姚秋卉
(山東省煤田地質(zhì)局第三勘探隊(duì),山東 泰安 271000 )
山東省沂水縣金場(chǎng)礦區(qū)金礦床位于沂沭斷裂帶汞丹山凸起中段,汞丹山凸起具有較好的金礦成礦地質(zhì)條件,已發(fā)現(xiàn)多處金礦床(點(diǎn)),且化探、重砂異常顯示良好[1-2]。根據(jù)近年來在該區(qū)開展金礦找礦工作,結(jié)合前人研究成果,綜合分析認(rèn)為,該區(qū)有較好的找礦前景。
礦區(qū)位于沂水縣東南6km 處的四十里堡鎮(zhèn),大地構(gòu)造位置位于華北板塊(Ⅰ級(jí))、魯西隆起區(qū)Ⅱ(Ⅱ級(jí))、沂沭斷裂帶Ⅱc(Ⅲ級(jí))、汞丹山斷隆Ⅱcc(Ⅳ級(jí))、汞丹山凸起Ⅱcc1(Ⅴ級(jí))。
區(qū)域地層較發(fā)育,中太古代沂水巖群以殘留體形式產(chǎn)于新太古代侵入巖中,全區(qū)均有產(chǎn)出,金背景值較高,并且與區(qū)內(nèi)金礦化關(guān)系密切[2];新太古代土門群,古生代長(zhǎng)清群、九龍群、馬家溝群,中生代青山群、大盛群、王氏群等地層主要分布于礦區(qū)東、西側(cè);第四系松散沉積物則分布于山間溝谷和低緩地帶。
區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育,韌性剪切帶與脆性斷裂帶均有分布,如圖1 所示。
圖1 金場(chǎng)礦區(qū)地質(zhì)略圖
1.2.1 韌性剪切帶
區(qū)域上主要發(fā)育莫莊-英山及洛河崖-三十里堡兩條大型韌性剪切帶,其中莫莊-英山韌性剪切帶在礦區(qū)內(nèi)分為北張官莊和金場(chǎng)兩條分支帶。區(qū)內(nèi)韌性剪切帶,呈北東向分布,由一系列的變形強(qiáng)帶和變形弱帶構(gòu)成,具左行走滑特征,剪切帶為新太古代晉寧時(shí)期產(chǎn)物[3]。帶內(nèi)巖石多為弱糜棱巖化花崗巖。
(1)北張官莊韌性剪切帶
該韌性剪切帶分布于礦區(qū)西北部,寬數(shù)百米,區(qū)內(nèi)延長(zhǎng)可達(dá)5.3km。不同位置韌性剪切變形特征有明顯差異,淺部變質(zhì)地層殘留體附近變形較明顯,而深部韌性變形特征則不明顯。
(2)金場(chǎng)韌性剪切帶
該韌性剪切帶分布于礦區(qū)中部,北部帶中發(fā)育有北北東、北東向脆性斷裂。區(qū)內(nèi)延長(zhǎng)約8km,寬可達(dá)500 余米,具有綠簾石化、綠泥巖化等蝕變 。自中部向兩側(cè)韌性變形強(qiáng)度趨弱。
1.2.2 脆性斷裂帶
區(qū)內(nèi)脆性斷裂較發(fā)育,主要以北東走向?yàn)橹?,其次有少量近東西向、北西向。僅北東向斷裂與區(qū)內(nèi)金礦成礦有關(guān)。
(1)北東向斷裂
沂水湯頭斷裂:位于礦區(qū)西側(cè),為區(qū)域性沂沭斷裂帶的組成部分,是汞丹山凸起與馬站-蘇村地塹分界。斷裂總體走向?yàn)?5°,總體傾向西,傾角50°~60°,
北張家官莊-倉(cāng)子坡斷裂:位于礦區(qū)中北部,長(zhǎng)約1.4km,寬度多在1~2m 不等,走向介于33°~50°之間,傾向北西,傾角50°~70°不等。
肖家莊-田家莊斷裂:位于礦區(qū)西北部,長(zhǎng)約1.1km,寬度多在0.6~3m 不等,南部寬度較小,北部寬度相對(duì)較大。斷裂走向介于35°~40°之間,傾向北西,傾角60°~75°不等。
(2)近東西向斷裂
康 家 官 莊 斷 裂: 長(zhǎng) 約1.2km, 走 向60°~100°,傾角較陡,由65°至近直立,向南傾斜,寬度一般1~2m。帶內(nèi)主要發(fā)育花崗質(zhì)碎裂巖、構(gòu)造角礫巖,發(fā)育鉀化及弱褐鐵礦化,帶內(nèi)未發(fā)現(xiàn)金礦化現(xiàn)象。
