張丕建,劉殿浩,張軍進(jìn),丁正江,胡培強(qiáng),楊國福,李平,李芝榮,孫成煥
(1.山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 煙臺 264000;2.山東省國土資源廳,山東 濟(jì)南 250014)
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玲瓏東風(fēng)金礦床171號脈金礦地質(zhì)特征及成因探討
張丕建1,劉殿浩1,張軍進(jìn)1,丁正江1,胡培強(qiáng)1,楊國福1,李平1,李芝榮1,孫成煥2
(1.山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 煙臺264000;2.山東省國土資源廳,山東 濟(jì)南250014)
玲瓏金礦田東風(fēng)礦床171號脈金礦,產(chǎn)于膠西北地區(qū)著名的玲瓏金礦田南東部,受NEE向破頭青斷裂控制。礦脈、礦體形態(tài)、產(chǎn)狀與斷裂帶基本相同,帶內(nèi)巖石蝕變分帶現(xiàn)象較明顯;礦體主要分布于斷裂帶下盤,呈似層狀、大脈狀,沿走向及傾向顯舒緩波狀,局部具分支、復(fù)合特征;厚度變化較穩(wěn)定,有用組分分布較均勻;礦石類型包括黃鐵絹英巖型和黃鐵絹英巖質(zhì)碎裂巖型。研究表明,中生代燕山晚期的構(gòu)造—巖漿活動為成礦提供了熱源及定位空間,成礦物質(zhì)具殼、幔混合源特征,成礦流體主要來源于幔源,有大氣水和巖漿水的加入;礦床成因?yàn)橹袦責(zé)嵋盒徒鸬V。
玲瓏金礦;東風(fēng)171號脈;超大型;地質(zhì)特征;礦床成因;山東招遠(yuǎn)
引文格式:張丕建,劉殿浩,張軍進(jìn),等.玲瓏東風(fēng)金礦床171號脈金礦地質(zhì)特征及成因探討[J].山東國土資源,2015,31(9):1-5.ZHANG Pijian,LIU Dianhao,ZHANG Junjin,etc.Study on Geological Characteristics and Origin of No.171 Ore Vein in Dongfeng Deposit in Linglong Gold Field[J].Shandong Land and Resources,2015,31(9):1-5.
玲瓏金礦田東風(fēng)礦床171號脈位于山東招遠(yuǎn)市阜山鎮(zhèn)九曲—李家莊一帶,大地構(gòu)造位置上處于華北地臺東南緣之膠北隆起西北部,破頭青斷裂帶中段,為一破碎帶蝕變巖型特大型金礦床(圖1)①。該文在介紹該礦脈地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上,簡要探討其成因,以期為該區(qū)其他地區(qū)金礦找礦提供參考。
圖1 玲瓏金礦田控礦構(gòu)造綱要圖
礦區(qū)出露較老地層主要為新太古代膠東巖群變質(zhì)巖系,多呈包體狀零星分布,巖性以黑云角閃變粒巖為主,夾磁鐵石英巖(圖2)。該套地層經(jīng)歷了麻粒巖相—高角閃巖相—低角閃巖相的多期次變質(zhì)及變形作用。
1—第四系;2—欒家河含粗斑中粒二長花崗巖;3—玲瓏含斑粗中粒二長花崗巖;4—新太古代牟家片麻狀細(xì)粒黑云奧長花崗巖;5—絹英巖化花崗巖;6—絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖(主礦帶);7—絹英巖化碎裂巖;8—石英脈;9—閃長巖脈;10—偉晶巖;11—金礦體;12—斷層;13—產(chǎn)狀;14—礦脈編號;15—勘查區(qū)范圍圖2 礦區(qū)地質(zhì)簡圖
礦區(qū)侵入巖分布廣泛,主要發(fā)育新元古代棲霞巖套牟家片麻狀細(xì)粒黑云奧長花崗巖、中生代燕山早期玲瓏含斑粗中粒二長花崗巖和欒家河含粗斑中粒二長花崗巖,以及各類脈巖。其中,棲霞巖套分布局限;玲瓏花崗巖和欒家河花崗巖分別出露于礦化帶的下盤(西北側(cè))和上盤(東南側(cè))。脈巖以閃長玢巖、煌斑巖、輝綠玢巖為主,以閃長玢巖脈最為發(fā)育,多沿NE,NNE,NEE向斷裂分布。
區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主。其中,破頭青斷裂作為礦田一級控礦斷裂,控制了171號脈的展布(圖1)。該斷裂在區(qū)內(nèi)長2600m,寬350~450m;走向NE60°~70°,傾向SE,傾角35°~45°。其上盤次級裂隙發(fā)育,巖石較破碎,由碎裂狀花崗巖、絹英巖化碎裂巖等組成;下盤由絹英巖及絹英巖質(zhì)碎裂巖、花崗質(zhì)碎裂巖組成,蝕變較強(qiáng),金礦體即賦存于下盤中,局部具有明顯的裂面,在主裂面發(fā)育有斷層泥。
2.1礦化脈特征
