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山東省乳山市宋家莊金礦床地質特征研究

2017-03-15 02:44尹升李金濤唐存華宮隆吉
山東國土資源 2017年2期
關鍵詞:黃鐵礦石英礦石

尹升,李金濤,唐存華,宮隆吉

(1.山東省第三地質礦產勘查院,山東 煙臺 264004;2.山東金洲礦業集團有限公司,山東 乳山 264501)

山東省乳山市宋家莊金礦床地質特征研究

尹升1,李金濤1,唐存華1,宮隆吉2

(1.山東省第三地質礦產勘查院,山東 煙臺 264004;2.山東金洲礦業集團有限公司,山東 乳山 264501)

山東省乳山市宋家莊金礦區位于牟平-乳山金礦帶中南部,受青虎山-唐家溝斷裂及次級斷裂構造和中生代玲瓏花崗巖的共同控制,礦體賦存于NNE向斷裂構造中,礦體的頂、底板圍巖為含金硅化花崗碎裂巖。礦床成因類型為中溫熱液充填型金礦床。根據礦床地質特征,通過對礦體特征、礦石質量、圍巖蝕變及礦床成因等方面的研究,總結其成礦規律,受斷裂構造控制的熱液型金礦床,一般具有延深大于延長的特點,該區深部找礦潛力較大,對青虎山-唐家溝斷裂及次級斷裂中找礦具有一定的指導意義。

金礦床;地質特征;成礦規律;找礦標志;山東乳山

山東省乳山市宋家莊金礦床位于乳山市區北西約12km,礦區處于牟乳成礦帶中部,區內NNE向控礦構造發育,礦床勘查類型為Ⅱ類。山東省第三地質礦產勘查院采用地質測量、槽探、鉆探等工作方法,對乳山市宋家莊礦區金礦進行了野外詳查工作,提交了詳查報告,新增金資源儲量(111b)+(332)+(333)礦石量141萬t,金金屬量4358kg。該文根據當前所獲取的地質資料,對其礦床地質特征進行綜合分析研究,對礦床深部及外圍探礦具有重要的指導意義[1]。

1 成礦地質背景

1—新生界第四系;2—中生界萊陽群;3—古元古界荊山群;4—中生代玲瓏序列;5—主斷裂;6:—一般斷裂;7—金礦床及礦(化)點

宋家莊礦區內地層簡單,斷裂構造和侵入巖發育(圖1)①山東省第三地質礦產勘查院,山東省乳山市宋家莊礦區金礦詳查報告,2012年5月。[2]。區內地層為古元古界荊山群及在溝谷、低洼地帶、現代河流兩側分布的新生代第四紀地層。其大地構造位置屬于蘇魯造山帶(Ⅰ級)膠南-威海隆起(Ⅱ級)威海隆起區(Ⅲ級)昆崳山-乳山凸起(Ⅴ級)的西部[3]。宋家莊礦區西鄰牟平-即墨斷裂帶,位于牟乳金成礦帶中部[4]。青虎山-唐家溝斷裂的南延地段,全長8.5km,在區內長約3km,寬1.20~35.00m,總體走向2°~15°,傾向SE,傾角55°~80°。局部構造面具波狀彎曲,顯壓扭性。斷裂帶內及兩側普遍發育蝕變和礦化,形成了西直格莊、水道、山前、唐家溝、湘溝、周格莊等大中小型金礦床。青虎山-唐家溝斷裂是區內主要控礦構造,金礦體賦存于該斷裂及次級斷裂的破碎蝕變帶中[5]。礦區內巖漿巖為中生代侏羅紀燕山早期玲瓏序列九曲單元弱片麻狀細中粒含石榴二長花崗巖,脈巖發育,主要有閃長玢巖、煌斑巖、花崗斑巖、石英脈等。

