山東焦家構(gòu)造南延特征及成礦分析

蘇旭亮， 趙 闖， 謝永健， 孫文雨， 張 濤

(青島地質(zhì)工程勘察院，山東青島266071)

山東焦家構(gòu)造南延特征及成礦分析

蘇旭亮， 趙 闖， 謝永健， 孫文雨， 張 濤

(青島地質(zhì)工程勘察院，山東青島266071)

焦家構(gòu)造是膠東重要的控礦構(gòu)造，為一壓扭和張扭性復(fù)合大型伸展構(gòu)造，因其賦存有眾多大型、特大型金礦而倍受關(guān)注，南延至朱橋以南被第四系廣泛覆蓋，南延問題是一個研究熱點，目前并沒有明確的定位。根據(jù)近年在萊州平里店一帶的地質(zhì)工作情況分析認(rèn)為，焦家構(gòu)造有南延，分布在平里店一帶隱伏古元古界地層中而呈分散狀態(tài)，主要因變質(zhì)巖地層結(jié)構(gòu)疏松、離巖體較遠(yuǎn)、構(gòu)造容易變形分散造成，南段和北段構(gòu)造特征有差異。此外，南延在缺少巖體侵入的情況下，缺少巖漿熱液活動，地層中的Au元素難以富集，也是其南延不易形成大型金礦的主要原因。

金礦；找礦前景；焦家構(gòu)造；南延；山東

0 引 言

膠東地區(qū)焦家構(gòu)造帶以盛產(chǎn)大型、特大型金礦而著名，其中“焦家式金礦”在國內(nèi)首次確立了典型蝕變巖型金礦類型，一直是研究的熱點。

以往通常將龍(口)—萊(州) 帶南段的朱宋—朱橋段俗稱為焦家斷裂帶，后期的工作成果認(rèn)為，焦家斷裂帶應(yīng)為龍(口)—萊(州) 帶南段的高家莊子—紫羅姬家段，在原來的基礎(chǔ)上向南北兩端各延伸了3 km(崔書學(xué)，2007)，構(gòu)造帶長度約30 km。但紫羅姬家再向南延基本為第四系覆蓋，其延伸情況則有多種觀點，有受北西向的構(gòu)造錯斷位移之觀點，有向南分散之觀點，或向南沒有延伸等(郭瑞朋等，2014)。紫羅姬家以南探礦權(quán)密布，近年來多個地勘單位在研究區(qū)開展了不同層次的工作，均以尋找焦家主構(gòu)造帶為目標(biāo)，積累了一些資料，但對焦家構(gòu)造南延沒有明確定論，南延的找礦工作也一直沒有取得突破。

根據(jù)近年在紫羅姬家以南的地質(zhì)工作情況，認(rèn)為焦家構(gòu)造向南有延伸，但由于南延部分主要在隱伏的古元古代變質(zhì)老地層中，變質(zhì)巖力學(xué)性質(zhì)松軟易碎，構(gòu)造在此地層中呈分散狀態(tài)，且遠(yuǎn)離巖體后沒有足夠的熱液交代，不足以使Au元素富集而成大礦。

