焦家金礦北翼礦體成礦構造與成礦關系分析

孫占山

（山東黃金礦業（萊州）有限公司焦家金礦，山東 萊州 261441）

1 區域地質背景

焦家礦區位于膠東半島西北部，大地構造位置處于華北板塊（Ⅰ）膠遼隆起區（Ⅱ）膠北隆起（Ⅲ）膠北斷隆（Ⅳ）膠北凸起（Ⅴ）。區內地層簡單，構造、巖漿活動強烈，金礦資源極為豐富。出露地層主要為新生代第四系（Q），南部見少量古元古代荊山群（HtJ）。

區域構造主要是北北東向斷裂構造，自西向東有三（山島）—倉（上）斷裂、龍（口）—萊（州）斷裂，大致平行展布，走向北北東～北東，傾向北西或南東，傾角30～70°，長數十公里，寬幾十至數百米，對巖金礦床起重要控制作用。

區內巖漿巖廣布，由老到新主要有：新太古代馬連莊序列欒家寨單元(Ar3νMl)；新太古代棲霞序列回龍夼單元（Ar3γδοQh）、新莊單元（Ar3γδοQx）；中生代燕山早期玲瓏序列崔召單元（J3ηγLc）；燕山晚期郭家嶺序列上莊單元（K1γδGs）、大草屋單元（K1γδGd）等。

2 控礦構造構架關系分析

區內斷裂構造極為發育，規模最大的有北北東向斷裂構造新城～焦家斷裂，該斷裂傾向北西；次一級的分枝斷裂發育，主要有河東-望兒山斷裂、北截-靈山溝斷裂帶，河東-望兒山斷裂是本區金礦的主要控礦斷裂[1]。

2.1 焦家斷裂分析

焦家斷裂（龍—萊斷裂南段）為主控礦構造，范圍內控制長1200余米,縱貫全區，-400m標高以上沿馬連莊序列與玲瓏序列接觸帶展布。-400m標高以下發育于玲瓏序列二長花崗巖體內。破碎帶寬100～370m，總體走向30°，傾向北西，傾角25-40°，平面和剖面上均呈舒緩波狀延伸，沿走、傾向破碎帶膨脹夾縮顯著。以灰黑色斷層泥(厚2～40cm)為標志的主裂面連續分布，以主裂面為界，上盤依次為變輝長巖質碎裂巖帶、碎裂狀變輝長巖帶或碎裂狀花崗巖帶、花崗巖質碎裂巖帶、絹英巖化碎裂巖帶；下盤依次為糜棱巖、角礫巖(不連續)、碎裂巖帶、花崗質碎裂巖帶、碎裂狀花崗巖帶。

北翼控礦構造疊加：礦區北翼60線以北地段，焦家主斷裂走向發生扭轉，平面上主斷層走向由原NNE26°扭轉為近SN走向，扭轉了約35°，48線以北走向再次向西扭轉成NNW340°。主斷裂傾角扭轉為近直立(NW80°±),主斷裂此段扭轉活動劇烈，斷層先壓后張活動與成礦后期，斷裂面有5-10cm厚黑色斷層泥，斷層泥為絹英巖角礫斷層運動擠壓研磨產物，無金礦化物，為黃鐵絹英巖與膠東群斜長片麻巖間巖性分界線。南部主斷裂傾角上陡（60～70°）下緩（25～30°）蝕變帶向下延伸變窄，礦體向下延伸出現分支。

礦區內次級構造賦存于礦體下盤，走向與主斷裂近似平行，傾角近直立，構造面有20cm厚斷層泥，在北翼為黃鐵絹英花崗質碎裂巖與黑云母花崗巖巖性分界線，于48線以北10米與主斷裂交匯形成閉合，控制絹英巖向北發展，造成北部礦體尖滅。深部南翼次級構造與主斷裂近平行發育，控制下盤分支礦體與主礦體形成疊加成礦。

礦區內Ⅲ級構造為成礦期構造沿焦家主斷裂發育走向、傾向與主斷裂相近，與主斷裂下盤斷裂面形成小型破碎帶。主斷裂與下盤次級構造在焦家礦體北段形成閉合圈，兩構造之間形成兩組應力剪切構造，一組是走向NNE30°與主斷層呈30°斜交，另一組走向NNW340°與主斷層呈20°相交。大小構造之間應力剪切帶交錯發育，各級構造是在同一構造應力場作用下形成的不同力學性質和不同變形特征的構造組合形式，主次斷裂構造構架多級序列控礦構造體系。

2.2 望兒山斷裂

位于焦家斷裂帶的下盤，平面上于焦家斷裂帶近于斜交，為焦家斷裂帶下盤的一個分支斷裂[2]。其北部多沿玲瓏花崗巖體與上莊似斑狀花崗閃長巖體接觸帶通過，南部切穿玲瓏巖體，走向變化較大，北部為30-45°，向南逐步轉為北北東向，近南北向，最終轉為北北西向。在河東望兒山主斷裂上盤發育有一隱伏分枝斷裂，其向南與主斷裂帶上盤交匯。這一分枝隱伏斷裂主要發育在26—40線、-130m—-210m之間地段，其傾角較緩（30—40°），在其下盤又發育有一系列分枝斷裂或裂隙，在這些構造體系顯示出明顯的側列再現，分枝復合特征。因此受其控制的V號礦脈群就體現出側列再現，分枝復合的賦存規律。構造控礦的優選性：對前望兒山金礦控礦構造統計分析，控礦構造的優勢走向為NNE向，多傾向NW，傾角多較緩，其走向玫瑰畫圖如下。

