焦家金矿北翼矿体成矿构造与成矿关系分析

孙占山

（山东黄金矿业（莱州）有限公司焦家金矿，山东 莱州 261441）

1 区域地质背景

焦家矿区位于胶东半岛西北部，大地构造位置处于华北板块（Ⅰ）胶辽隆起区（Ⅱ）胶北隆起（Ⅲ）胶北断隆（Ⅳ）胶北凸起（Ⅴ）。区内地层简单，构造、岩浆活动强烈，金矿资源极为丰富。出露地层主要为新生代第四系（Q），南部见少量古元古代荆山群（HtJ）。

区域构造主要是北北东向断裂构造，自西向东有三（山岛）—仓（上）断裂、龙（口）—莱（州）断裂，大致平行展布，走向北北东～北东，倾向北西或南东，倾角30～70°，长数十公里，宽几十至数百米，对岩金矿床起重要控制作用。

区内岩浆岩广布，由老到新主要有：新太古代马连庄序列栾家寨单元(Ar3νMl)；新太古代栖霞序列回龙夼单元（Ar3γδοQh）、新庄单元（Ar3γδοQx）；中生代燕山早期玲珑序列崔召单元（J3ηγLc）；燕山晚期郭家岭序列上庄单元（K1γδGs）、大草屋单元（K1γδGd）等。

2 控矿构造构架关系分析

区内断裂构造极为发育，规模最大的有北北东向断裂构造新城～焦家断裂，该断裂倾向北西；次一级的分枝断裂发育，主要有河东-望儿山断裂、北截-灵山沟断裂带，河东-望儿山断裂是本区金矿的主要控矿断裂[1]。

2.1 焦家断裂分析

焦家断裂（龙—莱断裂南段）为主控矿构造，范围内控制长1200余米,纵贯全区，-400m标高以上沿马连庄序列与玲珑序列接触带展布。-400m标高以下发育于玲珑序列二长花岗岩体内。破碎带宽100～370m，总体走向30°，倾向北西，倾角25-40°，平面和剖面上均呈舒缓波状延伸，沿走、倾向破碎带膨胀夹缩显著。以灰黑色断层泥(厚2～40cm)为标志的主裂面连续分布，以主裂面为界，上盘依次为变辉长岩质碎裂岩带、碎裂状变辉长岩带或碎裂状花岗岩带、花岗岩质碎裂岩带、绢英岩化碎裂岩带；下盘依次为糜棱岩、角砾岩(不连续)、碎裂岩带、花岗质碎裂岩带、碎裂状花岗岩带。

北翼控矿构造叠加：矿区北翼60线以北地段，焦家主断裂走向发生扭转，平面上主断层走向由原NNE26°扭转为近SN走向，扭转了约35°，48线以北走向再次向西扭转成NNW340°。主断裂倾角扭转为近直立(NW80°±),主断裂此段扭转活动剧烈，断层先压后张活动与成矿后期，断裂面有5-10cm厚黑色断层泥，断层泥为绢英岩角砾断层运动挤压研磨产物，无金矿化物，为黄铁绢英岩与胶东群斜长片麻岩间岩性分界线。南部主断裂倾角上陡（60～70°）下缓（25～30°）蚀变带向下延伸变窄，矿体向下延伸出现分支。

矿区内次级构造赋存于矿体下盘，走向与主断裂近似平行，倾角近直立，构造面有20cm厚断层泥，在北翼为黄铁绢英花岗质碎裂岩与黑云母花岗岩岩性分界线，于48线以北10米与主断裂交汇形成闭合，控制绢英岩向北发展，造成北部矿体尖灭。深部南翼次级构造与主断裂近平行发育，控制下盘分支矿体与主矿体形成叠加成矿。

矿区内Ⅲ级构造为成矿期构造沿焦家主断裂发育走向、倾向与主断裂相近，与主断裂下盘断裂面形成小型破碎带。主断裂与下盘次级构造在焦家矿体北段形成闭合圈，两构造之间形成两组应力剪切构造，一组是走向NNE30°与主断层呈30°斜交，另一组走向NNW340°与主断层呈20°相交。大小构造之间应力剪切带交错发育，各级构造是在同一构造应力场作用下形成的不同力学性质和不同变形特征的构造组合形式，主次断裂构造构架多级序列控矿构造体系。

