山东招平断裂构造解析及控矿规律总结

王吉祥，张 勋，王要善，许彦会，姜晓磊，王承璨

(山东黄金集团蓬莱矿业有限公司，山东 烟台 265615)

0 引言

招平断裂是胶东地区主要的控矿断裂构造之一，该断裂南起平度北至招远，全长约100 km，波及宽度范围700～5 000 m。招平断裂带中先后探明了玲珑台上金矿、夏甸金矿、曹家洼金矿、大尹格庄金矿等多个较大规模的金矿床，近年来在该断裂深部及外围的地质找矿中又取得了新的进展和突破[1]。

1 招平断裂构造简介

招平断裂发育破头青断裂、九曲蒋家断裂与玲珑断裂三条Ⅰ级构造。其中破头青断裂和九曲蒋家断裂分别形成于成矿期和成矿前，是规模较大的控矿构造带，玲珑断裂为成矿后形成的断裂构造带，切割矿体及矿脉[2]。

1)破头青断裂带。该断裂带全长22 km、宽度250～340 m，走向NE60°～70°，倾向SE，倾角40°左右。断裂带内构造岩为碎裂状花岗岩、糜棱岩。破头青断裂主裂面分布厚度为0.1～0.2 m的断层泥，具有多次构造活动特征，蚀变矿化明显。

2)九曲蒋家断裂。该断裂是玲珑矿田主要的控矿、容矿构造。断裂产出于矿田东部，走向NNE30°，倾向NE，倾角30°～60°，主裂面向南切割破头青断裂带，形成宽度为400～600 m的构造破碎带。

3)玲珑断裂。该断裂是一条呈NNE走向的区域性断裂构造，长4.6 km，宽50～150 m左右。山东某金矿在-50 m中段与-270 m中段的主运大巷穿过玲珑断裂，揭露该断裂的倾角为60°左右，且可见20～30 cm的断层泥，断裂附近发育硅化、绿泥石化等蚀变，甚至发生矿化。

2 招平断裂构造解析

2.1 构造分带解析

依据岩矿的裂隙发育程度对招平断裂构造进行分带，由主断裂面向下盘总体划分为断层泥、黄铁绢英岩带、硅化碎裂岩带、钾化碎裂岩带。

1)断层泥带。主断面断层泥宽约30 cm左右，呈浅灰色，有球状石英颗粒发育，石英角砾约占1%，磨圆度较好。

2)黄铁绢英岩带。宽度达80余米，基本无花岗结构，见有细脉状、浸染状黄铁矿发育，硅化较强，石英含量50%～60%，钾长石颗粒大小为1 cm左右，黄铁矿为灰黑色，颗粒大小小于1 mm。蚀变岩型金矿体主要发育于黄铁绢英带内[3]。

3)硅化碎裂花岗岩带。局部可见少量浸染状黄铁矿，石英颗粒变大，见大块石英，岩石呈花岗结构，岩石中钾长石含量增多，约占50%～60%，黄铁矿含量减少。

4)钾化裂隙带。钾化裂隙带和弱钾化稀疏裂隙带是远离主断裂的构造蚀变变带，钾化蚀变沿裂隙呈网脉状，裂隙中间的岩块大都保持花岗岩的成分及结构。

2.2 成矿多期次构造发育解析

招平断裂构造分为成矿前断裂、成矿期断裂和成矿后期断裂。

成矿前断裂：多为NEE、NE向断裂，主要表现为控制脉岩发育的张性断裂构造，大都被矿脉切割，部分与矿脉在空间上相伴随，与矿脉接触的部位发生强烈蚀变或退色现象。控制伟晶岩脉、闪长玢岩脉、部分闪长岩的侵入与就位，矿脉与这些岩脉的接触界线清晰，总体上呈锯齿状。另外，成矿前形成的花岗岩与围岩的接触带构造是招平断裂生成、发育、发展、演化的基础。

成矿期断裂：矿田成矿期的断裂构造主要具备以下两个方面特征：①NNE向、NE或NEE向延伸；②断裂构造带的中心部位大都出现黄铁矿石英脉，即使局部没有石英脉发育，在断裂构造的延伸或延深方向出现黄铁矿石英脉，并且其两侧次级构造带及构造裂隙发育硅化、绢云岩化和钾化蚀变岩，蚀变带的水平宽度规模常是石英脉型金矿体的几倍[4]。

成矿后期断裂：成矿后断裂构造规模较大的为顺矿体连续发育的断层泥，另有一些规模较小的断层泥，与数量众多的小型断裂及裂隙，尤其是成矿后脉岩构造，其宽度达数十米以上，常将矿体错断十几米，对矿体、矿脉的完整性及延伸产生较大影响。

