紀(jì)攀,丁正江,李國華,宋明春,錢燁
(1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,吉林 長春 130061;2.山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 煙臺 264000;3.中國地質(zhì)大學(xué)(北京),北京 100083;4.山東省地質(zhì)勘查工程技術(shù)研究中心,山東 濟(jì)南 250013;5.山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局,山東 濟(jì)南 250013)
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膠東遼上特大型金礦床地質(zhì)特征
紀(jì)攀1,2,丁正江3,4,5,李國華2,宋明春4,5,錢燁1
(1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,吉林 長春130061;2.山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 煙臺264000;3.中國地質(zhì)大學(xué)(北京),北京100083;4.山東省地質(zhì)勘查工程技術(shù)研究中心,山東 濟(jì)南250013;5.山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局,山東 濟(jì)南250013)
摘要:遼上金礦床位于膠東新發(fā)現(xiàn)的膠萊盆地東北緣成礦區(qū)之內(nèi),為膠東東部首例特大型金礦。礦區(qū)金成礦以充填作用為特征,載金礦物主要為自形—半自形結(jié)構(gòu)黃鐵礦和白云石,以網(wǎng)脈狀、細(xì)脈狀、微細(xì)脈狀黃鐵礦白云石細(xì)脈形式出現(xiàn)于巖石碎裂隙中,或以黃鐵礦白云石大脈狀充填于斷裂構(gòu)造中。礦石包括含金黃鐵礦白云石脈型和含黃鐵礦白云石脈蝕變巖型2大類。通過對比認(rèn)為,該礦床為一新類型,即黃鐵礦白云石脈型金礦床。這一新類型特大型金礦的發(fā)現(xiàn),預(yù)示著膠萊盆地邊緣地區(qū)具有較好的找礦前景,尤其在金牛山地區(qū)應(yīng)有可能在短期內(nèi)取得更大的找礦突破。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)特征;新類型金礦;特大型;遼上;膠東
引文格式:紀(jì)攀,丁正江,李國華,等.膠東遼上特大型金礦床地質(zhì)特征[J].山東國土資源,2016,32(6):9-13.JI Pan, DING Zhengjiang, LI Guohua, etc. Geological Characteristics of Liaoshang Oversize Gold Deposit in Jiaodong Peninsula[J].Shandong Land and Resources, 2016,32(6):9-13.
膠萊盆地東北緣是膠東中部近年來新發(fā)現(xiàn)的一個重要的金成礦區(qū),構(gòu)造位置上處于華北板塊東南緣,橫跨華北板塊(Ⅰ級)與蘇魯-大別造山帶(Ⅰ級)2個Ⅰ級大地構(gòu)造單元[1],記錄著中生代古太平洋板塊向歐亞板塊的俯沖及成礦作用歷史[2-3]。20世紀(jì)末以來,膠萊盆地東北緣地區(qū)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了蓬家夼(大型)、宋家溝(大型)、郭城(大型)、西澇口(中型)、遼上(中型)等一批大中型金礦床和一批金礦點,并開展了較多的研究工作[4-14]。目前已劃分出主要礦脈9條,其中圈定礦體300余個,初步統(tǒng)計截至2015年底,全區(qū)金資源量已超過150t。