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        山東招遠黃埠嶺金礦構造控礦規(guī)律研究及找礦預測

        2019-10-20 01:59:19叢超
        炎黃地理 2019年5期

        叢超

        摘 要:從斷裂構造控制礦體空間分布 ,控制礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀 ,控制金礦化富集規(guī)律等方面論述了黃埠嶺金礦斷裂構造控礦規(guī)律。揭示金礦在斷裂構造產(chǎn)狀變化部位、斷裂構造交匯部位等金礦化的富集規(guī)律。在研究斷裂構造控礦規(guī)律的基礎上 ,對黃埠嶺金礦區(qū)進行了成礦預測。

        關鍵詞:斷裂構造;控礦規(guī)律;成礦預測;黃埠嶺金礦;山東招遠

        1 礦床地質(zhì)特征

        黃埠嶺金礦床的礦脈在垂向上產(chǎn)出具有間斷性、“分層性”的特征,整體向南東方向傾斜,向北東方向側(cè)伏;總體呈分支、交叉、串珠狀、“入”字型等組合形態(tài)。單個礦體為不同形態(tài)的餅狀,南傾的大構造中礦體相對大一些,而北西傾的更次級構造中單個礦體規(guī)模小,但數(shù)量多,斷續(xù)成帶。其中主要的含礦脈體為7號脈以及10號脈礦體。

        1.17號脈礦體特征

        7號脈是礦區(qū)開采較早的礦脈之一,其埋深淺、規(guī)模較大,延深大于200m,目前已開采黃金金屬量1.6t以上,其礦石品位較高,最高可達431.64 g/t。從礦山工程揭露來看,7號脈由2條(7-1,7-2號)傾向相同和1條(7-3號)傾向相反的礦化脈組成的復合脈。

        (1)7-1號礦體為7號脈的主礦體,礦體呈脈狀產(chǎn)出,長275 m,傾向SE,傾角50~60°,最大延伸283 m。

        (2)7-2號礦體為隱伏礦體,走向NE45°,傾向SE。

        (3)7-3號礦體走向NE,傾向NW,交于7號主構造帶上,呈NE端揚起、SW端下插的趨勢。

        1.210號脈礦體特征

        10號脈是黃埠嶺礦區(qū)主要礦脈之一,該礦脈控制長度>800m,走向北東65°,傾向南東,傾角50°~85°,含礦率為40%。礦脈由碎裂巖、碎粒巖、蝕變巖和硫化物組成。

        2 斷裂構造特征

        區(qū)內(nèi)構造以斷裂構造為主,北東向的靈北斷裂與其上盤發(fā)育的次級斷裂—七里山斷裂共同構成了區(qū)內(nèi)“入字形”斷裂構造格架。

        2.1靈北斷裂帶

        靈北斷裂帶位于焦家斷裂和招平斷裂之間,是焦家斷裂下盤的次級斷裂。該斷裂北始于招遠市辛莊鎮(zhèn)杜家,南終于蠶莊鎮(zhèn)黃埠嶺一帶,總體延長約20km左右,斷裂破碎帶寬4~30m,最寬可達上百米,是區(qū)內(nèi)Ⅱ級控礦斷裂。靈北斷裂總體走向45°~50°,傾向在西崔家以南為南東,以北傾向北西,傾角40°~80°之間。不同級別序次的分支斷裂發(fā)育,往往與靈北主干斷裂呈入字形產(chǎn)出。斷裂主要分布于玲瓏超單元中,北截一帶則切割郭家?guī)X超單元,沿走向及傾向均呈舒緩波狀展布。主斷裂面往往發(fā)育灰白色-灰黑色斷層泥,斷面兩側(cè)的牽引構造以及斷層泥中的“S”面理、擦痕等小構造顯示此斷裂為左行壓扭性性質(zhì)。該斷裂自北向南依次控制著杜家集、北截、魏家溝、靈山溝、黃埠嶺等一批大、中、小型金礦床。

        2.2七里山斷裂帶

        七里山斷裂帶是靈北斷裂上盤的次級斷裂,為礦區(qū)內(nèi)的主要斷裂構造。斷裂在蠶莊鎮(zhèn)北東原家附近與靈北主干斷裂呈入字形相交,構成入字形構造。斷裂總長約8km左右,在礦區(qū)內(nèi)延伸約2500m,寬4~30m,走向43°、傾角54~74°。由于多次構造活動,在主斷裂面附近形成由斷層泥、碎裂巖、碎裂狀花崗巖組成的斷裂構造巖帶,是金礦體的主要賦存部位。

