山東省棲霞市笏山-西陡崖金礦地質(zhì)特征及深部找礦遠(yuǎn)景

廖明偉，陳玉菡，謝軍民

(1.山東省核工業(yè)二七三地質(zhì)大隊，山東 棲霞 265300；2.山東省地質(zhì)博物館，山東 濟南 250013)

山東省棲霞市笏山金礦和西陡崖礦區(qū)1號礦帶金礦是2012年在臺前-陡崖斷裂帶提交儲量的新礦床，也是2003年以來棲霞市礦產(chǎn)資源調(diào)查評價區(qū)[1](P-3：棲霞市寨里—官道)內(nèi)盛家斷裂帶巖金評價取得的重大突破，新查明的笏山金礦與西陡崖1號礦帶金礦相連，屬同一礦體，兩礦床是由山東省核工業(yè)二七三地質(zhì)大隊分別與南京金曼科技有限公司和山東五彩龍投資有限公司合作勘查的金礦床。兩處礦區(qū)查明金礦資源金屬量超過國家規(guī)定的20t大型金礦標(biāo)準(zhǔn)，改變了棲霞有史以來沒有大型金礦的歷史。

1 礦床的發(fā)現(xiàn)

笏山-西陡崖金礦位于山東省棲霞市西城鎮(zhèn)笏山村—西陡崖村東，是棲霞地區(qū)目前發(fā)現(xiàn)的唯一大型金礦床。

礦區(qū)位于棲霞西部的破碎蝕變巖型金成礦區(qū)的李家莊-臺前及西溝-陡崖2處成礦密集區(qū)[2]。20世紀(jì)50年代至80年代在該區(qū)地質(zhì)找礦工作從未間斷，區(qū)域地質(zhì)、礦產(chǎn)普查和基礎(chǔ)研究工作程度較高，但找礦工作未有大的突破。1998年和2004年分別取得了笏山、西陡崖2個探礦權(quán)，1995—2006年，通過地質(zhì)測量、物探、槽探、少量坑探等工作，發(fā)現(xiàn)了礦化蝕變明顯的Ⅰ號帶，并在該帶施工了鉆孔752m/5孔，在笏山村東坑道中局部揀塊取樣金最高品位大于20×10-6，鉆孔見礦不理想。2004年提交了《山東省棲霞市笏山地區(qū)金礦普查報告》(魯國土資成驗[2005]04)，未圈定工業(yè)礦體及提交資源量。

2007—2010年，在Ⅰ號帶下盤發(fā)現(xiàn)了Ⅴ號礦帶。在Ⅴ號礦帶共施工鉆孔2800m/13孔，多個鉆孔見礦化體，表現(xiàn)為礦化蝕變強、厚度大。通過鉆孔揭露的地質(zhì)現(xiàn)象和成礦規(guī)律的綜合研究，預(yù)測了深部有盲礦體存在的可能，是該礦區(qū)找礦突破最重要的一個階段。

2011—2012年，笏山與西陡崖礦區(qū)進(jìn)入詳查階段，找礦工作取得重大突破，共施工鉆孔41100m/83孔，于2012年6月、10月分別提交了《山東省棲霞市西陡崖礦區(qū)1號礦帶金礦詳查報告》和《山東省棲霞市笏山礦區(qū)金礦詳查報告》。經(jīng)審查核定查明累計新增金礦礦石量1000多萬噸，金金屬量30余噸，以及伴生銀金屬量125t[注]①山東省核工業(yè)二七三地質(zhì)大隊，山東省棲霞市西陡崖礦區(qū)1號礦帶金礦詳查報告和山東省棲霞市笏山礦區(qū)金礦詳查報告，2012年。。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 區(qū)域地質(zhì)

