膠東金礦集區(qū)深部找礦探究

唐澤偉

（山東黃金礦業(yè)股份有限公司煙臺礦業(yè)事業(yè)部，山東 萊州 261400）

我國金礦資源儲量較大具有代表性的一個地區(qū)就是山東省的膠東地區(qū)，該地區(qū)也是較早一批進行金礦深部開采的區(qū)域，20世紀末期，一部分地質(zhì)工作者對膠東西北部金礦富集區(qū)進行深入地質(zhì)調(diào)查，同時開展一系列的地質(zhì)找礦工作，經(jīng)過實地勘查再臺上金礦和焦家金礦勘探出了具有代表性的金礦體[1，2]。

1 深部找礦方法的實踐應用

金礦的賦存規(guī)律可以通過深部找礦地質(zhì)方法準確預測出，在針對膠東地區(qū)進行深入地質(zhì)找礦實踐工作中發(fā)現(xiàn)，斷裂構造成為地質(zhì)找礦的主要依據(jù)。開展深部找礦地質(zhì)法要遵循的要點為：金礦地質(zhì)斷裂向深部發(fā)展，所呈現(xiàn)的傾角較緩，在斷裂傾角的緩坡位置常隱藏金礦體（宋明春等，2012）。根據(jù)實際探測結果可以推斷出金礦體的賦存規(guī)律及所處位置。大極距激電測深、小極距激電測深相互配合，對金礦的極化率和反演進行相關處理。膠東地區(qū)的地質(zhì)找礦工作中常用的方法有大地電磁法和可控音頻大地電磁法，以上方法是在分析不同礦體的地質(zhì)斷裂情況基礎上，深入分析礦體斷裂構造所處位置及變化形態(tài)，再推測出賦礦區(qū)域[3-5]。

對金礦進行多頻段電阻率測量多采用頻譜激電測深法，該方法可快速得到金礦地質(zhì)頻譜率的特征。在控礦斷裂上盤變質(zhì)巖出現(xiàn)了低電阻率和極化率，蝕變礦物凸顯出極化率高的異常特征，在對多種礦物進行激電測深解釋的前提下，電化學場特征進而得到全面解釋，以利于深部地質(zhì)找礦工作的進行（曹春國等，2016）。近幾年在開展多金屬礦地質(zhì)工作的過程中常采用深反射地震法，應用效果良好。尤其是處于長江中下游地帶的礦床進行深部地質(zhì)找礦過程中可成礦帶的三維精細結構，圍礦床的深部勘探提供了技術支持（呂慶田等，2010，2015，2019）。膠東地區(qū)開展地質(zhì)勘探實踐研究表明，頻譜激電測深對深部斷裂構造的探測效果顯著（Yuetal,2018）。

膠東地區(qū)的地質(zhì)構造成礦元素的地球化學暈可將礦床深部的礦化情況清晰展示出來。因膠東地區(qū)的金礦多個階段成礦成暈的顯著特征，所以研究出來原生疊加暈找礦方式，依照膠東地區(qū)金礦成礦暈的具體特性，深入探究盲礦位置。主要依據(jù)的原理為：熱液礦床嚴格受構造控制，構造中礦體的原生暈發(fā)育特點是在構造帶內(nèi)強度高、范圍大，特別是前緣暈在礦體的前緣可達幾百米（李惠等，2010）。

2 焦家-新城斷裂形態(tài)特征

焦家-新城主構造帶總體走向NE30°～40°、傾向NW40°～45°，呈向NW凸舒緩弧形，向SW延伸逐漸向南偏轉(zhuǎn)，到東季金礦折為NE10°，到焦家金礦折回NE30°（圖1）。焦－新斷裂是郯廬斷裂帶的一條次級、多期次活動的構造帶。

圖1 焦家-新城成礦帶區(qū)域地質(zhì)簡圖

3 焦家-新城斷裂的物質(zhì)組分

主斷裂中心發(fā)育有連續(xù)穩(wěn)定的主裂面，內(nèi)部發(fā)育5cm～20cm厚灰黑色斷層泥，連續(xù)穩(wěn)定分布，斷層泥內(nèi)部包裹圍巖角礫，其定向排列方式指示最后一期斷裂的活動特征為左行剪切。沿焦家主構造兩側(cè)（走向、垂向）構造巖、蝕變巖具水平和垂直分帶現(xiàn)象。不同類型的構造部位產(chǎn)出的礦石類型也不同，糜棱巖由于變形強、孔隙度大、滲透交代最為強烈徹底，形成致密塊狀和細粒浸染狀礦石，碎裂巖內(nèi)裂隙節(jié)理發(fā)育，交代作用弱，形成細脈狀礦石。

新城金礦是蝕變巖型礦床，圍巖蝕變的類型包括紅化、黃鐵絹英巖化、絹英巖化、硅化、碳酸鹽化和綠泥石化。斷裂控制蝕變帶的空間分布，蝕變帶總是沿主裂面呈帶狀分布，發(fā)育范圍受到斷裂破碎帶控制，局部膨大與斷裂破碎帶的寬度保持一致。以主裂面為界，上盤依次為絹英巖化花崗巖質(zhì)碎裂巖帶、絹英巖化花崗巖帶；下盤依次為糜棱巖、角礫巖（不連續(xù)）、黃鐵絹英巖帶，黃鐵絹英巖化花崗閃長質(zhì)碎裂巖帶、黃鐵絹英巖化花崗閃長巖帶。

