探析蓬莱初格庄北金矿地质特征

2022-06-02 02:31姜晓峰
中国金属通报 2022年2期
关键词:黄铁矿石英矿床

姜晓峰

胶东地区是我国重要的矿产资源基地,也是我国重要的黄金资源产地之一,分布非常丰富的金矿资源,现已成为我国大型-超大型金矿集中区。胶东地区主要发育三条金矿带,从东到西分别为牟乳金矿带、栖蓬金矿带和招掖金矿带等。近年来,随着地质研究工作的日渐深入,陆续在这些金矿床带中发现诸多金矿床。特别是栖蓬金矿带金矿找矿工作更是取得了显著进展,目前发现的中小型规模的金矿床(点)多达21 处,如初格庄北金矿、蓬莱河西金矿床、蓬莱黑岚沟金矿床、栖霞马家瑶金矿床等,显示区内巨大的金矿找矿潜力。栖霞北部—蓬莱南部地区作为栖蓬金矿带最为重要的金矿分布区,其黄金储量占到该金矿带的80%以上,通过不断扩大勘查研究力度,综合性的实施地质研究工作,探明初格庄北金矿属于中型规模大小,成矿地质条件优越,具有非常好的找矿潜力。基于此,探讨分析蓬莱初格庄北金矿地质特征,并对其找矿标志进行总结,指出今后找矿方向,对指导接下来的地质找矿工作,以及评价金矿床都有着十分重要的现实意义。

1 成矿地质背景

研究区主要分布在栖霞复背斜N 翼位置上,属于胶北隆起区(Ⅲ)的胶北凸起(Ⅴ),胶东岩群(新太古代)地层以及荆山群(古元古代)地层、震旦纪蓬莱群(新元古代)地层与白垩纪青山群(中生代)地层、第四系地层是区内的主要地层出露,该区构造运动非常突出自太古宙末期阶段到新生代都表现出明显的构造运动,特别是非常发育断裂构造,同时后期阶段的构造形迹对早期阶段形成的构造形迹形成很大改造以及掩盖作用,区内地质构造格架非常复杂,主要由基底构造(EW 向)以及晚期阶段形成的SN 向构造、NE 向构造以及NW 向构造和NNE向构造所共同组成,分布非常广泛的岩浆岩,由其分布广泛的为中酸性深成岩,同时少量分布超基性岩以及基性岩,郭家岭超单元花岗岩和玲珑超单元花岗岩(中生代)和金矿成矿存在十分紧密的关联性(图1)。

图1 蓬莱初格庄北矿矿区区域地略图

2 矿床地质特征

矿床发育8 条蚀变带在规模上各不相同,分别进行①~⑧号编号,主要受控于区内的断裂(NNE-NE 向),①~⑥号出露于地表,在展布方向上呈现几乎平行状态,舒缓波状是其走向与倾向上的主要特征,同时具有膨胀夹缩,和分支负荷的特点,处于279m ~469m 长度范围,并处于0.21m ~5.1m 的宽度范围,呈现20°展布方向,向SE 向倾斜,角度为45°~75°,石英脉和花岗质碎裂岩(黄铁绢英岩化)是其主要的岩性特征(图2)。

图2 初格庄北金矿床矿脉平面分布图

断裂裂隙发育于含矿蚀变带上下盘位置上,有着比较清晰的界限,含角闪二长花岗岩的中细粒岩石是上下盘的主要围岩特征,花岗岩(黄铁绢英岩化)以及石英闪长玢岩在局部较为发育,16 个矿体通过探矿工程进行控制,都在含矿蚀变带赋存,矿石有着类似的类型,具有脉状产出特点,透镜状相对次之,蚀变带以及产状表现为类似特征。主矿体为①-1 号,同时,②-1,②-3,②-4,②-5 号,②-6 号,②-7 号矿体相对次之。

