王澤利等
摘 要:金礦與斷裂構(gòu)造關(guān)系密切。構(gòu)造可以為成礦流體提供運輸通道,也可以為礦體提供儲存空間。作為膠東金礦區(qū)的金礦之一,紀山紀家礦區(qū)受到地層、巖漿巖和構(gòu)造各種因素的影響,其中受斷裂構(gòu)造控制最為明顯。該文主要對紀山紀家礦區(qū)的斷裂構(gòu)造特征進行分析,包括其產(chǎn)狀、形成時間、引發(fā)的圍巖蝕變以及對礦體的控制作用。主要特點是多級構(gòu)造分別控礦,不同時期斷裂構(gòu)造對成礦有著不同的貢獻、不同類型的斷裂形成不同類型的礦體。礦區(qū)主要控礦斷裂為北東—北北東向斷裂系統(tǒng),沿斷裂形成一系列蝕變,局部礦化明顯;富礦體主要分布在北東向斷裂與近東西向斷裂交匯處。蝕變以硅化、絹英巖化和鉀化為主,礦化類型主要是石英脈型,與玲瓏礦區(qū)有一定相似性。
關(guān)鍵詞:紀山紀家 金礦 斷裂 礦體 圍巖蝕變
中圖分類號:P618 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)06(a)-0111-02
1 地層
本區(qū)地層主要為第四系松散沉積物,另外在長山北坡近山腳下見有太古代膠東群齊山組斜長角閃巖地層局部出露,僅見于紀家西南的長山腳下,出露面積不足0.01 km2,巖性為斜長角閃巖。
膠東群地層64個樣品中金的平均值為22.91×10-9g(據(jù)王炳成,1991年),膠東古結(jié)晶基底巖石的金含量明顯高于其克拉克值,為本區(qū)金的成礦提供了豐富的成礦物質(zhì),被認為是金的礦源層。
2 巖漿巖
巖漿巖包括巖體和巖脈兩種類型。
區(qū)內(nèi)主要巖漿巖巖體為玲瓏片麻狀花崗巖、郭家?guī)X似斑狀花崗巖,前者在地表分布廣泛,表現(xiàn)為席狀巖基,后者僅小范圍岀露,而根據(jù)深部鉆探以及物探方法則顯示在深部郭家?guī)X花崗巖分布廣泛,是實際上的“巖基”,隱伏于玲瓏超單元之下,玲瓏超單元只是其頂蓋。形成郭家?guī)X超單元的巖漿,而在演化侵位過程中,將一部分幔源成礦物質(zhì)帶入地殼,同時大量地捕獲了膠東巖群、玲瓏超單元中相對富集的金礦成礦物質(zhì),從而將兩者混合于同一巖漿系統(tǒng)中,因而兩者與金礦有密切關(guān)系,膠東地區(qū)主要金礦點幾乎都分布于兩大巖漿巖的接觸帶附近。
主要脈巖包括偉晶巖、煌斑巖、花崗閃長斑巖以及細粒二長花崗巖等,其中煌斑巖和花崗閃長斑巖與成礦關(guān)系密切。礦區(qū)煌斑巖主要為北東向、北西向以及近東西向延伸,部分煌斑巖發(fā)生蝕變和礦化,以碳酸鹽化為主,局部含黃鐵礦等?;桶邘r作為基性巖脈,其與含金石英脈有一定的同源性和同時性,該類巖脈的形成與地幔巖漿上侵有密切關(guān)系,地幔巖漿的上侵不僅能提供部分成礦物質(zhì),而且能提供成礦過程中所需的熱動力和攜帶金元素的流體組份。總的說來,煌斑巖源于地幔巖漿,地幔巖漿含有大量的地幔流體。
花崗閃長斑巖在地表為含綠簾石斑晶的斑巖,斑晶粗大;而井下則未見綠簾石斑晶,主要斑晶為斜長石、石英斑晶。顆粒相對較小,成分與花崗閃長巖相似。從成因上來看,該巖脈應當與郭家?guī)X似斑狀花崗巖有關(guān),近似于地表岀露的花崗閃長巖,是郭家?guī)X超單元侵位冷凝時與玲瓏超單元接觸同化混染作用形成的巖石,為金元素的析出提供了動力和熱,與成礦關(guān)系密切。
3 斷裂構(gòu)造
脆性斷裂是中新生代表構(gòu)造相主要的構(gòu)造變形形式。膠東金礦集中區(qū)處于沂沭斷裂帶以東的膠東半島中北部及東部,主體部分橫跨華北板塊東南緣和秦嶺—大別—蘇魯碰撞造山帶兩個大地構(gòu)造單元,主要形成四個構(gòu)造系統(tǒng),分別為近東西向斷裂構(gòu)造系統(tǒng)、北東向斷裂構(gòu)造系統(tǒng)、北北東向斷裂構(gòu)造系統(tǒng)和北西向斷裂構(gòu)造系統(tǒng)。