2.3 成矿构造应力分析

区域构造应力场方向控制断裂构造延伸方向和断裂构造的组合形式，成矿构造应力场三轴主应力的方向与构造的组合形式有非常密切的关系，开展构造应力场分析，最主要的是确定三轴主应力的方向[5]。

以山东某金矿117#脉带为例，在该矿-420 m水平中段选择构造相对发育的区域，尤其是共轭节理发育区段进行构造要素的测量，表明招平断裂下盘的蚀变带内，节理密集发育，具有蚀变的成矿期共轭节理。通过吴氏网进行投影，并对三轴主压应力的方向进行极密投影，见图1～3。这表明招平断裂最大主压应力大都集中于倾角较陡的部位，而最小主压应力大都呈NW-SE向，而且倾角较小，一盘小于20°，中间主压应力方向呈NE-SW向。这说明在成矿期的最大主压应力是近垂向的，表现在构造活动过程中，是垂向挤压，NW-SE向伸展。招平断裂在成矿期表现为正断层特点，控制石英脉型金矿的次级断裂构造部分为NNE向、NE向、NEE向的张性、张扭性断裂，构造控制石英脉型金矿的形成与分布[6]。

图1 -420 m中段最大主压应力极密图

图2 -420 m中段中间主压应力极密图

图3 -420 m中段最小主压应力极密图

2.4 构造应力场演化

成矿前：成矿前构造活动主要划分两个阶段，早阶段为南北向挤压(见表1)，形成近东西向的栖霞复背斜。由于后期多次构造活动及构造作用改造，E-W或NEE-SWW向构造保留的较少，如一些韧性剪切带，褶皱构造等。韧性剪切带主要以小规模糜棱岩条带形式残存于断裂带。

表1 该构造成矿阶段及其特征

成矿期：由于NW-SE挤压，使早期韧性剪切带发生脆性叠加变形，产生如破头青断裂下盘的控矿断裂，使剪切带内的岩石发生强烈的破碎、碎裂，区域上显示为NNE向右行张剪、NEE向左行张剪性质。在区域上，构造地壳抬升、岩浆冷却，区域伸展作用呈NW-SE向，浅表平面表现为NE-SW向构造挤压，三山岛断裂、招平断裂、焦家断裂以正断层形式发育，形成铲式断裂构造[7]。

成矿后：该期构造主要为NNE向、NE向、NW向和近E-W向脆性断裂，其中NW向和近E-W向构造作为新生断裂，对NNE向、NE向两组断裂进行挤压再造，造成区域主压应力方向转换为NW-SE向挤压、NNE向结构面左行滑移，切割矿体。

3 构造控矿规律

3.1 构造形式对矿床的控制

依据断裂构造的几何形态与构造组合形式，招平断裂控矿构造模式主要表现为雁列式构造。以山东某金矿矿田控矿构造模式为例，171#脉带发育的工业金矿体雁行排列在平面有左灭右现的右斜列和右灭左现的左斜列两种形式，207#带、208#脉带发育的工业矿体属右灭左现的左斜列，171#脉带内发育的工业矿体属左灭右现的右斜列。雁列式构造不仅表现在单矿体之间，而且也表现在矿脉带与矿脉带之间，在矿田9#脉带、5#脉带、10#脉带、175#脉带、176#脉带、207#脉带、208#脉带在剖面上表现为雁列式分布。随着向南东方向，这些脉带的赋存在呈雁列式深度逐渐增加(见图4)。

1-太古宇胶东群；2-花岗岩；3-花岗闪长岩；4-钾化及绢云化花岗岩；5-断裂及运动方向；6-破碎蚀变岩型金矿体；7-石英脉型金矿体图4 山东某金矿矿田控矿构造示意图

3.2 矿化富集规律

招平断裂主控的胶东地区金矿成矿作用基本类似，主要是由深部的岩浆活动引起的，矿化富集规律以山东某金矿171#脉带为例进行说明。赋矿围岩主要由玲珑似片麻状花岗岩和滦家河黑云母二花岗岩组成，大都是燕山期形成的；从岩石与构造的关系及玲珑花岗岩的蚀变特征方面分析，171#脉金的成矿作用是发生于玲珑花岗岩之后；矿区的矿石矿物组成显示矿石中石英及金属硫化物的含量较多；矿区发育的花岗岩类岩石含有较大比例石英[8]。总体的矿化富集规律如下：

1)金矿化的强弱与构造的性质及岩石破碎蚀变程度有关。控矿构造愈明显，规模愈大，岩石愈破碎，矿化愈强，反之则矿化较弱。

2)在空间上，金矿化的强弱似乎与煌斑岩脉发育程度有关，在岩脉的两侧，金矿化较强。控制煌斑岩脉发育的断裂构造在发育过程中复合了控矿断裂构造，煌斑岩脉的侵入是由下部沿控矿断裂构造上升，说明控矿断裂构造向深部延伸较大，控制了煌斑岩脉的侵入。