2 礦區地質特征

2.1地層

區內出露地層簡單,主要為古元古界荊山群,在礦區西部出露。出露巖性主要有白云質大理巖夾透輝大理巖、黑云斜長片麻巖、長石石英巖夾含石墨黑云變粒巖、大理巖。另在溝谷、低洼地帶、現代河流兩側分布有新生代第四紀地層。

2.2構造

區內主要發育NNE向、NE向及NW向脆性斷裂。

2.2.1NNE向斷裂

F1,F2斷裂:其中規模較大的為F1斷裂,幾乎貫穿礦區的南北,位于東柳家村至湘溝村西一帶,為礦區的主要控礦構造(圖2)*地質礦產部,安家桐、沈昆、趙志高等,山東牟平-乳山地區金礦控礦條件的研究,1987年。。出露長度約3km,寬1.20~35.00m,總體走向2°~15°,傾向SE,傾角55°~80°;帶內見硅化絹英巖化花崗質碎裂巖,構造角礫巖、斷層泥及擠壓透鏡體,并充填煌斑巖,見有褐鐵礦化、黃鐵礦化、硅化、絹云母化等;局部構造面具波狀彎曲,顯壓扭性。該組斷裂最為發育,金礦體賦存于F1斷裂及與其平行的斷裂中[6]。

1—灰黃色含礫混粒砂、砂礫層、中細砂 ;2—黑云斜長片麻巖夾含石墨黑云變粒巖;3—弱片麻狀細中粒含石榴二長花崗巖;4—變輝石橄欖巖(滑石化蛇紋巖);5—閃長玢巖脈 ;6—煌斑巖;7—花崗斑巖;8—金礦體及編號 ; 9—絹英巖化花崗碎裂巖帶及編號;10—斷裂及編號;11—產狀;12—地質界線

2.2.2NE向斷裂

F3斷裂:區內該組斷裂較為發育,主要分布在礦區的西北部及東南部(圖2),出露長度數百米至數千米,寬幾十厘米至幾十米不等。走向45°~52°,傾向SE,傾角65°~75°,帶內見絹英巖化花崗質碎裂巖,角礫巖、斷層泥及擠壓透鏡體,并充填石英脈及煌斑巖,見有褐鐵礦化、黃鐵礦化、絹云母化等;局部構造面具波狀彎曲,顯壓扭性。其中一部分被脈巖充填,生成時代較晚,切割NNE向斷裂,對礦體起破壞作用。

2.2.3NW向斷裂

區內該組斷裂不太發育,主要有F4斷裂,分布在礦區的南部(圖2),出露長度約550m,寬幾十厘米至幾米不等。走向295°~310°,傾向SW,傾角72°,帶內發育絹英巖化花崗質碎裂巖,斷層泥及充填的石英脈及煌斑巖,見有褐鐵礦化、絹云母化、高嶺土化等,顯壓扭性。

2.3巖漿巖

區內侵入巖出露廣泛,主要為中生代玲瓏序列九曲單元中弱片麻狀細中粒含石榴二長花崗巖、零星出露的中元古代海陽所序列通海單元中變輝石橄欖巖、老黃山單元中變輝長巖。九曲單元為主要賦礦圍巖。礦區內中生代脈巖較為發育,主要有閃長玢巖、煌斑巖、花崗斑巖、石英脈等,多呈NE向展布,往往與斷裂構造相伴產生。