1 焦家構(gòu)造帶的特征

焦家構(gòu)造是膠東地區(qū)重要的控礦構(gòu)造，北起龍口市黃山館，南至萊州市朱橋鎮(zhèn)徐村院，長約30 km，寬50～500 m，總體走向35°～40°，傾向NW，傾角25°～60°，局部大于70°，是1條大型伸展構(gòu)造帶，從寺莊村沿NNE-NE走向延伸至招遠(yuǎn)高家莊子，然后過辛莊拐向NEE向至水盤，辛莊—水盤段斷裂走向75°左右，從水盤沿25°方向進(jìn)入龍口市境內(nèi)；寺莊村以南以170°走向延至徐村院村南至紫羅姬家一帶，再向南則第四系覆蓋而去向不明，斷裂發(fā)育于玲瓏超單元、郭家?guī)X超單元內(nèi)部或兩者接觸帶，以及早前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系馬連莊超單元與玲瓏超單元、郭家?guī)X超單元接觸部位，斷裂發(fā)育部位往往形成較厚的灰黑色斷層泥和規(guī)模不等的破碎蝕變巖帶。構(gòu)造平面上呈“S”形，形態(tài)不規(guī)則，膨縮現(xiàn)象明顯，其下盤多發(fā)育與其走向平行或呈“入”字形相交的分枝構(gòu)造。至目前為止，在該帶相繼勘查評價了焦家、新城、河西、寺莊4個特大型金礦床及河?xùn)|、東季、馬塘、望兒山等數(shù)個大中型金礦床和一系列小型金礦床(點)，探明金儲量近1 000 t，主要礦床一般產(chǎn)于巖體與地層的接觸帶上(宋明春等，2010)。近年來，深部探礦取得了顯著成效，新增了數(shù)個大、特大型金礦，焦家構(gòu)造帶深部具有巨大的金資源潛力(宋明春等，2008)，王巧云等(2014)對焦家成礦帶進(jìn)行了找礦靶區(qū)劃分及資源量預(yù)測，尚有巨大的找礦潛力(圖1)。

圖1 焦家構(gòu)造帶及金礦分布圖1-第四系；2-馬連莊超單元；3-玲瓏超單元；4-地質(zhì)界線；5-斷層及編號；6-金礦床Fig.1 Map showing distribution of the Jiaojia tectonic belt and gold deposits

2 焦家構(gòu)造成因分析

蘇旭亮等(2014)認(rèn)為焦家斷裂的成因與膠西北的三山島、招平構(gòu)造帶相同，主要受沂沭斷裂影響較大，是經(jīng)多期、多角度應(yīng)力作用疊加而成，形成過程可大致分為擠壓、拉張、改造3個階段。

第一擠壓引力階段：侏羅紀(jì)晚期—白堊紀(jì)早期(160～125 Ma)，受太平洋板塊向歐亞板塊的NW向覆沖作用力以及華南板塊向華北板塊的擠壓作用下，區(qū)域上郯廬斷裂發(fā)生大弧度的左旋擠壓，之后又由擠壓轉(zhuǎn)變?yōu)橛倚?，形成了包括三山島、焦家、招平斷裂帶在內(nèi)的3條走向NNE的近平行斷裂帶，是以糜棱巖、揉皺為特征的柔韌性構(gòu)造，膠東地區(qū)3條主要構(gòu)造均可視為郯廬斷裂的次級構(gòu)造(趙鵬沄等，2007)。

第二拉張性作用階段：白堊紀(jì)中期(125～100 Ma)，中國東部地殼引張和巖石圈減薄，郯廬斷裂進(jìn)入伸展期(牛樹銀等，2011)，在伸展拉張及巖漿頂升雙重作用力下，對先期形成的SE傾的壓性構(gòu)造進(jìn)行了改造。此階段以形成張性脆性構(gòu)造為主，為含礦熱液運移和沉淀提供通道和場所，熱液廣泛滲透交代使區(qū)內(nèi)Au元素在早期壓扭性構(gòu)造的擴張部位富集沉淀成礦，即蝕變巖型金礦。在局部的張性構(gòu)造中，含金熱液直接侵入而形成石英脈型金礦，此階段是焦家構(gòu)造帶中金的主成礦期。

第三改造階段：白堊紀(jì)晚期(100～80 Ma)，反“S”形構(gòu)造形成，在以上構(gòu)造形成后，郯廬斷裂全面拉伸，膠萊盆地等斷陷盆地形成，在區(qū)域地塊發(fā)生左行扭動時受夾于其間的斷塊逆時針扭動而形成大量的反“S”形構(gòu)造(杜長學(xué)，1991)，即對先期構(gòu)造的進(jìn)一步改造，使單個構(gòu)造均不同程度地變形，并在局部形成NW向構(gòu)造，且錯斷前期的構(gòu)造，形成了目前的構(gòu)造格局。