        3 斷裂構造控礦規(guī)律

        3.1斷裂構造控制礦體的空間產(chǎn)出

        靈北斷裂控制了黃埠嶺地區(qū)金礦床的產(chǎn)出與分布,而靈北斷裂上盤派生的次級斷裂(七里山斷裂)則完全控制了金礦床產(chǎn)出的空間位置,在剪切構造作用下,使圍巖中的金元素活化和遷移,從強韌性剪切應變帶向脆-韌性和脆性等弱應變帶轉(zhuǎn)移,因此,含有金元素的礦液順著靈北斷裂帶向次級斷裂帶轉(zhuǎn)移,并在次級斷裂深部形成金礦體。7號脈和10號脈是黃埠嶺礦區(qū)最主要的兩條工業(yè)礦脈。

        四中段10號脈上下延伸20米,傾向厚度變化較大,礦體逐漸呈厚大石英脈型或扁豆狀,10號脈厚大礦體附近構造整體南東傾,從南西西至北東東方向,10號脈整體呈現(xiàn)逐漸發(fā)散的趨勢,說明應力場沿北東東方向逐漸釋放,在最邊部完全釋放而形成馬尾狀的小裂隙,為礦液的灌入提供場所。由于同成份分異作用,二氧化硅逐漸富集形成石英脈,后期礦液侵入至圍巖中,礦液主要在蝕變的圍巖中的小裂隙富集成礦。10號脈屬于蝕變巖型金礦。如圖3-1所示。

        如圖3-2所示,7號脈構造比較發(fā)育,主斷裂面兩側(cè)派生出多組剪節(jié)理,靠近主斷裂面附近應力強度最大,導致玲瓏花崗巖體破碎十分嚴重,為深部礦液的儲存提供良好的場所,構造越發(fā)育,破碎越嚴重的地方對礦液的遷移和富集越有利,7號脈礦體就是產(chǎn)在構造最為發(fā)育的主斷裂中,目前已被開采。

        從成礦的全過程看,構造對成礦的控制作用可以歸納為以下10個方面:1、作為礦床形成的地質(zhì)構造環(huán)境;2、構造活動過程中釋放的能量為成礦作用提供能源,還可以作為含礦巖漿和各種流體運移和聚集的重要動力;3、構造作用形成的斷層、裂隙帶和剝離孔洞等因其具有很高的滲透性,可以作為含礦流體運移的通道;4、構造作用形成的各種開放空間如斷層、裂隙、孔洞以及地表的匯水盆地等均可作為成礦物質(zhì)堆積的場所,因而在很大程度上決定著礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀和空間位置;5、成礦物質(zhì)在各種流體中的狀態(tài)和數(shù)量受控于溫度、壓力、Eh、pH值等條件,而這些條件可以因構造狀態(tài)改變而產(chǎn)生變化,進而影響礦液運移和礦石沉淀;6、不同構造條件引起不同的成礦方式,形成不同的礦床和礦體類型;7、構造活動的多期次是導致成礦的多期、多階段的重要原因;8、構造是形成各種規(guī)模礦化分帶包括礦床等距分布的重要控制因素。9、在一定條件下,顯著的構造活動可以直接形成有用的礦物或巖石;10、礦床形成后的構造改造。

        礦區(qū)內(nèi)所發(fā)現(xiàn)的構造蝕變帶的構造特征研究結果分析,其成因具有多期活動性,并以早期為右旋壓扭性為主要特征,晚期為左旋張扭性為主要特征。早期形成成礦空間,晚期成礦、容礦。主要控礦規(guī)律如下:

        (1)7號脈內(nèi)的 F7-3與F7-1、F7-2屬于同級斷裂,分別控制7號脈的3條礦體。

        (2)“X”型構造控礦:SE傾F7-1與NW傾 F7-3呈“X”型構造,控制了7號脈7-1、7-3礦體。

        (3)不同構造交切處控礦,從礦區(qū)內(nèi)的4號脈與6號脈交匯部位分析可以看出,成礦富集具有受構造交匯控制特點。

        (4)構造產(chǎn)狀由緩變陡部位控礦,從聯(lián)合剖面圖可看出7-2、7-3、10號礦體等均產(chǎn)于構造產(chǎn)狀由緩變陡部位,深部接近直立。