3 礦床地質特征

3.1礦體特征

礦區內圈定金礦體6個,其中Ⅰ-1,Ⅰ-2礦體規模較大,為主要礦體;其他為零星小礦體(表1)。

表1 宋家莊礦區礦體特征

1—含礫砂質土; 2—黑云斜長片麻巖 ;3—二長花崗巖 ;4—花崗斑巖; 5—絹英巖化碎裂狀二長花崗巖;6—硅化碎裂狀二長花崗巖;7—鉆孔及編號;8—礦體編號

Ⅰ-1號礦體為礦區主要礦體,賦存于NNE向斷裂中。礦體控制長度約300m,寬0.39~8.03m,最大斜深260m,賦存于+100m~-220m標高間。礦體呈透鏡狀、脈狀,沿走向及傾向呈舒緩波狀,具分支復合現象(圖3)。礦體走向3°~10°,傾向E,傾角50°~75°。厚度0.36~7.50m,平均厚度2.13m,厚度變化系數為73%,屬厚度穩定礦體。礦體中單樣品金品位最低為1.00×10-6,最高為150.11×10-6,平均品位3.55×10-6,品位變化系數為91%,屬有用組分分布均勻礦體。

Ⅰ-2號礦體為礦區主要礦體,賦存于NNE向斷裂中,位于Ⅰ-1號礦體之下,與Ⅰ-1號礦體間存在60~110m(垂直距離)的無礦間隔,為一盲礦體。礦體長約400m,寬1.03~6.62m,控制最大斜深370m,賦存于-98m~-585m標高間,呈透鏡狀、脈狀,沿走向及傾向呈舒緩波狀,具分支復合現象,深部未封閉(圖4)。礦體走向3°~10°,傾向E,傾角52°~70°。厚度0.81~6.22m,平均厚度2.59m,厚度變化系數為85%,屬厚度較穩定礦體。礦體中單樣品金品位最低為1.00×10-6,最高為11.70×10-6,平均品位2.92×10-6,品位變化系數為97%,屬有用組分分布均勻礦體。

1—含礫砂質土 ;2—黑云斜長片麻巖; 3—二長花崗巖;4—斜長角閃巖 ;5—煌斑巖;6—絹英巖化二長花崗巖;7—硅化碎裂狀花崗巖;8—硅化絹英巖化二長花崗巖;9—鉆孔及編號;10—礦體編號

3.2礦石特征

3.2.1礦石結構構造

礦石結構以半自形—他形粒狀結構、碎裂結構、填隙結構為主,次為交代結構、包含結構。礦石構造有致密塊狀、角礫狀、浸染狀、脈狀、團塊狀、蜂窩狀構造。主要為浸染狀構造和脈狀構造。

3.2.2礦石物質組成

礦石礦物成分較簡單,貴金屬礦物主要為金礦物,金屬礦物主要為黃鐵礦,其次為黃銅礦、磁黃鐵礦,少量方鉛礦、閃鋅礦、褐鐵礦、輝鉬礦、磁鐵礦等。非金屬礦物為斜長石、鉀長石、石英、黑云母,少量方解石、角閃石、絹云母、綠泥石、長石和碳酸鹽類礦物,多數重結晶為絹云母和方解石等。

礦石中金屬礦物含量約3%~30%,最高可達70%~75%。主要為黃鐵礦,其次為黃銅礦、磁黃鐵礦,少量方鉛礦、閃鋅礦、褐鐵礦、輝鉬礦、磁鐵礦等。礦石主要有用組分為金,伴生有益組分為銀、銅、硫。礦石中Au平均品位3.08×10-6,Ag平均品位4.21×10-6,Cu平均品位0.14%,S平均品位4.56%。

金礦物為自然金,以細粒金為主,金礦物呈角粒狀交代黃銅礦,為晶隙金(圖5a)。

黃鐵礦是礦物中最主要的金屬礦物,銅黃—淺黃白色,呈八面體、立方體,半自形、他形粒狀,大小一般0.05~0.5mm,部分0.5~1mm,少數1~3mm,星散狀分布。含量一般3%~25%,最高可達75%。常見網狀裂隙,沿裂隙有黃銅礦(圖5b)。

a—金礦物呈角粒狀交代黃銅礦;b—黃鐵礦裂隙中充填黃銅礦

石英為最主要的脈石礦物,也是重要的載金礦物,他形粒狀,部分似砂狀。大小一般0.1~0.2mm,部分0.2~0.5mm,定向分布。波狀消光強烈,局部見帶狀消光。礦物含量20%~34%。

