招远前孙家金矿带控矿模式研究及成矿预测

原显顺

（招远市自然资源和规划局，山东 招远 265400）

前孙家金矿床，位于招远市蚕庄镇西北3km处，区内地层简单，除第四系外，主要为胶东群富阳组地层，多以残留体形式出现。矿区内分布有两种不同的岩浆岩，即黑云母花岗岩（γ52-1），属玲珑岩体；花岗闪长岩，属郭家岭岩体，二者均为燕山早期岩体。本区脉岩发育。按生成顺序主要有伟晶岩、变石英闪长岩、石英闪长玢岩、煌斑岩等。控矿断裂为前孙家—洼孙家断裂，位于焦家断裂与灵北断裂之间，系黄县---掖县断裂带派生次级断裂。

1 控矿构造特征

前孙家金矿的矿体多赋存于主断裂的NNE向段及近SN向次级断裂中，此方向是成矿期拉张的方向。总结构造成矿规律，可以搞清矿体的产状、隐伏矿体的位置和延伸方向，对隐伏预测有十分重要的意义。

2 金的富集规律

金在黄铁绢英岩及黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩中品位高，分布均匀，品位变化系数小，往往形成工业矿体；在绢英岩化花岗岩中品位低，分布不均匀，品位变化系数大[1]。自然金分布严格受黄铁矿裂隙。晶隙控制，早期黄铁矿分布集中，裂隙愈密集，金品位高，易富集成矿，晚期细粒，自形程度高，星散状分布的黄铁矿含金少。金与多金属硫化物关系密切，金—石英—多金属硫化物阶段中金浓度最高，多金属硫化物充填愈多，品位愈高，易富集成矿。金品位高低与多金属硫化物多寡呈正相关关系。具斑点状及细脉状侵染构造，半自形粒状结构的矿石，含金品位高；呈散装、自形晶粒状结构矿石，含金品位低。两组构造交汇部位，矿体膨胀，厚度增大，金品位高。矿体多有向南南西侧伏规律，单个矿脉的富集中心具有向南偏移的趋势。矿体大部分靠近主脉岩的上、下盘或在脉岩附近。

3 前孙家金矿床构造与控矿模式分析

3.1 平面特征

在平面上，前孙家－洼孙家断裂与其上下盘的次级断裂，共同组成了前孙家金矿的似网格状构造控矿系统。在前孙家－洼孙家断裂上盘，有9号脉断裂、1号脉断裂及用为主断裂的2号脉控矿断裂形成了上盘的似网格状结环，在主断裂下盘，由4号脉断裂、3号脉断裂和作为主断裂的2号脉控矿断裂形成了下盘的似网格状结环。主断裂上盘和下盘的两个主要的似网格状结环与其内的更低序次的断裂形成的似网格状结环共同组成了前孙家金矿的似网状控矿构造系统。

3.2 剖面特征

在剖面上，由于主断裂与次级断裂倾向相反，主断裂上盘的次级断裂与主断裂呈反“y”型，构成了一个似网格状结环的下半部分，而主断裂下盘的次级断裂与主断裂呈“入”形，构成了一个似网格状结环的上半部分。

3.3 成矿期构造应力分析

对于成矿期构造的运动方向，在焦家断裂带及灵北断裂带上均有详细研究，对于焦家断裂带，根据在焦家、新城、金城等蚀变岩型矿床的研究成果，成矿期的构造运动方向主要是右行斜落，也有人提出成矿期也有左行成分，可能是对成矿期划分的时间阶段不同而已。

而在灵北断裂上，经研究断裂在成矿期为左行扭动，前孙家-洼孙家断裂位于焦家断裂带和灵北断裂带之间，但其产出位置与灵北断裂带相似，均是产于花岗岩中，矿体类型均为石英脉型和蚀变岩型均有的混合型，主断裂上石英脉型为主，矿体赋存在主断裂内而不是断裂破碎带的构造蚀变带内。因而前孙家-洼孙家断裂在一定程度上与灵北断裂带的性质相近而与焦家断裂带相差较大。

3.4 矿区成矿期应力与区域应力的对比

地质勘查工作人员经过长期研究总结了胶东西北部金矿成矿期的构造应力场特征，研究区域的控矿断裂带的形成是在北西-南东方向挤压作用下，呈现出韧性挤压状态；在燕山中晚期，胶东西北部断裂形成变为北东-南西，在金矿区地质构造上升、矿浆冷却、北东方向地质构造应力作用下，焦家断裂、招平断裂、三山岛断裂和大庄子断裂应力变形变为脆性、张力性，为今后的成矿热液提供了有利条件。在挤压作用下北东方向应力变为北北东向，此方向断裂的容矿构造是胶东西北部主要地质构造[2]。

