閆春明

摘要:金礦是一個大規模的巖金礦床,通過研究金礦礦體的特征,對于之后的金礦開采有著重要的意義。膠東半島是我國最重要的金礦區域之一,礦床星羅棋布,通過全面收集地質、物探、遙感等資料,并在此基礎上采取新技術和新方法對礦床進行研究,最終總結出成礦規律、找礦標志。本文主要對萊州-龍口斷裂帶進行探究,且該斷裂帶的金礦分布比較集中,產出一系列中小型、大型、特大型金礦床,對金礦礦體地質特征,礦床成因及找礦標志進行分析。
關鍵詞:金礦礦體;地質特征;礦床成因;找礦標志
1 金礦礦體地質特征
萊州-龍口斷裂帶控制多處金礦床,區域內金礦資源非常豐富,發現的金礦床比較多,并且金礦分布比較集中,其中以巖金礦為主,主要是破碎蝕變巖型金礦。
(1)小澇洼金礦。屬于小型金礦。主要的礦體特征為:走向近東西最大70米,傾向北69°~75°,厚度3米,礦石平均品位3g/t。
(2)陳家金礦。屬于中型金礦,主要的礦體特征為:走向長215米,延深292米,走向40°~42°,西南傾40°,厚度為11.36米,平均品位8g/t。
(3)上莊金礦。屬于大型金礦,主要的礦體特征為:礦體走向長350米,延深為600米,總體走向40°~55°,傾向北西,傾角在25°~35°之間,厚度為4.54米,礦石平均品位6.71g/t。
(4)新城金礦。屬于特大型金礦,主要的礦體特征為:地表出露長120米,延深1120米,平均走向40°,傾向北西,傾角在26°~30°之間,厚度7.72米,礦石平均品位8.20g/t。
(5)曲家金礦。屬于特大型金礦,主要的礦體特征為:走向長1260米,延深1180米,走向10~65°,北西傾20°~25°,厚度為6.51米,礦石平均品位3.80g/t。
(6)東季金礦。屬于中型金礦,主要的礦體特征為:走向長600米,延深為290米,走向10°~70°,北西傾70°~80°,厚度為3.65米,礦石平均品位9.14g/t。
(7)河東金礦。屬于中型金礦,主要的礦體特征為:走向長360米,傾斜深550米,厚度為6.60米,礦石平均品位6.66g/t。
(8)紅布金礦。屬于特大型金礦,主要的礦體特征為:走向長480米,延深為560米,走向在50°~60°,北西傾35°~45°,厚度為6.52米,礦石平均品位6.85g/t。
(9)河西金礦。屬于特大型金礦,主要的礦體特征為:走向長480米,延深為582米,走向60°~70°,北西傾25°~45°,厚度為6.58米,礦石平均品位6.64g/t。
(10)界河金礦。屬于小型金礦,主要的礦體特征為:走向長140米,延深455米,走向38°,北西傾32°~52°,厚度2~50米,礦石平均品位5g/t。
(11)望兒山金礦。屬于大型金礦,主要的礦體特征為:標高在+85~-650米,礦體的走向長800米,走向5~15°,北西傾,傾角為45°左右,厚度為6.7米,礦石一般品位2~28g/t。
(12)龍埠金礦。屬于中型金礦,主要的礦體特征為:走向長540米,延深608米,走向40°,北西傾22°~45°,厚度5.88米,礦石平均品位3.57g/t。
(13)付家金礦。屬于小型金礦,主要的礦體特征為:走向長152米,延深110米,厚度8.09米,礦石平均品位6.73g/t。
(14)焦家金礦。屬于特大型金礦,主要的礦體特征為:走向長為1160米,延深為1370米,走向30°,北西傾35°左右,厚度10.95米,礦石平均品位3.74g/t。
(15)侯西金礦。屬于中型金礦,主要的礦體特征為:走向長200米,延深為200米,走向40°,北西傾35°~45°,厚度為3.68米,礦石平均品位4.22g/t。