3.2.3礦石類型

礦石自然類型可分為氧化礦石、混合礦石和原生礦石。根據礦物組合及蝕變類型可分為黃鐵礦化硅化花崗質碎裂巖型、黃鐵礦化絹英巖化碎裂巖型、黃鐵礦化絹英巖化二長花崗巖型,是該區主要的礦石類型。

3.2.4礦體圍巖蝕變

金礦床賦存于大斷裂蝕變帶中,其兩側圍巖受動力及熱液作用均具有不同程度的蝕變。礦體的頂、底板圍巖為絹英巖化花崗巖或絹英巖化碎裂巖。蝕變帶之外上、下盤巖石,分別為玲瓏序列九曲單元弱片麻狀細中粒含石榴二長花崗巖和煌斑巖脈[7]。

4 找礦標志

宋家莊礦床各礦體均賦存于NNE向斷裂帶內,礦體受構造控制的特點尤為明顯。礦化富集規律與找礦標志有:①規模較大的區域性斷裂(如F1)中,礦體規模較大,連續性好;②礦體一般位于主斷裂面下盤的蝕變巖中;③礦體的厚度和品位與礦脈的蝕變強度關系較密切,礦脈中硅化、黃鐵礦化和多金屬硫化物富集的地段,往往形成厚度大、品位高的礦體;④礦脈中的礦體沿傾向具有尖滅再現的特點;⑤硅化、絹英巖化、黃鐵礦化(褐鐵礦化)等蝕變是尋找金礦的找礦標志,其蝕變強度往往指示著礦化的強弱,這些蝕變常呈灰綠色、褐紅色等,地表易于識別,但同時也極易風化[8]。

5 礦床成因

5.1成礦階段的劃分

按照礦物共生組合及生成順序,將成礦階段劃分為4個階段[9-10]。

(1)黃鐵礦-石英階段:以黃鐵礦化石英脈形式產出,主要組成礦物為石英、黃鐵礦。黃鐵礦呈中—細粒,自形—半自形粒狀,具碎裂結構,裂隙發育。其集合體呈斑點狀、浸染狀、團塊狀分布。石英呈灰色,半自形—他形,呈粒狀、集合體狀,裂隙發育。該階段形成的黃鐵礦石英脈沿斷裂構造主裂面發育,部分以細脈狀充填于圍巖裂隙中。

(2)金-石英-黃鐵礦階段:該階段礦物組合為黃鐵礦、石英、金礦物等。黃鐵礦細粒,自形—半自形粒狀,呈浸染狀、團塊狀、脈狀分布。石英呈灰色,半自形—他形,呈粒狀、集合體狀。礦化作用表現為構造帶中巖石普遍蝕變,黃鐵礦呈脈狀、浸染狀、團塊狀、條帶狀分布于先期黃鐵礦石英脈裂隙及蝕變巖中,其礦化規模大于黃鐵礦—石英階段。

(3)金-石英-多金屬硫化物階段:該階段礦物成分復雜,主要為石英、黃鐵礦、黃銅礦,次要礦物為方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦等,是金的主要成礦階段。

(4)碳酸鹽階段:是晚期礦化階段,生成礦物為方解石、綠泥石。碳酸鹽礦物多呈細脈狀產出,表現為乳白色方解石脈呈短脈狀充填于礦石及圍巖中;綠泥石則出現在成礦期后構造裂隙中。該階段標志著金礦化的結束。

5.2成礦過程

古元古代時期,受基底EW向斷裂影響,礦區處于EW向裂陷槽,沉積了一套碎屑巖、碳酸鹽類夾火山巖的冒地槽型沉積,局部見基性、酸性花崗巖侵入,并經受高角閃巖相變質作用,形成含金豐度值較高的變質巖石,構成了金的原始礦源層。新元古代南華期—中生代燕山早期發生了大面積巖漿侵位,重熔了部分荊山群變質地層。在上述礦源層中金、銀、銅等成礦組分溶離進入熱液,形成了含礦熱液[11]。