2.1 矿体地质特征

①-1 号矿体:该矿体主要在①号蚀变带当中赋存(图3),并主要在8 ~27 线间分布,处于+230m ~- 190m 标高范围,在走向上有649m 被控制,达到450m 的最大控制斜深,表现为透镜状或者脉状,具有相对较好的连续性,在规模上也是矿区当中最大的矿体,蚀变带和产状具有类似特点,呈现10°~34°走向,总体表现为20°,向SE 向倾斜,44°~62°,平均为53°。在4 ~16 号线之间矿体呈现陡峭倾角,达到59°以上,两侧部位的倾角逐渐变缓,处于49°平均水平,舒缓波状是走向与倾向上的主要特点,膨大特点出现在局部。主要在0.16m ~3.44m 的厚度范围,约为0.89m 的平均水平,达到158.03×10-6最高金品位,平均在13.11×10-6金品位水平,总体层面矿体呈现SE 向侧伏,深部区域上没有封闭,向邻近矿区延伸。

图3 初格庄北金矿床3 线地质剖面图略图

②-1 号矿体:该矿体主要在②号蚀变带当中赋存,呈现脉状特点不规则,规模相对较小,主要在4 ~7 号线去上分布,处于+71m ~+230m 标高范围,约有169m 长度被控制,达到159m 最大斜深,表现为39°向,向SE 向倾斜,角度处于44°~55°,处于0.11m ~2.59m 的厚度范围,平均在1.59m,达到53.29×10-6最高金品位,平均在15.69×10-6金品位水平。

②-3 号矿体:该矿体主要在②号蚀变带当中赋存,产出特点表现为透镜状,在22 ~14 线上分布,处于+69m ~-159m标高范围,达到89m 的控制长度以及269m 的最大斜深,呈现28°方向展布,向SE 向倾斜,角度为51°~59°,产出特点表现为透镜状,处于0.29m ~0.89m 的厚度范围,平均为0.89m,达到21.80×10-6的最高金品位,平均处于3.09×10-6金品位水平。

②-4 号矿体:在②号蚀变带当中赋存,产出特点表现为透镜状,主要在0 ~8 线区域上分布,处在+19m ~-115m 的赋存标高,约有19m 的长度被控制,达到169m 的最大斜深,呈现20°方向展布,向SE 向倾斜,达到55°倾角范围,产出特点为透镜状,处于0.59m ~1.17m 的厚度范围,平均在0.92m,达到619.81×10-6最高金品位水平,平均在11.72×10-6。

②-5 号矿体:该矿体主要在②号蚀变带当中赋存,主要表现为透镜状特征,处于0 ~14 线分布范围,赋存在-179m ~- 287m,达到20m 的最大斜深,呈现28°方向展布,向SE 向倾斜,角度处于60°,产出特点为透镜状,处于1.04m ~2.73m 厚度范围,平均1.74m,达到120.29×10-6最高金品位水平,平均在32.23×10-6。

②-6 号矿体:矿体主要在6 ~19 线之间分布,赋存标高为-199m ~-821m,石英脉以及碎裂岩(黄铁绢英岩化)是其主要的赋矿岩性,矿体呈现20°展布方向,向东南方向倾斜,为55°~59°倾角范围,平均在56°,有130cm ~159m 被工程控制,达到390m 的最大斜深,矿体在深部随着走向上以及倾向上没有出现封闭。

②-7 号矿体:矿体主要在6 ~17 号线分布,处于-149m ~-870m 标高范围,石英岩以及碎裂岩(黄铁绢英岩化)是其主要的赋矿岩性。矿体呈现7°~29°走向,向东南方向倾斜,出于49°~63°倾角范围,平均在59°。有129m ~169m 长度被工程控制,处于149m 平均水平,最大斜深为310m,平均处于290m 的范围,矿体在深部区域上,随着走向以及倾向都没有出现封闭。

2.2 矿石特征

黄铁矿是主要的金属矿物,闪锌矿、方铅矿、黄铜矿相对较少,长石、石英、方解石、绿泥石以及绢云母等是主要的脉石矿物,金是矿石当中最重要的有益组分,伴生的银、硫等组分达到综合利用水平,有的矿体半生的铅、锌元素也达到综合利用水平,可以有效回收利用这些有益组分,而其他有益组分难以达到全面综合利用的效果。自形—半自形晶粒结构是主要的结构特点,同时还有交代结构以及填隙结构和压碎结构等。致密块状构造以及斑杂状构造还有细脉浸染状构造是矿石的主要构造特点。含金石英脉型以及含金黄铁绢英岩型是主要的成因类型,同时还有花岗质碎裂岩型(金黄铁绢英岩化),金矿石都为低硫型。

