山东省乳山市宋家庄金矿床地质特征研究
2017-03-15尹升李金涛唐存华宫隆吉
尹升,李金涛,唐存华,宫隆吉
(1.山东省第三地质矿产勘查院,山东 烟台 264004;2.山东金洲矿业集团有限公司,山东 乳山 264501)
山东省乳山市宋家庄金矿床地质特征研究
尹升1,李金涛1,唐存华1,宫隆吉2
(1.山东省第三地质矿产勘查院,山东 烟台 264004;2.山东金洲矿业集团有限公司,山东 乳山 264501)
山东省乳山市宋家庄金矿区位于牟平-乳山金矿带中南部,受青虎山-唐家沟断裂及次级断裂构造和中生代玲珑花岗岩的共同控制,矿体赋存于NNE向断裂构造中,矿体的顶、底板围岩为含金硅化花岗碎裂岩。矿床成因类型为中温热液充填型金矿床。根据矿床地质特征,通过对矿体特征、矿石质量、围岩蚀变及矿床成因等方面的研究,总结其成矿规律,受断裂构造控制的热液型金矿床,一般具有延深大于延长的特点,该区深部找矿潜力较大,对青虎山-唐家沟断裂及次级断裂中找矿具有一定的指导意义。
金矿床;地质特征;成矿规律;找矿标志;山东乳山
山东省乳山市宋家庄金矿床位于乳山市区北西约12km,矿区处于牟乳成矿带中部,区内NNE向控矿构造发育,矿床勘查类型为Ⅱ类。山东省第三地质矿产勘查院采用地质测量、槽探、钻探等工作方法,对乳山市宋家庄矿区金矿进行了野外详查工作,提交了详查报告,新增金资源储量(111b)+(332)+(333)矿石量141万t,金金属量4358kg。该文根据当前所获取的地质资料,对其矿床地质特征进行综合分析研究,对矿床深部及外围探矿具有重要的指导意义[1]。
1 成矿地质背景
1—新生界第四系;2—中生界莱阳群;3—古元古界荆山群;4—中生代玲珑序列;5—主断裂;6:—一般断裂;7—金矿床及矿(化)点
宋家庄矿区内地层简单,断裂构造和侵入岩发育(图1)①山东省第三地质矿产勘查院,山东省乳山市宋家庄矿区金矿详查报告,2012年5月。[2]。区内地层为古元古界荆山群及在沟谷、低洼地带、现代河流两侧分布的新生代第四纪地层。其大地构造位置属于苏鲁造山带(Ⅰ级)胶南-威海隆起(Ⅱ级)威海隆起区(Ⅲ级)昆嵛山-乳山凸起(Ⅴ级)的西部[3]。宋家庄矿区西邻牟平-即墨断裂带,位于牟乳金成矿带中部[4]。青虎山-唐家沟断裂的南延地段,全长8.5km,在区内长约3km,宽1.20~35.00m,总体走向2°~15°,倾向SE,倾角55°~80°。局部构造面具波状弯曲,显压扭性。断裂带内及两侧普遍发育蚀变和矿化,形成了西直格庄、水道、山前、唐家沟、湘沟、周格庄等大中小型金矿床。青虎山-唐家沟断裂是区内主要控矿构造,金矿体赋存于该断裂及次级断裂的破碎蚀变带中[5]。矿区内岩浆岩为中生代侏罗纪燕山早期玲珑序列九曲单元弱片麻状细中粒含石榴二长花岗岩,脉岩发育,主要有闪长玢岩、煌斑岩、花岗斑岩、石英脉等。
2 矿区地质特征
2.1地层
区内出露地层简单,主要为古元古界荆山群,在矿区西部出露。出露岩性主要有白云质大理岩夹透辉大理岩、黑云斜长片麻岩、长石石英岩夹含石墨黑云变粒岩、大理岩。另在沟谷、低洼地带、现代河流两侧分布有新生代第四纪地层。
2.2构造
区内主要发育NNE向、NE向及NW向脆性断裂。
2.2.1NNE向断裂
F1,F2断裂:其中规模较大的为F1断裂,几乎贯穿矿区的南北,位于东柳家村至湘沟村西一带,为矿区的主要控矿构造(图2)*地质矿产部,安家桐、沈昆、赵志高等,山东牟平-乳山地区金矿控矿条件的研究,1987年。。出露长度约3km,宽1.20~35.00m,总体走向2°~15°,倾向SE,倾角55°~80°;带内见硅化绢英岩化花岗质碎裂岩,构造角砾岩、断层泥及挤压透镜体,并充填煌斑岩,见有褐铁矿化、黄铁矿化、硅化、绢云母化等;局部构造面具波状弯曲,显压扭性。该组断裂最为发育,金矿体赋存于F1断裂及与其平行的断裂中[6]。