特別是2014年遼上深部及外圍礦區(qū)69t特大型金礦的發(fā)現(xiàn)*山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東省煙臺市牟平區(qū)遼上礦區(qū)深部及外圍金礦詳查報告,2014年。,成為膠東東部地區(qū)一次性提交的首例特大型金礦,為該區(qū)的進(jìn)一步找礦突破帶來了更大的希望。同時,經(jīng)初步研究發(fā)現(xiàn),該礦床礦化作用主要與含金黃鐵礦碳酸鹽脈有關(guān),為一新類型金礦,對其作進(jìn)一步研究,從理論上和找礦實踐上均具有重要意義。該文主要就遼上礦區(qū)(深部及外圍)金礦成礦特征作一介紹,以期為該區(qū)后續(xù)勘查及研究工作提供參考。
1成礦地質(zhì)背景
遼上礦區(qū)處于區(qū)域上牟平-即墨斷裂帶的中北部、郭城斷裂的下盤,膠東地區(qū)七大多金屬成礦帶(區(qū))的膠萊盆地東北緣成礦區(qū)北部[10,15],為2個NE向走向的小盆地的中間夾持地帶;剖面上看自西古現(xiàn)-遼上-西澇口一帶構(gòu)成一變質(zhì)核雜巖構(gòu)造,遼上金礦即位于此變質(zhì)核雜巖的中生代雜巖體與老地層古元古代荊山群的接觸帶位置,向外兩側(cè)為中生代萊陽群及青山群沉積。其中,古元古代荊山群,巖性主要為透閃變粒巖、大理巖等。中生代雜巖體主要包括燕山早期玲瓏序列二長花崗巖和角閃正長巖、正長斑巖、閃長玢巖、煌斑巖、石英脈等脈巖,脈巖主要呈NE、NEE向脈狀展布,傾向SE和NW,傾角較陡,一般斜切金礦體。
礦區(qū)構(gòu)造主要發(fā)育有NE向、NW向、近EW向、近SN向等4組斷裂構(gòu)造(圖1),其中后三者為成礦后斷裂,對礦體起到了破壞作用;NE向構(gòu)造既有成礦前或成礦期斷裂,也有成礦后斷裂。成礦前或成礦期斷裂包括發(fā)育于花崗巖范圍的構(gòu)造破碎帶和發(fā)育于古元古代荊山群范圍的層間滑脫構(gòu)造(拆離斷層)2類。斷裂附近發(fā)育多組平行的裂隙及次級斷裂,向兩側(cè)影響的碎裂巖寬度不一,厚者可達(dá)幾十米,碎裂原巖為大理巖、黑云變粒巖和二長花崗巖,與圍巖的界線不清晰,發(fā)育黃鐵礦化、綠泥石化、絹云母化,其中充填含金黃鐵礦碳酸鹽脈即形成礦化。
1—新生代第四系;2—荊山群野頭組;3—玲瓏序列九曲單元;4—正長斑巖;5—角閃正長巖;6—閃長玢巖;7—煌斑巖;8—金礦體及編號;9—壓扭性斷裂;Ⅰ—華北板塊;Ⅱ—大別-蘇魯造山帶;Ⅱ1—魯東折返帶;—威海折返帶;—膠南隆起;Ⅱ2—蘇北折返帶圖1 遼上礦區(qū)地質(zhì)簡圖
2礦床地質(zhì)特征
礦區(qū)目前共圈定7個礦化蝕變帶55個礦體,主要賦存于上述NE向斷裂構(gòu)造中,圍巖主要為碎裂狀二長花崗巖和硅化大理巖類,礦化方式主要為明顯的充填作用成礦,即金礦化主要與成礦期的黃鐵礦碳酸鹽脈的充填作用有關(guān),礦石中的硅化、絹云母化、綠泥石化等蝕變與成礦關(guān)系不大。
2.1礦體地質(zhì)特征
礦區(qū)共圈定主礦體5個、次要礦體5個、零星礦體45個,礦體主要呈似層狀、透鏡狀、楔狀、馬鞍狀、脈狀等(圖2),總體走向37°,傾向SE,傾角5°~55°,多數(shù)在10°~40°,礦體長80~380m,傾向延深42~271m,厚1.36~42.93m,礦石平均品位1.36×10-6~22.68×10-6。主礦體均處于Ⅲ號蝕變帶深部,編號為Ⅲ-8~Ⅲ-12,以Ⅲ-9礦體規(guī)模最大,單礦體金資源量占礦區(qū)資源總量的55.3%。此處以Ⅲ-9礦體為例,簡要對礦體特征作一介紹,其他礦體特征見表1。
1—礦化帶;2—礦體;3—鉆孔(ZK)圖2 遼上礦區(qū)Ⅲ號礦化帶礦體剖面圖
