翁立猛，部雪嬌，邵恩慶

1.山東黃金集團(tuán) 青島黃金有限公司，山東 青島 266100；2.中國(guó)海洋大學(xué) 海洋地球科學(xué)學(xué)院，山東 青島 266100；3.青島地礦巖土工程有限公司，山東 青島 266100

0 引言

20世紀(jì)90年代初，原平度黃金管理局與長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院在平度地區(qū)實(shí)施“平度北部地區(qū)金礦成礦遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)”勘查項(xiàng)目(1989—1992)，該項(xiàng)目在大莊子地區(qū)發(fā)現(xiàn)多個(gè)金礦行原生露頭，金最高品位為26.05 g/t，隨即開展了勘查工作。大莊子金礦建礦后，多個(gè)科研院所及勘查單位在該地區(qū)進(jìn)行了科學(xué)研究及工程驗(yàn)證工作，對(duì)大莊子金礦區(qū)兩類礦化類型、礦床成因及成礦規(guī)律等進(jìn)行了系統(tǒng)的研究[1--4]。但是受勘查條件限制，前人的研究多集中于礦區(qū)淺部，對(duì)礦區(qū)深部少有涉及。在大莊子金礦區(qū)麻灣礦段深部探礦中，部分鉆孔在深部揭示了鉛鋅礦化體和石英脈礦化體，這在以往的研究和勘查工作中都是未涉及的。筆者通過對(duì)深部鉛鋅礦化體和石英脈礦化體的研究，揭示了大莊子金礦區(qū)深部礦化體的分段富集規(guī)律，為該礦深部勘查提供理論依據(jù)。

1 區(qū)域及礦區(qū)地質(zhì)概況

膠北隆起區(qū)是膠東地區(qū)主要金礦集中地，西以郯廬斷裂為界，南側(cè)為膠萊盆地，北側(cè)為黃海盆地。郯廬斷裂和膠萊盆地的形成、發(fā)展和演化對(duì)膠東金礦成礦作用具有一定的控制作用[5--14]。膠萊盆地演化過程中，內(nèi)部及邊緣一些金等多金屬礦床形成與就位，研究區(qū)大莊子金礦即形成于此(圖1)。

圖1 膠萊盆地金礦地質(zhì)簡(jiǎn)圖[1]Fig.1 Geological map of gold deposits in Jiaolai Basin

2 礦化特征

大莊子金礦礦床類型可分為硅化碎裂巖型和石英脈型兩種，硅化碎裂巖型礦體主要分布于北北東向Ⅰ號(hào)蝕變帶內(nèi)，受脆/韌型疊加構(gòu)造帶控制；石英脈型礦體主要由Ⅰ號(hào)蝕變帶下盤北北東向及北東東向石英脈群組成，受次級(jí)張扭性斷裂構(gòu)造控制(圖2)。

圖2 大莊子金礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(A)及86勘探線剖面圖(B)Fig.2 Geological map of Dazhuangzi gold deposit (A)and profile map of No.86 prospecting line(B)

2.1 鉛鋅礦化

2.1.1 鉛鋅礦化體產(chǎn)狀、規(guī)模

大莊子金礦區(qū)麻灣礦段86勘探線ZK84--1和ZK86--4鉆孔(圖2)，在主構(gòu)造帶揭露有鉛鋅礦化體，而位于兩者之間的ZK86--3鉆孔未見明顯的鉛鋅礦化。其中，ZK84--1鉆孔巖芯792.35～910.92 m深區(qū)間揭露為構(gòu)造蝕變帶，厚度約118.57 m，在孔深889.55～903.12 m間為鉛鋅礦化體，賦存標(biāo)高為-858.65～-876.22 m，真厚度約15.65 m。ZK86--4鉆孔巖芯揭露947.13～973.40 m深區(qū)間為構(gòu)造蝕變帶，952.13～958.13 m間為鉛鋅礦化體，真厚度約5.97 m。