2.3 金矿物赋存形态

自然金银金矿作为矿石当中的主要金矿矿物,其粒径通常处于0.01mm ~0.5mm,主要表现为细粒金和细粒粒金,粗粒金相对次之,并有少量的巨粒金,大都表现为浑圆粒状以及角粒状,石英以及黄铁矿还有黄铜矿是金矿物的重要载体,黄铁矿裂隙和石英晶隙是矿物主要产出部位,在矿物当中分布较少,所以晶隙金是主要的金矿物,包体金相对较少,金的成色以及成矿物质来源,还有矿床类型成矿物化条件具有非常紧密的关联性,是金矿物主要的标型特征。结合电子探针进行研究分析,Au 处于65.15%~86.79%含量水平,平均处于73.52%。Ag 处于12.13%~35.27%含量水平,平均为23.96%.该矿金矿矿石当中金矿物为金银系列矿物,银金矿相对较多、自然金次之。

3 成矿因素及成矿阶段

3.1 矿床控矿因素

①矿源层。胶东岩群在新太古代混合岩化作用呈现不同特点,促进中高级变质程度的变质混合杂岩形成,变质火山沉积建造具有绿岩性质,并具有很高的金丰度值,特别是斜长角闪岩具有很高的金丰度值,高达0.28ppm。②构造。构造岩浆活动在中生代十分频繁,岩浆热液以及成矿地质作用在断裂构造因素影响下,提供了非常大的动力,强烈的断裂构造,将成矿热能提供出来的同时,同时也为成矿非常有利的空间环境。在地质应力作用因素影响下,金元素不断活化并析出,与热液混合之后广泛地进行循环,富集在断裂部位成矿。该区当中一些具有规模的金矿床,都在韧性-脆性叠加断裂构造当中产出,矿区主断裂构造呈现NNE 向方向展布,向SE 方向倾斜,角度处于49°左右,高领土化碎屑岩以及花岗碎屑岩还有角砾岩是其主要岩性特征。次级断裂发育于主干断裂下盘,这些断裂也是储矿的重要构造,次级断裂明显控制着矿区金矿体。③岩浆岩。中酸性侵入岩(燕山期)和金矿有着十分紧密的关联性,由于岩浆热力以及气液循环等因素影响,成矿元素使得矿源层当中的金不断活化析出,随着断裂迁移不断负极富集成矿。

3.2 围岩蚀变

①黄铁矿化:和金矿化有着十分紧密的关联性,黄铁矿在矿石当中表现为它形-半自形粒状,处于0.003mm ~1.9mm 粒度,约为1%~8%的含量水平,表现为浸染状、脉状以及团块状结合体,分布于裂隙周围,碎裂现象较为普遍,还有的表现为碎粉状的破碎特征。共生其他金属硫化物,黄铁矿在围岩以及其他蚀变岩当中,呈现中细粒星点状特点。②硅化:是由于长石蚀变分解以及热液携带所形成。石英在原岩当中表现为它形粒状以及自行粒状。硅化石英表现为微粒状和不规则的脉状,分布较为杂乱,具有相对较差的结晶程度。③绢云母化:多见于近矿围岩当中,呈现富含长石的岩石,受中低温热液因素影响,与斜长石交代之后生成,显微鳞片状集合体是绢云母的主要特征,随着裂隙和黄铁矿、方解石共同在一起分布。④碳酸盐化:碳酸盐矿物表现为浸染状以及细脉状,随着岩石裂隙进行分布,和黄铁矿共同在一起。

