山東招平斷裂構造解析及控礦規律總結

王吉祥，張 勛，王要善，許彥會，姜曉磊，王承璨

(山東黃金集團蓬萊礦業有限公司，山東 煙臺 265615)

0 引言

招平斷裂是膠東地區主要的控礦斷裂構造之一，該斷裂南起平度北至招遠，全長約100 km，波及寬度范圍700～5 000 m。招平斷裂帶中先后探明了玲瓏臺上金礦、夏甸金礦、曹家洼金礦、大尹格莊金礦等多個較大規模的金礦床，近年來在該斷裂深部及外圍的地質找礦中又取得了新的進展和突破[1]。

1 招平斷裂構造簡介

招平斷裂發育破頭青斷裂、九曲蔣家斷裂與玲瓏斷裂三條Ⅰ級構造。其中破頭青斷裂和九曲蔣家斷裂分別形成于成礦期和成礦前，是規模較大的控礦構造帶，玲瓏斷裂為成礦后形成的斷裂構造帶，切割礦體及礦脈[2]。

1)破頭青斷裂帶。該斷裂帶全長22 km、寬度250～340 m，走向NE60°～70°，傾向SE，傾角40°左右。斷裂帶內構造巖為碎裂狀花崗巖、糜棱巖。破頭青斷裂主裂面分布厚度為0.1～0.2 m的斷層泥，具有多次構造活動特征，蝕變礦化明顯。

2)九曲蔣家斷裂。該斷裂是玲瓏礦田主要的控礦、容礦構造。斷裂產出于礦田東部，走向NNE30°，傾向NE，傾角30°～60°，主裂面向南切割破頭青斷裂帶，形成寬度為400～600 m的構造破碎帶。

3)玲瓏斷裂。該斷裂是一條呈NNE走向的區域性斷裂構造，長4.6 km，寬50～150 m左右。山東某金礦在-50 m中段與-270 m中段的主運大巷穿過玲瓏斷裂，揭露該斷裂的傾角為60°左右，且可見20～30 cm的斷層泥，斷裂附近發育硅化、綠泥石化等蝕變，甚至發生礦化。

2 招平斷裂構造解析

2.1 構造分帶解析

依據巖礦的裂隙發育程度對招平斷裂構造進行分帶，由主斷裂面向下盤總體劃分為斷層泥、黃鐵絹英巖帶、硅化碎裂巖帶、鉀化碎裂巖帶。

1)斷層泥帶。主斷面斷層泥寬約30 cm左右，呈淺灰色，有球狀石英顆粒發育，石英角礫約占1%，磨圓度較好。

2)黃鐵絹英巖帶。寬度達80余米，基本無花崗結構，見有細脈狀、浸染狀黃鐵礦發育，硅化較強，石英含量50%～60%，鉀長石顆粒大小為1 cm左右，黃鐵礦為灰黑色，顆粒大小小于1 mm。蝕變巖型金礦體主要發育于黃鐵絹英帶內[3]。

3)硅化碎裂花崗巖帶。局部可見少量浸染狀黃鐵礦，石英顆粒變大，見大塊石英，巖石呈花崗結構，巖石中鉀長石含量增多，約占50%～60%，黃鐵礦含量減少。

4)鉀化裂隙帶。鉀化裂隙帶和弱鉀化稀疏裂隙帶是遠離主斷裂的構造蝕變變帶，鉀化蝕變沿裂隙呈網脈狀，裂隙中間的巖塊大都保持花崗巖的成分及結構。

2.2 成礦多期次構造發育解析

招平斷裂構造分為成礦前斷裂、成礦期斷裂和成礦后期斷裂。

成礦前斷裂：多為NEE、NE向斷裂，主要表現為控制脈巖發育的張性斷裂構造，大都被礦脈切割，部分與礦脈在空間上相伴隨，與礦脈接觸的部位發生強烈蝕變或退色現象?？刂苽ゾr脈、閃長玢巖脈、部分閃長巖的侵入與就位，礦脈與這些巖脈的接觸界線清晰，總體上呈鋸齒狀。另外，成礦前形成的花崗巖與圍巖的接觸帶構造是招平斷裂生成、發育、發展、演化的基礎。

成礦期斷裂：礦田成礦期的斷裂構造主要具備以下兩個方面特征：①NNE向、NE或NEE向延伸；②斷裂構造帶的中心部位大都出現黃鐵礦石英脈，即使局部沒有石英脈發育，在斷裂構造的延伸或延深方向出現黃鐵礦石英脈，并且其兩側次級構造帶及構造裂隙發育硅化、絹云巖化和鉀化蝕變巖，蝕變帶的水平寬度規模常是石英脈型金礦體的幾倍[4]。

成礦后期斷裂：成礦后斷裂構造規模較大的為順礦體連續發育的斷層泥，另有一些規模較小的斷層泥，與數量眾多的小型斷裂及裂隙，尤其是成礦后脈巖構造，其寬度達數十米以上，常將礦體錯斷十幾米，對礦體、礦脈的完整性及延伸產生較大影響。

