山東牟平金礦構(gòu)造控礦分析與找礦標志

鄭 瀚，陶曉風

（成都理工大學，成都 610059）

1 研究區(qū)域地質(zhì)背景

本文所研究的礦區(qū)位于煙臺市牟平區(qū)城南約30 km，研究區(qū)內(nèi)地貌為低緩丘陵，最高海拔標高180 m，最低處海拔標高87 m，相對高差93 m。

礦區(qū)大地構(gòu)造位于秦嶺—大別—蘇魯造山帶（Ⅰ級）膠南—威海隆起區(qū)（Ⅱ級）威海隆起（Ⅲ級）乳山—榮成斷隆（Ⅳ級）昆崳山—乳山凸起（Ⅴ級）。金牛山斷裂帶的中段東側(cè)，與牟平—即墨斷裂毗鄰。

區(qū)內(nèi)出露地層簡單。主要為古元古代荊山群，其中分為幾個群組。古元古代荊山群（HtJ）主要分布在區(qū)內(nèi)北西嵠山后及南西青虎山一帶，總體呈北東向展布；祿格莊組安吉村片巖段（Htla）呈大型包體狀被玉林店單元、九曲單元侵入包裹，分布在區(qū)域北西部的嵠山后一帶；野頭組祥山變粒巖段（Htyx）主要分布在區(qū)域東南角的棘子埠—青虎山一帶，被云山單元侵入包裹；陡崖組徐村石墨巖段（Htdx）主要分布在區(qū)域的東南部仙姑頂一帶，呈包體狀被玉林店單元、侵入包裹。

2 區(qū)內(nèi)構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造極為發(fā)育，以斷裂為主。形跡較為復雜，以北東向、北北東向斷裂構(gòu)造最為發(fā)育，研究區(qū)主要在廣義的金牛山斷裂帶上。其他東西向和北西向的斷裂規(guī)模小，多為破礦構(gòu)造。

賦礦控礦構(gòu)造中，金牛山斷裂、仙姑頂斷裂與金礦成礦關(guān)系最為密切，金牛山斷裂有多次活動的特點，是區(qū)內(nèi)最重要的金礦控礦構(gòu)造；而仙姑頂斷裂屬于壓扭性斷裂。沿該帶也已知有多處金礦（床）點。研究區(qū)構(gòu)造綱要如圖1所示，其成礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要表現(xiàn)為脆性斷裂，分述如下。

2.1 北北東向斷裂

北北東向斷裂主要為區(qū)域性金牛山斷裂，自北向南縱貫全區(qū)，寬3～20 m，斷裂規(guī)模大，顯壓扭性特征，是區(qū)內(nèi)主要控礦、賦礦斷裂。總體走向15°，傾向南東，局部見北西傾，傾角6°～87°。斷裂帶內(nèi)硅化、絹英巖化、黃鐵礦化蝕變強烈。地表礦化相對較弱，向深部礦化逐步加強，局部形成金礦體。

如圖1所示，F(xiàn)3為本區(qū)的控礦斷裂，位于礦區(qū)中部，在礦區(qū)內(nèi)規(guī)模最大，屬壓扭性。與金礦關(guān)系最為密切。斷裂面平直光滑，片理化明顯，沿走向和傾向均呈波狀彎曲。地表礦化較弱，向深部礦化蝕變增強，局部形成金礦體。

2.2 北北西向斷裂

F1分布于區(qū)內(nèi)西北部，區(qū)內(nèi)出露長度約340 m，向北延伸出礦區(qū)，走向北北西355°，傾向北東，傾角74°，斷裂面較為平直，為壓扭性斷裂。

F2分布于區(qū)內(nèi)西北部，區(qū)內(nèi)出露長度約530 m，走向北北西347°，傾向北東，傾角72°，斷裂面較為平直，為壓扭性斷裂。

2.3 北東向斷裂

F4區(qū)內(nèi)該組斷裂規(guī)模較大，通過鄧格莊礦床北部，橫穿整個金牛山斷裂及旁側(cè)斷裂。區(qū)內(nèi)斷續(xù)出露長度約1 080 m，寬幾米至十余米，總體走向40°～50°，傾向南東，傾角65°～85°。帶內(nèi)巖石破碎強烈，屬壓扭性斷裂。該組斷裂形成時間較晚，屬于破礦斷裂。

2.4 北西向斷裂

F5區(qū)內(nèi)該斷裂規(guī)模較大，區(qū)內(nèi)出露長度約1 030 m，總體走向310°～320°，傾向北東，傾角65°～80°。帶內(nèi)巖石破碎強烈，經(jīng)歷了左行壓扭—張扭—右行平移活動，切割北東向斷裂。

2.5 北西西向斷裂

F6分布于區(qū)內(nèi)北部西鄧格莊村南，區(qū)內(nèi)出露長度約350 m，寬1.5～3.0 m，走向西西288°，傾向北東，傾角58°，斷裂面較為平直，為張扭性斷裂。

