招远两涧地区金矿特征及成矿规律探讨

2014-03-26 03:27朱文丰
吉林地质 2014年2期
关键词:号脉英岩矿脉

朱文丰

山东省地质测绘院,山东 济南 250002

招远两涧地区位于招远市九曲村北部的南仁涧和北仁涧之间,地处玲珑金矿田的东北边部,东风矿床的西侧。玲珑金矿田控矿因素主要为断裂构造,分为两组:NNE向断裂和NE向断裂。矿田Ⅰ级断裂有三个—招平断裂(呈NNE向)、破头青断裂(呈NE向)及成矿后期的玲珑断裂。招平断裂带可分南北二段,南段—潘家至南高顶,该段招平断裂带与破头青断裂复合。北段—南高顶至大磨曲家,即东风矿床范围,F207断裂是东风矿床的主要控矿和容矿构造。本区即位于F207断裂的下盘,在其北西方向距该断裂0.5 km。

本区分布金矿脉众多,主要有36、25、23、22、9、28、27、26、209、510号等10条矿脉,沿矿脉的走向北东方向,矿体逐渐尖灭。该区自20世纪30年代开始采矿延续至今,多以民采为主,地表已为采空区,现采矿标高在-300m左右。根据了解的矿山资料,分析总结该区的成矿规律。

1 矿区地质概况

1.1 地层

本区出露地层主要为胶东岩群。在玲珑岩体内呈包体残存,包体大小不等,形态多不规则。主要岩性为黑云变粒岩、斜长角闪岩、黑云斜长片岩等。含金丰度值为(1~3)×10-9。胶东岩群是重要的矿源层之一。

1.2 构造

区内发育的F10、F510断裂为Ⅱ级断裂构造。F10在本区南东部经过,力学性质属压扭性,具多期活动特征,规模较大,局部地段含矿,矿体规模较小。F510为隐伏断裂,向上与F10断裂交汇终止,交汇点距地表100m。断裂总体走向北东21°,倾向NW,倾角35°~50°。断裂长500m,宽20~50m。断裂产状与该区应力场的主压应力轴产状相近。根据207号、510号脉的地质特征推断,F207以压扭性为主,见断层面、断层泥、压扭性构造角砾岩;F510为张扭性逆断层,以张扭性角砾岩、碎裂状蚀变岩为主,充填侵入的黄铁矿细脉倾向与矿脉总体倾向相反。两条断裂为同一应力场作用的结果,但F207号脉具有多期活动、规模较大的特征,F501只是其中一次构造运动的产物,规模较小,其成矿期次也是207号脉多期成矿中的一次。F510是本区主要的容矿构造。

本区Ⅲ级构造发育,分为NE向和NS向两组(见图1)。NS向断裂主要有F23、F28、F26,该组断裂规模较小,长度50~200m,宽1.0~2.5m,含小规模的矿体。NE向断裂在本区规模较大,控制着主矿体的空间赋存位置。包括F36、F25、F209、F27,其中F36、F209规模最大,F36位于本区的西部,在本区出露长度1.5 km,破碎带宽10~50m,有宽0.60m的断层泥,构造岩为碎裂岩、碎裂状花岗岩,力学性质具有压扭性和张扭性,具有多期活动的特点。F209位于本区的中部,纵贯全区,破碎带长2.0 km,宽5~20m不等。该断裂倾向SE,倾角变化较大,在36°~80°之间,具有南陡北缓,上陡下缓的特征。构造岩由糜棱岩、碎裂岩、碎裂状花岗岩组成。力学性质具有压扭性和张扭性。

图1 招远市两涧矿区地形地质图Fig.1 Topographic and geologicmap of Liangjianmining area, Zhaoyuan City

本区断裂构造既是导矿构造,又是容矿构造。断裂构造控制着矿体的规模和产状。附图以表示矿脉为主,断裂构造为单独表示。

1.3 岩浆岩及脉岩

矿区内花岗岩类广布,为玲珑超单元九曲单元,是玲珑岩体的主要组成部分。矿区内脉岩发育。主要有伟晶岩、细晶岩、花岗斑岩、闪长岩、闪长玢岩、煌斑岩、辉绿岩。可分为成矿前、成矿期、成矿后三期。

图2 两涧矿区第37勘探线地质剖面图Fig.2 Geological pro fi le of No.37 exploratory line of Liangjianmining area

2 矿脉、矿体地质特征

2.1 矿脉、矿体地质特征

本区出露的矿脉自西向东主要有36、25、23、22、9、28、27、26、209、510号等10条矿脉,根据矿脉规模及矿石特征主要介绍36、209、510号三条矿脉、矿体的地质特征。

