王自國

(中國煤炭地質(zhì)總局勘查研究總院，北京 100039)

膠東西北部是我國重要的金礦聚集區(qū)，區(qū)內(nèi)產(chǎn)出若干大中小型金礦。該區(qū)大地構(gòu)造位置處于魯東隆起區(qū)膠北隆起棲霞復(fù)背斜北翼西段，區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主。大多數(shù)金礦床的產(chǎn)出位置嚴(yán)格受斷裂控制。本文所研究的前孫家-洼孫家斷裂是區(qū)內(nèi)主要控礦斷裂，位于焦家斷裂和靈北斷裂之間，其南段分布著前孫家金礦和金華山金礦兩個(gè)礦床[1-4]，兩礦床位于焦家金礦田的東南部，屬于焦家金礦田的局部礦段。盡管前人在膠西北地區(qū)的金礦研究成果豐富[5-8]，但針對這兩個(gè)礦床研究較少，只是對前孫家-洼孫家斷裂帶北段的洼孫家金礦和后孫家金礦做過少量的研究工作，認(rèn)為金礦體的產(chǎn)出嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制，礦體的形成和熱液有關(guān)[9-10]。但對前孫家-洼孫家斷裂帶南段的礦床在構(gòu)造控礦方面沒有進(jìn)行過深入的研究，對礦區(qū)的深部找礦也沒有指出明確的方向。通過本次研究，總結(jié)出研究區(qū)的構(gòu)造控礦特征及構(gòu)造控礦規(guī)律，并通過這些規(guī)律來指明進(jìn)一步的找礦方向[11-17]。

1 礦區(qū)地質(zhì)

1.1 地層

前孫家金礦和金華山金礦區(qū)內(nèi)出露的地層簡單，為膠東群富陽組、第四系，且多呈殘留體形式出現(xiàn)。

富陽組巖性主要為混合巖化斜長角閃巖、黑云變粒巖及黑云母斜長片麻巖。變質(zhì)程度較深，大部分遭受不同程度的混合巖化作用。

1.2 構(gòu)造

由于本區(qū)第四系覆蓋較厚，從遙感圖上看線性構(gòu)造不明顯，利用Envi軟件對遙感圖像進(jìn)行處理后，可以明顯看出本區(qū)的區(qū)域線性構(gòu)造主要為NE走向,另外還有一些環(huán)形構(gòu)造(圖1)。

圖1 研究區(qū)區(qū)域遙感影像解譯圖Figure 1 Study area regional remote sensing image interpretation

前孫家-洼孫家斷裂位于焦家斷裂帶與靈北斷裂帶之間，為焦家斷裂帶的次一級斷裂(圖2)。斷裂延長12km，寬0.5～20m，走向北東40°，傾向南東，平均傾角72°。該斷裂南北兩段淺部發(fā)育于玲瓏花崗巖，中間地段切割郭家?guī)X花崗閃長巖。

1.斷裂; 2.壓扭性斷裂; 3.片麻理產(chǎn)狀;4.地質(zhì)界線; 5.礦床; 6.村莊圖2 前孫家金礦、金華山金礦區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)簡圖Figure 2 Regional tectonic sketch map of Qiansunjiaand Jinhuashan gold ore districts

1.3 巖漿巖

前孫家金礦和金華山金礦內(nèi)分布有兩種類型的巖漿巖，分別為玲瓏花崗巖和郭家?guī)X花崗閃長巖，兩種巖漿巖均為燕山早期的巖體，兩者呈侵入接觸和漸變過渡關(guān)系。但在兩礦區(qū)內(nèi)主要為玲瓏花崗巖，郭家?guī)X花崗閃長巖隱伏在礦區(qū)的深部，在井下可見兩巖體的接觸帶。