圖1 笏山-西陡崖金礦區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)略圖1—新近紀(jì)堯山組(橄欖霞石巖)；2—白堊系(砂礫巖)；3—新元古代蓬萊群(泥灰?guī)r)；4—古元古代粉子山群(片巖、大理巖)；5—中生代燕山晚期偉德山二長花崗巖；6—中生代燕山早期郭家?guī)X中粗粒二長花崗巖；7—新元古代震旦玲瓏中粗粒二長花崗巖；8—新太古代棲霞片麻狀奧長花崗巖；9—新太古代馬連莊變輝長巖；10—斷裂構(gòu)造；11—破碎蝕變巖型金礦；12—裂隙充填石英脈型金礦；13—笏山-西陡崖礦區(qū)

2.2 礦區(qū)地質(zhì)

(1)地層

僅見古元古代粉子山群祝家夼組及新生代第四紀(jì)地層。在臺前-陡崖斷裂帶的上盤出露古元古代粉子山群祝家夼組。其上部為長石石英巖、黑云變粒巖夾透閃長石石英巖，下部為黑云片巖、黑云變粒巖、透閃變粒巖夾透鏡狀透閃透輝大理巖。

(2)構(gòu)造

主要有NNE及NE向2組斷裂。NE向臺前-陡崖斷裂是區(qū)內(nèi)一級斷裂為區(qū)域性大斷裂。部分學(xué)者認(rèn)為該斷裂是西林-陡崖S形斷裂的一部分，斜貫整個礦區(qū)。西林-陡崖斷裂全長36km。該斷裂在礦區(qū)內(nèi)走向長1500余米，膨脹收縮波狀起伏明顯,最大寬度超過600m，收縮部位在200m左右。斷裂在區(qū)內(nèi)走向23°～40°，NE傾，傾角20°～45°。斷裂往往沿各種巖體接觸帶或附近分布，顯多期活動的特征。早期顯壓扭性質(zhì)形成灰綠色為主糜棱巖和碎裂巖。中期為張性(張扭性)活動。構(gòu)造中常見大小不等棱角清楚的角礫。其成分主要是早期的糜棱巖及部分圍巖。晚期則是明顯的壓扭性特征，往往形成大量灰白色的糜棱巖和碎裂巖帶。局部有早期產(chǎn)物構(gòu)造透鏡體，斷裂帶下盤一般有大量偉晶巖產(chǎn)出。斷裂在深部地段見浸染狀和細(xì)脈狀的黃鐵礦，甚至有多期次的硫化物出現(xiàn)，往往出現(xiàn)低品位金礦(化)體。金礦(化)體往往不連續(xù)。此斷裂是該礦床的導(dǎo)礦斷裂。

在該斷裂下盤見一組與主斷裂大致平行的次級斷裂。是笏山礦床的主要含礦斷裂。長度超過4000余米，寬度數(shù)十米，最大幅度為70余米，走向與主斷裂走向大致平行20°～30°，傾向SE，傾角平均28°。

(3)巖漿巖

主要出露新太古代譚格莊巖套片麻狀細(xì)粒奧長花崗巖和馬連莊巖套中細(xì)粒變輝長巖(斜長角閃巖)以及中生代玲瓏超單元大莊子單元含斑粗中粒二長花崗巖。中生代玲瓏超單元巖體在區(qū)內(nèi)淺部與主礦帶主要為構(gòu)造接觸，深部伸向新太古代巖體內(nèi)部，形成二長花崗巖巖盆。

2.3 礦床地質(zhì)特征

礦床地質(zhì)條件比較簡單，礦體賦存于NE向臺前-陡崖斷裂帶及其下盤的分支次級斷裂中。礦體主要由黃鐵絹英巖組成，成礦圍巖主要為中生代玲瓏超單元二長花崗巖及少量基性脈巖和新太古代譚格莊巖套。礦體上下盤均見強弱不等的絹英巖化碎裂巖，其上下盤外側(cè)均為正常圍巖。