4 讨论

从前孙家金矿区成矿期最大主应力分布可以看出断裂之间，应力集中点一部分基本落在新1号的脉断裂的位置，这与实际已知的新1号脉矿体赋存位置吻合较好。另一些应力集中点所落的位置，也连成一条北北东走向的未知断裂，在此位置，也可能在此位置赋存有未知的矿体。

从金华山矿区成矿期最大主应力分布图可以看出(主要研究前孙家—洼孙家断裂及下盘断裂所夹持部分)，在前孙家—洼孙家断裂与下盘断裂之间，应力集中点绝大部分落在实际已知的断裂位置，与孙家金矿区的1号脉断裂、2号脉断裂、3号脉断裂、4号脉断裂基本相对应，与矿体赋存位置吻合很好。如1号脉断裂的矿体较大，所对应的应力集中区也较大，2、3、4号脉断裂的矿体较小，所对应的应力集中区也较小。

此外，其中一部分挤压应力聚集的位置，依照孙家湾金矿区已经存在的断裂走向为SN或NNE向，这一地带出现了一条不明的近NS和NNE的不明断裂，由此可以推断出该研究区域存在继续勘探的矿体。由此来看，成矿期构造应力场有限元模拟的结果不仅与已知的含矿断裂相吻合，而且还模拟出一些未知的断裂，通过这些未知的断裂，可能找到新的矿体。因此，模拟的结果是可信的、令人满意的。

5 成矿靶区预测

根据前孙家金矿构造地质特点、岩性控制规律、构造地球化学晕分带及构造地球化学因子得分分布，综合考虑各种因素，对前孙家金矿床的成矿靶区分为I、II类靶区和远景靶区三类。

（1）I类靶区。I类靶区判定标准为：现有矿体规模较大且产状稳定，构造地球化学分带处于中上部，构造地球化学成矿因子分布显示深部还有较大的延深。按此标准，前孙家金矿床的I类预测靶区有两个，一是4号脉的深部。4号脉矿体赋存于断裂的NNE向部位，在成矿期是位于拉张部位，有利于成矿；矿体在最深的中段品位高，产状稳定，在深部应该有一定的延深。4号脉的构造地球化学元素分带表明，目前矿体位于中上部，并且在分带的尾部出现在As等前缘晕，表明4号脉的构造地球化学晕有叠加现象，说明深部还有一定的矿体，并可能有盲矿体存在。4号脉的构造地球化学成矿因子分布图也显示矿体在深部有一定的延深，并且可能在深部出现雁列侧现的盲矿体。根据以上分析，对4号脉矿体深部做预测图如。

（2）II类靶区。2号脉南部矿体产于主断裂与近SN向次级断裂交汇处，矿体规模虽然不大，但比较稳定，呈柱状，表明矿体在深部可能有一定的延深。2号脉的构造地球化学晕分带显示2号脉矿体处于下部，但在分带的尾部出现在As等前缘晕元素，表明深部可能有盲矿体。从构造地球化学因子分布图可以看出，2号脉矿体分为上下两层，且下层高值中心明显，并显示向深部有一定的延深。

（3）靶区验证。在靶区确定后，确定4号脉的深部为首选验证区段，经工程验证，在4号脉深部发现厚1.2m、品位近300g/t的含金石英脉，证明了预测是正确的。

6 结论

经过对前孙家金矿的区域地质背景、矿床地质特征、构造控矿特征、构造地球化学及控矿模式的分析和研究，对前孙家金矿带的成矿特点形成如下认识。

（1）前孙家的2号脉、4号脉和新1号脉是石英脉型和蚀变岩型复合矿化矿脉，严格受断裂破碎带控制，2号脉断裂及4号脉断裂形成了似网格状控矿断裂系统，而新1号脉赋存在2号脉下盘的次级引张部位，平面和剖面上构成了入字型构造。

（2）矿区的9号脉受浅色钾化岩的控制，并有近等间距产出的特点。9号脉的钾化蚀变岩以其蚀变特征、其内的矿化特点、蚀变的产出状态、构造地球化学元素特征等有别于石英脉型矿体，显示其特殊的成因机制。

（3）矿区成矿期构造应力场与区域应力场基本一致，最大主应力方向为近垂直方向，形成了主拆离构造和下盘的子系统构造。

（4）经过总结，对前孙家金矿提出I类预测区两个，II类预测区三个，III类预测区三个，经在I类预测区验证，效果较好。