區(qū)域巖漿巖發(fā)育,以侵入巖為主,主要有新太古代萬(wàn)山莊序列、泰山序列、黃前序列、嶧山序列、沂水序列、傲徠山序列、四海山序列、紅門序列及沂南序列,巖性自基性到中酸性均有分布,另有早白堊世潛火山巖發(fā)育于礦區(qū)東南部。
區(qū)內(nèi)巖脈發(fā)育,但規(guī)模均較小,走向主要為北東向,次為北西向及近東西向。巖脈類型較多,主要有煌斑巖脈、輝綠巖脈、石英閃長(zhǎng)巖脈、石英脈等。
礦區(qū)共圈定5 條金礦體,編號(hào)為AuI-1、AuI-2、AuI-3、AuI-4、AuI-5,主要賦存于北張家官莊-倉(cāng)子坡斷裂帶(F5)中及其附近的韌性剪切帶中。
AuI-1 礦體呈透鏡體狀,由鉆孔ⅠZK4101 控制(如圖2 所示),賦礦標(biāo)高為+60~ +130m。礦體走向延長(zhǎng)80m,斜深70m。礦體走向35°,傾向北西,傾角51°,礦體真厚度為0.81m,礦體Au 平均品位為5.75×10-6,伴生Ag 平均品位3.38×10-6,礦石為黃鐵礦絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖,與圍巖界線清楚。
圖2 金場(chǎng)礦區(qū)I41 勘探線剖面圖
AuI-2 礦體呈透鏡體狀,由鉆孔IZK4101 控制,賦礦標(biāo)高為+67~ +137m。礦體走向延長(zhǎng)80m,斜深約66m。礦體總體走向35°,傾向北西,傾角51°。礦體平均真厚度為1.04m,礦體Au 平均品位為1.77×10-6,伴生Ag 平均品位2.34×10-6,礦石為黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖,與圍巖界線清楚。
AuI-3 礦體呈透鏡體狀,由探槽ITC311 控制,賦礦標(biāo)高為+136~ +160m。礦體走向延長(zhǎng)80m,斜深約22m。礦體總體走向35°,傾向北西,傾角約70°。礦體平均真厚度為0.82m,礦體平均品位為4.89×10-6,礦石為碎裂巖化二長(zhǎng)花崗巖、碎裂巖化輝綠巖等。
AuI-4 礦體呈透鏡體狀,由探槽ⅠTC191 控制,賦礦標(biāo)高為+130~ +160m。礦體走向延長(zhǎng)80m,斜深約26m。礦體總體走向35°,傾向北西,傾角約70°。礦體平均真厚度為0.88m,礦體平均品位為10.60×10-6,礦石為碎裂巖化二長(zhǎng)花崗巖、碎裂巖化輝綠巖等。
AuI-5 礦體呈透鏡體狀,由探槽ⅠTC111 控制,賦礦標(biāo)高為+110~ +165m。礦體走向延長(zhǎng)80m,斜深約55m。礦體總體走向35°,傾向北西,傾角約70°左右。礦體平均真厚度為0.97m,礦體平均品位為1.02×10-6,礦石為碎裂巖化二長(zhǎng)花崗巖。
礦石結(jié)構(gòu)主要有粒狀、碎裂狀、交代結(jié)構(gòu)以及填隙、包含結(jié)構(gòu)等。
礦石構(gòu)造主要有脈狀、浸染狀、條帶狀、角礫狀及團(tuán)塊狀構(gòu)造等。
礦石的礦物成分較簡(jiǎn)單,礦石礦物主要為黃鐵礦,含量多在5%以下,少量黃銅礦及金,偶有方鉛礦;脈石礦物有石英、絹云母、綠泥石及綠簾石等。
據(jù)光譜分析樣分析結(jié)果,礦石有害元素和有益元素含量均較低(表1)。
表1 金場(chǎng)礦區(qū)金礦石光譜樣品分析結(jié)果表
據(jù)礦石的組合分析樣分析結(jié)果(表2),Ag 含量在2.06~3.38×10-6之間,平均含量2.59×10-6,屬可回收利用的有益元素;Cu、Pb、Zn 等含量較低,最少可達(dá)0.01×10-2以下;S 的含量一般0.10~0.26×10-2,屬于低硫化物型金礦石。
表2 金場(chǎng)礦區(qū)金礦石組合分析結(jié)果表
圍巖主要發(fā)育硅化、黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化等蝕變作用,蝕變作用與本區(qū)金礦化有密切關(guān)系。
