕變。

硅化是區內常見的蝕變之一，發育于主裂面下盤較遠部位的碎裂狀花崗巖中，與礦化關系較為密切。

黃鐵絹英巖化是與礦化關系最為密切的蝕變。它是中酸性花崗質巖石或富含長石礦物的其他巖石，在中低溫富堿質熱液作用下，首先暗色礦物變為絹云母，繼而鉀長石與斜長石先后蝕變成小鱗片狀絹云母和微粒石英。而暗色礦物蝕變成絹云母時，所析出的鐵與熱液中的硫結合生成散點狀黃鐵礦。它是絹云母化、硅化和黃鐵礦化的統稱，與金礦有著密切的時空關系。

綠泥石化是內少見而且分布不均勻的一種蝕變，多出現于花崗巖與地層接觸帶附近。

3.4 礦床成因

根據礦體特征、礦石類型、圍巖蝕變及成礦地質條件，礦床應屬小型的焦家式破碎帶蝕變巖型金礦床。其成因類型為白堊紀早期的深熔殼?；旌蠋r漿期后熱液礦床[3]。

據區域研究成果表明膠東太古-元古代變質巖系及侏羅紀殼源重熔花崗巖為膠東金礦的“礦源巖系”[3]；早白堊的郭家嶺花崗巖形成促使了成礦物質活化、遷移；斷裂構造為成礦熱液提供了通道，廣泛發育的碎裂巖帶是成礦物質的局部富集的有利場所。主成礦階段溫壓條件在240～300℃和45～100MPa之間，成礦年齡位于122～113Ma之間[2,4]。

4 成礦規律

4.1 構造控礦規律

下莊金礦受“S”型招平斷裂帶控制，在走向上位于構造轉折部位，礦區南部斷裂走向北東東50°，北部走向北北東20°，從南向北斷裂產狀由陡變緩，礦體就定位于產狀變化部位。

與招平斷裂帶控制的其他礦床一樣，下莊礦床的金礦體也都賦存于招平斷裂帶的下盤，呈礦體群產出，產狀與主裂面一致，越遠離主裂面，礦體由密變疏，規模依次變小，但品位似有變高之趨勢。主礦體規模相對較大且連續，賦存于主裂面之下20～40m的黃鐵絹英巖或黃鐵絹英化碎裂巖帶內，其他礦體位于其之下間隔平行產出。不管是主礦體還是次要礦體，均為隱伏礦體，最小埋深在150m以上，沿傾向向深部規模逐漸增大。

4.2 找礦方向

南段的山旺-釣魚臺一帶，屬招平斷裂帶“S”型的尾部，自南向北斷裂走向由45°轉為20°，西北側有受次級斷裂控制的石英脈金礦體，斷裂下盤碎裂狀花崗巖中廣泛發育鉀化及絹英巖化，并賦存有金礦(化)體。因此，這一帶已具備較好的成礦地質條件，應加強斷裂帶內蝕變巖型金礦的找礦工作。與之成礦地質條件基本相似的還有北黃同-宅科，斷裂沿走向發生了轉折，過去在這一地區也進行過鉆探工作，但對構造巖帶的劃分出現分岐，習慣將主裂面劃定在上盤構造角礫巖發育處，而忽視了玲瓏花崗巖與荊山群變質地層之間的斷裂接觸面，以致于鉆孔未進入主裂面之下的花崗質碎裂巖，今后工作應重點放在主裂面下盤的花崗質碎裂巖，用深孔尋找隱伏礦體。

5 結論

下莊金礦床是招平斷裂帶南段受構造控制的破碎帶蝕變巖型焦家式金礦，礦體賦存于主裂面之下碎裂蝕變巖帶內，平行主裂面呈群脈狀產出，礦石主要浸染狀、細脈浸染狀黃鐵絹英巖質碎裂巖型。礦床成因為中溫熱液礦床，受構造控制，構造產狀變化部位是成礦的有利部位。今后應注意山旺-釣魚臺段、北黃同-宅科段及下莊-南墅礦床深部及外圍深

部工程驗證工作。

[1] 宋明春，等.山東省地質礦產圖集[M].濟南:山東省地圖出版社,2012.

[2] 宋明春,崔書學,伊丕厚,等.膠西北金礦集中區深部大型-超大型金礦找礦與成礦模式[M].北京:地質出版社,2010.

[3] 李士先,劉長春，等.膠東金礦地質[M].北京:地質出版社,2007.

[4] 李洪奎,禚傳源,耿科,等.膠東金礦成礦構造背景探討[J].山東國土資源,2012,28(1):5-13.