區(qū)內(nèi)的礦化脈主要表現(xiàn)為沿?cái)嗔哑扑閹С涮罱淮纬傻奈g變帶,主礦化脈即為嚴(yán)格受破頭青斷裂所控制的171號脈。該脈體形態(tài)、產(chǎn)狀與斷裂帶相同,受多期構(gòu)造疊加作用影響,帶內(nèi)巖石蝕變明顯,在空間上常有分帶現(xiàn)象,其理想水平分帶為:由礦化脈中心向兩側(cè)依次為黃鐵礦化石英脈或黃鐵絹英巖質(zhì)碎裂巖→(黃鐵)絹英巖→絹英巖化花崗巖(絹英巖化碎裂狀花崗巖)→鉀化花崗巖→花崗巖。
2.2礦體特征
礦區(qū)內(nèi)共圈定金礦體7個,其中1711和171支1號礦體為主要礦體,2礦體金資源量占礦區(qū)資源總量的98%。
1711號礦體:為一盲礦體,賦存標(biāo)高+80~-1550m,礦體埋深最淺120m,最深1700m;礦體與礦脈產(chǎn)狀基本一致,總體走向NE60°,傾向SE,傾角36.5°~43.5°;呈似層狀、大脈狀分布,沿走向及傾向顯舒緩波狀(圖3),局部顯示分支、復(fù)合特征,沿走向和傾向均未封閉;礦區(qū)內(nèi)控制長2500m,控制斜深510~3100m,單工程礦體厚度0.27~26.06m,平均厚度4.23m,礦體厚度變化系數(shù)116%,屬厚度變化較穩(wěn)定礦體;金品位(1.00~26.34)×10-6,平均品位2.71×10-6,品位變化系數(shù)139%,屬有用組分分布較均勻礦體。
1—礦脈及編號;2—金礦體及編號;3—施工鉆孔編號圖3 玲瓏金礦田東風(fēng)礦床171號脈金礦120勘探線剖面圖
171支1號礦體:賦存于171號脈下盤的171支脈中。礦體賦存標(biāo)高-218~-1118m,礦體埋深370m;控制長850m,斜深430~1400m;呈似層狀,產(chǎn)狀與171號脈基本相同,傾角35°~40°;單工程礦體厚度0.50~18.46m,平均厚度8.31m,厚度變化系數(shù)89%,屬厚度變化較穩(wěn)定礦體;金品位(1.00~17.35)×10-6,平均品位2.97×10-6,品位變化系數(shù)103%,屬有用組分分布較均勻礦體。礦石類型為黃鐵絹英巖化碎裂巖。其他礦體特征詳見表1。
2.3礦石特征
礦區(qū)礦石全部為原生礦,巖性為黃鐵絹英巖和黃鐵絹英巖質(zhì)碎裂巖。礦石結(jié)構(gòu)以自形—半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)為主,其次為包含結(jié)構(gòu),填隙結(jié)構(gòu)、交代溶蝕結(jié)構(gòu)、交代殘留結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu)、乳濁狀結(jié)構(gòu)等;主要呈浸染狀、細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造,其次呈塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造和斑狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造等。礦石中礦石礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、淡紅銀礦、銀金礦等,脈石礦物主要有石英、絹云母、方解石等。其中,金礦物主要呈晶隙金、包體金賦存于黃鐵礦及石英之中;以微粒金、細(xì)粒金為主,少量中粒金及粗粒金;以粒狀、片狀為主,少量為長條狀、枝杈狀和不規(guī)則狀;金礦物成色在(694~840)×10-6之間(表2),以銀金礦為主。礦石主要有益組分為金,伴生有益組分為銀,有害組分為鉛、鋅、砷等。其中,礦石中金品位一般為(1.00~10.52)×10-6,單樣最高品位為33.54×10-6,礦床平均品位2.77×10-6。
表1 171號脈其他礦體特征
表2 礦區(qū)礦石金礦物電子探針定量分析結(jié)果(%)
注:國土資源部濟(jì)南礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心,2010年。
2.4成礦階段的劃分
根據(jù)對該礦區(qū)的野外觀察和光薄片鑒定,結(jié)合礦物結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特點(diǎn)及生成順序的研究,成礦期可劃分為4個成礦階段,即黃鐵礦-石英階段、金-石英-黃鐵礦階段、金-石英-多金屬硫化物階段和石英-碳酸鹽礦物階段,其中中間2個階段是主要的金成礦階段。
3.1成礦物質(zhì)及流體來源