2.3 成礦構造應力分析

區域構造應力場方向控制斷裂構造延伸方向和斷裂構造的組合形式，成礦構造應力場三軸主應力的方向與構造的組合形式有非常密切的關系，開展構造應力場分析，最主要的是確定三軸主應力的方向[5]。

以山東某金礦117#脈帶為例，在該礦-420 m水平中段選擇構造相對發育的區域，尤其是共軛節理發育區段進行構造要素的測量，表明招平斷裂下盤的蝕變帶內，節理密集發育，具有蝕變的成礦期共軛節理。通過吳氏網進行投影，并對三軸主壓應力的方向進行極密投影，見圖1～3。這表明招平斷裂最大主壓應力大都集中于傾角較陡的部位，而最小主壓應力大都呈NW-SE向，而且傾角較小，一盤小于20°，中間主壓應力方向呈NE-SW向。這說明在成礦期的最大主壓應力是近垂向的，表現在構造活動過程中，是垂向擠壓，NW-SE向伸展。招平斷裂在成礦期表現為正斷層特點，控制石英脈型金礦的次級斷裂構造部分為NNE向、NE向、NEE向的張性、張扭性斷裂，構造控制石英脈型金礦的形成與分布[6]。

圖1 -420 m中段最大主壓應力極密圖

圖2 -420 m中段中間主壓應力極密圖

圖3 -420 m中段最小主壓應力極密圖

2.4 構造應力場演化

成礦前：成礦前構造活動主要劃分兩個階段，早階段為南北向擠壓(見表1)，形成近東西向的棲霞復背斜。由于后期多次構造活動及構造作用改造，E-W或NEE-SWW向構造保留的較少，如一些韌性剪切帶，褶皺構造等。韌性剪切帶主要以小規模糜棱巖條帶形式殘存于斷裂帶。

表1 該構造成礦階段及其特征

成礦期：由于NW-SE擠壓，使早期韌性剪切帶發生脆性疊加變形，產生如破頭青斷裂下盤的控礦斷裂，使剪切帶內的巖石發生強烈的破碎、碎裂，區域上顯示為NNE向右行張剪、NEE向左行張剪性質。在區域上，構造地殼抬升、巖漿冷卻，區域伸展作用呈NW-SE向，淺表平面表現為NE-SW向構造擠壓，三山島斷裂、招平斷裂、焦家斷裂以正斷層形式發育，形成鏟式斷裂構造[7]。

成礦后：該期構造主要為NNE向、NE向、NW向和近E-W向脆性斷裂，其中NW向和近E-W向構造作為新生斷裂，對NNE向、NE向兩組斷裂進行擠壓再造，造成區域主壓應力方向轉換為NW-SE向擠壓、NNE向結構面左行滑移，切割礦體。

3 構造控礦規律

3.1 構造形式對礦床的控制

依據斷裂構造的幾何形態與構造組合形式，招平斷裂控礦構造模式主要表現為雁列式構造。以山東某金礦礦田控礦構造模式為例，171#脈帶發育的工業金礦體雁行排列在平面有左滅右現的右斜列和右滅左現的左斜列兩種形式，207#帶、208#脈帶發育的工業礦體屬右滅左現的左斜列，171#脈帶內發育的工業礦體屬左滅右現的右斜列。雁列式構造不僅表現在單礦體之間，而且也表現在礦脈帶與礦脈帶之間，在礦田9#脈帶、5#脈帶、10#脈帶、175#脈帶、176#脈帶、207#脈帶、208#脈帶在剖面上表現為雁列式分布。隨著向南東方向，這些脈帶的賦存在呈雁列式深度逐漸增加(見圖4)。

1-太古宇膠東群；2-花崗巖；3-花崗閃長巖；4-鉀化及絹云化花崗巖；5-斷裂及運動方向；6-破碎蝕變巖型金礦體；7-石英脈型金礦體圖4 山東某金礦礦田控礦構造示意圖

3.2 礦化富集規律

招平斷裂主控的膠東地區金礦成礦作用基本類似，主要是由深部的巖漿活動引起的，礦化富集規律以山東某金礦171#脈帶為例進行說明。賦礦圍巖主要由玲瓏似片麻狀花崗巖和灤家河黑云母二花崗巖組成，大都是燕山期形成的；從巖石與構造的關系及玲瓏花崗巖的蝕變特征方面分析，171#脈金的成礦作用是發生于玲瓏花崗巖之后；礦區的礦石礦物組成顯示礦石中石英及金屬硫化物的含量較多；礦區發育的花崗巖類巖石含有較大比例石英[8]?？傮w的礦化富集規律如下：

1)金礦化的強弱與構造的性質及巖石破碎蝕變程度有關?？氐V構造愈明顯，規模愈大，巖石愈破碎，礦化愈強，反之則礦化較弱。

2)在空間上，金礦化的強弱似乎與煌斑巖脈發育程度有關，在巖脈的兩側，金礦化較強?？刂苹桶邘r脈發育的斷裂構造在發育過程中復合了控礦斷裂構造，煌斑巖脈的侵入是由下部沿控礦斷裂構造上升，說明控礦斷裂構造向深部延伸較大，控制了煌斑巖脈的侵入。

