胶东地区文献综述
1.大地构造位置
山东地质结构以郯——庐大断裂为界,西为鲁西地块,东为胶北地块和胶南造山带(界线为郝官庄断裂及牟平——即墨断裂带)。地质力学学派认为本区属于新华夏系巨型构造第二隆起带之胶东隆起部分(李四光,1973;地科院,中科院都持此观点);漕台学说认为本区属于中朝地台之胶辽台隆起区(黄汲清,1959),中生代成为地洼区(陈国达,1980);板块构造学说认为本区属于华北板块(克拉通)(I级)东缘,胶北地体(II级)。
2.地层
胶东地区地层主要有太古宇胶东群、古元古界荆山群、古元古界粉子山群、新元古界蓬莱群,以及少量侏罗系、白垩系、第三系、第四系。
图2-1胶东地区主要地层出露
2.1太古宇胶东群(Arj)
分布在胶北隆起带的中心,广泛分布在招远、栖霞、蓬莱南部、莱阳莱西以北和莱州以南地区。出露面积两千余平方公里,为一套中深变质岩系,属高角闪岩相。岩石岩性以角闪黑云变粒岩、黑云变粒岩和斜长角闪岩为主。原岩建造下部为中基性(少量中酸性)海相火山沉积,上部为粘土-半粘土质碎屑沉积,由
下而上,从海相火山碎屑沉积逐步过渡到陆源正常沉积环境。胶东群常呈包体状残存于花岗质岩石中。
2.2古元古界荆山群(Ptj)
主要出露于胶北隆起带的南部,招远南部地区,出露面积一千多平方公里,变质相从低角闪岩相到角闪麻粒岩相,以高角闪岩相为主。原岩为海相碳酸盐建造夹少量中基性(伴少量中酸性)火山岩。
2.3古元古界粉子山群(Ptf)
主要分布于胶东隆起的北部,莱州、莱西一带,出露面积一千二百余平方公里,变质程度较胶东群和荆山群较低,变质相主要为低角闪岩相。岩石富铁、镁,主要岩性有蛇纹石片岩、滑石片岩、角闪片岩、斜长角闪岩、片麻岩及部分大理岩和变粒岩。原岩为一套海相火山碎屑沉积及碳酸盐沉积建造。
2.4古元古界芝罘群(Ptz)
分布于胶东西北部,出露面积为二百五十平方公里左右,为一套浅变质岩系。岩石岩性主要为钾长石英岩夹磁铁矿层及石英岩。原岩为一套浅海相碎屑沉积建造。
2.5新元古界蓬莱群(Ptp)
分布于山东蓬莱、栖霞等地,为一套浅变质碳酸盐岩、板岩、石英岩系。
2.6中生代地层
本区发育晚侏罗到白垩纪地层,主要为一套断陷盆地中的陆相碎屑沉积及大量中酸性火山喷发沉积,上部为河湖相红层建造,主要分布于胶东南部的胶莱凹陷中,出露面积达二百二十平方公里。
2.7新生代地层
第三系主要分布于黄县盆地中,底部为陆相含煤碎屑岩建造(黄县组),上部为河流相碎屑沉积及玄武岩喷发地层。第四系为玄武岩喷发地层及冲、坡积物,广泛分布于平原区、滨海及山区河谷内。
3构造
3.1褶皱
胶东地块最重要的褶皱构造是位于桃村断裂东西两侧的昆山-威海复背斜和栖霞复背斜(图3-1)。昆嵛山-威海复背斜轴向为NE55°(吕古贤等,2003),栖
霞复背斜则呈近东西向展布,以弧形断褶形式贯穿全区,构成本区构造的基本格架。其轴部为胶东群变质岩,两翼为荆山群和粉子山群,但受到后期断层切割已经肢解多段。与褶皱轴平行的还有东西向断层,并伴生岩浆岩。
图3-1胶东西北部构造体系图(据山东省地质六队修改)
1-断裂带;2-地质界线;3-金矿床
3.2断层
胶东地区断裂构造发育,控制了区内金矿床的形成与分布。主要发育在花岗质岩体或花岗质岩石与胶东群或者荆山群的接触带上。其走向主要有NNE向NE向两组,以NE向断裂构造为主。控矿断裂以压性为主,属脆韧性剪切带,倾角多<45°。自西向东,规模较大的断裂主要有郯-庐断裂、三山岛断裂带、新城-焦家断裂带、招平断裂带等(图3-1)。各断裂带的具体特征分述如下:
①郯-庐断裂
郯-庐断裂在胶东地区又被称作沂-沭断裂,是区域上的一级构造。南起郯城,北入渤海,纵贯山东中部,沿着沂河、沭河及淮河分布,长约330km,呈NE10°~25°方向,宽20~60km,北宽南窄南北两端多被第四纪沉积物覆盖,中段岩石露头断续出露。该断裂为胶东和鲁西两个不同地质单元的分界线,断裂带内由四条大致平行的大断层组成,另有一些较小的EW向、NW向和NE向断层交汇在主断层上。
由于断层上下切割活动在断裂带内形成多个地堑和地垒式构造,地堑区形成坳陷,沉积了几千米厚的第三系,并夹杂着大量火山岩和侵入岩体。
刘秉光等(2003)认为,郯-庐断裂形成始于古元古代,晋宁运动之后,断裂带两侧,地壳产生差异运动,以东地区长期隆起,剥蚀为主,仅局部有些海湾沉积。海西—印支期运动之后,原东西向构造线改变为北东向、北北东向为主体。中生代时期,由于伊泽奈奇板块的快速俯冲,导致地幔上涌,地幔、下地壳升温,物质熔融,地壳减薄,深熔岩浆沿郯-庐断裂带上升,和巨厚沉积岩构成沉积火山岩建造,这时已发展成为裂谷面貌(计凤桔等,1987)。由于区域上SE-NW向的强烈挤压作用,郯庐断裂断裂发生大规模的左旋平移运动。
据上田和都城(1974)的研究,大约在新第三纪,由于太平洋板块和欧亚板块联合作用,应力场发生变化,由原来的NW-SE向挤压转为NE-SW向挤压,使郯-庐断裂带由中生代的左旋扭动转为右旋逆推。
②三山岛断裂
该断裂位于研究区西部的三山岛-仓上一带,断裂全长约11km,走向NE40°,倾向SE,倾角30°-45°。断裂上盘为胶东群变质岩系,下盘为玲珑花岗岩。断裂带内碎裂岩和糜棱岩化花岗岩极为发育,形成宽20-400m的断裂带。本断裂向NE和SW分别延伸至渤海,除海边局部出露外,大部分被第四系覆盖。主断面呈舒缓波状,具备多期复合叠加的特征,总体显示逆时针扭压作用。
③新城-焦家断裂带
该断裂位于三山岛断裂东部,是黄县-莱州弧形断裂带的南部部分。长约30km,平均走向NE30°,倾向NW,倾角30°-45°。本断裂带南部发育在胶东群变质地层中或者沿变质地层与花岗质岩体接触的薄弱面伸展,北段发育在郭家岭型岩体与玲珑花岗岩的接触带部位。该断裂控制了新城、焦家、马塘、望儿山等一系列焦家式金矿床。断裂表现出多期活动性特征,成矿前表现为压扭性特征,成矿期表现为张扭性特征。
④招平断裂带
招平断裂带是沂沭断裂东侧规模较大的次级断裂构造。断裂南起平度,向北经招远、蓬莱市东部进入渤海。断裂带总体走向NE30°-40°,倾向SE,局部向西或者向东偏转。断裂带西部为花岗质岩石,东部为胶东群变质岩系。断裂总长近百余公里,具较复杂的演化史,总体上表现为压扭性特征。