3 焦家構(gòu)造帶南延特征

3.1 構(gòu)造帶特征

根據(jù)近年來的地質(zhì)勘查工作，在紫羅姬家以南東西近10 km的范圍內(nèi)已經(jīng)施工了眾多的鉆孔，較深的孔達(dá)2 km，各鉆孔相連后基本控制了橫向10 km范圍內(nèi)的構(gòu)造延伸情況。經(jīng)鉆探驗證，下覆為古元古代荊山群變質(zhì)巖地層，荊山群系為一套中—中深度變質(zhì)巖系，是膠北地層小區(qū)的變質(zhì)基底。主要巖石組合為斜長角閃巖、片麻巖、黑云變粒巖、長石石英巖、黑云片巖、大理巖等。地層受構(gòu)造影響較強，具有強烈的變形，巖石裂隙極其發(fā)育，非常松散易碎，并且發(fā)生了混合巖化，石英、長石可見定向排列，后期的碳酸鹽脈十分發(fā)育。

鉆孔中見眾多大小不等的NE向構(gòu)造帶，構(gòu)造帶中見青灰色、灰白色斷層泥。其中規(guī)模較大的構(gòu)造為曹家埠金礦東側(cè)施工的一中深孔中(孔深1 km)見到18 m厚的構(gòu)造帶，其底板有1.6 m厚的青灰色斷層泥，斷層泥內(nèi)有少量0.2～2.0 cm的構(gòu)造角礫巖，磨圓度中等，成分以花崗質(zhì)片麻巖、硅化角礫巖為主，斷層泥以下發(fā)育多條煌斑巖脈、閃長斑巖脈。結(jié)合野外地質(zhì)調(diào)查判斷，推測構(gòu)造走向NE-NNE,傾向NW，疑似焦家斷裂帶南延，還有待查證。

破碎帶巖石主要為碎裂巖，且普遍綠泥石化、弱絹云母化和弱硅化，局部見星點狀黃鐵礦。其上下盤均以片麻狀混合巖為主，受構(gòu)造影響，巖石變形強烈并普遍具碳酸鹽化、綠泥石化，下盤有青磐巖化，取樣分析有弱金礦化顯示，但上下盤的石英脈中個別樣品金卻可達(dá)到工業(yè)品位。

如果上述構(gòu)造是焦家主構(gòu)造，曹家埠金礦床就是焦家構(gòu)造上盤產(chǎn)狀相反、受構(gòu)造控制的石英脈(郭彬等，2008)，也符合此帶中典型金礦的成礦特征，即在焦家構(gòu)造上盤常有與之產(chǎn)狀相反的石英脈小型金礦，曹家埠東北方向的羅臺石英脈型金礦點同屬此類型。

以上構(gòu)造特征揭示，焦家構(gòu)造有南延，主要發(fā)育在荊山群變質(zhì)地層中，因地層巖石結(jié)構(gòu)力學(xué)性質(zhì)相對柔軟，在主構(gòu)造形成后，受后期改造作用影響呈分散狀態(tài)出現(xiàn)，可能形成了與之平行的多個分支構(gòu)造，與智云寶等(2014)利用物探解譯推斷的構(gòu)造分布狀態(tài)基本一致(圖2)。

圖2 焦家構(gòu)造南延推斷構(gòu)造分布特征圖(據(jù)智云寶等，2014修改)1-實測斷層；2-推測斷層；3-斷層及編號；4-地質(zhì)界線；5-第四系；6-馬連莊超單元；7-玲瓏超單元斷層及編號；8-南段研究區(qū)Fig.2 Map showing distribution of the inferred structures in the south-extending section of Jiaojia structure(modified from Zhi et al., 2014)