另外，區(qū)內(nèi)還可見北東東向和東西向斷裂構(gòu)造，規(guī)模均較小，對礦脈影響不大。

綜上可得出結(jié)論，礦區(qū)內(nèi)北北東向壓扭性斷裂構(gòu)造為控制金礦脈的主要構(gòu)造，金牛山主斷裂兩側(cè)的次級斷裂為其金礦體的主要賦存部位，而斷裂交匯處及緩傾斜的分支斷裂則是礦體富集地段。因此，斷裂構(gòu)造的形態(tài)、規(guī)模直接控制和約束著金礦脈及金礦體的變化。

圖1 研究區(qū)構(gòu)造綱要

3 構(gòu)造作用于成礦

3.1 成礦階段的劃分

2001年，學者徐金芳通過補充勘察得出結(jié)論，本區(qū)屬于富硫黃鐵礦石英脈型金礦，成礦作用具有多期次的特點。其間有多期構(gòu)造運動的間歇性發(fā)生和繼承性發(fā)展，伴隨著多期熱液活動，最終成礦熱液的成分不斷發(fā)生變化，形成了不同的礦物組合[1]。

熱液期礦化可以分成四個階段，各成礦階段分述如下。

3.1.1 黃鐵礦—石英階段

本階段是熱液開始充填成礦的階段，為成礦作用早期。含礦熱液沿斷裂形成的導礦通道灌入充填，礦物組合為大量的石英和少量的黃鐵礦，黃鐵礦石英脈形式產(chǎn)出。黃鐵礦顆粒粗大，呈自形—半自形粒狀，形態(tài)多為立方體，晶型較好；石英為乳白色粒狀集合體，呈半自形晶，粒度較大。

3.1.2 金—石英—黃鐵礦階段

成礦中期，構(gòu)造活動使早期形成的黃鐵礦和石英產(chǎn)生破碎、裂紋，成礦熱液隨之上升，金元素開始沉淀。礦物組合為黃鐵礦、石英，少量的磁鐵礦、磁黃鐵礦、銀金礦、自然金等。黃鐵礦顆粒細小，晶型不規(guī)則，細—中粒的黃鐵礦呈浸染狀或細脈狀分布在粗粒黃鐵礦裂隙或脈石礦物中；石英呈灰色，半自形粒狀結(jié)構(gòu)，或呈粒狀集合體與黃鐵礦組成細脈，或以石英為主成脈狀、似脈狀分布。金礦物以自然金和自然銀產(chǎn)出為主。

3.1.3 金—石英—多金屬硫化物階段

該階段為成礦作用晚期，二次構(gòu)造活動使早、中期的黃鐵礦和石英進一步破碎，成礦熱液繼續(xù)上升，隨著溫度壓力不斷下降、減小，熱液中的銅、鉛、鋅濃度逐漸增大，這時成礦作用進入了金銀多金屬硫化物階段，形成了各種硫化物沉淀下來。礦物成分較為復雜，礦物組合為黃鐵礦、石英、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、銀黝銅礦、金銀礦和銀金礦等。多金屬硫化物多呈細脈狀侵入到早期黃鐵礦、石英的粒間及破碎的裂隙中，亦有呈網(wǎng)脈狀、他形不規(guī)則浸染狀或團塊狀等分布于早期黃鐵礦或石英中，與金銀礦、銀金礦密切共生。

3.1.4 石英—碳酸鹽階段

該階段為成礦作用末期，成礦作用后構(gòu)造再次活動，前期形成的黃鐵礦石英脈受構(gòu)造作用進一步產(chǎn)生破碎，此時溫度、壓力均較低，熱液中的CO、2與Ca2+形成方解石，SiO2同時沉淀，構(gòu)成大量的石英、硅酸鹽析出。盧煥章對礦物包裹體進行了一定的研究，礦物組合主要為石英、方解石、白云石，多呈脈狀充填于礦物的晚期構(gòu)造裂隙中。由于鄧格莊金礦周邊發(fā)育富含碳酸鹽的荊山群，幾乎各個階段都可出現(xiàn)少量碳酸鹽礦物，但本階段以大量碳酸鹽礦物的出現(xiàn)為特征，是成礦進入末期的標志。此階段已無金礦化，石英脈呈乳白色，碳酸鹽細脈穿切其他階段形成的礦體，具有十分鮮明的最終形成的產(chǎn)狀特征。在這一階段即成礦作用末期，礦體已形成較好的自型結(jié)構(gòu)[2]。

3.2 構(gòu)造運動成礦

自古元古代至新元古代，強烈的褶皺造山運動以及隨之產(chǎn)生的區(qū)域變質(zhì)作用與多次深熔—重熔交代作用下，溶解能力強熱液將堿金屬、鹵化物、硫酸鹽及成礦組分從原始礦源層中熔離且遷移匯集至巖體邊緣的變質(zhì)帶內(nèi)，在中生代構(gòu)造—巖漿活動下，巖漿熱液沿斷裂上升并與圍巖發(fā)生交代作用，后溫度、壓力逐漸降低，物理化學條件的變化使金等成礦元素更加富集，最終形成金礦床。