其它NE向断裂构造主要有北截-灵山沟断裂和柞村-驿道断裂,此外还有一些与金矿化关系密切的NE向隐伏断裂。NE向和NNE向、NE向和EW向构造的复合部位及断裂系上的局部引张带控制了金矿床的空间展布规律。
胶东地块东部断裂构造走向发生很大变化,围绕文登岩体,岩体以东以断裂
构造以NW向为主,岩体以西断裂构造最为发育,以NNE向为主,如金牛山断裂;岩体南部以NW、NWW向为主(孙丰月等,1995);北部以NEE和NW向为主。这些断裂倾角大,扭性特征明显。
4.岩浆岩
胶东地区位于环太平洋花岗岩带内,本区内前寒武纪和中生代都有岩浆活动,其中以中生代的岩浆活动相对强烈,区域内主要岩浆活动为复杂的花岗质岩浆侵入或多种脉岩的贯入。按岩体的组成、结构、构造、空间产状等可划分出五种类型的岩体,即玲珑型、郭家岭型、滦家河型、艾山型和崂山型(孙丰月等,1995)。其中,区域内与金矿床形成有关的主要是玲珑花岗岩、滦家河花岗岩和郭家岭花岗闪长岩。
这五种岩石特征如下:
1.玲珑花岗岩:主要分布在新城-焦家断裂带和招远-平度断裂带之间,岩体出露范围比较大,总体上呈现NE向展布,主要以不规则环状、圆状和椭圆状的岩基形式出露。岩石由斜长石、钾长石、黑云母、角闪石和石英组成,似斑状构造,片麻状、块状构造。玲珑花岗岩的重熔交代现象普遍,暗色矿物呈不均匀条带状定向排列。
2.滦家河花岗岩:主要分布于招远以南和莱州一些地区,主要以岩基形式出露,岩石的主要组成矿物有斜长石、钾长石、白云母、黑云母和石英等。类型主要为钾长石花岗岩、含黑云母钾长石花岗岩、粗粒或中细粒黑云母花岗岩。岩体与胶东群呈现明显侵入关系。
3.郭家岭花岗闪长岩:主要分布于莱州北部三山岛,上庄、北截一带,主要呈岩株、岩脉形式出露,岩石的组成矿物有条纹长石、斜长石、角闪石、黑云母、石英等。岩体与围岩均呈侵入关系,岩体内常见胶东岩群斜长角闪岩捕虏体和闪长质暗色包体。
4.艾山型花岗岩:主要岩性为花岗闪长岩和二长花岗岩两种,斑状结构,块状构造。岩体以岩基或者岩株形式出露,岩体与围岩呈明显侵入关系。
5.崂山型花岗岩:主要分布在胶东地区东部,以崂山岩体为代表,主要岩性为碱性花岗岩。岩体与围岩呈明显侵入关系接触,有的岩体侵入到早白垩纪沉积地层之中。
5.典型矿床
5.1焦家金矿
焦家金矿床位于焦家-新城断裂带上,矿区出露地层有胶东群,侵入岩主要为玲珑花岗岩和郭家岭花岗闪长岩,区内断裂构造发育。 5.1.1地层
矿区内地层简单,主要出露有太古宇胶东群和较厚的第四纪河流冲积物。 太古宇胶东群变质岩主要以残留体形式产出,面积约6km2,位于矿区西部焦家断裂上盘,与花岗岩呈断层接触。地层倾向350°,倾角25°-35°,岩石岩性为斜长角闪岩,夹有黑云变粒岩、黑云斜长片麻岩、黑云片岩等,属于低角闪岩相。
该区第四系松散堆积物出露广泛,主要分布在矿区西北部,一般厚3-5m,最厚40m(据山东六队资料,2003)。为冲洪积层和残坡积层,在地形低凹处形成冲洪积层,为砂层、砂砾层、细砂层、亚砂土和砂质粘土。 5.1.2构造
区内主要的控矿构造为焦家断裂。以主断面为界,东侧为玲珑花岗岩,西侧为胶东群变质地层,焦家金矿床赋存于焦家主断面下盘的破碎蚀变带内。矿区内规模较大的断裂还有河东-望儿山断裂、寺庄支断裂、候家断裂和鲍李断裂等。
(1)焦家断裂
焦家断裂为一宽大的花岗质岩石构造破碎带,沿走向长约30km,宽50-200m,已控制最大延伸925m(工程控制最大斜深,矿体尚未尖灭),总体走向NE(图1.6),倾向NW,倾角一般30°-45°(深部<30°),局部可达60°-70°,上陡下缓。主断面呈舒缓波状。断裂表现出长期活动,多期叠加的特征,矿床往往形成于被强烈叠加改造的地段。该断裂控制了新城、焦家、寺庄、龙埠等矿床的形成和分布。
该断裂早期表现为脆韧性变性特征,发育有糜棱岩,早期变形形成的糜棱岩在主断面附近被完全破坏,呈糜棱岩角砾残留在碎裂岩中,在远离主断面的花岗岩中可见糜棱岩。成矿期表现为脆性特征,以构造岩(碎粒岩、碎裂岩及断层角砾岩)及构造节理发育为特征。沿断层面发育有2-40cm厚的断层泥。断裂带内部结构分带性很明显,由中心向两侧依次发育有断层泥砾带、挤压片理带、构造透镜体带、密集裂隙带和稀疏裂隙带。断裂具多期活动特征,断裂带内广泛发育尚未固结的断层泥以及常见多金属硫化物被错断的现象,反映其成矿后再次活动。
(2)寺庄支断裂
为焦家主断裂上盘分支。北从朱郭李家,东由焦家主断裂分出,于寺庄矿区328线又复合于焦家带,长2400m,沿玲珑岩体与胶东群地层接触带展布,北段走向50°,向南偏转为330°,倾向NW或SE,倾角20°~30°。断裂带为一宽大破碎岩带,宽70~200m,由斜长角闪质碎裂岩,碎裂状斜长角闪岩,碎裂状花岗岩组成,具断续的主裂面,沿主裂面通常有2~10cm厚的断层泥。呈“S”型舒缓波状,为压扭性断裂。该断裂控制寺庄金矿的产出。
(3)望儿山断裂
望儿山断裂位于矿区中部,为NNE向压扭-张扭性复合式断裂,是焦家断裂在矿区内的分支断裂。在研究区内走向变化较大,付家以北为45°左右,望儿山北段为10°~30°,望儿山矿区范围为25°至近南北,望儿南段为350°左右。主断面呈舒缓波状,总长8.8km,宽20~100m,斜深大于800m,倾向分别为NW、W、SW,倾角一般为45°~60°,与主断裂呈“入”字形在北端付家以南与河东断裂斜交。
该断裂为压扭性断裂。由断层泥、石英脉、绢英岩、绢英岩化花岗岩、硅化花岗岩、硅化红化花岗岩、绢云母红化花岗岩、红化花岗岩等组成。
该断裂望儿山矿区的控制范围大约为1km,主断裂面附近有构造角砾岩,角砾杂乱无章,显张性特征,片理化、糜棱岩化也较发育。偶见构造透镜体,长轴方向与片理化方向一致,说明其呈压扭性特征,根据断裂面镜面和斜冲擦痕发育情况,判断断裂上盘向南西,下盘向北东扭动,所以该断裂是一条呈北北东向的左行压扭性断裂。该断裂控制望儿山金矿的产出,工业矿体产于断裂下盘。 5.1.3岩浆岩
矿区内出露的岩体为玲珑片麻状黑云母花岗岩和郭家岭花岗闪长岩。矿区内岩浆岩分布约占全区面积的80%,另外岩脉较发育。
(1)玲珑片麻状黑云母花岗岩