1—灰黄色含砾混粒砂、砂砾层、中细砂 ;2—黑云斜长片麻岩夹含石墨黑云变粒岩;3—弱片麻状细中粒含石榴二长花岗岩;4—变辉石橄榄岩(滑石化蛇纹岩);5—闪长玢岩脉 ;6—煌斑岩;7—花岗斑岩;8—金矿体及编号 ; 9—绢英岩化花岗碎裂岩带及编号;10—断裂及编号;11—产状;12—地质界线
2.2.2NE向断裂
F3断裂:区内该组断裂较为发育,主要分布在矿区的西北部及东南部(图2),出露长度数百米至数千米,宽几十厘米至几十米不等。走向45°~52°,倾向SE,倾角65°~75°,带内见绢英岩化花岗质碎裂岩,角砾岩、断层泥及挤压透镜体,并充填石英脉及煌斑岩,见有褐铁矿化、黄铁矿化、绢云母化等;局部构造面具波状弯曲,显压扭性。其中一部分被脉岩充填,生成时代较晚,切割NNE向断裂,对矿体起破坏作用。
2.2.3NW向断裂
区内该组断裂不太发育,主要有F4断裂,分布在矿区的南部(图2),出露长度约550m,宽几十厘米至几米不等。走向295°~310°,倾向SW,倾角72°,带内发育绢英岩化花岗质碎裂岩,断层泥及充填的石英脉及煌斑岩,见有褐铁矿化、绢云母化、高岭土化等,显压扭性。
2.3岩浆岩
区内侵入岩出露广泛,主要为中生代玲珑序列九曲单元中弱片麻状细中粒含石榴二长花岗岩、零星出露的中元古代海阳所序列通海单元中变辉石橄榄岩、老黄山单元中变辉长岩。九曲单元为主要赋矿围岩。矿区内中生代脉岩较为发育,主要有闪长玢岩、煌斑岩、花岗斑岩、石英脉等,多呈NE向展布,往往与断裂构造相伴产生。
3 矿床地质特征
3.1矿体特征
矿区内圈定金矿体6个,其中Ⅰ-1,Ⅰ-2矿体规模较大,为主要矿体;其他为零星小矿体(表1)。
表1 宋家庄矿区矿体特征
1—含砾砂质土; 2—黑云斜长片麻岩 ;3—二长花岗岩 ;4—花岗斑岩; 5—绢英岩化碎裂状二长花岗岩;6—硅化碎裂状二长花岗岩;7—钻孔及编号;8—矿体编号
Ⅰ-1号矿体为矿区主要矿体,赋存于NNE向断裂中。矿体控制长度约300m,宽0.39~8.03m,最大斜深260m,赋存于+100m~-220m标高间。矿体呈透镜状、脉状,沿走向及倾向呈舒缓波状,具分支复合现象(图3)。矿体走向3°~10°,倾向E,倾角50°~75°。厚度0.36~7.50m,平均厚度2.13m,厚度变化系数为73%,属厚度稳定矿体。矿体中单样品金品位最低为1.00×10-6,最高为150.11×10-6,平均品位3.55×10-6,品位变化系数为91%,属有用组分分布均匀矿体。
Ⅰ-2号矿体为矿区主要矿体,赋存于NNE向断裂中,位于Ⅰ-1号矿体之下,与Ⅰ-1号矿体间存在60~110m(垂直距离)的无矿间隔,为一盲矿体。矿体长约400m,宽1.03~6.62m,控制最大斜深370m,赋存于-98m~-585m标高间,呈透镜状、脉状,沿走向及倾向呈舒缓波状,具分支复合现象,深部未封闭(图4)。矿体走向3°~10°,倾向E,倾角52°~70°。厚度0.81~6.22m,平均厚度2.59m,厚度变化系数为85%,属厚度较稳定矿体。矿体中单样品金品位最低为1.00×10-6,最高为11.70×10-6,平均品位2.92×10-6,品位变化系数为97%,属有用组分分布均匀矿体。
1—含砾砂质土 ;2—黑云斜长片麻岩; 3—二长花岗岩;4—斜长角闪岩 ;5—煌斑岩;6—绢英岩化二长花岗岩;7—硅化碎裂状花岗岩;8—硅化绢英岩化二长花岗岩;9—钻孔及编号;10—矿体编号
3.2矿石特征
3.2.1矿石结构构造
矿石结构以半自形—他形粒状结构、碎裂结构、填隙结构为主,次为交代结构、包含结构。矿石构造有致密块状、角砾状、浸染状、脉状、团块状、蜂窝状构造。主要为浸染状构造和脉状构造。
3.2.2矿石物质组成
矿石矿物成分较简单,贵金属矿物主要为金矿物,金属矿物主要为黄铁矿,其次为黄铜矿、磁黄铁矿,少量方铅矿、闪锌矿、褐铁矿、辉钼矿、磁铁矿等。非金属矿物为斜长石、钾长石、石英、黑云母,少量方解石、角闪石、绢云母、绿泥石、长石和碳酸盐类矿物,多数重结晶为绢云母和方解石等。