礦床的主要控礦構(gòu)造為陡崖-臺前斷裂帶，斷裂規(guī)模決定含礦蝕變帶的規(guī)模，斷裂產(chǎn)狀就是含礦蝕變帶的產(chǎn)狀，淺部主要沿新太古代變質(zhì)巖與中生代二長花崗巖接觸帶及其附近分布，而向深部(約-100m左右)逐漸延至二長花崗巖內(nèi)部，總體走向20°～30°，SE傾，傾角27°～30°左右，平均28°。破碎帶寬10～70m不等，帶內(nèi)以強碎裂巖為主，金礦化蝕變強烈，主要為絹云母化、硅化、黃鐵礦化、黃銅礦化等，在中心部位局部破碎強烈地段常形成糜棱巖帶，兩側(cè)為碎裂巖帶，且向兩側(cè)蝕變破碎愈來愈弱，逐漸過渡為正常巖性。礦體主要分布于蝕變帶中部，巖石愈破碎金礦化愈好，向兩側(cè)逐漸變?nèi)酰瑹o明顯界限，與圍巖為過渡關(guān)系。

2.3.1 礦體特征

笏山礦區(qū)已基本查明大小金礦體21個，西陡崖礦區(qū)基本查明大小金礦體7個，兩礦區(qū)主礦體相連，為同一礦體。

笏山礦區(qū)儲量主要集中于1號礦體中，占礦床比例為96.57%，其他20個礦體均為小礦體。1號礦體分布于23～32線之間，主要由ZK523-8等26個鉆孔控制，礦體呈脈狀、透鏡狀，走向20°～60°，傾向SE，傾角20°～45°。礦區(qū)內(nèi)已控制走向長1400m(北部延伸至西陡崖礦區(qū))，傾向延伸平均524m，控制標(biāo)高+61～-639m,礦體厚0.71～18.14m，平均厚度3.59m，厚度變化系數(shù)96%，屬較穩(wěn)定型，礦體品位在1.15×10-6～20.48×10-6，平均品位2.68×10-6，單樣最高品位22.44×10-6。品位變化系數(shù)140%，屬較均勻型。礦體主要富集在516～523線之間，富集標(biāo)高為-60～-450m，北部及南部礦體厚度減小，品位亦降低，總體呈啞鈴狀，具尖滅再現(xiàn)及分支復(fù)合特征；夾石主要在1號礦體厚大部位出現(xiàn)，形態(tài)呈板狀、透鏡狀，位于511～519線-150～-350m標(biāo)高，夾石走向長200m，斜深350m，平均厚度3.0m，產(chǎn)狀與礦體基本一致，且結(jié)構(gòu)構(gòu)造及蝕變礦化特征與礦體相同(圖2)。礦體向北、南均未尖滅，向深部延伸到探礦權(quán)范圍邊界仍未封閉。

西陡崖礦區(qū)是笏山礦區(qū)的北延，儲量主要集中于1-1和1-2號礦體中，占礦床比例為99.5%，其他5個礦體均為小礦體。1-1和1-2礦體：由ZK65-1等17個鉆孔控制，礦體呈脈狀、透鏡狀，走向20°～36°，傾向SE，傾角27°～30°。區(qū)內(nèi)已控制走向長約670m，傾向延伸約460m，控制標(biāo)高+40～-264m，礦體厚0.87～30m，厚度變化系數(shù)115%，屬較穩(wěn)定型，礦體品位在1.12×10-6～13.31×10-6，單樣最高品位13.31×10-6。品位變化系數(shù)63%，屬均勻型。礦體向北已基本尖滅，向深部延伸到探礦權(quán)范圍邊界仍未封閉。