3.3 成矿阶段的划分

矿床形成过程当中,地质构造非常的复杂,主要包括金,石英以及黄铁矿成矿时期和金多金属硫化物成矿时期以及碳酸盐成矿时期。①粗粒石英-粗粒黄铁矿阶段:石英表现为乳白色,通过镜检表现为粗粒状,黄铁矿总体具有较少的含量,很多表现为粗粒自形晶在石英脉中镶嵌。这一过程当中有黄铁矿化石英脉发育,而且很多含明金。②金-细粒石英-细粒黄铁矿多金属硫化物阶段:这是金成矿的重要时期,细粒状的石英非常发育,大都表现为灰白色,与黄铁矿和绢云母共同形成黄铁矿化石英脉以及黄铁娟绢英岩,能碎裂岩以及绢英岩(多金属硫化物矿化)。黄铁矿表现为细粒它形,呈现粗脉状、有的呈现团块状、还有的呈现团粒状,而且有一些方铅矿与黄铜矿呈现粉末状、他形粒状。③绢云母一石英、方解石阶段:这一时期金矿化比较微弱,而且绢云母是这一阶段的主要矿物,黄铁矿以及方解石相对较少。黄铁矿大都表现为细粒自形,还有的分布特点为星点状,石英含量减少明显,表现为纯白色,大都以细脉状特征进行分布,方解石表现为细脉状和石英细脉(纯白色)共生。

4 矿床成因

胶东岩群是该矿的重要矿源层,在早期阶段由于区内混合岩化因素影响,再加上反复地生荣深熔以及重熔交代作用,各种成矿物质在矿源层当中不断的活化迁移,并随着热液活动作用因素影响,促进了胶东岩群较高的金背景值,中生代强烈的岩浆活动,大量的岩浆热液沿断裂向上运移,与胶东岩群发生交代作用,使围岩中的金元素随热液上升,在温度、压力逐渐降低、物理化学条件不断变化的情况下,使金元素在低压的构造带中不断富集成矿。所以该矿的成因类型为岩浆期后中温热液充填交代型金矿床。

5 找矿标志及找矿方向

5.1 找矿标志

(1)地层标志:花岗岩岩体在胶东岩群分布区及其周围从不同时期分布,含金热液不但有岩浆活动提供出来,而且对于胶东岩群金元素的活化迁移提供了重要的促进作用,并不断富集这些金元素,成为金矿寻找的主要标志。

(2)构造标志:区内成群成带分布的断裂构造呈现NNENE 向,矿脉当中均有发育,并在其中定位,是最为重要的构造标志。

(3)岩浆岩标志:花岗岩(中生代)和胶东地区金矿成矿有着十分紧密的关联性,花岗岩体(不同时期)和花岗岩体接触TTG 岩系部位,是金矿床产出的重要位置,所以岩浆岩和不同期次活动的岩浆岩,是非常重要的找矿标志。

(4)围岩蚀变标志:直接反映成矿活动的为热液蚀变,因矿体在含矿蚀变带中赋存,同时又有碳酸盐化、黄铁绢英岩化以及绿泥石化和硅化等广泛发育,这些是重要的找矿标志。

(5)岩脉标志:煌斑岩以及闪长玢岩从不同产状和规模分布于矿体上下盘及其内部,和矿体平行,出现的中基性岩脉,提示赋存有含矿蚀变带。

5.2 找矿方向

蓬莱-栖霞金成矿带是矿区的主要分布所在,该区当中有着十分优越的成矿地质条件。

(1)由于该矿勘查程度不是很高。对于①-1 号矿体在深部区域上的研究,钻探工程资料比较缺乏,但是对其深部及其外围进行预测,找矿前景依然优越,针对相邻区域加强相应找矿研究,应当进一步提高①-1 号矿体分布规律方面的探讨,在原有基础上获得更大突破。

(2)剩下的矿体工程控制程度不是很高,在今后地质勘查和研究过程当中,还应当全面分析和研究矿体成矿规律,对探矿工作有效实施提供科学指导,促使矿床找矿规模不断扩大。

6 结论

NNE-NE 向断裂是蓬莱初格庄北金矿重要的容矿构造,在分布特点方面主要表现为NNE-NE 向成串分布,该断裂及其派生的断裂裂隙,是赋存该金矿的重要构造标志,绿泥石化以及黄铁绢英岩化,还有碳酸盐化与硅化和多金属硫化矿物等是重要的找矿标志,经过对蓬莱初格庄北金矿地质特征进行全面详细的研究,认为低温热液石英脉-蚀变岩复合型是该矿的主要成因类型,找矿前景优越,今后还应当进一步加强相映的研究工作,从而在原有基础上获得更大的找矿突破。

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