2.1.2 鉛鋅礦化體主成礦元素組合品位

ZK84--1鉆孔15件巖芯樣品分析結(jié)果顯示，鉛品位0.30%～5.02%，平均1.42%；鋅品位1.54%～1.78%，平均1.66%；三件巖芯樣品金品位相對(duì)較高，由高至低依次為0.32 g/t、0.16 g/t和0.11 g/t，其余樣品金含量均<0.05 g/t；銀最高品位為20.48 g/t(對(duì)應(yīng)金品位為0.11 g/t)、次高為17.71 g/t(對(duì)應(yīng)金品位為0.16 g/t)、再次為9.63 g/t(對(duì)應(yīng)金品位<0.05 g/t)，余者在2.84～8.13 g/t間。

ZK86--4鉆孔鉛品位0.31%～2.55%，平均1.43%；鋅品位0.19%～0.42%；7件樣品金品位均<0.05 g/t；銀品位未分析。鉛鋅礦化體產(chǎn)于絹英巖中。

2.2 金礦化

據(jù)鉆孔巖芯揭露，礦區(qū)深部金礦化類型以含金石英脈為主。

3D打印技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期，實(shí)際上是利用光固化和紙層疊等技術(shù)的最新快速成型裝置。它與普通打印工作原理基本相同，打印機(jī)內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”，與電腦連接后，通過電腦控制把“打印材料”一層層疊加起來(lái)，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。這打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。[1]

2.2.1 ZK84--1鉆孔的含(銀)金石英脈

ZK84--1、ZK86--4和ZK86--3鉆孔(圖2)均見含(銀)金石英脈，但均非產(chǎn)于主構(gòu)造蝕變帶。ZK84--1鉆孔在黑云母變粒巖中上部161.66～170.52 m為石英脈，垂直厚度8.86 m，見有星點(diǎn)狀和團(tuán)塊狀黃鐵礦。620.83～629.83 m含(銀)金石英脈有9件樣品，金最高品位1.60 g/t、銀品位2.04 g/t，次高金品位0.07 g/t、銀品位1.66 g/t，余者金品位均<0.06 g/t、銀品位1～2 g/t間；鉛品位0～0.6%、鋅品位0.3%～0.4%；在巖芯695.11～695.31 m間有樣長(zhǎng)0.20 m的石英脈，含金<0.05 g/t、銀4.60 g/t、鉛1.18%、鋅0.26%。

2.2.2 ZK86--4鉆孔的含(銀)金石英脈

ZK86--4鉆孔在碎裂巖化片麻狀二長(zhǎng)花崗巖中，有2件石英脈樣品。在485.60～486.30 m(樣長(zhǎng)0.70 m)的石英脈中，含鉛0.56%、鋅0.004%。在486.30～487.30 m(樣長(zhǎng)1 m)石英脈中，含金<0.05 g/t(銀未分析)、鉛0.1%、鋅0.6%。

3 “礦化體”主成礦元素統(tǒng)計(jì)分析

3.1 ZK84--1和ZK86--4鉆孔“礦化體”主成礦元素對(duì)比

ZK84--1和ZK86--4鉆孔中的“鉛鋅礦化體”和“含金石英脈”，屬不同性質(zhì)的兩類礦化體。ZK84--1鉆孔的Au--Ag、Au--Pb和Au--Zn不具相關(guān)性，而Ag--Pb和Ag--Zn則具相關(guān)性；ZK86--4鉆孔的Au--Pb具相關(guān)性、Au--Zn不具相關(guān)性，而Ag--Pb和Ag--Zn也具相關(guān)性，但相關(guān)程度不如前者(圖3)。

3.2 “礦化體” 與淺成雙脈型金礦的主成礦元素對(duì)比

Au、Ag、Pb、Zn元素齊全的樣品，碎裂巖型(礦體樣品)100件、石英脈型18件、礦化體ZK84--1的樣品18件，共計(jì)136件，進(jìn)行相關(guān)分析(表1)和因子分析(表2)。

