王建刚
摘 要:矿区位于胶北地台的西部,其大地构造处于华北地台胶东台隆之胶东隆起区,西临沂沭断裂带,即新太古代胶东群郭格庄变质岩,东部为玲珑超单元九曲单元的中细粒二长花岗岩,北部为龙口凹陷盆地,南部为莱州凹陷。
关键词:焦家主断裂上盘Ⅳ号矿体;成矿规律研究和成矿预测
区域构造分布图
焦家金矿位于山东省莱州市东北部32公里处的焦家村西,行政区划隶属莱州市金城镇,极值直角坐标为X:4140481.72~4141764.75,Y:40510370.94~40511767.98,面积为0.9167km2。
该区南距莱州市区32km,北距龙口市34km,东距招远市区40km。文(登)—三(山岛)公路(304省道)由矿区南0.5km自东向西与烟(台)—潍(坊)公路(206国道)相接,向东6km与威(海)—乌(海)高速公路相接;正在建设的黄(骅)—烟(台)铁路从矿区西侧4km处通过。交通极为方便(见图1-2)。
矿区属丘陵区,东高西低。东部为以剥蚀作用为主的丘陵区,标高一般为+40~+60m,最高点为矿区东侧的望儿山,海拔+177.5m。西部为山前冲洪积平原,地面标高+22~+35m,地势平缓。
矿区四季分明,属暖温带季风区大陆性气候,最高气温38.9℃,最低气温-18℃,年平均气温12.4℃。年降水量600~700mm,降水多集中在6~8月份。
矿区所处的区域地质环境比较稳定,属胶东隆起的西缘,构造活动不甚强烈。从有记载以来的地震资料看,区域内未发生过强烈的地震,只在附近地区发生过几次破坏性较小或有感地震,震中多发生在区域东北部的龙口、蓬莱、庙岛群岛附近。矿区地震动峰值加速度为0.10g,相应的地震抗震基本烈度为7度,地震动峰值加速度0.1g,地震动反应谱特征周期为0.45s,属地壳较稳定区。
焦家金矿床是我国典型的蚀变岩型破碎性金矿体。该矿床自1980年投产以来开采近40年,面对生产能力不断提速,面对资源消耗急剧加快的严峻现实,要保持企业的持续稳定发展,必须利用新理论、新技术,新手段,用较少的投入,积极寻找更多的后备资源,并且在回采过程中最大程度地对新增的资源进行利用。
焦家主断裂上盘探矿多年无突破,南部工程已与马塘矿区基本相接,下盘探矿已至花岗岩带,上盘探矿控制到焦家主断裂。为打破固有的探矿思路,地质技术人员重新梳理原来的普查和详查报告成果,对焦家金矿床的构造、岩性、围岩蚀变、矿化特征及矿体赋存规律等方面进行了综合分析研究,认真分析了焦家金矿床成矿侧伏带的分布规律,结合08、09中段探矿成果,计划在靠近南段的两条侧伏带的深部区域进行地质探矿,研究焦家主断裂上盘Ⅳ号矿体的成矿规律,为下一步的地质探矿工作提供依据,并进一步深化焦家主断裂的成矿规律,探求更多储量,延长矿山服务年限。
根据焦家金矿床成矿侧伏带成矿规律可以知道在侧伏带上,矿体厚度变化比较稳定,且厚度较大,品位变化不大,且品位较好,因此在早期的成矿活动过程中侧伏带构造规模较大,具有很好的金热液运移通道,形成了规模较大的载金矿物成矿空间,成矿过程中会有较多的载金矿物通过上盘主断裂裂隙在主断裂上盘进行富集,形成与侧伏规律类似的成矿带,即Ⅳ号矿体成矿带,其空间分布特点应该与侧伏带分布情况一致。
焦家主断裂以灰黑色断层泥为标志,上盘依次为黄铁绢英岩化变辉长岩质碎裂岩、黄铁绢英岩化变辉长岩、黄铁绢英岩化花岗岩,下盘依次为黄铁绢英岩质碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗岩、碎裂状花岗岩;以主裂面为界,构造岩基本对称。焦家断裂具有多期次活动特点,活动过程中局部主断裂由于上、下盘相互错动产生裂隙,这就为主断裂上盘形成规模较小的矿体提供了金的富集场所,形成了主断裂上盘的Ⅳ号矿体,成矿前期控矿断裂为左行压扭性质;成矿中期断裂为右行张扭性质;成矿后断裂为压扭性质。焦家主断裂前后经歷了挤压—引张—挤压过程。焦家主断裂下盘蚀变带以120线至60线相对厚大,104线附近厚度320米,向两翼呈纺锤状延伸厚度缩至百米。
成矿原理分析
构造-流体-蚀变-矿化是热液型金属矿体成矿作用过程不可分割的统一体,蚀变-矿化是成矿期构造动力体制和成矿流体作用的产物,区段内剪切作用多次叠加及极破碎型岩体,使金矿物与多金属硫化物多沿构造节理面及显微裂隙分布,最终导致工业矿体侵位,形成极破碎型金矿体。因岩体以菱形碎屑形式存在,前期利用钻探见矿效果差,本次利用坑探手段揭露矿体明显。
焦家主断裂上盘发育数条与主断层性质相近,大致平行的同序次低级别的压扭性断裂,其派生的次级张扭性小断裂较发育,且伴随强烈的矿化近平行产出,矿化类型为破碎型蚀变花岗岩,具多期活动特征,总体倾向NW,倾角由南至北由缓变陡,矿体下盘次级断裂构成区内主要的控矿断裂。区内矿脉从南到北沿走向呈脉状、透镜状产出,具有膨大、缩小、尖灭、再现特征。通过分析前人研究资料的基础上,结合已揭露矿体形态,运用数理统计方法研究了矿脉的分布规律,焦家主断裂上盘矿体在垂直延伸无矿间隔15米分布,有类等距分布规律。
1、通过理论指导加坑探跟进的手段,弄清楚了焦家矿区北翼主断裂扭转断裂塑性变化剧烈、剪切作用多次叠加,主断裂下盘次级构造控矿发育的特点,解决了焦家矿区北翼60线以北破碎岩体探矿效果不理想的局面。
2、验证了焦家矿区北翼区域以分支构造控矿为主及破碎性矿体类等距性分布的成矿特点,探获可观储量。