Ⅲ-9號礦體,賦存于-518~-952m標(biāo)高,礦體呈不規(guī)則透鏡體產(chǎn)出,沿走向具分支復(fù)合,沿傾向呈舒緩波狀展布。礦體走向35°~39°,傾向SE,傾角7°~55°不等。礦區(qū)內(nèi)工程控制走向長310m,傾向延深最大754m,厚1.57~73.54m,一般在2.13~29.22m之間,平均16.93m,厚度變化系數(shù)86.54%,礦體形態(tài)變化屬較穩(wěn)定型。礦體金品位以0.8×10-6~10.0×10-6居多(占76%),最高為123.55×10-6,平均3.68×10-6,品位變化系數(shù)108.77%,組分變化屬較均勻型。從礦體品位厚度變化曲線圖上(圖3)可以看出,品位與厚度相關(guān)性不明顯。
2.2礦石特征
遼上礦區(qū)礦石類型主要包括2大類,即含金黃鐵礦化碳酸鹽脈型(圖4-a)和含黃鐵礦化碳酸鹽脈蝕變巖型,后者又根據(jù)蝕變巖巖性不同分為大理巖型(圖4-b)、長英質(zhì)碎裂巖型(圖4-c)和碎裂狀花崗巖型(圖4-d)等3類。
表1 遼上深部及外圍礦區(qū)主要、次要礦體特征
圖3?、?9號礦體品位、厚度頻率變化曲線圖
a—含金黃鐵礦碳酸鹽脈型礦石;b—含黃鐵礦碳酸鹽脈大理巖型礦石;c—含黃鐵礦碳酸鹽脈長英質(zhì)碎裂巖型礦石;d—含黃鐵礦碳酸鹽細(xì)脈碎裂狀花崗巖型礦石圖4 遼上礦區(qū)主要礦石類型
礦石結(jié)構(gòu)以自形粒狀結(jié)構(gòu)為主,其次有粒狀變晶結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、碎斑碎粒結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu);主要呈脈狀、細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀、塊狀、碎裂狀等構(gòu)造。
礦石中金屬礦物含量一般6%~49%,主要為黃鐵礦,含少量黃銅礦、方鉛礦、磁黃鐵礦等;非金屬礦物主要有石英、鉀長石、斜長石、方解石、白云石、透輝石等。礦石中金礦物以銀金礦和自然金為主,呈細(xì)粒及微細(xì)粒,角粒狀、片狀、星點狀、圓粒狀、枝杈狀,分布于黃鐵礦和白云石中,以粒間金、晶隙金、裂隙金為主,包體金少量。金礦化主要與成礦期黃鐵礦白云石脈有關(guān),此脈體中的黃鐵礦,顏色明亮,呈五角十二面體、八面體等自形結(jié)構(gòu),大小不一。礦石品位與礦石中黃鐵礦化碳酸鹽脈所占體積比呈正相關(guān),局部在黃鐵礦化碳酸鹽脈型礦石中見明金。
2.3礦體圍巖及蝕變
礦體頂?shù)装鍑鷰r主要為二長花崗巖、透輝大理巖、角閃變粒巖。礦體與二長花崗巖、大理巖、角閃變粒巖的界線不清晰。圍巖受多期構(gòu)造巖漿活動影響,主要發(fā)育黃鐵礦化、硅化,其次絹云母化、綠泥石化、碳酸巖化蝕變。其中,以脈狀黃鐵礦化碳酸鹽化與金礦化關(guān)系密切,交代作用形成的蝕變與金礦成礦作用關(guān)系不大。
2.4成礦期及成礦階段劃分
從野外調(diào)查、手標(biāo)本觀察及鏡下礦相學(xué)研究結(jié)果來看,該區(qū)成礦作用應(yīng)分為2期,或者說2個重要成礦階段:其一形成盆緣地區(qū)以往所發(fā)現(xiàn)的黃鐵礦化蝕變巖型金礦,蝕變主要以硅化、絹云母化為主,成礦以充填和交代2種方式同時出現(xiàn),大致相當(dāng),充填物主要為黃鐵礦化硅質(zhì)脈,典型礦床如蓬家夼金礦、宋家溝金礦;其二形成該礦區(qū)的黃鐵礦碳酸鹽脈型金礦,其典型特征即成礦方式為充填作用,充填物為黃鐵礦白云石(細(xì))脈,同時形成的蝕變作用極差。通過研究,初步認(rèn)為,該區(qū)成礦期主要可分為如下幾個成礦階段:Ⅰ早期金-黃鐵礦-白云石階段,主要生產(chǎn)早期大顆粒黃鐵礦,白云石脈沿較大規(guī)模構(gòu)造裂隙充填,同時伴隨金礦物的大量析出,為主要成礦階段;Ⅱ晚期金-黃鐵礦-白云石階段,主要形成大量細(xì)粒黃鐵礦,白云石礦物隨被充填碎裂隙的變薄在脈中與黃鐵礦含量比例逐漸減少,同時有極少量黃銅礦、方鉛礦、磁黃鐵礦生成,金礦物粒度也相對較??;Ⅲ方解石-石英階段,主要形成少量方解石,交代早期白云石,低溫石英以細(xì)脈狀穿切黃鐵礦白云石脈。此階段基本無金礦化。
3礦床成因及找礦標(biāo)志
3.1礦床成因