3.2 物化探異常特征

焦家構(gòu)造南延指紫羅姬家以南、南北長約超過10 km范圍內(nèi)，大面積第四系覆蓋，構(gòu)造走向不明，其南延高磁異常顯示較為雜亂的磁異常區(qū)，以低緩的正磁異常為主，峰值較低，ΔT值多為50～400 nT，異常大致呈NE向帶狀展布，總體反映出NE向的構(gòu)造跡象。激電異常顯示較為平緩，激化率背景值在1%左右，電阻率普遍在500～1 200 Ω·m，僅個別地段有高激化、低電阻率異常，激化率在3%左右，電阻率變化不明顯，經(jīng)驗證多數(shù)為地層中或構(gòu)造中的金屬硫化物引起?？傮w來看，磁電異常在南延不甚明顯，不同于北段構(gòu)造在地層與巖體接觸帶中磁電異常較為清楚，構(gòu)造帶中高激化率、上盤地層低電阻率、下盤巖體高電阻率特征較明顯(賀春艷等，2015)。

化探異常同樣在南延分布較少，受大面積第四系覆蓋影響，局部只有小的Au異常，且Au元素的含量普遍小于5 mg/t，異常分布與構(gòu)造帶對應(yīng)性不明顯，深部鉆孔顯示構(gòu)造帶內(nèi)巖石樣高值區(qū)段較少，與北段相比有用元素含量低、規(guī)模小(圖3)。

圖3 焦家構(gòu)造帶金元素分布特征圖1-實測斷層；2-推測斷層；3-Au異常(>10 mg/t)；4-研究區(qū)Fig.3 Map showing distribution features of gold element in the Jiaojia structural belt

3.3 南北構(gòu)造帶主要差異

據(jù)目前掌握的資料，焦家構(gòu)造帶北段與南段有3點明顯不同。

(1) 產(chǎn)出部位不同。北段產(chǎn)于古元古代玲瓏超單元、郭家?guī)X超單元中酸性侵入體內(nèi)部，或產(chǎn)于早前寒武紀(jì)馬連莊超單元變質(zhì)巖系老地層與玲瓏超單元、郭家?guī)X超單元侵入體之接觸部位；南段產(chǎn)于變質(zhì)地層中，巖性為斜長角閃巖、片麻巖、黑云變粒巖、長石石英巖、黑云片巖、大理巖等。

(2) 斷裂規(guī)模不同。北段的主體斷裂規(guī)模較大，寬度在50～500 m之間，總體走向35°～40°，斷裂發(fā)育部位往往形成較厚的灰黑色斷層泥和規(guī)模不等的破碎蝕變巖帶，主構(gòu)造兩側(cè)的次級構(gòu)造不發(fā)育，斷裂較為規(guī)整；南段構(gòu)造呈分散狀態(tài)，有多個平行或分支構(gòu)造，主構(gòu)造帶規(guī)模不大，斷層泥較薄，總體走向呈40°～50°，走向略有差異。

(3) 焦家構(gòu)造北段有多個Au元素異常高值區(qū)，異常規(guī)模大，峰值高，含量普遍大于1 mg/t；南段Au元素異常很少，規(guī)模小，峰值低，含量普遍小于5 mg/t，與目前南北探獲的金礦床分布基本對應(yīng)。

4 焦家構(gòu)造南延金礦成礦分析

膠東地區(qū)受深大斷裂的影響而有深部幔源物質(zhì)的廣泛參與，金礦成巖成礦作用較強(胡海風(fēng)等，2015)，焦家構(gòu)造帶中的主要大中型金礦基本集中于北段。北段的礦體一般產(chǎn)于巖體與地層接觸帶上，地層中的Au元素受巖體影響后進(jìn)一步富集，受構(gòu)造活動成礦熱液在構(gòu)造帶寬闊的空間進(jìn)一步沉淀成礦，礦床受地層、巖體、構(gòu)造三重因素綜合作用影響。其南段、紫羅姬家以南目前還沒有發(fā)現(xiàn)重要的金礦床，但小型金礦和金礦點有多處，其中開發(fā)利用的僅有曹家埠石英脈型小型金礦床，另有張家埠金礦、嬰里金礦、羅臺、五佛劉家、南菊寺金礦點等，多以石英脈型為主，規(guī)模小，能開發(fā)利用的較少，近年以尋找焦家構(gòu)造主帶的勘查工作較多，個別地方有金礦化線索發(fā)現(xiàn)，但均不具備典型焦家式金礦特征。