圖2 笏山礦區(qū)515號勘查線地質(zhì)剖面略圖

2.3.2 礦石特征及礦石類型

礦石礦物成分由金屬礦物和非金屬礦物組成，金屬礦物主要為黃鐵礦，其次為黃銅礦、磁黃鐵礦，金礦物主要為自然金及銀金礦。非金屬礦物主要為絹云母、石英、長石等。金為礦石中的主要有益組分，礦石中金品位單樣最高為22.44×10-6。對礦石進(jìn)行組合樣分析，組合分析項目為Ag，S，Cu；平均品位分別為4.53×10-6，4.28%，0.05%；有益組分Ag，S達(dá)到伴生工業(yè)指標(biāo)要求，可以綜合利用。其他有益組分和伴生的有害組分含量較低。

礦石結(jié)構(gòu)以晶粒狀結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)為主。礦石構(gòu)造主要有浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造。其次為角礫狀構(gòu)造。

礦體埋藏深度較深，地表及淺部無礦，故礦石自然類型為原生礦石類型。礦石主要由含金黃鐵絹英巖組成，金屬硫化物主要為黃鐵礦，其次為黃銅礦,硫含量平均為4.28%，故工業(yè)類型屬低硫金礦石類型。

2.3.3 礦床成因及控礦因素

(1)礦床成因

①成礦物質(zhì)來源

成礦物質(zhì)來源具多源性。區(qū)內(nèi)廣泛分布新太古代膠東巖群、TTG系列片麻巖和古元古代荊山群、粉子山群等老變質(zhì)巖地層和巖體，以及大量中基性脈體群，新太古代膠東巖群斜長角閃巖中ω(Au)=22.24×10-9～38.39×10-9[5]，被認(rèn)為是膠東地區(qū)金礦的初始礦源層。從整個成礦機理來看，其物質(zhì)來源于陸源和上地幔、下地殼有關(guān)的中基性—中酸性火山巖。而這些古老地層和巖體金豐度值較高，在膠東地區(qū)已是不爭的事實，從而構(gòu)成了廣泛的金-多金屬地球化學(xué)背景，對金礦的形成提供了豐厚的物質(zhì)基礎(chǔ)。人們普遍認(rèn)為幔源物質(zhì)中含有較多的金元素，因此有理由認(rèn)為成礦物質(zhì)來源主要來自古老的變質(zhì)火山巖系和上地幔巖漿。

②金的遷移

根據(jù)近礦圍巖蝕變特征主要為硅化、絹云母化、黃鐵礦化、黃銅礦化及少量綠泥石化、碳酸鹽化等，均為中低溫蝕變產(chǎn)物，故該礦床成礦溫度應(yīng)屬中低溫，因此根據(jù)礦體受蝕變破碎帶控制以及圍巖特點、礦體的共生組合和蝕變特征分析，該礦床屬巖漿期后中低溫?zé)嵋航淮扑槲g變巖型礦床。

(2)控礦因素分析

①構(gòu)造對礦化的控制作用

區(qū)域EW向基底斷裂構(gòu)造是控制金礦的重要因素，一直起著區(qū)域控巖、控礦作用。而臺前-陡崖斷裂是區(qū)域大斷裂，區(qū)內(nèi)最寬可達(dá)600余米，強烈的動力變質(zhì)、巖漿熱力變質(zhì)作用下使帶內(nèi)巖石強烈破碎、變質(zhì)、蝕變，形成了高孔隙和高滲透帶，成了金元素大規(guī)?；顒訋Ш娃D(zhuǎn)移帶，為金元素提供了良好的遷移有利條件，同時也是深部及上地幔金元素上升的通道。因此，臺前-陡崖斷裂是該區(qū)的導(dǎo)礦構(gòu)造，而被遷移的金元素最后在大斷裂下盤次級NNE向斷裂和派生的近EW向斷裂沉淀富集，而形成脈狀礦體?？梢姅嗔褬?gòu)造對該礦床的控制作用極其明顯。