36号脉自玲珑金矿田中部向北东方向延伸到本矿区,在本区长1 500m,宽10~50m,分支复合特征明显,并有2~3条支脉,岩石组合为碎裂状花岗岩、绢英岩化花岗岩、绢英岩化碎裂岩、绢英岩、黄铁绢英岩化碎裂岩等。

36号矿体特征:该脉赋存多个矿体,规模较大的有两个,一个位于19线至23线间,长150m,斜深100m,矿体宽度2~8m,地表品位最高可到19.0×10-6,平均品位8.0×10-6,矿石类型以含金黄铁绢英岩化碎裂岩为主,含金黄铁石英脉为次。另一矿体位于32线至37线间,矿体长200m,宽0.5~1.5m,斜深80m,其中标高500m以上为氧化矿,品位较高最高可达200.0×10-6,平均60.0×10-6;标高500m以下为原生矿,平均品位20.0×10-6。矿石类型主要为含金黄铁矿脉。矿石均为中粗粒结构,浸染状、脉状构造。该脉含矿性较好。

510号脉,该脉南起25线,上部以绢英岩化为主,下部以钾化为主,在-400m标高逐渐尖灭。北部至41线,规模逐步变小,脉体变窄。深部至-500m标高以绢英岩化为主,但蚀变变弱、矿体尖灭。因此510号脉赋存范围为25线至41线,标高在+100~-550m之间。矿脉长640m,最大厚度39m。总体走向NE21°,倾向NW,倾角35°~50°。该矿脉上盘有2~5条分支脉,倾向与之相反(图2 )。该脉由绢英岩化碎裂岩,黄铁绢英岩化碎裂岩,黄铁绢英岩化碎裂状花岗岩、钾化花岗岩及黄铁矿脉组成。以黄铁绢英岩化碎裂岩为主体,各岩性间界线不明显,多呈渐变过渡,黄铁绢英岩中常夹有呈棱角状绢英岩化花岗岩角砾。黄铁矿脉多分布在脉体上下盘附近,宽0.1~3 cm,蚀变以此为界,向外蚀变矿化明显减弱,直至围岩——二长花岗岩。常有闪长岩脉穿切脉体,产状较陡,走向与脉体夹角5°~15°。界限清晰,为后期侵入。矿脉围岩为浅肉红色钾化花岗岩、灰黑色二长花岗岩,边界不清,多为渐变关系。

510号矿体特征:矿体分布在25~40线间,赋存标高+100~-440m,-260m标高以上矿体发育较好,规模较大,向下品位逐渐降低,厚度变薄,至-440m标高,矿体尖灭。矿体长600m,水平厚度0.80~8.08m,平均厚度3.53m,平均品位4.40×10-6,半生组分为银,平均品位35.37×10-6。矿石类型以含金黄铁绢英岩化碎裂岩为主,细粒结构,稀疏浸染状构造、脉状构造。局部地段黄铁矿化钾化花岗岩中亦含矿。矿体与围岩为渐变过渡关系,以取样结果圈定边界,也可根据黄铁矿细脉的宽窄、疏密及黄铁矿的含量初步确定边界。

209号脉,分布于矿区的中东部,是矿区的主要脉体之一。呈NE向纵贯全区,该脉分支复合明显,支脉较多。在南仁涧沟以南,由规模较大的9号脉、22号脉、28号脉组成,南仁涧沟以北归并为209号脉。该脉向北延伸到矿区以外,全长1 800m,矿脉宽8~36m,一般宽10m,矿脉产状变化较大,走向在20°~33°间,总体走向32°,倾向SE,倾角在36°~50°间,在地表出露形态符合“V”字形法则,总体呈舒缓波状形。该脉主要由黄铁绢英岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩,糜棱岩化花岗岩、糜棱岩组成,蚀变略具分带性,从上盘至下盘分别为绢英岩化花岗岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩、黄铁绢英岩、糜棱岩。黄铁绢英岩呈脉状、团块状分布,各岩性间分界不明显,多呈渐变过渡。

在本区南部,在该脉的上部赋存多条矿体,而该脉的下部发现矿体较少。该矿脉0m标高以上未发现矿体,与510号脉相交后,继续向下延伸,黄铁矿化逐渐增强,已达到矿化品位,该脉有待于进一步工作,是本区下一步的找矿方向。

2.2 矿石的矿物成分

组成矿石的矿物有20余种,主要成分为银金矿、黄铁矿、石英、钾长石、绢云母等,其它矿物含量较少或微量,变化较大(见表1)。

2.3 矿石的化学成分

分析结果表明,矿石中主要有益组分为Au,伴生有益组分为Ag、S。

(1)金矿石中金品位变化范围(0.5~214.3)×10-6,一般在(2.0~15.0)×10-6之间,金的品位与硫化物含量呈正相关关系,当矿石中含多种硫化物时,金品位明显偏高。

