姜炳田，孫建文，姜文鵬

（1.山東省核工業(yè)二七三地質(zhì)大隊(duì)，山東 煙臺 264010；2.山東省核工業(yè)二四八地質(zhì)大隊(duì)，山東 青島 266000）

八十年代以來，隨著對該區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)研究的不斷深入，礦產(chǎn)勘查取得了很大進(jìn)展。大型斑巖礦床具有異常的蝕變礦作用，蝕變礦化從中心向外呈明顯的分帶性，主要受硫化物流體狀態(tài)和酸堿度控制。斷層的形成往往會破壞巖帶的完整性，說明該區(qū)存在礦體、蝕變帶，甚至成礦斑巖[1]。礦山地質(zhì)斷層是礦山多個(gè)礦體的復(fù)雜疊加，使礦山地質(zhì)下壁的巖性、蝕變和礦化不再連續(xù)。成礦斑巖和熱液活動(dòng)中心是礦床研究和深部資源勘探中遇到的最大難題[2]。所以，研究礦山斷裂就成了認(rèn)識斑巖礦床的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。盡管關(guān)于斷層的研究已經(jīng)被報(bào)道，但是對于斷層相關(guān)巖體的變形特征還缺乏深入的研究，斷層的運(yùn)動(dòng)特征仍存在爭議。以往使用礦床研究和深部資源勘查方法無法確定活動(dòng)中心，導(dǎo)致成礦斑巖體探測結(jié)果不精準(zhǔn)，針對該問題，提出了礦山地質(zhì)中的礦床變形特征及成礦控制研究。對地質(zhì)斷層條件下的礦體運(yùn)動(dòng)特征進(jìn)行了研究，以恢復(fù)礦體原位關(guān)系，為今后開采和研究該礦提供思路和科學(xué)依據(jù)。

1 礦山地質(zhì)中的礦床變形特征

礦山地質(zhì)中的礦床變形特征與斷層上、下板塊的相對運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)，也間接決定了礦山斷裂程度，如圖1 所示。

圖1 礦山斷裂運(yùn)動(dòng)學(xué)示意圖

由圖1 可知，斷層面與斷層兩側(cè)解理(SX)之間的角度表明了相對板塊的運(yùn)動(dòng)方向。裂解相交的線(SX)對應(yīng)著應(yīng)變S軸，而裂解上方的垂直線對應(yīng)著劃痕。

1.1 宏觀變形特征

宏觀變形特征主要表現(xiàn)為明顯的礦區(qū)宏觀剪切構(gòu)造，根據(jù)現(xiàn)場和地面觀測資料，收集該構(gòu)造宏觀變形運(yùn)動(dòng)特征，主要有旋轉(zhuǎn)斷裂、S-C 面、非對稱褶皺，由此可確定剪切方向。

1.1.1 旋轉(zhuǎn)斷裂

旋轉(zhuǎn)斷裂的外形為O 型、S 型、復(fù)合型，具有相同的旋轉(zhuǎn)方向和剪切方向。研究區(qū)韌性剪切帶普遍存在旋轉(zhuǎn)破碎現(xiàn)象，可確定碎裂的旋轉(zhuǎn)方向。

1.1.2 S-C 面

S-C 面是研究區(qū)中常見的一種小型宏觀結(jié)構(gòu)，通過平面S、C 交點(diǎn)可以確定剪切方向。通過實(shí)地考察，確定石英骨料為S和C型云母骨料。這兩個(gè)平面在5度左右呈小角度相交，這是由于S-C 面尖角方向是左旋逆沖剪切造成的[3]。

1.1.3 非對稱褶皺

非對稱褶皺是沿褶皺中心方向產(chǎn)生的兩種翼形褶皺，分別可分為S 型褶皺和Z 型褶皺，前者是倒向褶皺，呈S 型，而后者是正向褶皺，呈Z 型。通過觀察發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)的非對稱褶皺呈“S”型，呈左向反運(yùn)動(dòng)。

1.2 微觀變形特征

研究區(qū)韌性剪切帶通常具有反映運(yùn)動(dòng)學(xué)特征的微觀結(jié)構(gòu)標(biāo)記，采用顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn)顯微照片反映其微觀構(gòu)造變形特征[4]。顯微鏡下的基本結(jié)構(gòu)如下：

1.21 S-C 組構(gòu)

對微觀S-C 組構(gòu)與宏觀S-C 組構(gòu)判別，S 面為由礦物定向排列而成的擠壓構(gòu)造面，C 面為剪切面。通過平面S 與平面C 之間的角度，可以確定剪切作用方向。從顯微鏡下觀察到，部分石英和暗色礦物呈旋轉(zhuǎn)方向形成S 面，細(xì)石、云母等礦物向一個(gè)方向聚集形成C 面。利用S、C 兩面之間的銳角，可以確定巖石左旋剪切力。