②巖性對礦化的控制作用

礦區(qū)西部大面積出露的中生代二長花崗巖是成礦必不可少的條件。二長花崗巖的巖漿是老變質(zhì)巖局部選擇性熔融的結(jié)果，它繼承了老變質(zhì)巖的物質(zhì)成分，當(dāng)然金元素也隨著巖漿的侵位結(jié)晶而保留在巖體中，而且由巖漿熱液進(jìn)一步作用，金不斷活化，不斷富集，最后在有利的空間沉淀成礦。因此巖石對金礦的控制與金的來源有著密切的關(guān)系。該礦床處于中生代二長花崗巖巖體與老變質(zhì)巖的接觸帶附近，二長花崗巖巖體是主要提供熱源的，如果沒有中生代二長花崗巖也就沒有充足的熱源和熱液，也就不可能形成熱液蝕變交代礦床。

③巖性接觸帶也是礦體定位的有利場所

當(dāng)中生代二長花崗巖與新太古代老變質(zhì)巖接觸帶附近，當(dāng)有構(gòu)造通過時，亦是礦體存在的有利部位。

3 找礦標(biāo)志和成礦基本規(guī)律

3.1 找礦標(biāo)志

(1)臺前-陡崖大斷裂是該區(qū)的導(dǎo)礦構(gòu)造，在其下盤發(fā)育著大量偉晶巖脈和巖石發(fā)生強烈的面型鉀化是礦床找礦的間接標(biāo)志。

(2)臺前-陡崖斷裂下盤，新太古代老變質(zhì)巖和中生代二長花崗巖附近，發(fā)育著該斷裂派生的與主斷裂大致平行的NNE向次級斷裂是找礦的直接標(biāo)志。

(3)臺前-陡崖斷裂常沿巖體接觸帶展布，它與構(gòu)造的交會部位是礦床定位的重要構(gòu)造標(biāo)志；主干斷裂與分支斷裂的交會部位也是重要的地質(zhì)找礦標(biāo)志。

3.2 成礦基本規(guī)律

(1)笏山-西陡崖金礦位于臺前-陡崖-西林?jǐn)嗔褞У闹卸危c早期發(fā)現(xiàn)的臺前金礦相距約6.0km，屬巖漿期后中低溫?zé)嵋航淮扑槲g變巖型金礦床，斷裂構(gòu)造控制了礦體的產(chǎn)出。

(2)中生代玲瓏超單元郭家店單元中粗粒二長花崗巖與新太古代晚期譚格莊巖套牟家單元片麻狀細(xì)粒奧長花崗巖接觸帶是賦礦有利部位，礦床嚴(yán)格受接觸帶內(nèi)的巖性控制。

(3)斷裂活動與蝕變礦化相一致，礦床內(nèi)金礦化強弱依附于主要礦化階段的發(fā)育及疊加程度，礦前蝕變主要為鉀化、青盤巖化，主要在構(gòu)造外圍形成一個龐大的面形蝕變帶，而成礦期蝕變主要沿斷裂分布，與金礦關(guān)系密切，主要有硅化、絹云母化、黃鐵礦化，三者往往組成黃鐵絹英巖。硅化、黃鐵礦化愈強，則金品位愈高，往往形成厚而富的工業(yè)礦體。

(4)從笏山-西陡崖金礦礦體特征來看，礦體的空間分布服從于礦體的側(cè)伏規(guī)律，總體向SE側(cè)伏。

(5)目前的勘查程度表明，笏山-西陡崖金礦為深部隱伏礦床，主礦體控制標(biāo)高在-55～-675m，-1000m深部馬家疃段施工的鉆孔仍見礦(化)段。根據(jù)“膠西北主要成礦帶深部金礦床與淺部金礦的關(guān)系”[6]，深、淺部礦體連為一體，構(gòu)成延伸延續(xù)的大礦體，但中間出現(xiàn)低品位段，有構(gòu)成已查明的第一礦化富集帶和未查明的第二礦化富集帶的可能，二者之間沒有明顯的界線位置。

