山東省平邑縣東大灣金礦床地質(zhì)特征及找礦前景

陳麗靜，張瑩瑩＊，何 平

（山東省魯南地質(zhì)工程勘察院（山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第二地質(zhì)大隊(duì)），山東 濟(jì)寧 272100）

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

東大灣礦區(qū)位于沂沭斷裂帶西側(cè)、魯西斷塊隆起區(qū)的南部，尼山凸起與平邑凹陷的交接部位。區(qū)內(nèi)出露地層以古生代寒武紀(jì)為主，東北部有少量的奧陶紀(jì)、侏羅紀(jì)地層出露。斷裂構(gòu)造極為發(fā)育，以燕甘斷裂為主干，兩側(cè)的北西—北西西向及北東—北東東向斷裂廣泛分布，控制了區(qū)域地層及巖漿巖的展布，既是控礦、導(dǎo)礦構(gòu)造，又是賦礦構(gòu)造。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

區(qū)內(nèi)出露的地層主要為古生界寒武系長(zhǎng)清群朱砂洞組、饅頭組和九龍群張夏組。其中，朱砂洞組丁家段是本區(qū)金礦的賦礦層位。

2.1.1 朱砂洞組

該組自下而上可分為丁家莊段和上灰?guī)r段，總體傾向220°～330°，傾角2°～8°，局部為13°左右。具有地層連續(xù)，傾向變化大，傾角平緩之特征。

（1）丁家莊段：總厚度25.00m，下部為灰黑色厚層～巨厚層白云巖，發(fā)育鳥(niǎo)眼構(gòu)造；中部為中～厚層青灰色灰?guī)r，厚4m～5m，上部為中～厚層白云巖。

（2）上灰?guī)r段：厚度50.00m，下部為含燧石結(jié)核灰?guī)r、白云巖；中部為灰色薄層泥云巖及土黃色薄層泥灰?guī)r夾中厚白云巖灰?guī)r；上部為青灰色厚層灰?guī)r。

圖1 東大灣金礦區(qū)地質(zhì)圖

2.1.2 饅頭組

該組自下而上可分為石店段、下頁(yè)巖段、洪河段，傾向北西，傾角2°～10°左右，分布穩(wěn)定。

（1）石店段：厚度42.00m，主要巖性為薄層灰?guī)r、泥質(zhì)條帶灰?guī)r、泥紋泥晶灰?guī)r等。

（2）下頁(yè)巖段：厚度110.00m，為肝紫色頁(yè)巖夾中～薄層灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)條帶灰?guī)r。

（3）洪河段：厚度76.00m，為褐黃色砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖、夾黃綠色頁(yè)巖。發(fā)育交錯(cuò)層理。

2.1.3 張夏組

該組厚約30m，主要為厚層～巨厚層鮞?；?guī)r，夾云斑灰?guī)r、砂屑灰?guī)r。

2.2 構(gòu)造

2.2.1 北西向斷層

區(qū)內(nèi)北西向斷層主要有梨方溝附近的F1、F2和東大灣北部的F6斷層，規(guī)模較大者為F2斷層。該斷層走向275°～320°，傾向北東，傾角70°～76°，區(qū)內(nèi)出露長(zhǎng)度約1.4km，垂直斷距大于100m，沿走向呈舒緩波狀，破碎帶寬約1m～5m，角礫巖發(fā)育，角礫成分以灰?guī)r為主，次為二長(zhǎng)斑巖、二長(zhǎng)花崗巖等，多呈棱角～次棱角狀，膠結(jié)物為碳酸鹽或巖粉，碳酸鹽化蝕變普遍，形成網(wǎng)狀方解石細(xì)脈。

2.2.2 北東向斷層

區(qū)內(nèi)北東向斷層主要有F3、F4、F5、F7及F9斷層，規(guī)模較大者為F3和F5，其余規(guī)模較小。

F3斷層走向45°～60°，傾向南東，傾角60°～75°，在區(qū)內(nèi)長(zhǎng)度約1.5km，兩端延伸至區(qū)外，東北部被北西向斷層（F2）錯(cuò)斷，沿走向呈舒緩波狀，西南端走向逐漸變?yōu)榻鼥|西向。