表1 “礦化體”--(銀)金礦石主成礦元素相關(guān)系數(shù)表

表2 “礦化體”--(銀)金礦石主成礦元素因子分析表

Au--Ag正相關(guān)，系數(shù)為0.57，與金礦石中部分銀賦存在獨(dú)立銀礦物--輝銅銀礦中有關(guān)。選取2個(gè)主因子時(shí)，累計(jì)特征值91.55%：F1因子組合為多金屬Ag、Pb、Zn，伴生Au；F2因子以Au為主，伴生少量Zn。

在F1--F2因子得分標(biāo)圖上(圖4)，碎裂巖型、石英脈型和“礦化體”的樣品投點(diǎn)區(qū)大部分重合但又有所分離。麻灣礦段的樣品雖然為ZK84--1一個(gè)鉆孔的樣品，總體長(zhǎng)軸沿F1多金屬組合變化大，反映三區(qū)域的樣品差別主要為多金屬組合發(fā)育上，或者說多金屬期/階段成礦強(qiáng)度上的差別。麻灣地區(qū)，F(xiàn)2得分值幾乎沒有變化，反映在有限的ZK84--1控制區(qū)域F2金成礦作用疊加較弱，幾乎均以F1成礦因子為主，即幾乎以多金屬成礦作用為主；碎裂巖型的礦石，F(xiàn)2因子Au成礦組合有一定的展布范圍，其Au金礦期/階段發(fā)育較石英脈型的礦石強(qiáng)度大，但石英脈型的礦石樣品，局部地段有較為強(qiáng)烈的F1因子多金屬組合發(fā)育，其得分投點(diǎn)在得分正值區(qū)離散度大。

Au、Ag、Pb、Cu元素樣品，碎裂巖型樣品礦體38件、石英脈型18件、“礦化體”ZK86--4樣品3件，共計(jì)58件，進(jìn)行相關(guān)分析和因子分析。相關(guān)系數(shù)見表3。

表3 (銀)金礦石--“礦化體”主成礦元素相關(guān)系數(shù)表

選取3個(gè)主因子時(shí)，累計(jì)特征值為95.35%：F1因子組合為多金屬Pb、Zn，伴生Au、Cu；F2因子以Cu、Pb為主，伴生少量Au；F3因子由Au、Cu組成(表4)?？v觀整個(gè)因子組合，Au未能有較大的載荷貢獻(xiàn)?？紤]本次Au、Ag、Pb、Cu樣品空間位置，碎裂巖型的樣品和鉛鋅礦化體均來(lái)自深部，反映碎裂巖型金礦深部的成礦作用中，Au為主的成礦期/階段發(fā)育相對(duì)較弱。本研究碎裂巖型礦體的深部、石英脈型礦體和“礦化體”的成礦作用主體應(yīng)為多金屬成礦為主。

圖3 “礦化體”主成礦元素圖Fig.3 Diagrams of main metallogenic elements in“mineralized body”

圖4 (銀)金礦--“礦化體”主成礦元素因子分析圖(A圖數(shù)據(jù)據(jù)表1，B圖數(shù)據(jù)據(jù)表2)Fig.4 Diagrams of main metallogenic element factors analysis of (silver) gold deposit--“mineralized body”

表4 (銀)金礦石--“礦化體”主成礦元素因子分析表

在因子得分各標(biāo)圖上，碎裂巖型、石英脈型的樣品投點(diǎn)區(qū)在F1--F2大部分重合但又有所分離，而在F1--F3、F2--F3標(biāo)圖(圖5)有較大的分離，考慮F1、F2、F3的特征值對(duì)應(yīng)為54.65%、33.16%、7.55%，碎裂巖型礦體的深部、石英脈型礦體在F1因子得分變化范圍相近，F(xiàn)2、F3因子得分相差有區(qū)別。故分析Au、Ag、Pb、Cu元素的樣品，在多金屬成礦作用的背景上，有相對(duì)較弱的以Cu為主的F2因子；以Au為主的F3因子成礦疊加階段，碎裂巖型礦體Cu的成礦作用是強(qiáng)于其在石英脈型中的。