2 礦體地質(zhì)特征

2.1 前孫家礦區(qū)礦體地質(zhì)特征

前孫家礦區(qū)主要有2號脈、4號脈、9號脈和新1號脈，其中主要是2號脈、4號脈(圖3)，下面分述2號脈、4號脈及新1號脈礦體地質(zhì)特征。

2號脈賦存在前孫家-洼孫家主破碎帶上(圖3)，礦脈走向約NE30°，傾向SE，傾角65°～75°。地表呈脈狀及透鏡狀，沿走向呈分支復(fù)合膨脹夾縮的特征，呈NE向撒開，SW收斂；深部為NE向收斂，SW向撒開， 次級脈與主脈沿走向及傾向均呈“入”字形展布。礦體在二中段以上12～19線間礦化較好。二中段以下礦化變?nèi)?，品位、?guī)模都比淺部要小。2號脈次級斷裂發(fā)育，在次級斷裂與主斷裂交匯處多有透鏡狀礦體產(chǎn)出。礦體向SW側(cè)伏，側(cè)伏角約80°。2號脈的圍巖蝕變以硅化、絹英巖化為主，次為黃鐵礦化、碳酸鹽化，圍巖蝕變主要發(fā)生在構(gòu)造破碎帶內(nèi)。

4號脈主要分布在8～36線(圖3)，總體走向NE35°左右，傾向NW，傾角55°～72°。主礦體呈脈狀，其他的小礦體呈透鏡狀。主礦體品位較高，小礦體的品位則相對較低。4號脈的礦體具有明顯的分段富集特征，統(tǒng)計(jì)表明，含金石英脈的走向多在NE25°～40°，傾角也較陡，多在65°以上，而無礦段的走向多為NE60°～75°，傾角較緩，為55°～65°。

4號脈礦體有明顯的側(cè)伏現(xiàn)象， 4號脈為SW側(cè)伏，側(cè)伏角約為45°。礦體類型為石英脈型，礦化以含金石英脈和含金黃鐵礦脈為主。圍巖蝕變以絹英巖化為主，次為鉀化、硅化和綠泥石化。與2號脈一樣，圍巖蝕變的范圍受斷裂帶控制。

新1號脈是在二中段以下發(fā)現(xiàn)的一個(gè)盲礦體。它賦存于2號脈和4號脈之間(圖3)，走向近SN，傾向西，傾角較陡，為72°～78°。礦體從三中段到五中段逐漸放大，表明目前所揭露的礦體只是主礦體的上部。礦體品位穩(wěn)定，礦化均勻。礦化類型為石英脈型，圍巖蝕變以絹英巖化、鉀化為主，少部分碳酸鹽化。

2.2 金華山礦區(qū)礦體地質(zhì)特征

金華山礦區(qū)共有大小4條礦脈(圖4)。下面分述1、2、3及4號脈地質(zhì)特征。

1號脈為金華山礦區(qū)的主要礦脈，其總體走向?yàn)楸睎|10°。傾向?yàn)楸蔽魑鳎诰植坎课粍t呈反傾，平均傾角75°。礦脈呈不規(guī)則透鏡狀，在厚大處品位較高，反之，則品位低。礦脈在傾向上延伸不連續(xù)。

圖3 前孫家礦區(qū)三中段(-40m)礦體分布圖Figure 3 Qiansunjia ore district third middle sector -40m orebody distribution

圖4 金華山礦區(qū)七中段(-165m)礦體分布圖Figure 4 Jinhuashan ore district seventh middlesector-165m orebody distribution

1號脈共有兩種礦化類型，分別石英脈型和蝕變巖型。其中石英脈型分布于五中段以上，蝕變巖型分布于六中段以下。

2號脈總體走向?yàn)槟媳保瑑A向西，平均傾角為72°，南西側(cè)伏，礦脈呈透鏡狀。2號礦體是典型的石英脈型礦體，含金石英脈充填于構(gòu)造裂隙。礦體品位較高，但礦體厚度較小。

3號脈走向北北西，傾向南西西，傾角70°左右，呈透鏡狀，向南西側(cè)伏，垂直延伸不大，礦體規(guī)模與2號礦體相似，由于礦體北部受煌斑巖的限制規(guī)模變小，礦化也不連續(xù)，在礦體附近的蝕變帶中有少量小礦體賦存，礦體類型也是石英脈型。