斷層破碎帶寬大于10m，角礫巖發(fā)育，角礫成分以灰?guī)r、白云巖、頁(yè)巖、二長(zhǎng)斑巖為主，棱角～次棱角狀，碳酸鹽膠結(jié)。局部可見(jiàn)擦痕和階步，普遍發(fā)育碳酸鹽化，局部可見(jiàn)螢石化蝕變，金礦化微弱。

F5斷層位于礦區(qū)中部，走向60°～65°，傾向北東，傾角71°～80°，區(qū)內(nèi)長(zhǎng)度大于1.2km，向西延出區(qū)外。斷層破碎帶寬約1m～5m,角礫巖不甚發(fā)育，帶內(nèi)發(fā)育走向節(jié)理，發(fā)育網(wǎng)狀乳白色方解石細(xì)脈。該斷層北端切斷了礦化標(biāo)志層，破壞了礦化標(biāo)志層及礦（化）體的連續(xù)性，成為Ⅰ號(hào)金礦體的自然邊界。該斷層在走向上呈舒緩波狀，在大王崮北側(cè)轉(zhuǎn)為近東西向。

2.2.3 近東西向斷層

該組斷層不甚發(fā)育，主要為東大灣村西北的F8斷層，走向270°～295°，傾向南東，傾角69°～87°。在DPD4平硐中，該斷層兩側(cè)的白云巖中具金礦化。該斷層?xùn)|端切斷了礦化標(biāo)志層及礦（化）體，使礦體的連續(xù)性遭到破壞，該斷層沿走向呈波狀彎曲，具有分枝復(fù)合之特點(diǎn)。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)出露的巖漿巖主要有新太古代二長(zhǎng)花崗巖及中生代中斑二長(zhǎng)斑巖，區(qū)內(nèi)分布穩(wěn)定。

2.3.1 新太古代二長(zhǎng)花崗巖

新太古代二長(zhǎng)花崗巖為區(qū)內(nèi)的基底巖石，多分布在地勢(shì)低洼處，地表風(fēng)化嚴(yán)重。巖石呈褐紅色、粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀、片麻狀構(gòu)造，礦物成分主要為斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、石英、角閃石、黑云母等，部分石英被壓扁拉長(zhǎng)，暗色礦物多形成集合體定向排列，長(zhǎng)石多以殘斑形式出現(xiàn)，具明顯的變形特征。巖體中常見(jiàn)有斜長(zhǎng)角閃巖包體及穿插有寬窄不等的長(zhǎng)英質(zhì)脈。

2.3.2 中生代巖漿巖

區(qū)內(nèi)中生代巖漿巖為燕山早期形成的中偏堿性次火山巖，巖石類型為中斑二長(zhǎng)斑巖。在礦區(qū)內(nèi)廣泛分布，呈巖床狀侵入于丁家莊段地層下部，產(chǎn)狀與地層一致，厚度8m～20m，最厚達(dá)30m左右。其頂、底部有后期的侵入角礫巖分布，厚約2m～6m。

中斑二長(zhǎng)斑巖呈灰～灰黃色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶成分以斜長(zhǎng)石、角閃石、堿性長(zhǎng)石為主，粒徑0.3mm×1.0mm～2.5mm×3.8mm，含量為20%～30%，基質(zhì)為晶質(zhì)～微晶質(zhì)。礦物成分以斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石為主。巖石中螢石化蝕變較為普遍，螢石多沿裂隙分布或交代長(zhǎng)石類礦物呈浸染狀分布。

巖石地表風(fēng)化嚴(yán)重。由于二長(zhǎng)斑巖的侵入，致使圍巖裂隙發(fā)育，局部形成碎裂狀或角礫狀構(gòu)造，為后期中低溫含礦熱液的滲入和交代提供了通道，同時(shí)形成與金礦化密切相關(guān)的沿裂隙分布的強(qiáng)烈的螢石化蝕變現(xiàn)象。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