玲珑片麻状黑云母花岗岩呈岩基状,出露在矿区中、东部广大区域内,为矿区主要容矿围岩。与胶东群地层呈断层接触或侵入接触,被郭家岭花岗闪长岩侵入。
岩石学特征:浅肉红色,中-粗粒花岗结构,片麻状构造、块状构造;主要矿物为斜长石、钾长石、石英,含量分别为35%-40%、25%-35%、25%-30%、5%,副矿物有锆石、榍石、磷灰石等。镜下斜长石一级灰干涉色,它形,常见双晶,双晶多有破碎;钾长石呈它形,为微斜长石格子双晶,其内常有石英、长石、云母等包体;石英呈它形粒状,一级灰干涉色,正低突起,具破碎、拉长现象,波状消光;黑云母具棕色—淡黄色多色性,平行消光,一组极完全解理,三级绿干涉色,有定向排列,晶形多弯曲。由于后期热液蚀变作用,钾长石、斜长
石部分发生绢云母化,黑云母大部分已绿泥石化。
玲珑黑云母花岗岩的典型特征是具有十分发育的“塑变组构”,即由暗色矿物黑云母、角闪石等定向排列形成的片麻理构造和其中粒状矿物的压扁拉长现象等,表明其形成后在地壳相对深部遭受过韧性变形。值得指出的是,这种具片麻状构造的黑云母花岗岩在岩体内的分布并不均匀,因此,使得某些区段的岩体在宏观上呈似层状特征。黑云母花岗岩内这种片麻状构造及其定向组构的排列与区域构造基本一致。
(2)郭家岭花岗闪长岩
矿区内出露的主要为上庄单元,沿焦家断裂分布,呈岩柱状侵入到玲珑花岗岩中,走向NE,面积约为1.2km2,其形成与地台活化有关,岩体以含巨大的钾长石斑晶为特征。前人研究表明,郭家岭超单元的仓上岩体、上庄岩体、北截岩体、曲家岩体及郭家岭岩体,沿83°方位呈串珠状分布,地球物理资料证实其深部连为一体,说明其侵位受控于NEE向断裂,形成从小面积到大面积,多次脉动的轻气球膨胀式侵位(宋明春等,2003)。
岩石学特征:肉红色,斑状结构,等粒结构,块状构造;主要矿物为:斜长石、钾长石、石英,含量分别为30%-45%、25%-40%、25%-30%;次要矿物有角闪石和黑云母,二者含量分别为5%-10%、5%-8%;副矿物有锆石、榍石、磷灰石等。镜下斜长石一级灰干涉色,自形-半自形晶,常见聚片双晶,具环带结构造,环带中心为中长石,边缘为钠长石。钾长石呈肉红色自形或者不规则晶体,多为斑晶,一般粒度在3-5mm,最长达十余厘米。斑晶中常见石英、斜长石、黑云母等包体,并具定向排列。镜下石英呈不规则粒状,具定向排列,压碎拉长和波状消光明显。基质中石英呈镶嵌状或锯齿状,沿长裂隙分布;角闪石呈长柱状,深绿到浅绿色的多色性,最涉色二级绿,斜消光。黑云母呈自形-半自形片状,多弯曲,弱定向排列,棕黄到淡黄色反射色,最涉色为二级绿,近于平行消光。受后期热液蚀变作用的影响,斜长石、钾长石多发生绢云母化,角闪石、黑云母发生绿泥石化、碳酸盐化、金红石化等。 5.1.4矿体地质特征
焦家金矿床的主要地质特点是构造岩的围岩蚀变异常强烈。矿体分布受断裂蚀变带的控制,圈出3个主要矿体。矿体呈似层状、脉状、透镜状,总体上沿断裂面展布。主要矿体的空间分布与产出特征如下:
(1)Ⅰ号矿体
Ⅰ号矿体为焦家金矿区的主矿体,约占总储量的79%,产于紧靠断层面下盘的黄铁绢英岩质破碎带中,受主断面控制,平面上分布在52-184勘探线之间。矿体最大走向长1160m,平均8m。呈似层状、不连续的脉带状、透镜状,厚
度0.5-65m(水平厚度),平均5.74m,矿体最大斜深900m左右。矿体走向NE10°-50°,平均走向NE30°,倾向NW,倾角16°-70°,倾角浅部较陡深部较缓。且深部矿体较浅部矿体厚度较大且趋于稳定;由浅到深,品位变化程度由大到小(据鲍中义等,2010)。矿石由含金细小浸染状黄铁矿和少量多金属硫化物组成,矿化均匀,品位稳定,矿体与围岩没有截然的界限。矿石金品位(3.17-52.29)×10-6,矿体沿走向及倾向狭缩、膨胀、分支复合现象显著,总体向SW侧伏,侧伏角35°±。
(2)Ⅱ号矿体
Ⅱ号矿体为Ⅰ号矿体的下盘分支,多产于黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗岩中,约占总储量的8%,规模较大者下部钾化硅化花岗岩带内有直立Ⅲ号矿体分支,平面上分布于80-114勘探线之间。矿体断续分布,平面上呈透镜状、纺锤状,长轴一般为50-100m,有的也可呈长条形,宽度一般10m左右。纵向上矿体不连续,常尖灭再现,最大延伸500m,厚1-20m,向深部矿体的厚度变窄,一般在2m以下,平均3m。矿体总体走向NE40°左右,倾向NW,倾角30°-70°。矿石品位为(1.5-71.2)×10-6,平均5.17×10-6,属细脉浸染状向脉状过渡类型的矿体。
分布在Ⅱ号矿体深部的Ⅱ-12矿体位于-500~-724m,分布于112号勘探线附近,富集于-600~-700m之间,赋存于黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩内,距主断裂面20~60m。矿体长200余m,斜深420m,矿体呈脉状产出,走向NE30°,倾NW,倾角33°,矿体平均厚度2.31m。
(3)Ⅲ号矿体
Ⅲ号矿体产于主断面最外带的钾化、硅化花岗岩带内,约占总储量的13%,常成群成带产出,Ⅲ号矿体群赋存于主断裂带下盘的密集节理带中(张性裂隙),平面上分布于60-116线之间。矿石类型是含金硫化物石英脉型,呈脉状、透镜状产出。单个矿体一般规模较小,走向与主矿体一致或小角度相交,倾向变化较大,SE倾占大多数,倾角较陡,为60°~90°。沿走向长15-75m,延深10-100m,厚度一般1-3m,最大达15m。向深部规模及数量迅速减少。平面或剖面上有雁行斜列特征,侧伏规律不明显。 5.1.5矿石特征
矿体内原生矿石主要有细脉浸染状黄铁绢英岩、脉状和网脉状黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩和赋存于主断裂带下盘的张性密集节理带中的含金硫化物石英脉型(Ⅲ号矿体群)四种类型。
主要矿石矿物:黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等,主要脉石矿物:石英、绢云母。
5.1.6矿石结构构造