2.2 望儿山断裂

位于焦家断裂带的下盘，平面上于焦家断裂带近于斜交，为焦家断裂带下盘的一个分支断裂[2]。其北部多沿玲珑花岗岩体与上庄似斑状花岗闪长岩体接触带通过，南部切穿玲珑岩体，走向变化较大，北部为30-45°，向南逐步转为北北东向，近南北向，最终转为北北西向。在河东望儿山主断裂上盘发育有一隐伏分枝断裂，其向南与主断裂带上盘交汇。这一分枝隐伏断裂主要发育在26—40线、-130m—-210m之间地段，其倾角较缓（30—40°），在其下盘又发育有一系列分枝断裂或裂隙，在这些构造体系显示出明显的侧列再现，分枝复合特征。因此受其控制的V号矿脉群就体现出侧列再现，分枝复合的赋存规律。构造控矿的优选性：对前望儿山金矿控矿构造统计分析，控矿构造的优势走向为NNE向，多倾向NW，倾角多较缓，其走向玫瑰画图如下。

图1 控矿构造结构走向

矿区成矿构造的优势方位呈NNE向，仔细分析可分为两种情况：

其一是主干压扭性断裂由NNE向舒缓至NE向变化处；

其二是主干压扭性断裂的NNE向分支断裂处；

3 蚀变带分布

焦家主断裂以灰黑色断层泥为标志，上盘依次为黄体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，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[3]。焦家主断裂前后经历了挤压—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。

矿床内热液沿断裂带进行充填交代形成蚀变带，原岩是构造岩经过不同程度的破碎热液交代改造而形成的。按蚀变程度由弱到强（由边部到中心）可分为红化花岗岩带-绢云母红化花岗岩带-硅化红化花岗岩带-硅化花岗岩带-绢英岩化花岗岩或绢英岩带-不纯质石英脉或石英脉带。上述蚀变岩带基本对称，蚀变过程岩石中的 SiO2、K2O、H2O含量逐渐增加；Tio2、 Na2o、Al2O3、MgO 含量逐渐减少，说明是由富含硅、钾、硫、金等汽水溶液对断裂带中的岩石进行充填交代的结果。

4 成矿原理和规律分析

陆壳重熔是矿源岩形成必要条件。中生代构造岩浆强烈活动造成胶东陆壳发生大规模重熔，原生矿源金成矿元素于浅部岩浆房中富集，岩浆冷凝结晶后形成富金花岗岩—玲珑花岗岩、郭家家岭花岗岩，成为胶东金矿直接矿源岩。多次、长期热流体活动，是金元素活化、迁移、富集成矿的重要因素。胶东地区三次大规模构造变动事件，均伴随着大规模岩浆活动，是成矿热液多期活动的热源。在多期构造岩浆活动过程中，变质基底中的金活化再分配，造成金的预富集。中生代构造体制转折、幔隆作用、岩石圈减薄，导致的大规模岩浆活动和广泛的伸展拆离构造引起金矿爆发式成矿。构造为成矿流体运移提供了良好的通道，又为成矿流体富集、给矿体定位提供了有利的空间。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。

焦家矿区北翼主断层的上下盘,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，倾角由南至北有缓变陡自40°扭转呈88°，矿体下盘次级断裂构成区内主要的控矿断裂[4]。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，北翼矿体在水平延伸无矿间隔15米分布，有类等距分布规律。

望儿山矿区目前共探明矿体47个，矿体总体上以脉状、透镜体状产出，无论是在平面上还是剖面上膨大缩小、分支复合、尖灭侧现以及尖灭再现现象比较普遍。另外通过对望儿山各回采矿体的研究，我们发现各矿体在空间位置关系上具有明显的等距性或类等距性的规律。类等距分布规律：通过大比例尺地质填图、地质剖面测量、中深部坑、钻探验证，基本查明了矿体的分布、数量、形态、产状、规模及矿石质量等地质特征。矿区内主断层的上下盘形成了数条与主断层性质相同的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，相距120～132 m，长82～235m，厚0.3～5m，矿化类型为断裂破碎带蚀变花岗岩型，具多期活动特征，总体倾向NW，倾角较陡（70°～88°），这些次级断裂构成区内最主要的控矿断裂。区内矿脉从南到北沿走向呈脉状、透镜状产出，具有膨大缩小特征，时而稳定延伸，时而尖灭再现。在综合大量前人研究资料的基础上，运用数理统计方法研究了矿脉的分布规律，发现该矿床矿脉在时空分布上具有近等距分布规律。

图2

5 总结

通过理论指导资料对比分析，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，及北翼矿体尖灭再现类等距分布规律。利用坑探工程，验证了焦家矿区北翼及深部局部区域以分支构造控矿为主的成矿特点，创新性提出利用近等距性成矿规律探获望儿山金矿床主断层上盘小矿体的新思路，探获可观储量。