區(qū)內(nèi)自北而南共圈定大小金礦體6個(gè)。礦體均呈層狀、似層狀賦存于寒武系朱砂洞組丁家莊段上部礦化層中，大部分礦層賦存于該層位中上部(圖2)，部分賦存于中下部。多數(shù)工程內(nèi)頂部的泥云巖金品位可達(dá)邊界品位以上，個(gè)別工程內(nèi)礦體賦存于其底板灰?guī)r中。各礦體特征見(jiàn)表1。

圖2 東大灣金礦區(qū)第4勘探線剖面圖

Ⅰ號(hào)礦體：為層狀礦體，巖性為厚層白云巖，產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致，傾向270°，傾角4°～15°。礦體中間厚，向兩側(cè)漸薄，平均厚度3.75m。礦體品位變化不大，一般1.55×10-6～9.41×10-6，平均品位4.75×10-6。

Ⅱ號(hào)礦體：為層狀礦體，巖性為厚層白云巖，傾向344°，傾角3°。礦體南部厚，向北逐漸變薄，平均厚度2.92m。礦體品位中部高，向兩側(cè)漸低，一般1.20×10-6～9.60×10-6，平均品位3.34×10-6。

Ⅲ號(hào)礦體：為層狀礦體，巖性為厚層灰質(zhì)白云巖，傾向300°～345°，傾角4°～8°。礦體品位變化不大，一般2.29×10-6～10.60×10-6，平均品位3.37×10-6。

Ⅳ號(hào)礦體：為層狀礦體，巖性為厚層灰質(zhì)白云巖，產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致，傾向220°～300°，傾角2°～3°。礦體品位變化不大，一般1.36×10-6～13.73×10-6，平均品位4.92×10-6。

Ⅴ號(hào)礦體：為層狀隱伏礦體，巖性為厚層白云巖，產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致，傾向300°傾角4°。礦體品位3.78×10-6。

Ⅵ號(hào)礦體：為層狀隱伏礦體，巖性為螢石化白云巖，產(chǎn)狀水平。礦體品位2.02×10-6。

3.2 礦石質(zhì)量特征

3.2.1 礦物成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石中非金屬礦物主要為白云巖(54%～94%)，方解石（1%～3%）、螢石（1%～15%）、石英等，含量大于90%；金屬礦物為黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、鐵質(zhì)等。礦石具細(xì)晶～粗晶結(jié)構(gòu)，塊狀、角礫狀構(gòu)造。

3.2.2 化學(xué)成分成分

礦石中主要有用組份為金，平均品位為4.15×10-6，主要伴生有益組份為Ag，平均品位為7.75×10-6，其他化學(xué)成分主要為SiO2、CaO、MgO，其次為Fe2O3、Al2O3、K2O、Na2O等。礦石中的SiO2含量變化較大，在15.33%～95.47%之間，CaO含量7.83%～50.47%，MgO含量為0.24%～14.68%,其它組分含量變化不大。

3.2.3 礦石類型

礦石自然類型主要有：螢石化白云巖及螢石化灰質(zhì)白云巖型金礦石、螢石化灰?guī)r型金礦石、含殘余鮞粒泥質(zhì)白云巖型金礦石、含燧石結(jié)核灰質(zhì)白云巖型金礦石。各類礦石分別占56%、37.4%、2.3%、4.3%。工業(yè)類型為碳酸鹽巖型金礦石。

3.2.4 金礦物特征

礦石中的金礦物為自然金，呈金黃色、黃色，多為單體金。呈他形或不規(guī)則粒狀、填隙狀、渾圓狀等，以粒間金的形式賦存于螢石晶粒間，次為以包裹金賦存于方解石中。自然金以粗粒金為主，占37.5%，細(xì)粒金占25%，微、中、巨粒金各占12.5%。