(16)馬塘金礦。屬于特大型金礦,主要的礦體特征為:走向長1040米,延深為670米,走向20°,北西傾16°~41°,厚度為23.06米,礦石平均品位3.96g/t。
(17)寺莊金礦。屬于特大型金礦,主要的礦體特征為:走向長720米,延深為391米,走向15°,北西傾35°~55°,厚度為2.89米,礦石平均品位2.52g/t。
(18)南呂-欣木金礦。屬于特大型金礦,主要的礦體特征為:走向長1320米,延深為1010米,走向12°,北西傾26°~38°,厚度為4.06米,礦石平均品位2.61g/t。
(19)紗嶺金礦。屬于特大型金礦,主要的礦體特征為:走向長1680米,延深2180米,走向為20°,北西傾2°~42°,厚度是8.22米,平均品位2.91g/t。
(20)前陳金礦。屬于特大型金礦,主要的礦體特征為:走向長700米,延深為840米,走向7°,北西傾4°~47°,厚度是6.89米,平均品位2.45g/t。
(21)姚家金礦。屬于中型金礦,主要的礦體特征為:走向長530米,延深為998米,走向0°,傾向西,傾角26°~41°,厚度是1.77米,平均品位3.69g/t。
(22)黃山姚家金礦點。主要的礦體特征為:走向長120米,延深為240米,走向10°,傾向北西,傾角30°,厚度為2.60米,平均品位2.38g/t。
2 礦床成因
一些早期地質工作人員認為,膠東地區的金礦成因是變質熱液成因。后來,山東省的一些地質工作人員更加認可多源長期成礦說,認為膠東地區的金礦具有繼承性的成因關系,并且具有多來源以及長期性等特點。
根據前人研究研究成果進行分析,認為膠東金礦的成礦主要因素有巖漿作用、伸展構造以及流體活化,并且還提出了膠東金礦熱隆-伸展成礦理論,如圖1所示,為膠東金礦熱隆-伸展成礦理論模型的剖面圖[1]。華北-揚子陸陸碰撞和古太平洋板塊俯沖構造體制疊加或者轉換的過程中,白堊紀中國東部地幔隆起,巖石圈逐漸減薄,殼幔相互作用,在膠東地區產生大量的殼幔混合巖漿,分凝富金流體和驅動大規模流體循環,為金成礦提供了非常豐富的物質來源。
在伸展構造主斷裂帶中,以碎裂巖為主的構造巖發育比較好,成礦流體通過滲流的方式開始運移,在交代作用下形成以蝕變巖為主的礦體,主拆離斷層與其上、下盤斷裂中金礦體都呈階梯式分布,構成多層成礦階梯;在伸展構造下盤的花崗巖穹窿邊緣,由于巖體上拱造成的引張作用,產生大量張裂隙,形成減壓空間,成礦流體在泵吸作用下充填成礦,也就是所謂的石英脈型金礦。
3 找礦標志
3.1 地質標志
(1)控礦構造標志
膠東地區主要的控礦構造是北東-北北東向斷裂構造,特別是萊州-龍口斷裂帶主干斷裂和支斷裂,為主要的賦礦斷裂構造,并且對礦床有一定的控制作用。北東-北北東向斷裂與接觸帶疊加位置比較容易成礦,找礦標志是該斷裂與東西向的基底構造交匯的部位[2]。
(2)巖石建造標志
前寒武紀變質巖系作為金礦的原始礦源巖系,與金成礦有著較為密切的聯系,郭家嶺花崗巖以及玲瓏花崗巖是成礦熱源和礦源,而巖體的邊緣、巖體與圍巖的內接觸帶是金礦賦存的有利空間。
(3)圍巖蝕變標志
鉀化、硅化、黃鐵絹英巖化是找礦的標志。
(4)礦物組合標志
蝕變帶中的石英以及多金屬硫化物的共生組合是重要的找礦標志,石英石、黃鐵礦為主的載金礦物,則是礦床形成的重要標志。
3.2 地球物理標志
(1)重磁異常標志
金礦蝕變帶處于重磁梯級帶上。重磁場上為重力異常的線性梯度帶,線性梯度帶的轉彎部位是成礦的有利標志;磁場上是串珠狀、長條狀高或低磁異常帶,磁異常等值線拐彎部位是成礦的有利標志。
(2)電法異常標志