1.2.2 旋轉(zhuǎn)碎斑

礦態(tài)和晶態(tài)兩種模式?jīng)Q定了切向運(yùn)動(dòng)的方向，在研究區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的礦物呈旋轉(zhuǎn)斑塊狀，表明巖石左旋剪切，周圍石英包裹體呈S 型。

1.2.3 云母魚

面S 為云母魚結(jié)構(gòu)的延伸面，面C 為魚尾的方向。微裂紋平行于S 面，在云母片中發(fā)育，微裂紋的形態(tài)與魚相似，因此這種微裂紋也稱為魚型結(jié)構(gòu)，晶尾和C 面間角方向可確定切削方向。

2 成礦控制研究

2.1 面理構(gòu)造控礦

面理是巖石在變質(zhì)變形過程中所形成的穿透面結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱，主要包括劈理、片理。

劈理構(gòu)造多為小構(gòu)造與褶皺或斷層有關(guān)，因此礦體或礦柱的直接低品位控礦構(gòu)造為裂縫構(gòu)造，而間接高品位控礦構(gòu)造多與褶皺、斷層有關(guān)。

片理巖石發(fā)生塑性變形，通常表現(xiàn)在節(jié)理上代表脆性巖石變形，同一種礦物在不同的環(huán)境中表現(xiàn)出不同的韌性特征，如石英巖在表層和次表層環(huán)境中均表現(xiàn)為脆性變形，易形成節(jié)理，而在高溫高壓下，由于其巖體隱含在地殼深處，易發(fā)生片理。

因此，可以根據(jù)礦區(qū)巖片理發(fā)育情況對巖石的物理化學(xué)環(huán)境進(jìn)行初步判斷。巖石使地殼深處開裂，晚期地質(zhì)條件改變后，巖體在地表露面，可形成片理，再轉(zhuǎn)化為劈理。所以，劈理和片理研究的重點(diǎn)是控制劈理構(gòu)造的礦化作用。褶皺構(gòu)造或斷層構(gòu)造均可形成劈理，但通常伴有褶皺、斷層小構(gòu)造，一般無法單獨(dú)形成。劈理是其他控礦構(gòu)造的重要組成部分，它既提供了礦化過程中礦物流動(dòng)的通道，又為成礦流體沿劈理滲入巖體提供了空間。

A2、B1-1、B1、B2、B3-2、B3 和E3-1 是主要的含礦構(gòu)造蝕變帶，礦區(qū)構(gòu)造呈東西平行，南北向飛行梯隊(duì)分布形式。按面理控制各礦體規(guī)模、長軸方向、品位如表1 所示。

表1 各礦體特征

結(jié)合表1 所示的各礦體特征，裂隙可為流體通道，裂縫既是導(dǎo)礦構(gòu)造，又是分礦構(gòu)造和容礦構(gòu)造，它起著促進(jìn)滲流作用。

2.2 褶皺構(gòu)造控礦

褶皺構(gòu)造直接或間接地控制巖漿巖的侵入與沉積分布，褶皺及相關(guān)構(gòu)造是國內(nèi)外礦床早期和成礦作用的有利空間。皺褶現(xiàn)象是影響礦床成礦后內(nèi)外轉(zhuǎn)化的重要因素。尤其在某些礦體被褶皺后，不同褶皺類型礦層的產(chǎn)狀和厚度可能發(fā)生變化。褶皺作用發(fā)生時(shí)，某些礦床的原礦體發(fā)生了明顯的變化，有時(shí)候礦化因褶皺變質(zhì)作用而變富或變貧，褶皺控制了礦體的產(chǎn)狀和形態(tài)，其變化規(guī)律與褶皺的產(chǎn)狀、形態(tài)及轉(zhuǎn)化位置有關(guān)。

3 結(jié)束語

分析了礦區(qū)礦床變形特征，總結(jié)成礦控制因素，根據(jù)控礦情況推斷礦體位置。建議在現(xiàn)有研究結(jié)果基礎(chǔ)上，重點(diǎn)針對礦區(qū)工程進(jìn)行揭露及進(jìn)一步控制，有望發(fā)現(xiàn)礦山地質(zhì)上的新礦體。雖然提出的礦山地質(zhì)中的礦床變形特征及成礦控制研究，解決了以往使用的礦床研究和深部資源勘查方法難以探測成礦斑巖體的問題，但也存在不足之處。在下一步研究進(jìn)程中，應(yīng)針對未來成礦方向展開詳細(xì)分析，才能為提高礦山地質(zhì)礦床勘測精度提供數(shù)據(jù)支持。