紀山紀家礦區(qū)位于招遠—平度斷裂北西側(cè)(下盤),脆性斷裂構(gòu)造非常發(fā)育。按照斷裂走向方位大致劃為北北東向、北東向、北西向和近東西向4組(見圖1)。其中北北東向和北東向兩組斷裂帶是主要控礦構(gòu)造。
3.1 多級斷裂構(gòu)造控礦
構(gòu)造往往控制金礦的礦源巖、礦源層以及礦區(qū)的礦體空間展布規(guī)律。作為膠東金礦之一的紀山紀家礦區(qū)也明顯受到區(qū)域斷裂和各種次級斷裂的作用,礦區(qū)內(nèi)主要斷裂構(gòu)造可以分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個等級。
Ⅰ級控礦斷裂:主要指控制礦區(qū)的空間展布的主要邊界斷裂。膠東金礦區(qū)受到影響的最大規(guī)模的斷裂構(gòu)造就是郯廬斷裂、五蓮——榮成斷裂,它們的一些分支斷裂即礦區(qū)的主要Ⅰ級斷裂——招平斷裂和歐家夼斷裂和黃-掖斷裂,它們是北東向和北北東向的三組壓扭性斷裂構(gòu)造,復合、交接、轉(zhuǎn)折形成一系列構(gòu)造剪切帶夾持著礦區(qū)的分布。
Ⅱ級控礦斷裂:Ⅰ級控礦斷裂之下的一系列規(guī)模較大的斷裂,它們控制著礦區(qū)內(nèi)礦體的分布。礦區(qū)內(nèi)主要Ⅱ級控礦斷裂多達十幾條(見圖1),它們主要是一系列的北東、北北東向和部分近東西向的控礦、容礦斷裂。
區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的北東東向斷裂大致有8條,如高頂山頂斷裂。其總體走向65°,傾角65°~85°間變化不等,傾向多南東;該組斷裂表現(xiàn)出先壓后引張的性質(zhì),破碎帶寬度一般在0.5~3 m間,沿走向和深部都有膨脹收縮變化現(xiàn)象;蝕變、礦化主要發(fā)生在破碎帶內(nèi),尤其在其產(chǎn)狀突變時蝕變較為強烈,礦化較好,自西向東蝕變現(xiàn)象有逐步加強的趨勢,其含礦性越來越好。
區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的北東向斷裂共有8條,如紀家村東南斷裂。其總體走向25°~35°左右,傾角一般大于75°,傾向多北西,局部南東;該組斷裂多表現(xiàn)旋扭性質(zhì),破碎帶寬度一般小于1.5 m,沿走向破碎帶寬窄變化不大,但由該組斷裂控制的蝕變巖常見羽裂狀尖滅再現(xiàn)排列現(xiàn)象;蝕變主要有絹云母化、黃鐵礦化,沿該組斷裂分布的眾多民采坑說明該組斷裂也是較好的控礦構(gòu)造。
Ⅲ級控礦斷裂:指的是Ⅱ級控礦斷裂在平面及剖面上形成的眾多分支斷裂,走向仍北東或北北東為主,傾向南東或北西,長度一般不過數(shù)百米,破碎帶寬多不足1 m。帶內(nèi)發(fā)育碎裂巖,蝕變與礦化較弱,但在與主斷裂平、剖面上的交匯部位卻常形成富礦體。
3.2 不同時期斷裂控礦
礦區(qū)主要斷裂有四組,分別是北北東向、北東向、北西向和近東西向斷裂。其中,北東向和北北東向斷裂是主要控礦、容礦構(gòu)造,部分近東西向斷裂也成礦,而北西向斷裂基本不成礦。
北北東向和北東向斷裂是礦區(qū)主要控礦、容礦構(gòu)造,它們在成礦早期及前期活動,導通了熱液運移通道,是引發(fā)熱液富集和蝕變的主要因素。受區(qū)域構(gòu)造影響,礦區(qū)主要大型的斷裂均為北北東—北東向,這些斷裂呈現(xiàn)多條近平行分布,以壓性、壓扭性斷裂為主,呈現(xiàn)左行走滑錯動性質(zhì),產(chǎn)狀穩(wěn)定,延伸遠,寬度大且內(nèi)部蝕變強烈,斷裂附近花崗巖明顯絹英巖化、鉀化,有明顯礦化現(xiàn)象,大部分礦體位于這些斷裂內(nèi)部或附近;另外十分發(fā)育的北北東向密集節(jié)理以及線性鉀化現(xiàn)象也說明這一點(見圖2)。