4號脈也是在六中段發(fā)現(xiàn)在一個(gè)盲礦體，礦體在六中段規(guī)模較小，上延不大即尖滅，七中段規(guī)模變大。礦體走向南北，傾向西，傾角75°～80°。礦體呈長透鏡狀，礦體類型為石英脈型，局部也可見蝕變巖型礦化。

3 礦化蝕變

巖漿熱液礦床的蝕變類型復(fù)雜多樣，常具多期性和分帶性，并明顯地受斷裂構(gòu)造控制[18]。蝕變主要沿?cái)嗔褬?gòu)造分布，斷裂帶越大， 蝕變范圍也越大。兩礦區(qū)主要蝕變類型有鉀化、絹英巖化、硅化、碳酸鹽化等。鉀化為斜長石多被交代為鉀長石，或者是鉀長石交代鉀長石，并局部發(fā)生絹云母化，是伴隨成礦期的一次蝕變，分布在金華山1號脈的下部，前孫家4號脈絹英巖化的外側(cè)。絹英巖化系長石礦物在熱液作用下，發(fā)生分解形成絹云母，并伴有石英析出。較強(qiáng)的絹英巖化多伴有黃鐵礦化， 而形成黃鐵絹英巖化。這種蝕變應(yīng)是主成礦期的一次蝕變，與礦化關(guān)系最密切，分布于前孫家4號脈及2號脈的北部。硅化多呈細(xì)脈狀沿細(xì)小裂隙分布，蝕變較弱。其中晚期的硅化也是成礦期的一次蝕變，與礦化關(guān)系較密切，但要晚于絹英巖化蝕變，分布于金華山淺部石英脈的旁側(cè)，前孫家4號脈南部石英脈的旁側(cè)，前孫家2號脈的南部。碳酸鹽化多呈細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀分布，蝕變較弱，為成礦后期蝕變的產(chǎn)物，與礦化無關(guān)或?qū)ΦV化起破壞作用，在兩礦區(qū)都有零星分布。

從以上各蝕變特點(diǎn)可以看出，這幾種不同的蝕變類型是不同的成礦期次，由不同的成礦流體交代圍巖形成的，反映出礦區(qū)的礦化蝕變具有多期性。

4 控礦構(gòu)造型式

前孫家金礦2號脈及4號脈的控礦構(gòu)造均呈舒緩波狀，二者是前孫家金礦似網(wǎng)格狀控礦構(gòu)造系統(tǒng)的重要組成部分。根據(jù)2號脈與4號脈的賦存位置，且兩者近于平行，在成礦期由2號脈斷裂及4號脈斷裂組成的斷裂系統(tǒng)為左行剪切。同樣金華山礦區(qū)的控礦斷裂也表現(xiàn)為成礦期兩主斷裂左行剪切扭動，誘導(dǎo)出NNE向擠壓和NWW向拉伸，致使兩主斷裂面間所夾持的北北東向和近南北向的次級斷裂張開成礦。

4.1 前孫家礦區(qū)控礦構(gòu)造型式

在平面上，前孫家-洼孫家主斷裂上盤和下盤的兩個(gè)主要的似網(wǎng)格狀結(jié)環(huán)與其內(nèi)的更低序次的斷裂形成的似網(wǎng)格狀結(jié)環(huán)，共同組成了前孫家礦區(qū)的似網(wǎng)狀控礦構(gòu)造系統(tǒng)(圖3)。

在剖面上，由于主斷裂與次級斷裂傾向相反，主斷裂上盤的次級斷裂與主斷裂呈反“y”字型構(gòu)成了一個(gè)似網(wǎng)格狀結(jié)環(huán)的上半部分，而主斷裂下盤的次級斷裂與主斷裂呈“入”字形，構(gòu)成了一個(gè)似網(wǎng)格狀結(jié)環(huán)的下半部分(圖5)。

圖5 前孫家礦區(qū)12線剖面圖Figure 5 Qiansunjia ore district Line 12 section

4.2 金華山礦區(qū)控礦構(gòu)造型式

從平面上看，金華山礦區(qū)為兩條主干斷裂之間所夾持的雁行張裂帶，前孫家-洼孫家主斷裂與其下盤的平行斷裂所夾的次級斷裂共同組成了金華山礦區(qū)的控礦系統(tǒng)(圖4)。

