靈山溝金礦控礦構(gòu)造產(chǎn)狀與力學(xué)性質(zhì)變化研究在探礦中的應(yīng)用

李學(xué)鋒，郭維杰，劉 恒

（山東黃金礦業(yè)（玲瓏）有限公司，山東 招遠(yuǎn) 265400）

靈山溝金礦近年來隨著新選廠擴(kuò)建，生產(chǎn)規(guī)模再次擴(kuò)大，礦區(qū)資源形勢十分嚴(yán)峻，因而加強成礦規(guī)律研究，增加金資源儲量迫在眉睫。以下針對靈山溝金礦控礦構(gòu)造產(chǎn)狀與力學(xué)性質(zhì)變化研究的深入，實現(xiàn)了對探礦中的應(yīng)用，希望為礦山近期探礦和長遠(yuǎn)發(fā)展開拓思路[1]。

1 靈山溝金礦床區(qū)域地質(zhì)背景

靈山溝金礦床大地構(gòu)造位置處于華北板塊東南緣，膠遼隆起區(qū)西緣，膠萊盆地北側(cè)之膠北斷隆之西北部，西鄰沂沭斷裂帶，北臨龍口斷陷盆地，南為膠萊坳陷。本區(qū)經(jīng)歷太古代－新生代多期次構(gòu)造活動，表現(xiàn)形式以斷裂構(gòu)造為主。區(qū)域內(nèi)脆性斷裂廣泛發(fā)育，燕山期為主要形成期且最為強烈，形成區(qū)域上規(guī)模較大的北東、北北東向斷裂構(gòu)造和不甚發(fā)育的北西向、近南北向斷裂構(gòu)造。區(qū)域內(nèi)地層簡單，除呈殘留體狀產(chǎn)出的新太古界膠東巖群，其余以新生界下第三系及廣泛分布于溝谷平原的第四系為主。

2 靈山溝金礦礦床地質(zhì)概況

靈山溝金礦床區(qū)內(nèi)大面積出露玲瓏花崗巖，內(nèi)有少量片麻巖殘留體。玲瓏花崗巖呈巖基狀產(chǎn)出。巖性為片麻狀中粒含黑云二長花崗巖、中粒花崗結(jié)構(gòu)、片麻狀構(gòu)造，主要由斜長石、鉀長石、石英、黑云母組成。副礦物成分由磁鐵礦、鋯石、磷灰石及石榴石。此外，礦區(qū)內(nèi)脈巖發(fā)育，以NNE 走向為主，類型有偉晶巖脈、閃長巖脈（δ）、閃長玢巖脈（δμ）、石英脈（q）、煌斑巖脈（χ）。礦區(qū)內(nèi)出露地層較為簡單，主要為第四系地層沿河流及水庫分布，新太古代膠東巖群苗家?guī)r組變質(zhì)巖系呈殘留體形式產(chǎn)出于玲瓏花崗巖體淺表及內(nèi)部(見圖1)。

圖1 礦區(qū)地質(zhì)圖

總體來看，1 號脈礦體是由多種類型的工業(yè)礦體組成的，表現(xiàn)為石英脈型、裂隙網(wǎng)脈型、浸染型、碎裂巖型等。淺部的工業(yè)礦體，多為硅化蝕變，以石英脈型為主；向下部，礦化類型由石英脈型向黃鐵礦鉀化碎裂花崗巖、黃鐵絹英巖化碎裂巖、黃鐵礦化鉀化碎裂巖組成的礦化類型過渡。單礦體向NE 側(cè)伏，側(cè)伏角約20°～30°。

3 靈山溝金礦床巖石韌脆性變形分帶特征與礦化類型分析

靈山金礦床礦化的形成是在早期韌性變形后疊加晚期脆性變形的條件下形成的，其斷裂脆韌性變形與金礦成礦有密切關(guān)系。

從平面上來看，靠近主裂面以脆性變形為主，遠(yuǎn)離主裂面以韌性變形為主。韌性變形期化學(xué)元素遷移變化較小，而脆性變形元素遷移變化大，有利于巖石和熱液進(jìn)行交代成礦。區(qū)內(nèi)蝕變帶受斷裂影響,從主斷裂到周邊花崗巖，可依次分為（黃鐵）絹英巖帶，脆性變形為主，礦化蝕變作用強烈；強鉀化花崗質(zhì)蝕變巖帶，韌脆性變形，礦化蝕變作用變?nèi)酰蝗踱浕◢弾r帶，韌性變形為主，少有礦化蝕變作用發(fā)生[2]。

從垂向上來看，隨深度的增加，斷裂構(gòu)造所處的溫度、壓力逐漸拉增加，巖石的變形由脆性變形向韌性變形過渡，構(gòu)造空間由張性連通空間向彌散空間過度，礦化類型由石英脈型逐漸變?yōu)榫W(wǎng)脈型和浸染狀黃鐵絹云巖型。

從圍巖韌脆性變形特點與礦化關(guān)系來看，不同的變形特征，會形成不同的空間形式，控制不同的礦化類型。靠近主斷面，是構(gòu)造應(yīng)力集中釋放的部位，且斷裂構(gòu)造兩盤相對運動距離較大，在構(gòu)造應(yīng)力作用下，巖石發(fā)生強烈變形，形成的裂隙密度大，而規(guī)模小，該處易形成浸染狀蝕變巖型金礦體；遠(yuǎn)離主斷面，由于構(gòu)造應(yīng)力引起的變形強度低，形成的斷裂構(gòu)造多以張性、張扭性為主，巖石機械破碎程度低，易形成細(xì)脈（網(wǎng)脈）狀礦體。