近東西向斷裂則是次要的控礦構(gòu)造。它可以分為兩期,一期為成礦前活動,是最早活動的一期斷裂,呈現(xiàn)擠壓性質(zhì),規(guī)模相對較大但區(qū)內(nèi)岀露少,與成礦基本沒有聯(lián)系;另一期為成礦期內(nèi)形成的張性或張扭性斷裂,該組斷裂規(guī)模相對較小,局部呈現(xiàn)北東向斷裂錯動形成的次級斷裂形態(tài),延伸不遠但存在蝕變。由于斷裂性質(zhì)為張性,因而熱液易于活動,常見石英脈充填其中,尤其在與北東向斷裂交匯構(gòu)造破碎帶處,石英脈更為清晰,而此處的綠泥石化、硅化等蝕變更為強烈,含礦性也更好。
北西向斷裂在礦區(qū)出現(xiàn)較少,多數(shù)成礦期后活動,多表現(xiàn)為切割、破壞礦體。
3.3 斷裂性質(zhì)對礦體的影響
相同成礦環(huán)境下由于控礦構(gòu)造變形巖相差異,往往產(chǎn)生不同的礦化類型。在平面或剖面上斷裂性質(zhì)的差異控制著礦化類型:壓扭性斷裂或韌性形變相對強烈的斷裂控制的礦化多以蝕變巖型為主,張扭性或脆性形變占優(yōu)勢的斷裂往往又控制了石英脈型金礦的發(fā)育;石英脈型+蝕變巖型金礦化多受控于過渡類型的斷裂構(gòu)造,這些特點在礦區(qū)內(nèi)有所表現(xiàn)。
礦區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造為北東向的壓扭性斷裂,而在井下實際觀察顯示,北東向斷裂內(nèi)部硅化、絹英巖化明顯(見圖3),主要形成以絹英巖為主局部黃鐵絹英巖的蝕變巖,而缺乏含金石英脈,其實際含礦比較一般,且蝕變良好但礦化分布不均勻。部分煌斑巖被北東向斷裂左行錯斷,巖石發(fā)生碳酸鹽化等蝕變(見圖4),含黃鐵礦、黃銅礦等礦化,在巖脈圍巖中局部有不規(guī)則石英透鏡體,這些斷裂附近的蝕變煌斑巖含礦性良好,是蝕變巖型礦化的另一部分。
近東西向張性斷裂,尤其在與北東向斷裂交匯處,在這些部位,構(gòu)造作用導致巖石十分破碎,而且張性的斷裂性質(zhì)使得張性裂隙在此處非常發(fā)育,混合巖化熱液灌入時形成一系列石英脈,并導致圍巖發(fā)生綠泥石化、鉀化和硅化。石英脈充填在張性空間內(nèi),局部呈現(xiàn)張性追蹤細脈狀分布在北東向斷裂內(nèi)部,礦區(qū)內(nèi)這種石英脈規(guī)模不大,但部分脈帶內(nèi)部含礦性較好,部分石英脈內(nèi)部充填大量硫化物,部分金賦存在這些硫化物顆粒內(nèi)部,是典型的石英脈型礦化。
綜上,礦區(qū)主要礦化類型屬于石英脈型,主要與近東西向斷裂有關(guān);部分屬于蝕變巖型,主要位于斷裂內(nèi)部以及部分蝕變煌斑巖脈內(nèi)。
4 結(jié)論
(1)礦區(qū)礦體主要分布在玲瓏花崗巖和郭家?guī)X似斑狀花崗巖接觸帶附近,明顯受斷裂構(gòu)造控制:區(qū)域大斷裂控制著礦區(qū)的形態(tài),次級斷裂控制礦體分布。
(2)礦區(qū)主要控礦、容礦斷裂為成礦期活動的北東—北北東向斷裂系統(tǒng),它們促進了金元素的析出,打通了熱液通道,引發(fā)了一系列圍巖蝕變。
(3)在北東向斷裂與近東西向斷裂交匯處蝕變和礦化明顯,有富礦體伴隨石英脈出現(xiàn)。
(4)礦區(qū)主要蝕變?yōu)榻佊r化和硅化,主要礦化類型屬于石英脈型,次要為蝕變巖型。
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