4 深部找礦及遠(yuǎn)景評述

笏山礦區(qū)和西陡崖礦區(qū)詳查受探礦權(quán)邊界的限制，主礦體控制標(biāo)高在-55～-675m，礦體邊界沿斜深因條件限制未能控制。2012年在馬家疃地區(qū)(礦體深部)傾深方向上施工了兩個深孔，兩鉆孔均在設(shè)計部位見礦化蝕變帶，在508線控制標(biāo)高約為-1000m，深部延伸產(chǎn)狀穩(wěn)定，取樣分析均見工業(yè)礦體，且金礦化蝕變強烈，礦化段明顯，再往深部有品位變高的趨勢，但因資金問題未沿傾向再繼續(xù)實施鉆孔，詳查期507～532線深部主礦體均未封閉，參照近年來呂古賢教授利用“成礦深度的校正測算”[7]方法測算膠東地區(qū)玲瓏-焦家式金礦床屬于中淺成礦床，深部“第二富集帶”的資源遠(yuǎn)景應(yīng)更樂觀，這已被近幾年的深部找礦突破所證實，類比膠東地區(qū)幾大金礦探礦實踐來看，總體認(rèn)為成礦深度大致在1500～3500m，集中于2500m左右[8]，故在507～532線繼續(xù)實施鉆探可望取得-1000m以深見礦的再次突破，同時也能進(jìn)一步證實“成礦深度的校正測算”方法的實用價值。因此，笏山-西陡崖金礦為深部隱伏礦床，-1000m標(biāo)高以深仍有較大的找礦空間，有望在深部第二礦化富集帶取得找礦的重大突破。

5 結(jié)語

膠東地區(qū)尤其膠西北是山東省乃至全國著名的金礦集結(jié)區(qū)，棲霞地區(qū)因投入少、勘查程度低，以往多年找金礦一直未有突破，2010—2012年，山東省核工業(yè)二七三地質(zhì)大隊地質(zhì)工作者不懈努力，棲霞市笏山-西陡崖找礦終于取得重大突破，結(jié)束了棲霞地區(qū)無大型金礦的歷史。今后應(yīng)該加強在臺前-陡崖斷裂帶控賦礦條件、礦體賦存規(guī)律等方面的綜合研究，打破礦權(quán)界線限制，實行礦帶整裝勘查，在臺前-陡崖斷裂帶深部及走向上繼續(xù)“攻深找盲”，以期擴大找礦遠(yuǎn)景。

致謝：該文撰寫中得到肖富豐、肖東石等領(lǐng)導(dǎo)的支持幫助，在此表示感謝！

參考文獻(xiàn)：

[1] 煙臺市國土資源局.棲霞市礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃[EB/OL].[2012-07-13].http://qx.ytgt.gov.cn/qxgtj/index.php?a=show&m=Article&id=227.

[2] 余普賢，徐懷峰，曹鐵生，等.山東棲霞金礦的空間分布及其礦化特征[J].山東國土資源，2008，24(3)：32-36.

[3] 張增奇，王世進(jìn).山東省礦產(chǎn)資源儲量報告編制指南下篇[M].濟南：山東省地圖出版社，2010.

[4] 張國剛.山東棲霞區(qū)域地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志和方向[J].黃金科學(xué)技術(shù)，2008，16(4)：54-57.

[5] 孔慶友，張?zhí)斓?，于學(xué)峰，等.山東礦床[M].濟南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2006：236-240.

[6] 宋明春，王化江，崔書學(xué)，等.膠西北主要成礦帶深部金礦床與淺部金礦的關(guān)系[J].礦床地質(zhì)，2010，29(S1)：989-990.

[7] 呂古賢，林文蔚，羅元華，等.構(gòu)造物理化學(xué)與金礦成礦預(yù)測[M].北京：地質(zhì)出版社，1999.

[8] 單偉，張增奇，程光鎖，等.膠東金礦成礦系統(tǒng)分析[J].山東國土資源，2011，27(10)：7-15.