靈山溝金礦構造應力分析在探礦中的應用

劉 恒，李學鋒，馬 驥

（山東黃金礦業（玲瓏）有限公司，山東 招遠 265400）

靈山溝金礦區經多年開采，已處于嚴重的資源危機狀態，因而加強靈山溝礦區成礦地質規律的綜合研究，尋找新的找礦靶區，增加金礦資源儲量，延長礦山服務年限，成為當前工作的重中之重。本文收集了有關靈山溝金礦的科研、勘查和地質報告等資料，在前人研究工作的基礎上進一步歸納分析，結合對礦區成礦構造應力的分析，建立了靈山溝金礦1#脈淺部構造應力模型，創新性地在1#脈淺部張扭性斷裂區域提出新的探礦方向，并探求到新的工業礦體[1]。

1 靈山溝金礦自然地理

靈山溝礦區位于山東省招遠市西20km，行政區劃屬招遠市蠶莊鎮管轄。地理坐標：東經120°11′13″ ～120°13′41″， 北 緯37°22′25″～37°24′06″，勘查面積5.09km2。礦區東側8km處有威烏高速公路招遠出入口，東至煙臺，西連濰坊，向南距膠濟鐵路萊西站80km，向北40km為龍口海港。區內公路縱橫交錯，交通方便（見圖1）。

圖1 靈山溝金礦區域路線圖

本區氣候溫暖濕潤，四季分明，屬溫帶大陸性季風氣候。據招遠市氣象站1980～1990年統計資料，年平均氣溫11.7℃，最高氣溫38℃，最低氣溫－16.5℃。年平均降雨量577 mm，年平均蒸發量1615.46 mm，雨量多集中在7～9月，11～3月多霜雪。

2 靈山溝金礦1#脈礦體地質概況

2.1 礦體特征

1#脈是礦區內規模最大的礦脈，受F1斷裂控制，位于F1主斷面下盤，礦脈穿過礦區中部，斷續出露于－35～21線間，長2795m，礦脈最窄處1m，最寬處12m，一般寬4～5m。地表出露最高標高125m，控制最低標高－800m，控制斜深1000余米。總體走向北東30°～60°，傾向南東，傾角54°～86°，一般56°左右。由碎裂狀花崗巖、花崗質碎裂巖、斷層角礫及少量糜棱巖組成。上盤局部地段發育寬10cm左右的斷層泥。上部礦體以硅化、石英脈為主，下部礦體以黃鐵礦化絹英巖、碎裂巖為主，其次為黃鐵礦化鉀化碎裂巖。礦脈嚴格受構造控制，在延長、延深方向上呈舒緩波狀。礦體賦存在礦脈之中，礦體連續、完整無大的夾石，平面形態呈脈狀、透鏡狀，剖面上呈透鏡狀，局部地段具膨大、收縮的特點。礦體的大小與礦脈的規模、形態和成因有關[2-4]。

2.2 礦石結構、構造

礦石結構以晶粒狀結構-碎裂結構為主，其次為填隙結構，交代溶蝕結構、包含結構、乳滴結構、共邊結構、嵌晶結構。礦石構造以浸染狀、細脈浸染狀、網脈狀構造為主，其次為角礫狀、斑雜狀構造等。

2.3 圍巖蝕變

靈山溝金礦蝕變帶自主斷裂向兩側分別為絹英巖化蝕變帶、鉀化蝕變帶、和未蝕變花崗巖帶對稱發育。蝕變帶嚴格受構造控制，呈帶狀分布。其形態、產狀、及規模與構造一致，且構造破碎強烈部位、交匯部位，蝕變作用強烈。蝕變帶的寬窄與控礦構造及礦化強弱具有明顯的正相關，蝕變帶越寬，礦化越強，形成礦體的規模也越大（見圖2）。

圖2 靈山溝金礦構造蝕變帶分布圖

以上分帶是總體概念，在某一部位各帶不一定發育齊全，各帶之間呈漸變關系。

3 靈山溝金礦成礦構造應力分析探礦

從成礦構造學的角度來分析，成礦構造直接或間接控制、影響著一個含礦區內的內生或外生礦床的發生原因，物質來源，形成環境及條件，發生和發展過程，在時間上的出現規律和在空間的分布規律，賦存部位，形態和產狀。而靈山溝金礦1#脈上部的蝕變礦化分布和發育情況明顯受控于斷裂裂隙構造的性質及容礦空間的差異，不同級別、不同層次的斷裂構造系統控制著流體的運移和蝕變礦化的網絡分布。因此圍巖蝕變情況以及與礦化富集相關的構造、裂隙、節理一定程度也反映著成礦構造應力的作用形式。