成礦物質(zhì)來源:鉛同位素研究結(jié)果表明[1-3],成礦物質(zhì)主要來源于地幔,成礦過程中可能有地殼物質(zhì)的參與。S同位素研究顯示,典型玲瓏式-焦家式金礦床硫同位素以富含δ34S×10-3為特征,通常δ34S在(+6.5~+12.15)×10-6之間,平均值為9.23×10-3,所有黃鐵礦、黃銅礦和閃鋅礦樣品δ34S值均正向偏離隕石硫[4,5],這與膠東巖群的硫同位素組成平均值7.4×10-3近似,反映出硫的來源與膠東巖群有一定的繼承性。膠東地區(qū)金礦中普見代表著深源物質(zhì)特征的各種碲化物、自然鎳、自然鉑等礦物[6-10],說明成礦物質(zhì)的深源性,即可能成礦物質(zhì)主要來源上地幔。區(qū)內(nèi)的新太古代膠東巖群變質(zhì)巖系,其原巖為陸源碎屑沉積巖及化學(xué)沉積巖夾火山巖,含有較豐富的Au,可能為該區(qū)金成礦提供了部分成礦物質(zhì)。
成礦流體來源:C-H-O同位素研究顯示[10-16],膠東西北部金礦的δ13CPDB值范圍為(-3.4~-6.6)×10-6,與地幔來源碳同位素值(-7×10-6)重合;成礦流體中的δD值、δ18O水值均相近;δ18O水-δD關(guān)系圖(圖4)上投圖數(shù)據(jù)點(diǎn)絕大部分落入地幔初生水范圍及向大氣水偏離一側(cè)附近,說明該區(qū)金礦成礦流體以地幔初生水為主,有少量大氣水的參與;個別點(diǎn)落入巖漿水范圍,可能有少量混入??傮w看,幔源流體在成礦中居主導(dǎo)地位。
圖4 膠東西北部部分金礦床成礦流體δ18O水-δD分布圖(據(jù)丁正江,2014)
3.2礦床成因淺析
構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換事件是大規(guī)模成礦作用發(fā)生的基礎(chǔ),其引起的區(qū)域殼幔物質(zhì)交換、巖漿活動等系列事件及耦合作用最終導(dǎo)致了礦集區(qū)的形成[17]。太古宙-古元古代膠東地區(qū)處于大陸邊緣活動帶,發(fā)育了厚層的中基—中酸性火山堆積及泥、砂質(zhì)、化學(xué)沉積建造,其中富含金、多金屬礦質(zhì)及硫、氯等與成礦有關(guān)的元素,為后期成礦提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。而古元古代—新元古代區(qū)域變質(zhì)作用、構(gòu)造巖漿活動,使之發(fā)生活化初步富集。中生代,太平洋板塊相對于歐亞板塊的俯沖引發(fā)該區(qū)廣泛的深層次的構(gòu)造巖漿活動,開辟了流體上升的通道系統(tǒng),為后期深部流體的上升奠定了構(gòu)造基礎(chǔ)。
燕山運(yùn)動早期,由于地殼重熔作用,在膠西北地區(qū)形成了中地殼不連續(xù)面,后期隨著太平洋板塊向歐亞板塊的俯沖,逐漸沿該不連續(xù)面發(fā)育為波狀起伏的斷裂帶(后期不斷隆升遭受剝蝕即為目前之三山島斷裂、焦家斷裂和招平斷裂)[18]。燕山晚期,古太平洋板塊向歐亞板塊的俯沖方向轉(zhuǎn)為NWW向,該區(qū)巖石圈發(fā)生大規(guī)模拆沉,幔源流體及巖漿熱液沿深大斷裂快速上升,充填于上述斷裂帶及其次級斷裂構(gòu)造內(nèi),與破碎帶內(nèi)的巖石發(fā)生廣泛的交代作用。當(dāng)物理化學(xué)環(huán)境演變適宜條件下,金元素開始沉淀富集成礦,最終形成了破碎帶蝕變巖型金礦;富硅質(zhì)含礦熱液充填較小斷裂則富集形成石英脈型金礦??傮w來看,區(qū)內(nèi)的金礦脈均分布于區(qū)域性招平斷裂帶及旁側(cè)NE向斷裂中,控制著金礦脈的生成及定位;帶內(nèi)巖石由于受脆—韌性構(gòu)造活動的擠壓而變形、破碎,有利于熱液交代及蝕變作用的發(fā)生,促進(jìn)了金等成礦元素的進(jìn)一步富集。包裹體測溫資料顯示[14-15,19-20],該區(qū)金礦的形成溫度一般在338~244℃,屬中溫范圍,其成因類型應(yīng)為中溫?zé)嵋盒徒鸬V。從成礦的動力學(xué)環(huán)境、成礦機(jī)制、控礦特征上看,可歸為Groves等(1998)提出的造山型金礦范疇[21]。
(1)玲瓏金礦田東風(fēng)礦床171號脈金礦,嚴(yán)格受NEE向破頭青斷裂控制。礦脈、礦體形態(tài)、產(chǎn)狀與斷裂帶基本相同,礦體主要分布于斷裂帶下盤,呈似層狀、大脈狀,沿走向及傾向顯舒緩波狀,局部具分支、復(fù)合特征;厚度變化較穩(wěn)定,有用組分分布較均勻。
(2)礦石類型包括黃鐵絹英巖型和黃鐵絹英巖質(zhì)碎裂巖型。礦石結(jié)構(gòu)以自形—半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)和碎裂結(jié)構(gòu)為主,主要呈浸染狀、細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造。礦物組成主要為黃鐵礦、石英、絹云母等,金礦物以銀金礦為主,主要以粒狀、片狀微粒金、細(xì)粒金為主,呈晶隙金、包體金賦存于黃鐵礦及石英之中。