矿石结构:粒晶结构、碎裂结构为主,其次填隙结构、交代结构和包含结构; 矿石构造:细脉浸染状为主,其次还有角砾状、脉状、网脉状和斑点状构造。 5.1.7围岩蚀变
蚀变沿焦家断裂带分布,主要分布在接触带靠近花岗岩一侧。按蚀变的先后顺序分为成矿前期钾化(新生钾长石与原生钾长石最大区别是颗粒粗大,晶体表面干净);成矿中期黄铁绢英岩化和硅化;成矿后期碳酸盐化、绿泥石化等。蚀变在空间上具有分带性,由断层中心向两侧分别为:黄铁绢英岩质碎裂岩带,黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带,黄铁绢英岩化花岗岩带和钾化花岗岩带(张佳楠,2012)
5.1.8成矿成岩年龄
张佳楠(2012)对郭家岭型岩体的锆石U-Pb同位素测年显示成岩年龄约为135.53±0.53Ma,庞绪成(2005)对焦家金矿床矿石石英做Rb-Sr同位素测试分析显示金矿床形成于124±1Ma,略晚于成岩年龄。 5.1.9成矿流体
张佳楠(2012)对包裹体温度的测试显示流体温度约为260~340℃,盐度集中在3-4.8wt%NaCl之间,属于低盐度流体。
关于成矿流体的来源,一直以来也都存在很大的争议。姚凤良(1990)、王鹤年(1991)等提出岩浆热液成因观点;张理刚等(1995)则主要强调大气降水在成矿中的作用;孙丰月等(1995)提出幔源流体成矿观点;另有部分学者坚持胶东金矿床的混和热液成矿观点。张佳楠(2012)对包裹体H、O同位素的研究显示成矿流体是幔源初生水为主,并有少量岩浆水和大气降水的加入。 5.1.10同位素特征
Pb同位素
研究者们(辛洪波,2005;庞绪成,2005;王鹤年等,1991;邱玉民,1990)对矿石铅的研究显示,焦家金矿的铅同位素组成落入克拉通地壳区及地幔与造山带之间,说明成矿物质来源于深部,并且很可能不是单一来源。
S同位素
张佳楠(2012)对硫同位素的分析测试结果显示硫同位素均一程度高,且较胶东群δ34S含量较高,呈富集特点。 5.1.11矿床成因
孙景贵(1999)对胶东地区的变质岩和变质地层的测试分析结果显示,变质
岩和变质地层的Au含量约1.9-4.5ppb,而与金矿化有关的花岗岩的金含量更低0.27-1.83ppb,不具有提供金矿化的潜力。张佳楠(2012)认为本地区长期的地台(克拉通)构造背景,使得金活化迁移活动并不强烈,胶东群和花岗岩均不可能成为金矿形成的物质来源。胶东群的塑形程度较高,对矿液的运移有一定的屏蔽作用,使矿液容易在下盘富集矿化。
5.2玲珑金矿
玲珑矿区范围东自九曲,西到罗山,北起大庄子,南至台上村。南北长约6000m,东西宽11000m,面积66k㎡。矿区内由于玉皇顶断裂、玲珑断裂、九曲蒋家断裂和破头青断裂对矿田的控制作用,划分为东山、西山、九曲、台上和东风五大矿区。 5.2.1地层
矿区内地层相对简单,仅在局部出露胶东岩群变质岩和第四纪沉积物。 胶东群:胶东群一般以透镜状残留体形式产出,出露规模变化很大,岩性主要为黑云母片岩和斜长角闪岩等,主要分布于玲花岗岩中,在玲珑岩体中的残留体规模比较大,另外在郭家岭花岗岩中也有少量分布。
第四纪:出露广泛,沿山谷、河流、山前坡地及低洼处分布,主要为残破积层,冲积层,由砂、砾石、粉质粘土等组成。 5.2.2构造
矿区内的构造活动主要是断裂,矿田内的主要控矿构造也是断裂。研究认为,矿区断裂构造主要由NNE、NE和NEE向三组断裂组成,这三组断裂对金矿分布和规模有明显控制作用。
1.NE向断裂
北东向断裂是矿田内主要的控矿断裂之一,矿区内一级构造是破头青断裂,但区内的二级构造的规模也很大,它们控制的矿体有含金石英脉型和蚀变岩型。北东向断裂分布广泛,断裂面平直,断面光滑,常见左行擦痕,存在薄层的断层泥,有时还可见两组擦痕的叠加。其一为水平反扭擦痕,其二为近垂直的顺扭斜冲擦痕(韩宗珠等,1991),显示具有压性兼左行平移运动性质(杜松金等,2003)。破头青断裂是区域内的主干断裂,属压扭性,断裂西起招远温家,经台上、九曲至龙口市黑山、田家镇,全长约为22km,矿区内出露的为断裂带的中段(台上、九曲段)—招平断裂带与破头青断裂带的复合地段,属于招远-平度断裂带的北段,断裂带宽一般为250-340m,最宽处达700m,走向NE60°,倾向NW,倾角约为40°。主要构造组合为花岗质碎裂岩、碎裂岩、构造角砾岩、糜棱岩等,局部见不连续断层泥,构造岩均经受不同程度的热液蚀变或矿化。在破头青断裂
的下盘,沿着次级断裂构造分布着大量的矿脉和中基性岩脉,这些矿脉和岩脉的展布方向与主干断裂平行。
2.NNE向断裂
断裂主要控制含金石英脉型矿体,区内NNE向断裂控制的矿体大多呈平行脉状、雁列状等,NNE向断裂的代表为玲珑断裂。玲珑断裂是区域性断裂,属于左行压扭性质,纵贯矿区中部。该断裂在大蒋家村南出露较好,长约4.6km,宽50-150m,走向NE25-30°,倾向NW,倾角约为65-85°,其南端于潘家集北切割破头青断裂带。岩性为碎裂状二长花岗岩、花岗质碎裂岩,具钾化、硅化、绿泥石化、绢云母化等蚀变,主断裂面表面光滑,发育有水平反扭擦痕,显示具有左行平移运动性质。玲珑断裂对矿脉和脉岩具有一定的控制作用,沿断裂充填以闪长(玢)岩脉和煌斑岩脉为主的中基性脉岩(杜松金等,2003)。该断裂成矿前就存在,成矿后继续发展。
图5-1玲珑金矿田构造分布图(吕古贤等,1999)
1-第四系;2-玲珑似片麻状黑云母花岗岩;3-主干断裂及推测断裂;4-矿体及编号;5-矿化
富集带及编号
3.NEE向断裂
该类型的断裂倾向NW,倾角约为55-70°,尖灭再现现象在走向和倾向方向都有出现。主要控制含金石英脉型矿体,使之呈脉状或透镜状产出,断裂形成
的时间比较早,两侧的蚀变规模不大。 5.2.3岩浆岩
区内主要为侵入岩,主要侵入岩体有:玲珑片麻状花岗岩、郭家岭花岗闪长岩及滦家河黑云母花岗岩。
玲珑花岗岩体