3.3 斷裂構(gòu)造與礦體關(guān)系

區(qū)內(nèi)發(fā)育的大規(guī)模北北東向壓扭性斷裂構(gòu)造為含礦熱液的遷移和富集提供了良好的通道和空間。金牛山主干斷裂兩側(cè)的次級斷裂為金礦體的主要賦存部位，而在斷裂交匯處及緩傾斜的分支斷裂中則多是礦體的富集地段。斷裂構(gòu)造的形態(tài)、規(guī)模直接控制和約束金礦脈及金礦體的變化。

金牛山斷裂帶是區(qū)內(nèi)最主要的控礦、賦礦構(gòu)造，礦體大多賦存于斷裂構(gòu)造下盤。富礦段在平面上主要分布于住斷裂的轉(zhuǎn)折處，在剖面上曾分布于由舒緩波狀轉(zhuǎn)陡處。斷裂構(gòu)造具有膨大收縮、分支復合的特點，在收縮復合部位受多期流體疊加擾動，有利于金成礦物質(zhì)的聚集。與金牛山斜交的同期的次級壓扭性斷裂構(gòu)造，尤其是北北東向的斷裂構(gòu)造與其他方向斷裂交匯部位，為金礦的有利成礦部位，如圖2所示。

圖2 構(gòu)造控礦示意圖

4 區(qū)域找礦標志

4.1 構(gòu)造標志

金牛山斷裂帶是區(qū)內(nèi)最主要的控礦、賦礦構(gòu)造，礦體大多賦存于斷裂構(gòu)造下盤。富礦段在平面上主要分布于斷裂的轉(zhuǎn)折處，在剖面上曾分布于由舒緩波狀轉(zhuǎn)陡處，如圖2（a）、圖2（b）所示。斷裂構(gòu)造具有膨大收縮、分支符合的特點，在收縮符合部位受多期流體疊加擾動，有利于金成礦物質(zhì)的聚集，如圖2（c）所示。與金牛山斜交的同期的次級壓扭性斷裂構(gòu)造，尤其是北北東向的斷裂構(gòu)造與其他方向斷裂交匯部位，為金礦的有利成礦部位，如圖2（d）所示。

4.2 巖性標志

古元古代荊山群變質(zhì)巖地層與元古代花崗巖體的內(nèi)接觸帶及附近是金礦形成的巖性標志。元古代各期巖體的形成，將金等成礦元素運移到有利位置使其相對集中，中生代的構(gòu)造巖漿活動則將相對集中的成礦元素再次活化遷移到有利部位，析出成礦。本區(qū)金礦床即位于二長花崗巖與荊山群黑云片巖的內(nèi)接觸帶附近。

4.3 礦化標志

黃鐵礦化是在本區(qū)找礦的最主要礦化標志，尤其是破碎狀、裂紋狀、自形—半自形粒狀、浸染狀、塊狀黃鐵礦為金礦化的最好地段；多金屬硫化物礦化階段反映了金礦成礦熱液處在高度富集階段，該階段最有利于金礦物及金屬硫化物的集中沉淀，所以當出現(xiàn)多金屬硫化礦化時則該地為富礦體的部位。

4.4 蝕變標志

該區(qū)礦體賦存在石英脈中，金礦化帶則由絹英巖化二長花崗巖、蝕變巖夾石英脈與黃鐵礦化石英脈組成。黃鐵礦化、絹英巖化，硅化、鉀化均可作為在該區(qū)找礦的直接標志。

5 結(jié)論

本區(qū)礦床成因為中溫熱液充填黃鐵礦石英脈型金礦床。在礦區(qū)內(nèi)，構(gòu)造發(fā)育以斷裂為主，發(fā)育程度很高，與成礦關(guān)系密切的是玉林店-徐家寨（育黎）斷裂、金牛山斷裂和仙姑頂斷裂，這些斷裂也是本區(qū)域的主要賦礦與控礦構(gòu)造。

在成礦過程中，古元古代至新元古代的褶皺造山運動以及區(qū)域變質(zhì)作用、多次深熔—重熔交代作用是主要因素。而金牛山斷裂帶亦是區(qū)內(nèi)最主要的控礦、賦礦構(gòu)造。區(qū)域找礦標志與斷裂密切相關(guān)，NNE向斷裂與其他方向斷裂交匯部位為金礦的有利成礦部位。其次，該區(qū)的構(gòu)造巖漿活動也是主要控礦條件。第三，本區(qū)礦床主要為富硫礦石，黃鐵礦化是該區(qū)主要的礦化標志，尤其是破碎狀、裂紋狀、細粒狀、浸染狀、塊狀的黃鐵礦為金礦化的最好地段，此外蝕變規(guī)模也直接影響著金礦床規(guī)模的大小。