從上述礦床特征上可以看出,遼上礦區(qū)具有與膠東其他典型成礦作用明顯不同的特點,即其礦化以黃鐵礦碳酸鹽脈的充填作用為必要條件,礦石類型區(qū)別于玲瓏式的含金石英脈型和焦家式的絹英巖(化蝕變巖)型;礦石中黃鐵礦碳酸鹽脈明顯穿切了較大面積規(guī)模的硅化、絹云母化、黃鐵礦化等較早期蝕變,該期成礦作用應(yīng)發(fā)生于早、晚白堊世交界時間。推測成礦作用可能經(jīng)歷了如下過程:
中生代晚侏羅世,膠東地區(qū)受華北板塊和揚子板塊碰撞作用處于抬升隆起階段,巖石圈加厚,形成陸殼重融型玲瓏花崗巖(160~150Ma)。晚侏羅世末,受伊佐奈岐板塊由SE向NW俯沖擠壓作用,沂沭斷裂發(fā)生左行平移。至早白堊世,受印度洋板塊向NE方向的俯沖擠壓,膠東地區(qū)發(fā)生了由SE—NW向壓應(yīng)力場向張性應(yīng)力場轉(zhuǎn)換。應(yīng)力變化致使幔源巖漿上涌底侵,先前增厚的地殼發(fā)生拆沉減薄,形成系列斷陷盆地。膠萊盆地即為這一時期產(chǎn)物,接受了一套陸相-火山沉積地層。稍晚,在膠萊盆地東北緣之下形成了具有I型花崗巖特點的殼幔混合源的郭家?guī)X花崗巖,巖體侵入促使上覆蓋層產(chǎn)生伸展拆離構(gòu)造或引張裂隙[16-17]。巖漿活動產(chǎn)生的熱液攜帶了深部含礦物質(zhì),以早期斷裂構(gòu)造為通道向上運移,在盆緣拆離斷層系統(tǒng)交代、充填成礦,形成以硅化為主的黃鐵礦化蝕變巖型金礦;而后有一期的深源富鐵鎂質(zhì)巖漿活動,帶來的富金流體在這些構(gòu)造的次級斷裂及裂隙帶中,充填形成黃鐵礦碳酸鹽脈型金礦。其成因類型屬于中-低溫?zé)嵋好}型金礦。
3.2找礦標(biāo)志
(1)結(jié)構(gòu)面標(biāo)志:礦區(qū)周邊已發(fā)現(xiàn)各類型金礦體,大部分賦存于荊山群變質(zhì)巖內(nèi)部層間拆離構(gòu)造(裂隙)和變質(zhì)巖與玲瓏二長花崗巖接觸帶中,因此礦區(qū)內(nèi)具備該特點的區(qū)域為找礦重點地段。
(2)巖性標(biāo)志:從近礦圍巖巖性看,荊山群大理巖、含石墨斜長片麻巖、斜長角閃巖以及燕山期中基性脈巖,與成礦關(guān)系密切,可做為找礦標(biāo)志。
(3)蝕變標(biāo)志:硅化、黃鐵礦化、絹英巖化,是構(gòu)造蝕變帶存在的顯示,可作為找礦的間接標(biāo)志。沿裂隙充填的黃鐵礦白云石脈是金礦找礦的直接標(biāo)志。
(4)化探異常標(biāo)志:礦體地表出露處及附近,均有較明顯的金元素異常(土壤、巖石測量或水系沉積物測量),因此,金化探異常也是很有效的找礦標(biāo)志。
4結(jié)論
(1)遼上特大型金礦為一新類型金礦,即黃鐵礦碳酸鹽脈型金礦,其以充填作用方式成礦,區(qū)別于膠東含金石英脈型和絹英巖(化蝕變巖)型金礦。遼上金礦載金礦物主要為自形—半自形結(jié)構(gòu)黃鐵礦和白云石,以網(wǎng)脈狀、細(xì)脈狀、微細(xì)脈狀黃鐵礦白云石細(xì)脈形式出現(xiàn)于巖石碎裂隙中,或以黃鐵礦白云石大脈狀充填于斷裂構(gòu)造中。礦石包括含金黃鐵礦白云石脈型和含黃鐵礦白云石脈蝕變巖型2大類。
(2)膠萊盆地東北緣地區(qū)金礦可能存在2期,其中一期形成黃鐵礦化(硅化)蝕變巖型金礦;另一期稍晚,形成黃鐵礦碳酸鹽脈型金礦。而后者又大致包括早期金-黃鐵礦-白云石、晚期金-黃鐵礦-白云石和方解石-石英等3個階段。
(3)遼上新類型特大型金礦的發(fā)現(xiàn),預(yù)示著膠萊盆地邊緣地區(qū)具有較好的找礦前景,尤其在金牛山地區(qū)應(yīng)有可能在短期內(nèi)取得更大的找礦突破。可結(jié)合結(jié)構(gòu)面、巖性、蝕變特征、化探異常等方面標(biāo)志進(jìn)行找礦。
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Geological Characteristics of Liaoshang Oversize Gold Deposit in Jiaodong Peninsula