從化探條件來分析，南段由于大面積第四系覆蓋影響，缺少明顯的化探異常，局部雖有弱金化探異常，但異常的規(guī)模、強度、元素的濃集程度等與北段有較大的差異，小的異?？赡苁怯尚〉牡V點、礦化點等引起。

物探磁法測量在南段反映不甚明顯，大致推斷構(gòu)造向南有延伸，但呈分散狀態(tài)出現(xiàn)在地層中，南部鉆孔驗證也基本證實。

通過對南段的地質(zhì)物探、化探綜合成礦條件分析認(rèn)為，南延隱伏區(qū)大面積為變質(zhì)老地層，巖體不甚發(fā)育，可以推測，在沒有巖漿侵入、熱液參與的情況下，老地層中很難形成重要金礦床，可能是南部隱伏區(qū)找礦一直沒有突破的主要原因。

5 結(jié) 論

(1) 通過近年來紫羅姬家以南的金礦勘查鉆孔驗證情況來分析，焦家構(gòu)造帶有南延，總體呈NE走向，與北段的展布方向一致，只是南段主要發(fā)育在隱伏的早前寒武紀(jì)馬連莊超單元變質(zhì)巖系地層內(nèi)，因地層中變質(zhì)巖石較松軟，受不同時期動力作用影響，構(gòu)造呈分散狀態(tài)出現(xiàn)，有與主帶平行的眾多次級構(gòu)造發(fā)育。

(2) 鉆孔深部驗證情況與物探推斷的構(gòu)造分布特征大體一致，焦家主構(gòu)造可能在后屯—北障一線呈50°走向通過，在南延個別地段雖有小的金礦化線索發(fā)現(xiàn)，但規(guī)模較小，開發(fā)利用價值不大。

(3) 從南段的物化探異常、深部鉆孔驗證情況綜合分析認(rèn)為，焦家構(gòu)造南延通過之處地層中的巖體不甚發(fā)育，缺少了巖漿熱液的交代作用，雖有規(guī)模較大的構(gòu)造存在，但地層中的Au元素難以富集，可能是南部難以形成大型金礦的主要原因。

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Geological features and metallogenesis of the south-extending section of Jiaojia structure in Shandong Province

SU Xuliang, ZHAO Chuang, XIE Yongjian, SUN Wengyu， ZHANG Tao

(Qingdao Geo-Engineering Exploration Institute, Qingdao 266071, Shandong, China)

The Jiaojia structure, an important ore-controlling structure in the Jiaodong area, is a large composite extensional and transpressional stretch structure, which has attracted much attention because of its large occurrence of many large and superlarge gold deposits. This structure extends south to the south of Zhuqiao and is extensively covered by Quaternary. It has become a research focus and has not been clearly defined. The recent work in Pinglidian of Laizhou reveals that the Jiaojia structure may extend south to the buried Proterozoic strata in a decentralized fashion in Pinglidian. This is because the metamorphic rocks have a soft structure and are far away from the bedrock and their structure is easily deformed. Besides, the lack of magmatic-hydrothermal activities makes it difficult to accumulate gold element, which is also a major reason for the lack of large gold deposits in the south-extending section.

gold deposit; ore-searching prospect; Jiaojia structure; south extension; Shandong Province

10.3969/j.issn.1674-3636.2016.04.599

2015-12-26；

2016-01-15；編輯：蔣艷

山東省地質(zhì)勘查基金項目(魯?shù)刈諿2008]37號)

蘇旭亮(1983— )，男，工程師，地質(zhì)礦產(chǎn)專業(yè)，長期從事地質(zhì)勘查工作，E-mail： sxl162@163.com

P613； P618.51

A

1674-3636(2016)04-0599-05