(3)中生代燕山晚期構(gòu)造—巖漿活動為成礦提供了熱源及定位空間,成礦物質(zhì)具殼、?;旌显刺卣?,成礦流體主要來源于幔源,有大氣水和巖漿水的加入;礦床成因?yàn)橹袦責(zé)嵋盒徒鸬V,屬Groves等(1998)提出的造山型金礦范疇。
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Study on Geological Characteristics and Origin of No.171 Ore Vein in Dongfeng Deposit in Linglong Gold Field
ZHANG Pijian1,LIU Dianhao1,ZHANG Junjin1,DING Zhengjiang1,HU peiqiang1,YAN guofu1,LI zhirong1, SUN Chenghuan2
(1. No.3 Exploration Institute of Geology and Resources, Shandong Yantai 264004,China; 2. Shandong Department of Land and Resources, Shandong Jinan 250014, China)
No.171 ore vein in Dongfeng deposit in Linglong gold field is located in southeast part of the famous Linglong gold mine in northwestern Jiaodong, and controlled by Potouqing fault belt with the trend of NNE. The ore vein, ore body shape, occurrence and the fault belt are basically the same. The alteration zoning of the rocks is evident. The ore bodies are mainly distributed in the footwall of the fault belt, and showed as bedded and big vein form. It showed as little undulatory forms along the trend and had compound characteristics in partial area. The change of thickness of ore bodies is stable. The useful components distributed uniformly. The ore types include pyritized phyllite and pyritized phyllite cataclastic rocks. As showed by the research, magmatic activities in late Yanshan period of Mesozoic provided the heat source and space location for mineralization. The ore-forming metals have the characteristics of mixed types of crust-mantle. The ore-forming fluids mainly came from the mantle and mixed with meteoric water and magma water. It is a middle temperature hydrothermal gold deposit.
Linglong gold field; No.171 ore vein in Dongfeng deposit; super-large type; geological characteristics; origin
2015-01-30;
2015-02-25;編輯:陶衛(wèi)衛(wèi)
張丕建(1964—),男,山東龍口人,高級工程師,主要從事礦產(chǎn)勘查及區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作;E-mail:ytzpj@163.com
P618.42
A
①山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東省玲瓏金礦田東風(fēng)礦床171號脈金礦詳查(補(bǔ)充)報(bào)告,2010年。