3.3 圍巖特征

礦體頂部多為土黃色薄層泥云巖、厚層白云巖及含燧石結(jié)核白云質(zhì)灰?guī)r，金礦化比較普遍，品位一般在0.58×10-6～0.90×10-6之間，礦化厚度0.30m～1.20m；礦體底板多為中厚層灰?guī)r，局部為白云巖，金品位一般在0.13×10-6～0.78×10-6之間，礦化厚度為0.30m～0.80m。

4 控礦因素及礦床成因

4.1 地層的控礦作用

東大灣金礦體賦存于寒武系朱砂洞組丁家莊段上部層位中，巖性主要為中～厚層細(xì)～粗晶白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖、泥云巖等，地層厚度大，裂隙發(fā)育，化學(xué)性質(zhì)活潑，有利于含礦熱液的滲入與交代，其頂部的泥云巖泥質(zhì)成分較高、細(xì)膩致密，韌性大，起到了礦液的屏蔽作用。礦化多發(fā)生在該段中上部。

4.2 構(gòu)造的控礦作用

中生代強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)，形成本區(qū)北西向、北東向及東西向斷裂構(gòu)造，在斷裂構(gòu)造形成過(guò)程中，由于應(yīng)力的作用下，造成其周圍巖石產(chǎn)生一系列的方向不一的微裂隙，成為區(qū)內(nèi)的導(dǎo)巖導(dǎo)礦構(gòu)造，為巖漿期后含礦熱液的運(yùn)移提供了有利通道和成礦空間，區(qū)內(nèi)金礦化均產(chǎn)于構(gòu)造裂隙發(fā)育地段。

4.3 巖漿巖的控礦作用

中生代燕山早期強(qiáng)烈的多期次巖漿活動(dòng)，在燕甘斷裂及其次級(jí)斷裂構(gòu)造交匯部位侵位，形成銅石中偏堿性次火山雜巖體。巖漿侵入活動(dòng)主要分為三個(gè)階段，前兩階段為角閃石英二長(zhǎng)玢巖類、二長(zhǎng)—正長(zhǎng)巖類巖漿侵位，第三階段為粗面斑巖的侵位和劇烈的隱爆作用、隱爆角礫巖的形成。東大灣金礦床位于銅石雜巖體的南部邊緣，區(qū)內(nèi)與金礦化關(guān)系密切的巖漿活動(dòng)主要為呈巖床狀侵入于丁家莊段底部的二長(zhǎng)斑巖。為區(qū)內(nèi)金礦成礦的主要熱液來(lái)源。

5 找礦前景分析

東大灣礦區(qū)西北部的張家棚—梨方溝、郝家山頭以西、營(yíng)子洼斷層以南碳酸鹽巖地區(qū)是尋找似層狀碳酸鹽巖型金礦的良好區(qū)域。區(qū)內(nèi)寒武紀(jì)地層和中生代二長(zhǎng)斑巖分布廣泛，斷裂構(gòu)造發(fā)育，形成了二長(zhǎng)斑巖（床）—斷裂裂隙—碳酸鹽地層構(gòu)成區(qū)內(nèi)三位一體的成礦條件，具有良好的找礦前景。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，使周圍巖石產(chǎn)生眾多層間裂隙和層內(nèi)微裂隙，多為與構(gòu)造方向平行的垂直裂隙。經(jīng)過(guò)對(duì)東大灣采坑中的裂隙測(cè)量和統(tǒng)計(jì)，其裂隙頻率4～5條/m，金礦化多發(fā)生在裂隙發(fā)育、裂隙交匯部位，礦化不均勻。在近期進(jìn)行的東大灣礦區(qū)外圍普查找礦過(guò)程中，于梨方溝南部F4附近的丁家莊段地層中發(fā)現(xiàn)了兩處金礦化體，金品位分別為13.30×10-6、4.60×10-6，說(shuō)明該區(qū)金礦化較為普遍，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，找礦前景廣闊，是尋找似層狀碳酸鹽巖型金礦的良好區(qū)域。