靈山溝金礦床礦脈淺部在成礦過程中，深部礦體在成礦過程中，礦脈隨深度的增加，斷裂構(gòu)造所處的溫度、壓力逐漸拉增加，巖石的變形由脆性變形向韌性變形過渡，構(gòu)造空間由張性連通空間向彌散空間過度，由于斷裂構(gòu)造上、下盤面并非是平直的面，而是呈波狀起伏地曲面，而當(dāng)構(gòu)造兩盤出現(xiàn)相對運動時，斷裂構(gòu)造帶內(nèi)常常虛脫空間與緊閉區(qū)域相間分布的狀態(tài)，在成礦作用發(fā)生時，成礦熱液沿斷裂帶運移、滲透，在虛脫空間成礦物質(zhì)沉淀、聚集成透鏡體狀礦體，在緊閉區(qū)域則難以形成的有價值的工業(yè)礦體，造成斷裂帶內(nèi)礦體的分段富集與無礦間隔相間分布，礦化類型多為網(wǎng)脈型和浸染狀黃鐵絹云碎裂巖型（見圖2）。

圖2 靈山溝金礦石英脈型礦體和含金破碎蝕變巖型礦體

由于圍巖所處物理化學(xué)條件的差異，脈礦淺部礦體通常沿斷裂面下盤呈帶狀連續(xù)分布，向深部礦體在走向上和傾向上逐步呈現(xiàn)出分枝現(xiàn)象。深部礦體相對于淺部細(xì)小分支礦體少，但相對單個礦體規(guī)模要大，主要賦存于構(gòu)造運動虛脫空間，呈現(xiàn)尖滅再現(xiàn)、類等距性分布的特點。因此礦脈深部對控礦構(gòu)造運動所形成的虛脫空間把控與預(yù)測對探礦工作意義重大。

4 靈山溝金礦床構(gòu)造產(chǎn)狀及力學(xué)性質(zhì)變化研究探礦應(yīng)用

4.1 靈山溝金礦床構(gòu)造產(chǎn)狀及力學(xué)性質(zhì)變化與礦體賦存位置關(guān)系

靈山溝金礦床控礦構(gòu)造“左旋正斷裂”運動特點對深部成礦虛脫空間的分布有決定性意義。從構(gòu)造產(chǎn)狀與力學(xué)性質(zhì)變化與虛脫空間形成位置的關(guān)系來看，正斷層往往形成于產(chǎn)狀變陡處，逆斷層形成于產(chǎn)狀變緩處，左旋平移斷層形成于構(gòu)造走向變化向左偏部位，右旋平移斷層形成于構(gòu)造走向變化向右偏部位，而早期壓扭性變形疊加晚期張扭性變形的斷裂破碎帶對于成礦最為有利[3，4]。

4.2 靈山溝金礦床深部礦體賦存虛脫空間定位機制

深部探礦受制于成本和施工難度等因素，鉆孔控制較少，且開拓坑探等工程不可能逐個中段全面展開，需選擇性施工，突破重點靶區(qū)。因此，對區(qū)內(nèi)控礦構(gòu)造產(chǎn)狀及力學(xué)性質(zhì)變化所形成的礦體賦存虛脫空間研究，進(jìn)而確定探礦靶區(qū)，使得探礦工程布置有的放矢，節(jié)約探礦成本的同時又能提高探礦效率。

平面揭露礦體且上下中段未開拓情形后續(xù)探礦方向分析，在深部探礦過程中，某一中段揭露礦體賦存，且該礦體所在位置上部、下部中段均未開拓。通過對該礦體控礦構(gòu)造產(chǎn)狀及力學(xué)性質(zhì)變化所形成的礦體賦存虛脫空間產(chǎn)出形狀及位置研究，可為后續(xù)優(yōu)先開拓上部或下部中段提供借鑒。

例如靈山溝金礦-750 中段13 線礦體后續(xù)探礦方向分析：該礦體由-750 大巷層穿脈、沿脈及采礦進(jìn)路控制，礦體呈不規(guī)則形狀，品位變化較大，礦化點多，但不連續(xù)。相較于-750 中段東沿該礦體周邊其它穿脈大多只有一個見礦點，且沿脈控制均無延伸的情況，該位置礦體具有明顯富集特點。從平面圖上觀察該礦體位于區(qū)內(nèi)1#脈走向發(fā)生較大變化位置，13 線南穿控制有3條礦化蝕變帶，南北跨度近70m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于周邊穿脈控制15m 至20m 蝕變帶寬度。

5 結(jié)語

總之，本次通過對區(qū)內(nèi)控礦構(gòu)造產(chǎn)狀及力學(xué)性質(zhì)變化研究，提出了靈山溝金礦床深部礦體賦存虛脫空間定位機制，為深部探礦“以礦找礦”和盲區(qū)探礦提供借鑒和指引。同時，對平面圖和剖面圖上所體現(xiàn)出的蝕變帶膨縮變化上下盤面波峰波谷進(jìn)行三維空間梳理，建立了新的多級礦化帶成礦模型，為礦山近期探礦和長遠(yuǎn)接續(xù)理清思路。