玲珑花岗岩体分布以招远市为中心,北到玲珑矿田以北,南至平度市,呈NNE向展布,南北长约100km,东西宽约35km。按照岩相特征的差异,可分为片麻状花岗岩和中粗粒花岗岩。片麻状花岗岩与前寒武系变质岩多呈渐变接触关系,中粗粒花岗岩与前寒武系变质岩则多呈突变接触关系。玲珑花岗岩主要以岩基的形式出露在矿区中,是玲珑金矿区的主要赋矿围岩,出露的面积约为2300km2,走向NNE。岩性为弱片麻状含斑粗中粒二长花岗岩和弱片麻状中细粒石榴二长花岗岩,岩石呈灰白色,粗中粒花岗结构,弱片麻状构造,主要矿物有斜长石、钾长石、黑云母、角闪石和石英等,副矿物有磁铁矿、褐帘石、锆石和石榴石等。玲珑花岗岩内常含有黑云变粒岩及斜长角闪岩包体,包体大小不一。
赵泳越(2012)对玲珑岩体的微量元素分析显示,玲珑岩体富集大离子亲石元素和活泼的不相容元素,而高场强元素则相对亏损。玲珑岩体轻稀土强烈富集,重稀土亏损,对主量元素的分析显示,与SiO2负相关,这意味着可能经历了存在辉石、磷灰石、钛铁矿等矿物的分离结晶,而U-Pb测年则显示158 Ma(李献华等,2000),这与罗镇宽(2002)获得的数据一致。
郭家岭花岗闪长岩体
主要产于栖霞复式背斜的北翼,见于矿区深部,以岩株或者脉状形式出露,以钾长石斑晶为特征。岩性以斑状中粗粒花岗闪长岩为主,岩石呈灰白色,斑状结构,块状构造。岩石的组成矿物有条纹长石、斜长石、角闪石、黑云母、石英等。岩体与玲珑花岗岩呈过渡接触关系,现在初步认为郭家岭花岗岩为成矿提供热源。罗镇宽等在2002年利用SHRIMP方法测得(表2.3),郭家岭花岗岩的年龄约是128Ma。
滦家河花岗岩体
侵位于栖霞复式背斜的中部,与胶东群和玲珑花岗岩呈侵入接触关系,无片麻状结构。大部分金矿床产于玲珑花岗岩,但是十分接近玲珑花岗岩与滦家河花岗岩的接触部位。岩石的主要组成矿物有斜长石、钾长石、白云母、黑云母和石英等。罗镇宽等在2002年利用SHRIMP方法测得,滦家河花岗岩的年龄约是1Ma。
煌斑岩脉:玲珑金矿田内发育的煌斑岩脉主要为斜云煌斑岩、斜闪煌斑岩、云煌岩,主要矿物为黑云母、角闪石、辉石和斜长石,还可有少量石英、橄榄石、
磷灰石和钛铁矿。煌斑岩脉与矿脉空间关系密切。
闪长岩脉:矿物成分主要由中性斜长石和一种或数种暗色矿物组成,最常见的暗色矿物是角闪石,有时为辉石、黑云母。岩脉长呈北东向展布,多穿切矿脉,为成矿期,成矿后产物。
闪长玢岩脉:主要矿物组成为中性斜长石和普通角闪石,具有明显斑状结构,班斑晶多为斜长石和普通角闪石,偶见黑云母。岩脉也呈北东向展布,穿切矿脉,为成矿后产物。 5.2.4矿体地质
玲珑金矿田内出露约有200余条矿脉,支脉主要发育在主矿脉的两侧且部分支脉与主矿脉呈密集脉群出现。脉群走向一般是35-70°,以NW倾向为主,但是破头青断裂附近的脉群浅部呈现SE倾向,而深部转为NW倾向。在各脉群内部及相邻脉群之间矿脉呈十分明显的穿插、交汇、分支、复合现象,关系比较复杂。本区内规模较大的矿脉群有108号脉群、51-号脉群、55-56号脉群、10号脉群、9号脉群、175号脉群和47-52号脉群。金矿在玲珑金矿田内呈脉状产出,矿化类型主要分为含金石英脉型和含金蚀变岩型两种。含金石英脉以51号脉为代表,其长约2800m,宽3-8m。矿脉受断裂控制,沿走向或倾向呈舒缓波状,分支复合现象明显,与围岩之间的界限清楚;含金蚀变岩型以69号脉为代表,长约2000m,宽5-10m,脉带片理发育,常见构造透镜体,黄铁矿和石英细脉沿挤压片理带充填,与围岩界线不清。玲珑金矿主要的矿化类型是含金石英脉型。
玲珑金矿田的累积圈定矿体有213个,其中大规模的单矿体(大于500m×500m)有4条,它们分别是48-Ⅰ2号矿体、178-Ⅰ2号矿体、18号矿体和47号矿体,中规模的(200~500)m×(200~500)m有17条,小规模的有192条。金矿体的形态比较简单,绝大多数呈脉状、透镜体状产出,少量呈豆荚状产出,水平厚度一般在0.8-2m之间,矿体总体走向一般为35-75°,以NW倾向为主,一部分倾向是是SE,倾角一般56-85°。矿区内的主要矿体特征如下:
1.47号矿体:矿体形态呈脉状或斜列透镜状,主要赋存在断裂交汇处,分布在92-35线间,赋存标高262--400m,最大斜深590m,最大延长为1150m,走向45-71°,倾向SE,-50m标高以上倾角较陡,为73-79°,-50m标高以下为倾角为52-71°。
2.18号矿体:矿体呈脉状产于18号矿脉中,分布在79-32线间,沿倾向延伸505m,走向最大延长为905m,赋存标高在258--440m,总体走向45-75°,倾向SE,倾角为59-78°。
3.50-1号矿体:矿体形状呈脉状产出于50号矿脉中,分布于69-86线间,
赋存标高-227--338m,最大延长357m,最大斜深260m,总体走向45-71°,SE倾向,倾角为73-79°。
4.176-1号矿体:产出于176号矿脉中,分布在32-62线间,最大延长597m,赋存标高156--480m,最大斜深353m,总体走向35-46°,NW倾向,倾角65-75°。
5.48-1号矿体:赋存于48号矿脉中,分布在8-97线间,最大延长1752m,赋存标高160--499m,最大斜深453m,总体走向45-65°,倾向NW,倾角52-70°。 5.2.5矿石特征
根据矿石的矿物组合、共生关系及结构构造等特征,可将金矿石分为蚀变岩型和含金石英脉型两种。蚀变岩型矿石的自然类型矿石有细脉浸染状黄铁绢英岩质碎裂岩和浸染状黄铁绢英岩两种,其特点是矿化比较均一,品位较稳定,含硫量低,金的成色较高但是含金量低;含金石英脉型矿石的自然类型矿石有黄铁矿石英脉和石英黄铁矿脉两种,特点是矿化程度不均一,矿石含硫量高,局部地方的金品位极高可达到数百克吨,金的成色偏低。
蚀变岩型金矿石
脉石矿物:绢云母、石英、斜长石及少量毒砂、方解石。
矿石矿物:黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、辉铜矿、银金矿、金银矿和自然金。
含金石英脉型金矿石
脉石矿物:绢云母、石英、斜长石及少量毒砂、方解石。
矿石矿物:黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、菱铁矿、金银矿和自然金。 矿石结构:自形-半自形结构、他形结构、交代充填结构、乳滴状结构和压碎结构等。