JI Pan1,2, DING Zhengjiang3,4,5, LI Guohua2, SONG Mingchun4,5, QIAN Ye1
(1. College of Geosciences, Jilin University, Jilin Changchun, 130061, China; 2. No. 3 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources, Shandong Yantai, 264000, China; 3. China University of Geosciences (Beijing), Beijing, 100083, China; 4. Shandong Engineering Research Center of Geological Prospecting, Shandong Jinan, 250013, China; 5. Shandong Bureau of Geology and Mineral Resources, Shandong Jinan, 250013, China)
Abstract:Liaoshang gold deposit locates in the northeastern margin of Jiaolai basin. It is the first super large gold deposit discovered in eastern Jiaodong Peninsula. The gold mineralization here is characterized by filling activities, and main gold-bearing minerals are idiomorphic- hypidiomorphic pyrites and dolomites, which are always developed as net viens, veinlets and micro veinlets in the rock fissures, or as big veins filled in the fault structures. The ores are mainly categorized to gold-bearing pyrite-dolomite veins and altered rocks bearing pyrite-dolomite veins. After comprehensive comparison and analysis, Liaoshang can be defined as a new type named pyrite-dolomite vein type gold deposit. The discovery endows the margin areas of the Jiaolai Basin with good prospecting potentiality.
Key words:Geological characteristics; new type gold deposit; oversize; Liaoshang; Jiaodong Peninsula
收稿日期:2016-03-30;
修訂日期:2016-04-27;編輯:王敏
基金項目:山東省泰山學(xué)者特聘專家工程項目(No. ts201511076)、山東省地礦局科技攻關(guān)項目(KY201203、KY201603)
作者簡介:紀(jì)攀(1987—),女,山東煙臺人,助理工程師,主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及科研工作;E-mail:achievewish@163.com
中圖分類號:P618.51
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A