圖5 金礦--“礦化體”主成礦元素因子分析圖(A圖數(shù)據(jù)據(jù)表3，B圖數(shù)據(jù)據(jù)表4)Fig.5 Diagrams of main metallogenic element factors analysis of gold deposit--“mineralized body”

綜上，本區(qū)不同地段的元素組合或成礦作用可以認(rèn)為如下，區(qū)內(nèi)的任何地段，均以Au--多金屬成礦作用為主、Au的成礦作用為次。后者主要發(fā)育在碎裂巖型礦體的淺部，而在深部較弱。Cu為主的成礦組合中，主要發(fā)育在碎裂巖型礦體中，但總體研究程度偏低。以往的研究成果僅確定礦石中含黃銅礦，本研究確認(rèn)尚含黝銅礦、砷黝銅礦和輝銅銀礦等。加強(qiáng)銅為主的成礦組合研究，不僅是回收銀的需要，而且對(duì)提高淺成雙脈型金礦成礦作用認(rèn)識(shí)也有重要意義。

4 含金石英脈勘查前景評(píng)估

大莊子金礦床，由主斷裂上盤的碎裂巖型金礦體和主斷裂構(gòu)造下盤的石英脈型金礦體共同組成，已探明的工業(yè)意義石英脈型金礦體均位于主斷裂構(gòu)造的下盤。主斷裂構(gòu)造上盤，罕見大規(guī)模的控制石英脈的斷裂構(gòu)造，也很少發(fā)育形成工業(yè)礦體的大規(guī)模石英脈，這是勘查前景評(píng)價(jià)欠佳的第一個(gè)原因。ZK84--1鉆孔的10件石英脈樣品，最高金品位1.60 g/t(對(duì)應(yīng)銀2.04 g/t)、最高銀品位4.6 g/t(對(duì)應(yīng)金<0.05 g/t)，而10件樣品的鉛鋅含量均甚微；ZK86--4鉆孔的2件石英脈樣品中，含金相差懸殊(1件11.89 g/t 、另1件<0.05 g/t，銀未分析)，且鉛和鋅含量均甚微，說明這些石英脈屬黃鐵礦石英脈階段或黃鐵礦(石英)階段的產(chǎn)物，無(wú)金--多金屬硫化物階段的存在，這是勘查前景欠佳的第二個(gè)原因。其勘查前景欠佳的第三個(gè)原因是其地質(zhì)產(chǎn)狀恰恰在分段重現(xiàn)“金礦體行列”相間的“礦化段域”，這一段域理論上往往無(wú)工業(yè)礦體，若有僅是零星小規(guī)模的礦體或“礦化體”(圖6)。

圖6 大莊子金礦礦體側(cè)伏方向分段富集示意圖Fig.6 Schematic diagram of sectional enrichment in lateral direction of Dazhuangzi gold deposit

5 大莊子深部“鉛鋅礦化體”地質(zhì)屬性解讀

膠東和膠南燕山晚期淺成熱液金銀鉛鋅礦床主要類型：貧金和銀的鉛鋅礦床，如香夼鉛鋅礦、七寶山鉛鋅重晶石礦點(diǎn)；金鉛鋅礦床，如大莊子淺成雙脈型金礦；銀鉛鋅礦床，如招遠(yuǎn)十里鋪、萊西小東館和萊西張家等銀礦床。上述差異反映了燕山晚期淺成熱液成礦作用的演變過程。

香夼鉛鋅礦床，產(chǎn)于霞臧格莊燕山晚期火山盆地南緣的破火山構(gòu)造中。標(biāo)高約-200 m以上為矽卡巖型鉛鋅礦體，-200～-600 m間為矽卡巖型銅硫(黃鐵礦)礦體，整個(gè)礦床貧金和銀。主要礦石礦物為黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦和磁黃鐵礦[15--22]；五蓮七寶山放射狀斷裂構(gòu)造控制的鉛鋅重晶石脈(礦點(diǎn))，其與角礫巖筒型(銀)銅金礦的成因關(guān)系時(shí)空相隨，類同于香夼鉛鋅礦的鉛鋅礦體，同屬于燕山晚期獨(dú)立鉛鋅成礦期(或)獨(dú)立成礦階段的產(chǎn)物[23--26]，早階段中偏堿性富鉀火山熔巖和火山碎屑巖Ar--Ar全巖等時(shí)線年齡為(109.9±0.6)Ma，成礦在晚階段酸性流紋質(zhì)火山巖(108.2±0.6 Ma)之后[27--29]；大莊子淺成雙脈型金礦及次火山脈巖的地質(zhì)時(shí)代，與燕山晚期青山群第Ⅱ期火山巖漿旋回相當(dāng)[11]，Ar--Ar法主成礦階段脈石英等時(shí)線年齡為(115.62±1.01)Ma[30]。