矿石构造:(1)细脉浸染状构造,在多孔的绢英岩和钾化花岗岩中金属矿物呈均匀填充浸染,此构造的分布较为广泛,但是品位较低;(2)网脉状浸染,金属矿物沿X形或羽状裂隙填充形成富矿石;(3)条带状构造,黄铁矿、多金属硫化物与石英或绢云母之间分别间互呈条带状,与原岩构造和定向流动有关;(4)块状构造,在断裂交叉处或构造透镜体中有时金属矿物富集达70%以上的块状矿石;(5)角砾状构造,一种是围岩构造角砾被金属矿胶结,另一种是黄铁矿石角砾被晚期金-多金属硫化物胶结;(6)浸染状构造,在玲珑金矿床内常见,主要在石英脉中,金属矿物呈细粒状均匀分布在玲珑花岗岩中。 5.2.6成矿期次
赵泳越(2012)将矿区成矿阶段分为四个阶段:
第一阶段:石英-黄铁矿阶段。这一阶段的显著特征是石英矿物呈现乳白色,
其中散布着少量的黄铁矿,金的品位较低。
第二阶段:含金黄铁矿-石英阶段。这一阶段的显著特征是石英矿物呈烟灰色,主要金属矿物组合为黄铁矿、银金矿和自然金,其中黄铁矿以块状和浸染状构造在脉的中心部位和边部产出。
第三阶段:含金多金属硫化物阶段。这一阶段特征是金元素及自然金与多金属硫化物伴生产出,所伴生的金属矿物主要有黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿和磁黄铁矿等,它们多沿重新活动的断裂周围分布。
第四阶段:碳酸盐阶段。这一阶段的显著特征是主要矿物是方解石,伴有少量的银金矿和石英,金品位较低。 5.2.7围岩蚀变
玲珑金矿的近矿围岩普遍存在蚀变现象,常见的有绢云母化、硅化、黄铁绢英岩化、钾化、碳酸盐化和绿泥石化等,其中前四种蚀变类型分布最为广泛。蚀变具有分带性,硅化主要发育在蚀变带的中心部位,向两侧逐渐减弱、硅化常与绢云母化迭加在一起,形成绢英岩;绢云母化是一种最普遍的蚀变,与断裂关系密切,主要分布在矿脉两侧;黄铁绢英岩化与成矿关系密切;钾化有面型和线型两种分布形式,主要出现在蚀变带外侧,当钾化带出现有浸染状或网脉状金属硫化物时,有可能构成工业矿体。各种蚀变带的界线不清,常是逐渐过渡或者相互迭加的。
5.2.8成矿成岩年龄
据孙丰月(1995)的总结,玲珑型花岗岩成岩时间为150-160Ma,岩体的侵位深度为13-17km;郭家岭型花岗闪长岩成岩时间为126Ma-130Ma,岩体的侵位深度为10km±;金成矿时间100-122Ma,成矿深度为5-8km。
矿床名称 玲珑 玲珑 玲珑 玲珑 玲珑 玲珑 玲珑 玲珑 玲珑 玲珑 玲珑 玲珑 玲珑 玲珑 取样位置 九曲69支 108脉 九曲金矿 大开头 西山 九曲 九曲 大开头 九曲 九曲 108脉 西山 西山 测试对象 蚀变矿物组合 蚀变矿物和绢英岩 蚀变岩 蚀变白云母 黄铁矿和黄铁石英脉矿石 黄铁矿和黄铁石英脉矿石 矿石和黄铁矿 黄铁矿 黄铁矿和黄铁石英脉矿石 黄铁矿 黄铁矿 测试方法 Rb-Sr Rb-Sr Rb-Sr Rb-Sr Rb-Sr Rb-Sr Rb-Sr Rb-Sr Rb-Sr Rb-Sr Rb-Sr 年龄(Ma) 资料来源 113.3±2.8 张震海等,1993 113.4±2.8 张震海等,1993 112±2 张震海等,1993 113.38±2.8 骆万成等,1987 120.0±29.0 张震海等,1993 121.8±3.5 122±11 122.5±3.1 123±3 123±4 126.5±5.7 126.6±5.7 126.6±5.7 126.6±5.7 杨进辉等,2000 杨进辉等,2000 Yang&Zhou,2000 Yang&Zhou,2001 杨进辉等,2000 Yang&Zhou,2001 卢焕章等,1999 李华芹等,1993 李华芹等,1993 石英中包裹体 Rb-Sr 石英中包裹体 Rb-Sr 石英中包裹体 Rb-Sr
5.2.9成矿流体
利用流体包裹体测得,玲珑金矿床的成矿均一温度在170-340℃之间,其平均值为277.06℃,盐度3.05%~5.40%NaCleqv,整体上看属于中温低盐度低密度热液脉型矿床。
成矿流体来源目前仍存在幔源(孙丰月等,1995;杜乐天等,1996;杨进辉等,2003)、岩浆热液(李华芹等,1993)、变质热液(陈衍景等,2004;2009)等观点。
5.2.10同位素特征
玲珑矿区内的矿石铅在铅同位素的演化图上落点在地幔铅和造山演化线内,反映成矿物质可能来源地幔。
玲珑金矿的δ13C和δ18O的特征十分接近于岩浆碳酸盐,我们可以推测,玲珑金矿的碳同位素来自于地幔。
玲珑金矿的氢氧同位素来源主要是地幔初生水,也有少部分来自于岩浆水和大气降水,且从成矿早期到成矿晚期大气降水逐渐增多。 5.2.11矿床成因
胶东群和中生代的岩体的金的丰度并不高,不能为金矿化提供足够的金元素。
5.3三山岛金矿
矿区位于向莱州湾突出的小半岛-三山岛,三面环海,东面是陆地。除临海
4的三个相连的小山丘上见有崔召单元(lC2)二长花岗岩出露外,其余均被第4四系覆盖。据探矿工程揭露,第四系之下为崔召单元(lC2)二长花岗岩和芦
家单元(qL14)片麻状细粒黑云角闪英云闪长岩及荆山群禄格庄岩组(Pt1jL)包体。三山岛-仓上及三山岛-三元两条规模较大断裂,呈北东和北西走向,贯穿整个矿区。 5.3.1地层
区内出露地层主要为第四系,其次在三山岛-仓上断裂上盘钻孔内揭露的芦家单元(qL14)中,可见到荆山岩群的包体。
荆山岩群的包体
探矿工程中所见的荆山岩群包体为禄格庄岩组(Pt1jL),其岩性主要为黑云斜长片麻岩、黑云变粒岩,其次为黑云片岩。在矿区中部ZK48-2、ZK56-1等钻孔中均有发现。
第四系
矿区内第四系主要为旭口组(QXk)海积的粗、中、细砂和淤泥,厚度一般为30~40m,最厚50m。该组岩性自下而上可分为4个岩性层,即:砂质粘土~粘土层、中粗砂砾石层、砂质粘土层、中粗砂砾层,其中中粗砂砾石层富水性较好。 5.3.2构造
矿区构造以断裂为主,规模最大的为NE向三山岛-仓上断裂,次为NW向三山岛-三元断裂。次级断裂主要有分布于三山岛-仓上断裂带中及下盘NNE-NEE向断裂等。
图5-3 三山岛-仓上断裂带地质简图
Q-第四系; -玲珑超单元崔召单元; -马连庄超单元栾家寨单元;1-实测及推测
断层;2-矿体
三山岛-仓上断裂及其次级断裂(主断裂F1)