(2)银:矿石中普遍含银,单样最高银品位1 528.5×10-6,不同的矿体变化较大,一般在(8.0~70.0)×10-6之间。

表1 矿石矿物成分表Table Oremineral composition table

(3)硫:矿石中硫含量一般达到综合利用指标,单样硫品位最高达7.4%,多在(0.5~3)%之间变化。

3 矿床的成因分析

3.1 成矿作用

在岩浆期后、构造活动过程中,含矿热液沿构造破碎带运移、上升、渗透、沉积,形成蚀变和矿化。早期热液碱性物质含量较高,活性较强,流动性大,引起广泛的钾化、绢云母化和硅化。经早期蚀变后,热液由弱碱性演变成弱酸性,由高温氧化状态,演变为中温、低温(200 ℃左右)还原状态,促进了金、黄铁矿及SiO2的大量沉淀。蚀变晚期,温度降至200 ℃以下,热液性质为弱酸性,富含HCO3-、CO32-和游离的CO2、CH4、S2-、SiO2等,造成了黄铁矿、方解石、石英及少量金的沉淀。

3.2 矿床成因

在中生代燕山期,胶东地区构造—岩浆活动频繁,地幔岩浆和地壳重熔形成的岩浆上升侵位,富含矿质的岩浆期后热液进入断裂构造扩容带充填和交代围岩,形成蚀变岩带。含矿热液在运移过程中,由地下上升至近地表,由封闭环境变为开放环境,温度逐步降低,压力逐步减小,气态物质溢出挥发,同时与围岩发生氧化还原反应,化学成分发生了巨大变化,在地表下600m的范围内,原来呈液态的、融融的、载金的金属溶液,开始结晶、固结,沉淀,形成了现在的中低温热液充填交代型金矿床。

4 成矿规律探讨

本矿区矿床类型按成因划分为混合岩化—重熔岩浆热液金矿床,按工业类型划分为含金石英脉型和破碎带蚀变岩型,两种类型并存。根据矿床的成因、矿体的物质成分、分布等地质特征,总结本矿区具有以下成矿规律。

(1)矿脉、矿体均受断裂构造控制。断裂力学性质既有压扭性,又有张扭性,以压纽性为主。

(2)本区断裂构造,主要走向为NE向,沿走向和倾向多呈舒缓波状。对于由压扭性断裂控制的单矿体来说,在走向上,矿体主要分布在断裂由NE向转变为NNE向的部位;在倾向上,矿体主要位于由缓变陡的较陡或近直立部位。对于张扭性断裂控制的矿体来说,整条矿脉中有多条矿体近平行排布,彼此间界线不清,呈渐过度关系,矿化相对分散,矿体规模较大,但品位偏低。

图3 两涧矿区第19勘探线地质剖面图Fig.3 Geological pro fi le of No.19 exploratory line of Liangjianmining area

(3)36号脉具分支复合特征,规模较大,上部含矿性较好,矿体规模大,品位高。该脉规模未受南仁涧沟和北仁涧沟的影响。推测深部有一定的找矿前景。

(4)南仁涧沟南侧的多条矿脉,多数含矿,且品位较高。但在本区矿体规模较小。该部分矿体向下延至-200m标高,矿体几乎全部尖灭,这是本区热液型矿床的一个重要特征,地表出露的矿体,即成矿时为开放—半开放环境时,成矿物质的沉积范围,在自地表至深部600m的范围内,也就是矿体的赋存范围(见图3)。

(5)本区的510号矿体是隐伏矿体,该矿体已采金金属量5 t多,已达小型矿床的规模。该矿脉由张扭性断裂控制,与区域断裂构造属同一应力场作用的产物。因此寻找由构造控制的矿体,进行地质应力分析显得极为重要,在寻找压性断裂的同时,应注意寻找张性断裂,也要注意共轭断裂的存在与否,这样才能全面系统的查明一个地区的矿产资源。

(6)209号脉在本区出露规模最大,为导矿构造,该脉浅部未发现矿体,自上而下,矿化逐步增强。该脉与其他矿脉相比应为半封闭环境下形成。一条脉能否成矿与成矿物质的量的多少、运移通道的顺畅与否、容矿空间的位置等自然因素关系密切。推测深部在成矿有利部位,可形成小型至中型的矿体,该脉为本区找矿潜力最大的矿脉。

[1] 朱文丰,孔祥瑞,谢亦文,等.山东省招远市南仁涧矿区金矿详查报告[R].山东正元地质资源勘查有限责任公司,2004.

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