3)容礦斷裂帶內，張扭或張性的地段金礦化較好。

4)金屬硫化物的含量越高，礦物種類越多，成礦階段越復雜，金的富集程度越高。

5)兩組不同方向構造的交匯部位，產狀變化部位、膨大部位，容易形成富礦體。

3.3 構造控礦模型

招平斷裂及其下盤的次一級的張性、張扭性斷裂構造，由于斷裂構造的規模和力學性質不同，形成不同規模和不同類型的控礦空間；招平斷裂屬壓扭性結構面，賦存黃鐵礦碎裂蝕變巖型金礦體，其下盤的多條次級斷裂構造屬張性、張扭性結構面，富集黃鐵礦石英脈型金礦體。平面上，兩類礦體走向大致平行；剖面上，傾向相反或相近。

招平斷裂及其下盤次斷裂構造組成的多組、多方向、多級次、多力學性質斷裂構造控礦是該構造區域金礦田發育的主要控礦構造特征，在空間上呈分支、復合或網格狀分布；淺部礦體尖滅后，在其下盤會發育一條較陡的控礦斷裂，控制另一條石英脈型金礦體。

通過分析山東某金礦礦體表明，礦體具有分段富集規律，在平面和剖面上存在無礦間隔。平面上，NNE向控礦斷裂構造走向變大時，礦化較好；NEE向控礦斷裂構造走向變小時，礦化較好。剖面上，控礦斷裂構造傾角變陡時，礦化變強；變緩時，礦化變弱。從控礦圍巖、構造控礦、蝕變礦化、成礦作用、成礦物質來源等方面綜合分析，該金礦圍巖深部仍是以花崗巖為主，控礦斷裂呈現向深度變緩、收斂的特點，在構造組合以雁列式為主。成礦物質主要來源于深部的巖漿熱液活動，隨深度的增加，下部礦化將呈現由石英脈金礦逐漸向以細網脈狀、微細浸染型礦化轉化。

4 預測方法及找礦效果

4.1 找礦標志

1)構造標志。斷裂構造的存在是成礦作用發生的主要因素之一，要準確判斷斷裂構造與成礦時間的關系和空間關系，成礦期的斷裂構造帶具有有利的成礦空間，控制礦體的分布與賦存。礦脈的礦化-構造-蝕變具有分帶性，礦化強度與構造強度、蝕變強度對應變化，隨著由控礦斷裂的主裂面至遠離主裂面，構造變形強度由強變弱，蝕變強度由強變弱，礦化強度也由強變弱。礦化-構造-蝕變分帶作為找礦的良好標志，強烈的構造破碎和蝕變區域，是找礦的重點靶區。山東該金礦171#脈構造蝕變巖帶水平厚度大，形成的次級斷裂構造多，礦體分布范圍廣，下盤1 000 m范圍內是NNE向控礦斷裂的發育部位，發育多條NNE向次級礦脈，構造蝕變帶內，礦體存在分段富集的規律，是典型的找礦標志。

2)蝕變標志。圍巖蝕變是成礦物質、成礦流體與流經的圍巖發生水巖反應而保存下來的巖石信息，是找尋金礦體的最直接標志，蝕變巖帶的規模大小反映該部位成礦作用的強弱，較大規模的蝕變巖帶常是賦存厚大金礦體的外圍特征。山東該金礦171#脈在下盤50～200 m的硅化、絹云巖化帶內有多條規模較小的礦體或礦化帶，是找礦重點區域；斷層泥的上盤具有分支礦脈，雖然分支礦脈向上延伸不太大，但可能形成多個富礦體。

3)礦物學標志。多金屬硫化物是金元素和金礦物的主要載體，金屬硫化物聚集的部位金元素的含量就比較高，出現富礦體的概率也高。因而，多金屬硫化物發育的部位，常是金礦找礦的重點靶區，富含黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦等多金屬硫化物，是找尋金礦體的重要標志。

4.2 找礦效果

根據招平斷裂構造解析及控礦規律，在山東某金礦117#脈帶開展地質探礦工作，重點靶區為下盤1 000 m范圍內礦化-構造-蝕變帶。通過在-260 m至-660 m中段投入坑探工程，探明走向長185 m、垂向高度450 m、均厚14.5 m的礦體，新增金資源量礦石量277.7萬t，金屬量5 138 kg。

5 結語

通過對該斷裂帶構造解析，得出招平斷裂構造的礦化富集規律、構造控礦模型，分析表明：招平斷裂作為膠東地區主要的控礦斷裂構造，其主要特征表現為以NEE向斷裂構造為主、多組多方向多級次多力學性質斷裂構造；招平斷裂的主要找礦標志為礦化-構造-蝕變分帶，在山東黃金某礦171#脈帶開展找礦工作，探明金資源量礦石量277.7萬t，金屬量5 138 kg。