在本矿区内出露的为其北段。地表出露和工程控制长度1700m,构造岩带宽50~200m。总体走向35°,倾向南东,倾角35~45°。发育在三山岛-仓上断裂中次级断裂(矿床主断裂F1),由断层泥、糜棱岩及构造角砾岩组成,沿主裂面较稳定发育6~40cm黑色断层泥或糜棱岩带,该断层在走向、倾向上均呈舒缓波状,显压扭性。主断面延展稳定,两侧发育有1~10m厚的碎裂岩带,目前工程控制该断裂带最大倾斜延深2360m(ZK56-4)。该断层是成矿期的主要控矿构造,沿主断面稳定分布的断层泥或糜棱岩带对深部上升的成矿热液起到阻隔富集作用,并具一定的隔水性,三山岛金矿的主矿体主要产于该断层主裂面以下。该断层具有多次活动的特点,导致矿体局部较破碎。
三山岛-三元断裂(F3)
该断裂为区域上三山岛-三元断裂的西北端(据卫片解译),在矿区内长1500m,向北西伸入莱州湾,向南东延长到矿区之外。断层贯穿整个矿区,断层走向290~300°,倾向主要为北东,局部反倾,倾角80°以上,延深大于600m,,断层构造破碎带宽10~25m,由充填其中的数条煌斑岩等基性脉岩及碎裂岩、角砾岩等组成。该断层活动至少有两次,一次为张性,使大量基性岩脉沿断层侵入;
二次为左行平移,使煌斑岩等破碎。根据F3断裂内的煌斑岩中含有黄铁绢英岩的捕虏体或角砾等特点,认为该断裂是成矿后活动较强的断裂。因其切割三山岛-仓上断裂,向西北端伸入渤海,其不仅局部破坏了三山岛-仓上断裂的隔水层,而且也沟通了采区内断裂与断裂之间的水力联系,造成采矿坑道大量涌水。
次级断裂
分布在F1下盘,主要有2条,分别为NNE和NEE向。 (1)NNE向断裂(F2)
位于三山岛-仓上断裂(F1)西侧(下盘)约200m处。走向12°,倾向北西,倾角85°。断层长600m,北入渤海。为一左旋扭性断层,横切黄铁矿石英脉,错距为20m。地表槽探揭露,断层裂面无断层泥、糜棱岩和角砾岩。由钻孔证实,延伸在250m处即无踪迹。
(2)NEE向断裂
在三山岛-仓上断裂的西侧(下盘)约300m处,发育一条长900m的分枝断裂,总体走向50°,呈舒缓波状。因无深部工程控制,其倾向、倾角不清。构造岩带宽5~20m,有绢云母化、硅化、绢英岩化热液蚀变及石英脉充填,构成构造蚀变带。矿区内的Ⅱ号蚀变带便赋存在该蚀变带中。 5.3.3岩浆岩
矿区地表和探矿工程中所见岩浆岩有新太古代栖霞超单元芦家单元片麻状中细粒黑云角闪英云闪长岩(qL14),主要分布于Ⅰ号蚀变带的上盘;新元古
4代玲珑超单元崔召单元中粒二长花岗岩(lC2)即三山岛岩体,主要分布于Ⅰ
号蚀变带的下盘,但在上盘常见其不规则状岩枝侵入到芦家单元中。中生代脉岩类不甚发育,主要为煌斑岩、辉绿玢岩及黄铁矿石英脉。 5.3.4矿体地质
三山岛金矿为特大型中温热液破碎带蚀变岩型金矿床,矿石主要为含金黄铁绢英岩及含金绢英岩化碎裂岩,主要受控于三山岛-仓上断裂之次级断裂F1,主矿体便产于F1断层下盘的近主裂面处。矿体大部分埋藏于第四系之下,仅三山岛金矿床矿体少量出露地表。
三山岛金矿床矿体现工程控制走向长1500m左右,据海底探矿工程验证,矿体在走向上尚未尖灭;倾向延深已超千米,且深部尚未封闭。矿体呈似层状,见分支复合、膨胀狭缩及尖灭现象,总体走向NE40°,倾向SE,倾角40°,为一缓倾斜矿体,平均厚10.83m,厚度变化系数84.7%,变化程度为较稳定型,金矿石品位3.04×10-6~14.56×10-6,平均3.86×10-6,品位变化系数50.7%,变化程度为均匀型。
5.3.5矿石特征
矿石主要金属矿物为黄铁矿,次要的有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿,少量毒砂、磁黄铁矿等。主要非金属矿物为石英、绢云母、残余长石,次之为碳酸盐类矿物(方解石、白云石、菱铁矿等)。金矿物主要为银金矿,次要的为金银矿。其中黄铁矿为主要载金矿物。
矿石结构:主要为晶粒结构,次之有压碎结构、交代结构、填隙结构,少数的网脉状结构、乳滴状结构等。
矿石构造主要为浸染状构造,次之为网脉状、细脉状。 5.3.6成矿阶段
通过对本矿床矿石矿物成分、矿物共生组合、相互间穿插关系及矿石结构构造的研究,认为本矿床成矿作用可划分为四个成矿阶段。
Ⅰ、黄铁矿-绢英岩阶段:为成矿作用的早期。热液交代形成绢英岩或黄铁绢英岩。黄铁矿呈不规则粒状或自形粗粒晶分布。矿物组合为黄铁矿+石英+绢云母。
Ⅱ、金-石英-黄铁矿-毒砂阶段:为成矿作用的中期。形成细粒它形的黄铁矿和毒砂,交代或充填早期黄铁矿;亦是金的主要成矿阶段,金矿物主要为银金矿和自然金,包于黄铁矿中或分布于黄铁矿和毒砂的晶隙及裂隙中。矿物组合为黄铁矿+毒砂+磁黄铁矿+石英+银金矿+自然金。
Ⅲ、金-石英-多金属硫化物阶段:为成矿作用中晚期。多金属硫化物为细粒状呈细脉或浸染状分布,矿物间充填交代作用较强烈。金(银)矿物主要为银金矿和金银矿,分布于黄铁矿、方铅矿及石英的裂隙中,是金的晚期成矿阶段。矿物组合为黄铁矿+黄铜矿+方铅矿+闪锌矿+砷黝铜矿+银黝铜矿+石英+银金矿+金银矿。
Ⅳ、石英-碳酸盐阶段:是成矿作用的尾声阶段。石英和方解石等碳酸盐矿物多呈脉体穿插于矿石之中,无金矿化。 5.3.7围岩蚀变
该区内岩石普遍遭受了中深程度的区域变质作用,形成了以片麻岩类为主的区域变质岩。矿区内围岩均有程度不同的蚀变现象,主要有硅化、绢云母化、黄铁矿化、黄铁绢英岩化、绿泥石化、碳酸岩化和钾化等,其中黄铁绢英岩化、硅化、黄铁矿化、绢云母化与金矿化关系密切;钾化一般发育于矿体的上下盘附近,以下盘最为发育;碳酸盐化为成矿晚期的蚀变作用,矿化较弱;绿泥石化与成矿关系不明显。
5.3.8成矿成岩时间 5.3.9成矿流体
李晓明(1988)年对矿区内的氢氧同位素的研究表明,岩体于变质围岩的氧、氢稳定同位素组成的变化范围几乎一致,特别是变质岩中石英脉与花岗岩中石英的 值相同,这可能反映它们来源(及成因)的一致性。
姜晓辉等(2011)对区内包裹体的研究显示,包裹体温度分为成矿早期(258~416℃)、主成矿期(180~321℃)至成矿晚期(112~231℃);成矿流体盐度在整个流体演化过程中变化不明显,为典型的中低盐度流体体系。而对氢氧同位素的研究显示成矿流体来源于初生岩浆水。 5.3.10同位素特征