3)容矿断裂带内，张扭或张性的地段金矿化较好。

4)金属硫化物的含量越高，矿物种类越多，成矿阶段越复杂，金的富集程度越高。

5)两组不同方向构造的交汇部位，产状变化部位、膨大部位，容易形成富矿体。

3.3 构造控矿模型

招平断裂及其下盘的次一级的张性、张扭性断裂构造，由于断裂构造的规模和力学性质不同，形成不同规模和不同类型的控矿空间；招平断裂属压扭性结构面，赋存黄铁矿碎裂蚀变岩型金矿体，其下盘的多条次级断裂构造属张性、张扭性结构面，富集黄铁矿石英脉型金矿体。平面上，两类矿体走向大致平行；剖面上，倾向相反或相近。

招平断裂及其下盘次断裂构造组成的多组、多方向、多级次、多力学性质断裂构造控矿是该构造区域金矿田发育的主要控矿构造特征，在空间上呈分支、复合或网格状分布；浅部矿体尖灭后，在其下盘会发育一条较陡的控矿断裂，控制另一条石英脉型金矿体。

通过分析山东某金矿矿体表明，矿体具有分段富集规律，在平面和剖面上存在无矿间隔。平面上，NNE向控矿断裂构造走向变大时，矿化较好；NEE向控矿断裂构造走向变小时，矿化较好。剖面上，控矿断裂构造倾角变陡时，矿化变强；变缓时，矿化变弱。从控矿围岩、构造控矿、蚀变矿化、成矿作用、成矿物质来源等方面综合分析，该金矿围岩深部仍是以花岗岩为主，控矿断裂呈现向深度变缓、收敛的特点，在构造组合以雁列式为主。成矿物质主要来源于深部的岩浆热液活动，随深度的增加，下部矿化将呈现由石英脉金矿逐渐向以细网脉状、微细浸染型矿化转化。

4 预测方法及找矿效果

4.1 找矿标志

1)构造标志。断裂构造的存在是成矿作用发生的主要因素之一，要准确判断断裂构造与成矿时间的关系和空间关系，成矿期的断裂构造带具有有利的成矿空间，控制矿体的分布与赋存。矿脉的矿化-构造-蚀变具有分带性，矿化强度与构造强度、蚀变强度对应变化，随着由控矿断裂的主裂面至远离主裂面，构造变形强度由强变弱，蚀变强度由强变弱，矿化强度也由强变弱。矿化-构造-蚀变分带作为找矿的良好标志，强烈的构造破碎和蚀变区域，是找矿的重点靶区。山东该金矿171#脉构造蚀变岩带水平厚度大，形成的次级断裂构造多，矿体分布范围广，下盘1 000 m范围内是NNE向控矿断裂的发育部位，发育多条NNE向次级矿脉，构造蚀变带内，矿体存在分段富集的规律，是典型的找矿标志。

2)蚀变标志。围岩蚀变是成矿物质、成矿流体与流经的围岩发生水岩反应而保存下来的岩石信息，是找寻金矿体的最直接标志，蚀变岩带的规模大小反映该部位成矿作用的强弱，较大规模的蚀变岩带常是赋存厚大金矿体的外围特征。山东该金矿171#脉在下盘50～200 m的硅化、绢云岩化带内有多条规模较小的矿体或矿化带，是找矿重点区域；断层泥的上盘具有分支矿脉，虽然分支矿脉向上延伸不太大，但可能形成多个富矿体。

3)矿物学标志。多金属硫化物是金元素和金矿物的主要载体，金属硫化物聚集的部位金元素的含量就比较高，出现富矿体的概率也高。因而，多金属硫化物发育的部位，常是金矿找矿的重点靶区，富含黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等多金属硫化物，是找寻金矿体的重要标志。

4.2 找矿效果

根据招平断裂构造解析及控矿规律，在山东某金矿117#脉带开展地质探矿工作，重点靶区为下盘1 000 m范围内矿化-构造-蚀变带。通过在-260 m至-660 m中段投入坑探工程，探明走向长185 m、垂向高度450 m、均厚14.5 m的矿体，新增金资源量矿石量277.7万t，金属量5 138 kg。

5 结语

通过对该断裂带构造解析，得出招平断裂构造的矿化富集规律、构造控矿模型，分析表明：招平断裂作为胶东地区主要的控矿断裂构造，其主要特征表现为以NEE向断裂构造为主、多组多方向多级次多力学性质断裂构造；招平断裂的主要找矿标志为矿化-构造-蚀变分带，在山东黄金某矿171#脉带开展找矿工作，探明金资源量矿石量277.7万t，金属量5 138 kg。