玲珑金矿田东风矿区“楔形+弧形断裂成矿”模型研究及应用

刘海波，晁 阳，周永帅，高新雨

（中矿金业股份有限公司，山东 招远 265400）

1 研究区地理位置及区域地质

1.1 地理位置

研究区范围位于招远市政府驻地东北约18km处，行政区划隶属招远市阜山镇，西部与庙耩、南大洼等矿区相接，北部与玲珑金矿相连。矿区交通方便，矿区西距S215省道4km，南距S304省道6km，东距S213省道4km，交通便利。距龙（口）-青（岛）高速（S19）招远东出入口15km，荣（城）-乌（海）高速（G18）蓬莱西出入口20km，距沈海高速（G15）栖霞出入口21km，距龙口港35km，距最近的火车站龙口站30km，如图1所示。

图1 东风矿区交通位置图

1.2 区域地质

研究区处于华北板块（Ⅰ级），胶辽隆起区（Ⅱ级），胶北隆起（Ⅲ级），胶北断隆（Ⅳ级），胶北凸起（Ⅴ级）。区域内出露地层有新太古代胶东岩群、新生代第四纪松散堆积物，脆性构造发育，岩浆岩广布，以中生代玲珑序列、文登序列和郭家岭序列为主体，大面积展布，如图2所示。

图2 胶东地区大地构造单元划分图

2 矿区地质

东风矿区位于玲珑金矿田的北东端，破头青断裂构造带东段下盘。第四系分布于山坡沟谷中，可分为残积、坡积[1]；构造发育，以断裂构造为主；区内花岗岩广泛出露，主要为玲珑序列、谭格庄序列等，玲珑序列主要分布于破头青断裂的下盘，谭格庄序列和文登序列主要分布破头青断裂的上盘一带。

2.1 成矿构造

东风矿床受招平断裂带和破头青断裂带的联合控制，矿田构造以断裂为主，主要断裂有北东东向断裂、北东向断裂和北北东向断裂。各个断裂之间由于形成期次的不同，呈现相互交错、相互限制的状态，使得矿体的形成具有多变性、复杂性。矿区主要成矿构造有F207、F206、F208等。

2.2 岩浆岩

区内岩浆岩广布，以新太古代谭格庄序列牟家单元，古元古代晚期莱州序列西水夼单元，中生代文登序列阜山单元，中生代玲珑序列大庄子单元和九曲单元，区内派生脉岩不甚发育[2]。

2.3 矿石结构、构造、矿物成分

常见的矿石结构以晶粒状结构为主，其次有碎裂结构、填隙结构、包含结构、交代残余结构、交代假象结构、文象结构和乳滴状结构等。

矿石构造以浸染状、脉状、团块状以及斑点状构造为主，其次为角砾状及交错脉状构造等。

矿石属于低硫易选型矿石，主要矿物成分为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、石英等。

3 断裂构造成矿模型研究

3.1 找矿标志

（1）矿石及蚀变带岩性为黄铁绢英岩、黄铁矿化花岗质碎裂岩、黄铁矿化花岗岩等，岩石的蚀变成为找矿的重要标志之一。

（2）成矿构造为张性构造，具有断层泥较发育的特性，此为一重要找矿标志。

（3）成矿构造的上下盘常伴有脉岩（煌斑岩、闪长玢岩）的出现，蚀变型脉岩为找矿的一个重要标志。

（4）不同构造的相互交叉所形成的三角楔形区域及构造的弧形部位为找矿的重要标志。

3.2 矿化富集特征

（1）多组断裂构造交汇所形成的“楔形”部位为矿化较强的地段，也是各构造相互作用的应力中心，矿体沿构造变化展布，矿体较膨大，矿化程度较高，黄铁矿高度富集，矿石岩性主要为黄铁绢英碎裂岩，黄铁矿呈浸染状存在于矿石中，矿石呈黑色，带有金属光泽。

（2）单一断裂构造的“弧形”转弯部位同样具备较强的成矿能力，该部位是成矿的应力中心，矿体随构造变化展布，弧顶中心矿体膨大，弧形两侧矿体收缩，厚度较小，矿体总体形态呈现为透镜状，黄铁矿化由两侧向中心依次变强，矿石岩性主要为黄铁绢英岩化碎裂岩、黄铁绢英岩、黄铁矿化花岗岩等，黄铁矿呈细脉状、浸染状存在矿石中，矿石颜色为灰黑色、黑色、灰白色。

3.3 构造成矿规律总结

本次研究收集了相关地质资料，对收集到的地质资料进行整理分析对171脉到10号脉之间的断裂构造分布规律进行了研究，得出：

（1）多组断裂交汇的断裂构造其主要成矿部位为“楔形”交汇处，且成矿较好，见图3。

（2）单一断裂构造的“弧形”转弯部位为主要的成矿部位之一，其矿化程度由两翼至中心逐渐变强，见图4。

图3 多组断裂构造成矿部位示意图

图4 单一断裂构造成矿部位示意图

在玲珑金矿田东风矿区断裂形成的“楔形+弧形”部位是构造的最主要成矿地段，因此将其作为该区域找矿的重要规律来指导井下探矿工作的有效开展。

4 “楔形+弧形”成矿模型应用及效果

4.1 成矿模型指导井下地质探矿

近几年，该矿区面临地质保有储量严重不足、三级矿量严重失衡的困难局面，盲竖井保有中段不多，三级盲竖井建设严重滞后，主要回采矿脉即将结束，致使生产接续能力日渐下滑。为保障矿区生产接续，利用“楔形+弧形”断裂成矿模型圈定探矿靶区，对现有中段展开地质探矿。

（1）针对多组断裂相互作用形成的“楔形+弧形”应力中心，在其上下中段及相同线位上下盘设计施工了探矿工程，寻找处于不同中段的同一成矿应力中心或平行位置的成矿应力中心，探明了较多储量，取得良好探矿效果。

（2）针对单一断裂形成的“弧形”成矿部位，在现有中段对已有矿脉两翼开展了探矿工程施工，寻找处于同一矿脉两翼的不同成矿应力中心，并取得了较好探矿效果。

4.2 取得的经济效益

2016 年至今，运用“楔形+弧形断裂成矿”模型开展的地质探矿，探得了比较可观的地质储量，探得矿石量156.9万吨，金金属量3859kg，该矿区生产接续能力不足的局面得到了有效缓解，稳定了矿区正常的生产能力，有效延长了矿井的服务年限。

5 该矿区今后地质探矿建议

（1）加强对该成矿模型的长期应用，争取在深部三级盲竖井投入正常生产之前利用现有中段探取足够的地质储量，保障矿区生产接续能力的持续稳定。

（2）加快三级盲竖井建设及深部中段开拓，有效利用该成矿模型展开深部中段的地质探矿，探明深部矿体的地质储量，为矿区的长期生产蓄能蓄力。

（3）在生产过程中要不断研究总结成矿规律，建立更加完善的成矿模型来有效地指导矿区的地质探矿。