姜晓辉等(2011)对碳同位素的研究显示岩浆水可能不是花岗岩岩浆期后热液,很可能是基性幔源岩浆在地壳浅部脱水所形成的岩浆水。而硫同位素特征则显示成矿中的硫的直接来源为中生代的岩浆岩,间接来源于胶东群、荆山群等地层,后期肯能有地表硫的加入。 5.3.11矿床成因
矿上的资料(包括报告,及相关人员写的文献)通过对H、O、Pb等同位素的分析认为成矿物质来源于胶东群及岩体。
王铮等(2012)从幔枝构造的角度对三山岛金矿区已有资料进行研究,认为成矿物质来源于深部,郭家岭幔枝构造是为成矿热液提供了良好的迁移通道及沉淀场所。
5.4上马家金矿
5.4.1地层
区内第四系主要沿河流,河流两侧、沟谷、山前坡地等分布,主要为临沂组与沂河组。
临沂组
分布于河流两侧高河漫滩及低山丘陵前沿,为河流相冲积物,以褐黄、灰黄色砂质粘土、亚粘土为主。区内该组厚度较大,局部厚达8~10m,一般2~4m。
沂河组
主要沿区内现有河床分布,为现代河流相沉积,以灰黄色含砾混粒砂、砾石堆积物为主,构成河床及低河漫滩,厚度一般<2 m,大河圈一带最厚,可达5 m以上。
5.4.2构造
区内构造较为发育,除基底岩系发育弱变形及片麻理等透入性构造外,以脆性断裂构造为主。展布方向主要为北东向及北北东。
区内的北东向主干断裂为柞村-驿道断裂,主体发育在文登超单元阜山单元含斑粗中粒黑云二长花岗岩中,总体展布方向45~50°,倾向北西,倾角36~60°,勘查区内断裂构造沿马家、南庙、上马家、埠后一线展布,向南西被第四系覆盖,延至区外于前魏家处进入粉子山群地层,区内断续控制长约10 km,宽约70~300m,最宽达580m左右,总体北宽南窄,走向与倾向上均呈舒缓波状展布。断裂带内的构造岩主要为碎裂岩、碎裂状花岗岩等,具明显的分带特征。
由于断裂的多次活动所产生的动力蚀变作用与局部热液蚀变叠加以致带内岩性较为复杂。断裂带内局部有石英脉、闪长玢岩等充填,部分破碎、蚀变,也有透镜状或扁豆状黄铁绢英岩呈串珠状或雁列状分布。 5.4.3岩浆岩
勘查区内岩浆岩广布,主要为中生代文登超单元阜山单元含斑粗中粒黑云二长花岗岩。此外,发育有脉岩。
含斑粗中粒黑云二长花岗岩( )
大面积出露于矿区中,北部至官前一带,是区内岩石主体,面积:35km2。岩石呈灰~灰白色,中粒花岗结构,块状构造,主要由斜长石(25~30%)、钾长石(30~35%)、石英(25~30%)、黑云母(10~15%)等矿物组成,副矿物为磷灰石、磁铁矿、绿帘石、褐帘石等。
脉岩
普查区内脉岩主要有闪长玢岩、细晶二长斑岩,花岗斑岩等,此外,有少量煌斑岩等。
5.4.4矿体地质
矿化与蚀变作用密切相关,主要分布在绢英岩化碎裂岩和绢英岩化花岗岩中,主裂面上下盘也有发生。构造发育地段、绢英岩化碎裂岩厚大部位、硅化强烈部位矿化较好。金属硫化物多呈浸染状、细脉状、细脉浸染状、网脉状、星点状、团块状分布。
矿体位于西朱宋矿段S111~S71线之间,共赋存矿体3个,编为Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号矿体。Ⅰ号矿体为主要矿体,其资源储量占资源总量的90%,赋存于主裂面之下0-40m范围内(黄铁)绢英岩化碎裂岩带中。
Ⅱ号矿体赋存于Ⅰ号矿体之下,赋存在(黄铁)绢英岩化碎裂岩,其资源储
量占资源总量的8%。
Ⅰ号矿体地质特征
Ⅰ号矿体为勘查区内主要矿体,由4个见矿工程控制,展布于S87—S79线间,分布于主裂面以下0—40m范围内的(黄铁)绢英岩化花岗质碎裂岩带中,赋存标高+24~-16m。矿体呈较稳定的脉状分布,工程控制走向延长160m;倾向延深一般在80m。矿体走向48°,倾向南西,倾角34°~43°。矿体平均品位3.51×10-6,平均厚度2.92m。厚度变化系数为61%,属厚度稳定矿体;矿体品位变化系数为144%,属有用组分分布较均匀矿体。
Ⅱ号矿体地质特征
Ⅱ号矿体由2个见矿工程控制,与控制Ⅱ号矿体工程相同,平行分布在Ⅱ号矿体下部,二者相距5--10m,矿体赋存于主裂面之下的(黄铁)绢英岩化花岗质碎裂岩带中,矿体走向48°,倾向南西,倾角34°。矿体平均真厚度0.82m,平均品位为5.99×10-6。
Ⅲ号矿体地质特征
Ⅲ号矿体由钻孔ZK79-1控制,分布于主裂面以下约47m处的绢英岩化花岗岩带中,矿体品位7.02×10-6,厚度0.82m。 5.4.5矿石特征
主要金属矿物:黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、银金矿等; 主要非金属矿物:石英、绢云母,及长石、绿泥石、绿帘石、云母; 矿石结构:常见的矿石结构以晶粒状结构、碎裂结构为主。
矿石构造:浸染状、脉状为主,其次有网脉状、交错脉状、小团块状、斑杂状构造。 5.4.6成矿阶段 5.4.7围岩蚀变
区内沿断裂构造带围岩蚀变作用发育,主要有钾化、(黄铁)绢英岩化、硅化、绿泥石化、钠长石化等,蚀变的强度和规模取决于断裂、裂隙的性质和矿液动力的强度。其特点是:各蚀变作用相互叠加不均匀,蚀变分带比较明显,各带之间为渐变关系。
钾化分布于整个破碎蚀变带内,但由于后来的绢英岩化等蚀变的改造,破碎蚀变带中间部位肉眼不易看到,仅在绢英岩化较弱的破碎带边部清晰可见,紧邻破碎带上下盘的二长花岗岩也具明显的钾长石化。
(黄铁)绢英岩化是矿床内普遍发育的一种普遍而主要的蚀变作用,分布在蚀变带的中心。绢云母化、硅化、黄铁矿化的叠加分布,是区内的主要蚀变,与
金矿有着密切的时空关系。
硅化与绢英岩化中的硅化不同,它是热液中的二氧化硅在外部条件改变情况下形成硅化石英的作用,它交代微斜长石和斜长石,使之成为残留状。这种蚀变作用,持续时间长,分布广,并且有阶段性特征。早期石英呈微粒石英和隐晶质,波状消光强烈,有颗粒化、定向拉长及重结晶现象,晚期石英颗粒细小,结晶程度差。该作用与金矿化关系极为密切。
总观破碎蚀变带的蚀变作用,是经历了一个由简单→复杂→简单的交代过程,形成以黄铁绢英岩化碎裂岩为中心的蚀变岩带。
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