        (5)構造交匯部位控礦:F10與F11的交匯部位控制著10-1、11-1 兩個工業(yè)礦體。

        (6)等間距排列規(guī)律:礦脈中的礦體依次側(cè)伏斜列,并表現(xiàn)出一定的等間距性。規(guī)模較大的礦體中心之間水平距離130~150m,垂直距離100~150m,規(guī)模較小的礦體中心之間位置相距100m,垂直距離50m。

        (7)礦體側(cè)伏規(guī)律:從礦區(qū)內(nèi)已知礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀分析,礦區(qū)內(nèi)7號脈和10號脈內(nèi)的礦體均具NE側(cè)伏規(guī)律,側(cè)伏角10°~60°。

        (8)黃埠嶺金礦床中礦體或強礦化區(qū)段礦體在7號脈內(nèi)出現(xiàn)分段富集現(xiàn)象,即礦體與無礦段在礦脈中交替出現(xiàn)。礦體在走向上的富集被偏向SW方向的無礦間隔隔開。

        3.2斷裂構造控制礦體礦化富集規(guī)律

        控礦因素一般是指控制礦床形成和分布的各種地質(zhì)因素,如構造、巖漿活動、地層、巖性等。一個礦床的形成往往是多種控礦因素共同作用的結果,但針對具體的某一類礦床則控礦因素對成礦的貢獻是有主次之分的。黃埠嶺礦區(qū)金礦的形成主要受構造影響。

        構造與金成礦的關系主要表現(xiàn)在:一是構造發(fā)育的巖石滲透性較強,為成礦流體提供滲流場,有利于成礦物質(zhì)活化遷移;二是為成礦提供賦存空間。斷裂與成礦的關系十分密切,成礦流體之所以沿斷裂充填成礦,原因是多方面的,其中一個重要原因是斷裂的產(chǎn)生,使之成為低壓區(qū),礦液可通過不同方式從高壓區(qū)向低壓區(qū)遷移聚集。一方面,成礦流體具有一定的能量,在構造應力或熱動力的驅(qū)使下,流體會沿一定方向運移,產(chǎn)生壓裂作用,即液壓致裂。另一方面,成礦流體具有一定的熱能,在運移的過程中與圍巖發(fā)生交代反應,或部分熔融圍巖或萃取圍巖中的有用組分。如果成礦流體沿封閉的斷裂或裂隙運移,便對斷裂或裂隙壁產(chǎn)生強壓,使之張裂成具一定空間和一定寬度的裂縫,成為容礦空間,因此構造是膠東礦集區(qū)成礦作用的主導因素。

        總的來說,區(qū)域上的深大斷裂作為成礦的邊界構造;礦化集中區(qū)的斷裂,是一種導礦構造,為成礦提供通道;而礦區(qū)的三級構造則完全控制了礦體產(chǎn)出的空間位置,是儲礦構造。

        4 找礦潛力評價

        4.1靈北斷裂帶上的金礦床深度對比

        北東向靈北斷裂控制了其附近金礦床的產(chǎn)出,從北邊的杜家集金礦床到中部的魏家溝金礦、靈山溝金礦再到南邊的七厘山金礦和黃埠嶺金礦,其分布都位于靈北斷裂帶上,并且從北東向到南西向具有等距性分布的特點(圖4-1)。通過對黃埠嶺外圍構造體系的厘定,收集了靈北斷裂帶上其他礦床的見礦深度(圖4-1):魏家溝金礦最大見礦深度達-260m,其中7-1I礦體平均品位為5.8g/t,7-2I礦體平均品位為8.87g/t,7-3I礦體平均品位為21.3g/t,3-II礦體的平均品位為5g/t,、靈山溝金礦最大見礦深度達-510m,5號礦體的平均品位為10.2g/t,1號礦體的平均品位為4g/t,七里山金礦最大見礦深度為-210m,27~4線之間礦體的平均品位為5.46g/t,20~26線之間礦體的平均品位為1.42g/t,36~68線之間礦體的平均品位為2.47g/t,而黃埠嶺礦區(qū)目前的最大見礦深度達-200m左右,對比靈北斷裂帶上的其他礦床的最大見礦深度,黃埠嶺礦區(qū)深部具有較大的開采價值。結合黃埠嶺金礦礦化富集規(guī)律及定位規(guī)律研究,處于8線~2線之間的10號脈礦體延伸非常穩(wěn)定,但在八中段以下突然中斷,9.5中4線~2線出現(xiàn)礦化顯示(0.8g/t),說明黃埠嶺深部具有一定的找礦潛力。