3.1 靈山溝金礦1#脈淺部張扭性構造區域確定方法

圍巖蝕變特點，靈山溝金礦在成礦過程中,每次構造脈動都伴隨一次礦液活動,并形成一個礦化階段和一定種類的圍巖蝕變與之對應。成礦期控礦構造的間歇性、繼承性活動導致了含礦溶液的多階段脈動成礦特征，形成了與之對應的圍巖蝕變分帶特征。在以張扭性斷裂為主的區域，節理、裂隙發育，巖石破碎程度高，鉀質交代作用和硅質交代作用強烈，蝕變強度高，蝕變帶寬度大，是靈山溝金礦礦礦化富集的主要地點。

3.2 靈山溝金礦1#脈成礦構造應力分析在探礦中的應用

現以-20中段至+20中段1#脈0至14勘探線區域為例，通過將已知坑探工程中所收集倒的構造、節理、裂隙以及圍巖蝕變系統歸納，并在平面圖和剖面圖上相對應位置進行填圖，建立起該區域構造應力作用模型，分析容礦裂隙密集存在的區域，確立成礦靶區，并以近年來在該區域探獲的四個礦塊為例，介紹構造應力分析在探礦中的應用。

例如0304礦塊：該礦塊位于靈山溝金礦第2至第4勘探線之間，該區域為靈山溝金礦主成礦區域，靠近主斷裂構造以黃鐵礦化絹英巖化蝕變為主，早期均已回采完畢。原始脈外巷與主斷裂面間隔約20m平行布置。通過區域構造性質、節理裂隙特征填圖建立構造應力模型，推測脈外巷北側厚大鉀化蝕變帶中存在容礦構造裂隙匯聚區域，結合穿脈以及天井探礦，控制該礦體。該礦體位于脈外巷道北側鉀化蝕變帶中，向上與主礦脈呈交匯趨勢，并與主礦脈之間存在約3m夾石，其在+20中段無露頭現象。

例如0506礦塊：該礦塊位于靈山溝金礦第5至第6勘探線之間，該區域圍巖蝕變帶由西向東急劇變窄。同時多見細小容礦裂隙向東、向上與主斷裂呈交匯趨勢。通過沿脈天井及天井副穿探礦，控制該礦體。該礦體位于主礦脈下盤鉀化蝕變帶中，從-20中段向上與主礦脈呈交匯趨勢，并與主礦脈之間存在約6m夾石，其在-20、+20兩個中段均無露頭現象。

例如0809礦塊：該礦塊位于靈山溝金礦第8至第9勘探線之間，該區域圍巖蝕變寬度非常窄，早期通過間隔50m施工探礦穿未見任何礦體。但本次通過上下中段已周邊探礦穿構造性質及節理裂隙填圖，建立構造應力分析模型，發現相鄰兩個探礦穿之間存在小范圍張扭性構造區域。通過加密探礦穿以及天井探礦，控制該礦體。該礦體所在區域絹英巖化蝕變帶缺失，礦體兩個分支向上、向東交匯，在兩條分支交匯區域，礦化最為富集，其在+20中段無露頭現象。

例如1112礦塊：該礦塊位于靈山溝金礦第11至第13勘探線之間，該區域圍巖蝕變帶由西向東急劇變寬。但在-20中段通過與主斷裂間隔約20m平行脈外巷及探礦穿僅探獲少量礦體，并向上部尖滅。從-20中段脈外巷向北施工探礦穿，構造蝕變帶極寬卻無明顯礦化現象。通過構造特征及節理裂隙填圖，建立該區域構造應力作用模型，推測該區域礦體賦存形態為“雁列狀”，平行于已尖滅礦體上部存在張性容礦裂隙匯聚區域，因此在+20中段東沿在連續300m未見礦化情況下繼續向東施工脈外巷及探礦穿，結合-20中段至+20中段探礦天井及副穿，探獲該大型礦體。該礦體在-20中段無露頭現象。

4 結語

本文以靈山溝金礦1#脈上部構造應力以張扭性為主，礦化以充填交代作用為主，因此對張扭性構造應力作用區域的把控以及容礦構造、節理、裂隙賦存位置及規律掌握對淺部地質探礦具有重大意義。而構造作用應力分析模型的建立給容礦構造、節理、裂隙賦存位置提供了有效的控制方法。希望后續對日常所見到的各種地質現象多加觀察，善于思考，經常總結，才能對日后地質探礦工作有更好的把控。