金礦化蝕變帶在地球物理測井中反映為高阻高極化特征,在CSAMT電阻率等值線圖上,斷裂蝕變帶位于電阻率等值線數值由低到高的梯級帶上,金礦體主要是分布在梯級帶上一些梯度變化比較明顯的部位。電阻率等值線起伏變化比較大、間距增大、陡緩變化較大的部位是成礦的有利部位。在SIP電阻率參數擬斷面等值線圖上,斷裂帶反映的是定向延深的條帶串珠狀低阻帶,視電阻率值越低,斷裂帶礦化蝕變程度愈強烈。在等值線拐彎或者低阻帶局部膨大的部位為成礦的有利部位。
3.3 地球化學標志
(1)區域地球化學標志
水系沉積物異常的特征:Au異常25~400×10-9,主要的元素組合為Au、Ag、Pb、Zn等;自然重砂異常的特征:以金—黃鐵礦型重砂組合類型為主,與金礦化階段的礦石礦物組合相對應;重砂異常與導礦、容礦斷裂的方向基本一致。
(2)原生暈標志
礦床原生暈主要元素為:Au、Ag、As、Sb、Bi、Cu、Pb、Zn;礦床原生暈軸向分帶從上至下的順序為:Sb、AS、Cu、Bi、Au、Ag、Pb、Zn。原生暈異常空間上的濃度分帶和組分分帶:濃度分帶主要是以礦體為中心向外,成礦的元素含量依次減少,指示元素內帶異常與礦化體吻合,向外漸次出現中、外帶異常。組分分帶表現為礦化體不同部位出現不同元素組合:主成礦暈元素組合為Au、Zn、Cu、Ag、Pb;頭暈元素組合為Au、As、Ag、Sb;尾暈元素組合為Bi、Au、Ag。
(3)構造疊加暈標志
①通過聚類分析、因子分析等統計學方法發現,金礦床的最佳元素組合是:Au、Ag、Cu、Bi、Sn。
②礦床指示元素:前緣暈特征、近礦暈特征、尾暈特征指示元素分別為As、Sb、Hg;Au、Ag、Cu、Pb、Zn;Bi、Mo、W、Sn。
③前緣暈準則:在有Au外帶異常的基礎上,若前緣暈指示元素As、Sb、Hg出現強異常,而尾暈元素Bi、Mo異常比較弱,則代表深部有盲礦存在,如果再有Cu、Pb、Zn異常較強,則表明有Ⅱ、Ⅲ成礦階段疊加,盲礦可能比較富。當Au異常強度較低,As、Sb、Hg異常強度只有外帶異常,表明盲礦比較深;如果Au異常強度較大,As、Sb、Hg異常強度也比較大的時候,則表明盲礦較淺。相反,在Au弱異常的基礎上,如果Bi、Mo、W異常比較強,而As、Sb、Hg只有零星異常或沒有異常,則表明深部無礦[3]。
④前、尾暈的共存準則:在有Au弱異常(外帶)情況下,如果同時出現As、Sb、Hg以及Bi、Mo、W較強異常,則表明深部還有第二個富集帶,如果Ag、Cu、Pb、Zn異常較強,表明有Ⅱ、Ⅲ成礦階段疊加,盲礦可能較富。如果在礦體中出現前、尾暈共存,則表明礦體向下延伸還很大。
⑤前緣暈強度趨勢準則:在構造疊加暈剖面或垂直縱投影圖上,前緣暈指示元素As、Sb、Hg暈的異常強度,從礦體前緣、礦體頭、礦體中部、礦體尾、尾暈,由強轉弱、再轉強,或者持續性強異常,尤其是在控制最深的鉆孔的樣品中出現強異常,表明深部還有盲礦存在;如果Ag、Cu、Pb、Zn異常較強,表明有第Ⅱ、Ⅲ成礦階段疊加,盲礦可能較富;若在礦體下部或尾部出現強異常,則表明礦體向下延伸還很大。
結語:膠東地區金礦礦床分布較廣,對萊州-龍口斷裂帶的成礦地質特征以及礦床成因進行分析,并從地質標志、地球物理標志、地球化學標志等方面總結了區域內的找礦標志。
參考文獻:
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[2]李士先,劉長春,安郁宏,等. 膠東金礦地質[M]. 北京:地質出版社,2007:232-275.
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[4]宋明春,崔書學,楊之利,等. 山東焦家金礦帶深部找礦的重大突破及其意義[J].地質與勘探,2008,44(1):1-8.