從剖面上看，兩斷裂所夾的次級斷裂與前孫家—洼孫家主斷裂傾向相反，次級斷裂與前孫家-洼孫家主斷裂呈 “入”字形(圖6)。次級斷裂為控礦斷裂，且為一組張扭性裂隙。在成礦期，前孫家—洼孫家主斷裂與下盤平行斷裂在剪切滑動過程中，使次級斷裂引張，進(jìn)而使成礦熱液從下部進(jìn)入次級斷裂沉淀成礦。

圖6 金華山礦區(qū)12線剖面圖Figure 6 Jinhuashan ore district Line 12 section

5 構(gòu)造控礦規(guī)律

控礦構(gòu)造不僅僅提供礦液運(yùn)移的通道或礦液聚集的場所，也是完成某些地球化學(xué)作用的驅(qū)動力。通過對前孫家金礦礦體及金華山金礦礦體地質(zhì)特征和控礦構(gòu)造的研究，可以發(fā)現(xiàn)，兩礦床礦體明顯受構(gòu)造控制。

5.1 北北東向和近南北向斷裂控礦

前孫家2號脈斷裂是前孫家-洼孫家主斷裂的一部分，長度2 400m，寬度0.5～20m。斷裂總體走向?yàn)楸睎|35°，傾向?yàn)槟蠔|，平均傾角65°。該斷裂面較為光滑，在走向與傾向上皆呈舒緩波狀。前孫家2號脈主要賦存于斷裂的北東25°～30°區(qū)段內(nèi)。前孫家4號脈斷裂位于2號脈斷裂的下盤，斷裂總體走向?yàn)楸睎|50°，傾向北西，平均傾角64°。斷裂面較為光滑，形態(tài)上呈舒緩波狀，斷裂內(nèi)充填有斷層泥和斷層角礫。前孫家4號脈主要賦存于該斷裂的北東35°區(qū)段內(nèi)。金華山1號脈斷裂走向?yàn)楸北睎|，傾向北西西，傾角很陡，金華山礦區(qū)1號脈主要賦存于該斷裂中。

前孫家新1號脈斷裂位于2號脈斷裂和4號脈斷裂之間，其走向總體近南北向，傾向西，平均傾角75°，斷裂寬度約0.3～1.5m，形態(tài)上呈透鏡狀，中間較寬，兩端變窄。該斷裂內(nèi)含有含金的石英脈及蝕變巖。

金華山礦區(qū)2號脈斷裂及4號脈斷裂走向均為近南北向，傾向均為西，傾角很陡。與之相對應(yīng)的2號脈與4號脈賦存于兩斷裂中。

5.2 主干斷裂引張區(qū)控礦

剪切主干斷裂旁側(cè)引張區(qū)段成礦是剪切斷裂系統(tǒng)成礦的特點(diǎn)。兩礦區(qū)的成礦構(gòu)造的優(yōu)勢方位都為NNE向和近SN向(圖3、圖4)，可以分為三種情況：

首先是斷裂內(nèi)部的引張區(qū)段，前孫家金礦的主斷裂2號脈斷裂及次級的4號脈斷裂均呈舒緩波狀，因而在剪切移動過程中肯定要形成擴(kuò)容區(qū)段，主要的擴(kuò)容區(qū)段多是NNE走向。

其次是在成礦期張開的次級斷裂，由于有較好的導(dǎo)礦容礦條件，往往有礦體賦存。

在兩礦區(qū)，含礦的次級斷裂多是NNE向和近SN向。

第三是在似網(wǎng)格狀斷裂系統(tǒng)的弱應(yīng)變域中的強(qiáng)變形帶成礦，如前孫家的新1號脈，走向也是近SN向。

5.3 斷裂分支復(fù)合處控礦

前孫家金礦次級構(gòu)造比較發(fā)育，在次級斷裂與主斷裂復(fù)合的部位，往往應(yīng)力集中，巖石破碎，形成較好的成礦空間，因而在有利的成礦條件下，這種區(qū)段多會有礦體賦存。在前孫家金礦，主斷裂與近SN向次級斷裂分支復(fù)合處是最有利的成礦區(qū)段之一(圖3)。