焦家-新城斷裂帶早期發(fā)育韌性剪切變形，主要表現(xiàn)在構造帶平面呈線性延長，由數(shù)米至數(shù)十米，甚至上百米寬度的糜棱巖、碎裂巖帶組成；條帶、片理、透鏡體等流動構造發(fā)育；石英晶體呈現(xiàn)出明顯的塑性，壓扁、拉長變形、波狀及條帶狀消光等特征。在成礦流體的蝕變交代作用下，構造巖轉(zhuǎn)變成不同程度、不同類型的蝕變巖。

隨著構造帶的不斷剝蝕隆升，韌性變形也逐漸轉(zhuǎn)化為脆性變形，主要表現(xiàn)在斜向側(cè)列（羽列或雁列）的張剪性節(jié)理、網(wǎng)狀節(jié)理發(fā)育，與成礦有關的金屬硫化物及石英脈，既充填在這些張開程度不等的節(jié)理中，并向其兩側(cè)浸染交代。構造帶中心形成數(shù)厘米到數(shù)十厘米的以黑白相間的斷層泥為主要特征的主裂面；向兩側(cè)為破碎程度逐漸弱化的碎裂巖。

4 焦家-新城斷裂的力學性質(zhì)、運動方式及演化

焦家-新城斷裂在形成初期經(jīng)歷了明顯的右行剪切活動。新城金礦的Ⅰ號主礦體賦存在主裂面下盤，郭家?guī)X花崗閃長巖內(nèi)接觸帶的黃鐵礦化和硅化的構造蝕變巖中。該礦體的主容礦構造走向NE70°～80°、傾向NNW、傾角48°左右，為沿剪切帶展布的微裂隙組成，與剪切帶走向呈30°～40°夾角的側(cè)列狀，應屬羽狀剪切破裂。李俊英（2002）指出新城I號礦體是在NE-SW向擠壓、近SN向拉張的區(qū)域應力場下，剪切帶發(fā)生右行扭動形成的。新城金礦NEE向容礦羽列構造（Ⅰ號礦體）成生時，剪切帶兩盤以右行扭動的水平運動為主，兼有上盤斜落（正斷層）。并依據(jù)新城金礦-95m中段采礦場斷層面擦線特征，指出新城金礦區(qū)內(nèi)主斷面上盤在成礦初期朝NNW向斜落，該控礦斷裂的活動特征至NNE向容礦羽列構造（Ⅴ號礦體）成生時，剪切帶兩盤的水平運動方向轉(zhuǎn)變?yōu)樽笮信訛橹鳌ｊ愋↓垼?010）通過對新城金礦野外和坑道構造的系統(tǒng)觀測，結合構造帶運動學特征，利用節(jié)理分析和共軛節(jié)理的應力場反演，明確了節(jié)理裂隙的優(yōu)選方位與礦體長軸優(yōu)選方位的套合性，并利用顯微位錯密度法和動態(tài)重結晶顆粒法測算了古應力，分別獲得差應力值為86MPa～106MPa，66.6MPa～13.5MPa。

構造應力場是決定礦體的產(chǎn)狀、形態(tài)、側(cè)伏、傾伏和延深規(guī)模等特征的主要因素。而這些特征不僅是在焦家-新城成礦帶，幾乎是膠東西北部各礦床的共同特征。說明它們是在統(tǒng)一的構造應力場下形成的。李俊英（2006）指出，先期構造應力場下，剪切破裂趨勢面的剪應力分量小于其抗剪阻力，表現(xiàn)為塑性變形，形成韌性剪切帶。韌性剪切帶形成后，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈孕巫?。其構造應力場作用于剪切帶平面上的剪切應力分量仍小于該面的抗剪阻力，而與剪切帶內(nèi)最大壓主應力對應的剪切破裂趨勢面（羽列面）上的剪切應力分量，與抗剪阻力間達到破裂條件，于是形成了羽狀破裂面。并泵入成礦物質(zhì)，成為容礦構造。主容礦羽列構造成生應力場中，第三主應力為（最大）壓應力、水平投影方向為NE-SW向、陡傾；第一主應力為拉應力、水平投影方向為近南北的NNW-SSE向、緩傾；中間主應力為NWW-SEE向、緩傾。剪切帶兩盤水平呈右行扭動，上下盤呈正斷錯動。

5 焦家-新城斷裂組合關系分析

焦家-新城斷裂所控制的礦體形態(tài)具有延深大于延長的特點（表1），而且礦體的側(cè)伏方向具有明顯的規(guī)律性，即全部向南西側(cè)伏，與三山島-倉上斷裂帶上的礦體全部向北東側(cè)伏具有非常一致的、可對比的規(guī)律性，這些特點表明，焦新斷裂帶成礦初期應受統(tǒng)一的壓扭性應力場控制。

表1 焦家-新城斷裂帶主要礦體形態(tài)統(tǒng)計表

焦家-新城主構造帶在平面上總體走向40°，傾向北西，傾角26°～34°，局部陡至47°。還有派生的不同級別、不同序次的斷裂構造。這些斷裂構造直接控制了區(qū)內(nèi)的各含礦蝕變帶，使區(qū)內(nèi)的金礦床與斷裂帶有密切的成生關系。礦體的產(chǎn)出受控于主干斷裂，浸染狀和細脈浸染狀礦體產(chǎn)于主裂面下盤，與主裂面大致平行，以45°角向SW側(cè)伏。

主成礦期斷裂的活動特征也控制了礦體的類型和空間分布規(guī)律，這一現(xiàn)象在礦體的平面分布特征上表現(xiàn)尤為明顯。在焦家-新城主斷裂面下盤的I號礦體（細粒浸染狀黃鐵絹英巖型礦石，具壓扭性特征）呈明顯的左階羽列狀。