        4.2區(qū)域的金礦床深度對比

        膠東地區(qū)金礦床的產(chǎn)出主要受控于斷裂構造,特別是焦家斷裂、招平斷裂等深大斷裂,其次產(chǎn)于次級的斷裂構造區(qū)域,如望兒山斷裂、靈北斷裂等。通過收集資料,展示了膠東地區(qū)部分金礦床的最大見礦深度(圖4-2)。從圖4-2中,我們可以看出,黃埠嶺礦區(qū)位于焦家斷裂和招平斷裂之間,受控于靈北斷裂,黃埠嶺礦區(qū)北部的界河金礦目前最大見礦深度為-800m左右,上莊金礦目前的最大見礦深度為-755m,河東金礦目前最大見礦深度為-740m,望兒山見礦目最大就深度為-800m左右;黃埠嶺礦區(qū)東部的金翅嶺金礦目前最大見礦深度為-800m左右;黃埠嶺礦區(qū)南東部的金亭嶺金礦目前最大見礦深度為-400m左右,大尹格莊金礦目前最大見礦深度為-1600m左右,舊店金礦目前最大見礦深度為-800m左右,而黃埠嶺礦區(qū)目前最大見礦深度才-200m左右,位于同一構造系統(tǒng)中的金礦床具有相似的成礦深度,故黃埠嶺礦區(qū)深部具有較大的開采價值。

        5 成礦預測

        通過系統(tǒng)收集、整理、分析區(qū)內(nèi)基礎地質(zhì)、礦山地質(zhì)、采礦工程及科研工作資料,在詳實的地表及巷道地質(zhì)調(diào)查及控礦因素的綜合分析基礎上,系統(tǒng)分析采礦權范圍內(nèi)礦體的定位規(guī)律,筆者認為黃埠嶺金礦在目前情況下扔具有一定的找礦前景。

        5.1 7號脈礦體

        位置:7號脈3中段17~21線之間;4中段17~23線之間。

        預測依據(jù):

        ①根據(jù)7號礦體的構造延伸趨勢可推知,7號礦體的主構造可向北東方向延伸至21線附近;

        ②由4中段推知的礦體富集規(guī)律:6~2線之間是成礦強帶,2~13線之間是成礦弱帶,13~21線之間推知為成礦強帶。類比7-1礦體和10號礦在3中段和4中段中的穩(wěn)定程度,推測在3中段17~21線之間、4中段17~23線之間可能出現(xiàn)類似的礦體。

        5.2 10號脈礦體

        位置:10號脈4中段的13~17線之間;5中段的11~19線之間。

        預測依據(jù):

        ①根據(jù)4中段目前開采的厚大礦體和7-1礦體以及10號礦體的側(cè)伏規(guī)律可以看出,礦體具有近南北側(cè)伏的規(guī)律,而且在4中段6~2線之間呈現(xiàn)出厚大礦體產(chǎn)出,是成礦強帶,2~13線之間是成礦弱帶,故可推知,13~19線是成礦強帶;

        ②11線和21線上的構造比較發(fā)育,根據(jù)其延伸方向以及產(chǎn)狀可知11線和21線處的構造是同一構造,故13~17線之間的構造也比較發(fā)育,具有較大的成礦可能性。

        5.3 5中段:①根據(jù)4中段10號礦體的主構造產(chǎn)狀可推知,5中段11~19線之間的構造發(fā)育,主斷裂構造可延伸至11~19線之間;

        ②在10號脈的東沿巷道11~13線之間礦化較強,其中三個樣的品位分別為1.84g/t、9.69g/t、1.53g/t,推測5中段11~19線之間具有較大的成礦可能性。

        總之,黃埠嶺礦區(qū)7號脈礦體、10號脈礦體具有較好的成礦前景。

        參考文獻

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