圖1 控礦構造結構走向

礦區成礦構造的優勢方位呈NNE向，仔細分析可分為兩種情況：

其一是主干壓扭性斷裂由NNE向舒緩至NE向變化處；

其二是主干壓扭性斷裂的NNE向分支斷裂處；

3 蝕變帶分布

焦家主斷裂以灰黑色斷層泥為標志，上盤依次為黃體絹英巖化變輝長巖質碎裂巖、黃鐵絹英巖化變輝長巖、黃鐵絹英巖化花崗巖，下盤依次為黃鐵絹英巖質碎裂巖、黃鐵絹英巖化花崗巖、碎裂狀花崗巖；以主裂面為界，構造巖基本對稱。焦家斷裂具有多期次活動特點，成礦前期控礦斷裂為左行壓扭性質；成礦中期斷裂為右行張扭性質；成礦后斷裂為壓扭性質[3]。焦家主斷裂前后經歷了擠壓—引張—擠壓過程。焦家主斷裂下盤蝕變帶以120線至60線相對厚大，104線附近厚度320米，向兩翼呈紡錘狀延伸厚度縮至百米。

礦床內熱液沿斷裂帶進行充填交代形成蝕變帶，原巖是構造巖經過不同程度的破碎熱液交代改造而形成的。按蝕變程度由弱到強（由邊部到中心）可分為紅化花崗巖帶-絹云母紅化花崗巖帶-硅化紅化花崗巖帶-硅化花崗巖帶-絹英巖化花崗巖或絹英巖帶-不純質石英脈或石英脈帶。上述蝕變巖帶基本對稱，蝕變過程巖石中的 SiO2、K2O、H2O含量逐漸增加；Tio2、 Na2o、Al2O3、MgO 含量逐漸減少，說明是由富含硅、鉀、硫、金等汽水溶液對斷裂帶中的巖石進行充填交代的結果。

4 成礦原理和規律分析

陸殼重熔是礦源巖形成必要條件。中生代構造巖漿強烈活動造成膠東陸殼發生大規模重熔，原生礦源金成礦元素于淺部巖漿房中富集，巖漿冷凝結晶后形成富金花崗巖—玲瓏花崗巖、郭家家嶺花崗巖，成為膠東金礦直接礦源巖。多次、長期熱流體活動，是金元素活化、遷移、富集成礦的重要因素。膠東地區三次大規模構造變動事件，均伴隨著大規模巖漿活動，是成礦熱液多期活動的熱源。在多期構造巖漿活動過程中，變質基底中的金活化再分配，造成金的預富集。中生代構造體制轉折、幔隆作用、巖石圈減薄，導致的大規模巖漿活動和廣泛的伸展拆離構造引起金礦爆發式成礦。構造為成礦流體運移提供了良好的通道，又為成礦流體富集、給礦體定位提供了有利的空間。構造-流體-蝕變-礦化是熱液型金屬礦體成礦作用過程不可分割的統一體，蝕變-礦化是成礦期構造動力體制和成礦流體作用的產物，區段內剪切作用多次疊加及極破碎型巖體，使金礦物與多金屬硫化物多沿構造節理面及顯微裂隙分布，最終導致工業礦體侵位，形成極破碎型金礦體。

焦家礦區北翼主斷層的上下盤,發育數條與主斷層性質相近,大致平行的同序次低級別的壓扭性斷裂，其派生的次級張扭性小斷裂較發育,且伴隨強烈的礦化近平行產出，礦化類型為破碎型蝕變花崗巖，具多期活動特征，總體傾向NW，傾角由南至北有緩變陡自40°扭轉呈88°，礦體下盤次級斷裂構成區內主要的控礦斷裂[4]。區內礦脈從南到北沿走向呈脈狀、透鏡狀產出，具有膨大、縮小、尖滅、再現特征。通過分析前人研究資料的基礎上，結合已揭露礦體形態，運用數理統計方法研究了礦脈的分布規律，北翼礦體在水平延伸無礦間隔15米分布，有類等距分布規律。

望兒山礦區目前共探明礦體47個，礦體總體上以脈狀、透鏡體狀產出，無論是在平面上還是剖面上膨大縮小、分支復合、尖滅側現以及尖滅再現現象比較普遍。另外通過對望兒山各回采礦體的研究，我們發現各礦體在空間位置關系上具有明顯的等距性或類等距性的規律。類等距分布規律：通過大比例尺地質填圖、地質剖面測量、中深部坑、鉆探驗證，基本查明了礦體的分布、數量、形態、產狀、規模及礦石質量等地質特征。礦區內主斷層的上下盤形成了數條與主斷層性質相同的大致平行的同序次低級別的壓扭性斷裂，其派生的次級張扭性小斷裂較發育且伴隨強烈的礦化近平行產出，相距120～132 m，長82～235m，厚0.3～5m，礦化類型為斷裂破碎帶蝕變花崗巖型，具多期活動特征，總體傾向NW，傾角較陡（70°～88°），這些次級斷裂構成區內最主要的控礦斷裂。區內礦脈從南到北沿走向呈脈狀、透鏡狀產出，具有膨大縮小特征，時而穩定延伸，時而尖滅再現。在綜合大量前人研究資料的基礎上，運用數理統計方法研究了礦脈的分布規律，發現該礦床礦脈在時空分布上具有近等距分布規律。

圖2

5 總結

通過理論指導資料對比分析，弄清楚了焦家礦區北翼主斷裂扭轉斷裂塑性變化劇烈、剪切作用多次疊加，主斷裂下盤次級構造控礦發育的特點，及北翼礦體尖滅再現類等距分布規律。利用坑探工程，驗證了焦家礦區北翼及深部局部區域以分支構造控礦為主的成礦特點，創新性提出利用近等距性成礦規律探獲望兒山金礦床主斷層上盤小礦體的新思路，探獲可觀儲量。