燕山運動早期,形成了以唐家溝斷裂帶為主的左行壓扭性NNE向開放性構造體系。這一開放性體系形成時產生的壓力降低,為成礦熱液由深部向淺部的運移創造了條件。繼承性的左行壓扭性構造活動,形成了礦床Ⅰ號礦化蝕變帶等偏張性斷裂破碎帶。為成礦熱液的充填提供了有利場所。成礦熱液沿主斷裂構造運移,進而充填于偏張性開闊的低壓空間,對破碎帶內的巖石進行了廣泛的蝕變、交代作用。成礦熱液經歷了高—中—低溫的變化,其壓力、酸堿度等也不斷發生變化,當演化至中低溫、弱堿性至中性,熱液上升到氧化環境變化的條件下,金元素開始沉淀,形成金礦體。根據宋家莊金礦床控礦條件和礦床特征的分析研究,礦床屬于與花崗巖在成因上相關的中溫熱液充填交代型金礦床[12-14]。

6 結論

(1)宋家莊金礦床受構造-巖漿作用的共同控制。NNE向展布的青虎山-唐家溝斷裂及次級斷裂是區內礦床主要控礦構造,多期次巖漿活動有利于成礦熱液的富集。

(2)金礦體主要產于構造的上下盤與花崗巖及脈巖煌斑巖接觸帶附近,為黃鐵硅化花崗碎裂巖,為含金硅化碎裂巖型金礦。

(3)金礦體呈NNE向延伸,傾向NE,具有膨脹夾縮,尖滅再現,分支復合的特點。

(4)Ⅰ-2號礦體深部向南測伏,并未封閉極有可能深部再出現富集帶,走向和傾向都具有較好的找礦前景。

宋家莊金礦體的地質特征,對青虎山-唐家溝斷裂及次級斷裂中金礦體的展布具有一定的找礦指導意義。在牟-乳成礦帶中南部金礦的勘查產生了較強的指導與參考作用,為礦山企業的發展提供了可供開采利用的礦產資源,產生了較好的社會效益。

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Study on Geological Characteristics of Songjiazhuang Gold Deposit in Rushan City of Shandong Province

YIN Sheng1,LI Jintao1, TANG Cunhua1, GONG Longji2

( 1.No.3 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources, Shandong Yantai 264004, China;2.Shandong Jinzhou Mining Limited Corporation, Shandong Rushan 264501, China)

Songjiazhuang gold deposit locates in south and central part of Muping-Rushan gold belt. It is controlled by Qinghushan-Tangjiagou fault belt, its secondary faults and Mesozoic Linglong granites. Orebodies occurred in fault belt with the trend of NNE. Country rocks in its roof and floor are gold-bearing silicified granitic cataclasites. The deposit belongs to mesothermal filling type gold deposit. According to geological characteristics of this deposit, through study on characteristics of ore bodies, ore quality, alteration and origin of this deposit, metallogenic regularity has been summarized, and prospecting potential has been evaluated.

Songjiazhang gold deposit; geological characterisitcs; metallogenic regularity; prospecting indicatorsl potential evaluation; Rushan city; Shandong province

2016-07-25;

2017-01-06;編輯:曹麗麗

尹升(1982—),男,山東棗莊人,工程師,主要從事地質礦產資源勘查工作;E-mail:yinsheng68@163.com

P618.51

A

尹升,李金濤,唐存華,等.山東省乳山市宋家莊金礦床地質特征研究[J].山東國土資源,2017,33(2):28-33.YIN Sheng,LI Jintao, TANG Cunhua, etc.Study on Geological Characteristics of Songjiazhuang Gold Deposit in Rushan City of Shandong Province[J].Shandong Land and Resources, 2017,33(2):28-33.

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