深部“鉛鋅礦化體”所在的北部構(gòu)造蝕變帶韌--壓性構(gòu)造特點(diǎn)表現(xiàn)突出，張--脆性構(gòu)造特點(diǎn)表現(xiàn)淡弱；構(gòu)造多期活動(dòng)不明顯，缺乏韌--壓張--脆性復(fù)合構(gòu)造跡象；產(chǎn)狀較平緩，無(wú)白堊系沉積巖蓋層，構(gòu)造蝕變帶上盤大理巖少或無(wú)。南部含構(gòu)造蝕變帶(尤其是含礦部分)韌--脆性雙重構(gòu)造特點(diǎn)表現(xiàn)突出，構(gòu)造多期活動(dòng)特征及構(gòu)造分帶性明顯，碎裂巖化、角礫巖化，并伴隨多金屬硫化物礦化；上覆較厚的白堊系沉積巖，構(gòu)造蝕變帶上盤大理巖發(fā)育。

初步認(rèn)為北部構(gòu)造蝕變帶是在深部形成的韌--壓性構(gòu)造，其中所含的鉛鋅礦化體位于金成礦帶的下部末梢，可能是金成礦作用之后的晚期階段或燕山晚期另一獨(dú)立成礦期(成礦階段)的產(chǎn)物，而這又反證了南部金礦床為淺成碎裂巖型金礦床。

深部“鉛鋅礦化體”的22件樣品中，含金和銀甚微，最高金(0.32 g/t)和銀(17.71 g/t)的品位也甚微，說明深部“鉛鋅礦化體”并非碎裂巖型金礦金--多金屬成礦階段的產(chǎn)物。在礦山生產(chǎn)過程中，在-510 m標(biāo)高21～31勘探線、-480 m標(biāo)高23～27勘探線均發(fā)現(xiàn)賦存于淺灰色硅化碎裂巖化大理巖中的鉛鋅礦化體，礦體產(chǎn)狀同淺部同一層位的碎裂巖型金礦體一致，厚度0.3～1.5 m，鉛平均品位7.03%、鋅平均品位6.74%，金品位均<0.4 g/t，銀未分析。該標(biāo)高為淺部碎裂巖型金礦體推測(cè)的延伸部位，而在-570～-710 m標(biāo)高，又發(fā)現(xiàn)同淺部成礦特征一致的碎裂巖型金礦體。該鉛鋅礦化體證實(shí)了碎裂巖型金礦體在傾向方向上的分段富集規(guī)律。深部鉛鋅礦化體的查明，指示了深部可能存在另一個(gè)富集段。礦區(qū)深部探礦工程對(duì)以上預(yù)測(cè)進(jìn)行了驗(yàn)證。

6 結(jié)論

(1)賦存于第二富集段(礦體)下部的“鉛鋅礦化體”，具有同淺部礦體相同的黃鐵礦、閃鋅礦和黃銅礦等多金屬硫化物，對(duì)深部第三富集段域(礦體)的勘查具有一定的指示意義。

(2)深部“鉛鋅礦化體”的查明，支持大莊子金礦屬于燕山晚期淺成熱液成礦的產(chǎn)物，并且是研究燕山晚期淺成熱液“Au--Ag--Pb--Zn”成礦演化的“重要樣本”，可以作為認(rèn)識(shí)膠東燕山晚期成礦的另一重要貢獻(xiàn)。