5.4 主干斷裂之間的雁行張裂隙控礦

金華山礦區(qū)是由前孫家-洼孫家斷裂及平行斷裂所夾的雁行張裂隙控礦。其主干斷裂為導(dǎo)礦構(gòu)造，并不含礦。在成礦期，兩條北東向的主干斷裂在北北東向擠壓和北西西向拉伸作用下左行剪切，使兩斷裂間所夾持的一組次級斷裂擴(kuò)容張開成礦，屬于一組左行右列的雁列脈，雁列間距約40m，雁列角在40°～45°(圖4)。

5.5 主斷裂帶上南西向側(cè)伏的構(gòu)造控礦

前孫家2號脈、4號脈都有向南西側(cè)伏規(guī)律，金華山礦區(qū)主要礦體也有向南西側(cè)伏的規(guī)律，顯示主斷裂帶上控礦構(gòu)造向南西向側(cè)伏。

6 成礦預(yù)測

前孫家金礦床與金華山金礦床是典型的構(gòu)造控礦熱液型金礦床，根據(jù)前孫家金礦床和金華山金礦床的礦體特征、控礦構(gòu)造特征，對兩礦床分別進(jìn)行了預(yù)測。

前孫家礦區(qū)4號脈礦體賦存于斷裂的NNE向部位，在成礦期是位于拉張部位，有利于成礦，礦體在深部中段品位高，產(chǎn)狀穩(wěn)定，在深部應(yīng)該有一定的延伸。并可能在深部出現(xiàn)雁列側(cè)現(xiàn)的盲礦體。2號脈中部有2號脈主斷裂與近SN向次級斷裂的交匯點(diǎn)，并有一定的礦體規(guī)模，礦體可能在深部有一定的延伸。

金華山礦區(qū)在七中段，現(xiàn)有礦體的規(guī)模較大，根據(jù)礦體的傾向向下應(yīng)有一定的延伸。礦區(qū)1號脈、2號脈在深部應(yīng)該交匯(圖6)，此部位應(yīng)是重點(diǎn)找礦位置。另外，根據(jù)金華山礦區(qū)各礦脈的雁列間距，在1號脈的下盤可能存在與1號脈平行的雁列脈。

圖7 金華山礦區(qū)礦體垂直縱投影圖Figure 7 Jinhuashan ore district orebody vertical projection

7 結(jié)論

通過對前孫家-洼孫家斷裂南段前孫家金礦和金華山金礦礦區(qū)礦體分布特征、礦化蝕變特征及構(gòu)造控礦特征的研究，得出以下四點(diǎn)認(rèn)識。

①兩礦區(qū)的成礦熱液活動具有多期性。

②礦區(qū)的構(gòu)造控礦型式為：前孫家-洼孫家主斷裂上盤和下盤的兩個(gè)主要的似網(wǎng)格狀結(jié)環(huán)與其內(nèi)的更低序次的斷裂形成的似網(wǎng)格狀結(jié)環(huán)，共同組成了前孫家金礦的似網(wǎng)狀控礦構(gòu)造系統(tǒng)。金華山金礦區(qū)為兩條主干斷裂之間所夾持的雁行張裂帶，前孫家-洼孫家主斷裂與其下盤的平行斷裂所夾的次級斷裂共同組成了金華山礦區(qū)的控礦系統(tǒng)。

③礦區(qū)的構(gòu)造控礦規(guī)律為：構(gòu)造控礦方向的優(yōu)選性(北北東向和近南北向斷裂控礦)、主干斷裂引張區(qū)控礦、斷裂分支復(fù)合處控礦、主干斷裂之間的雁行張裂隙控礦以及主斷裂帶上南西向側(cè)伏構(gòu)造控礦。

④對前孫家礦區(qū)和金華山礦區(qū)的下一步找礦方向分別進(jìn)行了預(yù)測。