中太古代沂水巖群是區(qū)內(nèi)重要礦源體,新太古代晉寧時(shí)期形成的韌性剪切帶及中生代沂沭斷裂帶活動(dòng)形成的次級(jí)斷裂均為深部巖漿及熱液活動(dòng)提供了通道,同時(shí)又為金元素的沉淀、富集提供了空間。
中生代多期次多階段的巖漿活動(dòng)為金元素活化遷移提供了充足的熱源及載體,富含金元素的巖漿期后熱液為形成金礦提供新的礦源。因此礦區(qū)金礦床屬韌性剪切帶及脆性斷裂帶密切相關(guān)的中低溫?zé)嵋撼梢蝾愋汀?/p>
根據(jù)礦區(qū)礦石的礦物成分、化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點(diǎn),綜合分析后把礦床的成礦過程劃分為三個(gè)階段。
3.2.1 金-石英-絹云母階段
形成的礦物以石英、絹云母為主,黃鐵礦占少量。這一階段形成一部分金礦體,品位一般在1~6×10-6。成礦溫度為340℃~380℃。
3.2.2 金-石英-黃鐵礦階段
形成的礦物以石英、黃鐵礦為主。這一階段形成金礦體多為富礦體,品位一般在6~10×10-6。成礦溫度為280℃~340℃。
3.2.3 石英-碳酸鹽階段
形成的礦物以方解石、石英為主,黃鐵礦極少量。一般不形成獨(dú)立礦體。形成溫度較低。
上述三個(gè)階段中,第一、二階段礦化較強(qiáng),是形成金礦體的主要階段。
根據(jù)對(duì)已知金礦床成礦地質(zhì)條件以及成礦規(guī)律分析,為今后區(qū)域上熱液型金礦提供依據(jù),總結(jié)出以下找礦標(biāo)志。
3.3.1 構(gòu)造標(biāo)志
構(gòu)造具有控制巖漿活動(dòng)及導(dǎo)礦、容礦作用,因此北東斷裂及韌性剪切帶分布區(qū)是成礦有利地段,尤其是在韌性剪切帶內(nèi)部或者附近分布的北東向斷裂是找礦的主要方向。
3.3.2 巖漿巖標(biāo)志
巖漿熱液既可以攜帶深部成礦物質(zhì),同時(shí)也有活化、富集圍巖中金元素的作用。因此,中生代巖漿及熱液活動(dòng)所形成的巖脈是找礦標(biāo)志之一。
3.3.3 地層標(biāo)志
新太古代變質(zhì)地層是成礦物質(zhì)的重要來源,例如黑云變粒巖、角閃變粒巖等。因此巖漿巖類巖石的殘留體應(yīng)是尋找金礦體的重要標(biāo)志。
3.3.4 蝕變作用標(biāo)志
已知的金礦體及其圍巖均有不同程度、不同類型的蝕變作用,主要有硅化、黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化等蝕變現(xiàn)象。上述蝕變現(xiàn)象是尋找金礦化的直接標(biāo)志。
3.3.5 砂金標(biāo)志
區(qū)域砂金分布較為廣泛,礦區(qū)內(nèi)的金場(chǎng)村、嚴(yán)官莊村、邴家莊村等附近河流中均有砂金礦點(diǎn)的分布,以往有村民淘金經(jīng)歷。其中金場(chǎng)村、嚴(yán)官莊村砂金點(diǎn)位于已發(fā)現(xiàn)金礦體的下游,應(yīng)為金礦體被剝蝕搬運(yùn)所形成。因此,礦區(qū)內(nèi)的砂金礦點(diǎn)可以作為區(qū)內(nèi)找礦的間接標(biāo)志。
金場(chǎng)金礦床位于沂水-湯頭斷裂的下盤的沂沭斷裂帶汞丹山凸起中段,受沂水-湯頭斷裂控制作用較為明顯,汞丹山凸起中已發(fā)現(xiàn)多處金礦床(點(diǎn)),區(qū)域成礦條件良好。
礦區(qū)分布有1:20 萬(wàn)化探Au、Cu、Hg、Cr、Ni等元素的組合異常、1:20 萬(wàn)單樣分析Au 元素化探異常及1:20 萬(wàn)Ⅰ級(jí)金重砂異常,部分異常具濃集中心明顯,濃度分帶清楚,區(qū)域上已發(fā)現(xiàn)的金礦體和金礦點(diǎn)與化探、重砂異常套合較好,化探、重砂異常多為礦致異常。因此,礦區(qū)成礦前景較好。