矿石中金属矿物含量约3%~30%,最高可达70%~75%。主要为黄铁矿,其次为黄铜矿、磁黄铁矿,少量方铅矿、闪锌矿、褐铁矿、辉钼矿、磁铁矿等。矿石主要有用组分为金,伴生有益组分为银、铜、硫。矿石中Au平均品位3.08×10-6,Ag平均品位4.21×10-6,Cu平均品位0.14%,S平均品位4.56%。
金矿物为自然金,以细粒金为主,金矿物呈角粒状交代黄铜矿,为晶隙金(图5a)。
黄铁矿是矿物中最主要的金属矿物,铜黄—浅黄白色,呈八面体、立方体,半自形、他形粒状,大小一般0.05~0.5mm,部分0.5~1mm,少数1~3mm,星散状分布。含量一般3%~25%,最高可达75%。常见网状裂隙,沿裂隙有黄铜矿(图5b)。
a—金矿物呈角粒状交代黄铜矿;b—黄铁矿裂隙中充填黄铜矿
石英为最主要的脉石矿物,也是重要的载金矿物,他形粒状,部分似砂状。大小一般0.1~0.2mm,部分0.2~0.5mm,定向分布。波状消光强烈,局部见带状消光。矿物含量20%~34%。
3.2.3矿石类型
矿石自然类型可分为氧化矿石、混合矿石和原生矿石。根据矿物组合及蚀变类型可分为黄铁矿化硅化花岗质碎裂岩型、黄铁矿化绢英岩化碎裂岩型、黄铁矿化绢英岩化二长花岗岩型,是该区主要的矿石类型。
3.2.4矿体围岩蚀变
金矿床赋存于大断裂蚀变带中,其两侧围岩受动力及热液作用均具有不同程度的蚀变。矿体的顶、底板围岩为绢英岩化花岗岩或绢英岩化碎裂岩。蚀变带之外上、下盘岩石,分别为玲珑序列九曲单元弱片麻状细中粒含石榴二长花岗岩和煌斑岩脉[7]。
4 找矿标志
宋家庄矿床各矿体均赋存于NNE向断裂带内,矿体受构造控制的特点尤为明显。矿化富集规律与找矿标志有:①规模较大的区域性断裂(如F1)中,矿体规模较大,连续性好;②矿体一般位于主断裂面下盘的蚀变岩中;③矿体的厚度和品位与矿脉的蚀变强度关系较密切,矿脉中硅化、黄铁矿化和多金属硫化物富集的地段,往往形成厚度大、品位高的矿体;④矿脉中的矿体沿倾向具有尖灭再现的特点;⑤硅化、绢英岩化、黄铁矿化(褐铁矿化)等蚀变是寻找金矿的找矿标志,其蚀变强度往往指示着矿化的强弱,这些蚀变常呈灰绿色、褐红色等,地表易于识别,但同时也极易风化[8]。
5 矿床成因
5.1成矿阶段的划分
按照矿物共生组合及生成顺序,将成矿阶段划分为4个阶段[9-10]。
(1)黄铁矿-石英阶段:以黄铁矿化石英脉形式产出,主要组成矿物为石英、黄铁矿。黄铁矿呈中—细粒,自形—半自形粒状,具碎裂结构,裂隙发育。其集合体呈斑点状、浸染状、团块状分布。石英呈灰色,半自形—他形,呈粒状、集合体状,裂隙发育。该阶段形成的黄铁矿石英脉沿断裂构造主裂面发育,部分以细脉状充填于围岩裂隙中。
(2)金-石英-黄铁矿阶段:该阶段矿物组合为黄铁矿、石英、金矿物等。黄铁矿细粒,自形—半自形粒状,呈浸染状、团块状、脉状分布。石英呈灰色,半自形—他形,呈粒状、集合体状。矿化作用表现为构造带中岩石普遍蚀变,黄铁矿呈脉状、浸染状、团块状、条带状分布于先期黄铁矿石英脉裂隙及蚀变岩中,其矿化规模大于黄铁矿—石英阶段。
(3)金-石英-多金属硫化物阶段:该阶段矿物成分复杂,主要为石英、黄铁矿、黄铜矿,次要矿物为方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿等,是金的主要成矿阶段。
(4)碳酸盐阶段:是晚期矿化阶段,生成矿物为方解石、绿泥石。碳酸盐矿物多呈细脉状产出,表现为乳白色方解石脉呈短脉状充填于矿石及围岩中;绿泥石则出现在成矿期后构造裂隙中。该阶段标志着金矿化的结束。
5.2成矿过程
古元古代时期,受基底EW向断裂影响,矿区处于EW向裂陷槽,沉积了一套碎屑岩、碳酸盐类夹火山岩的冒地槽型沉积,局部见基性、酸性花岗岩侵入,并经受高角闪岩相变质作用,形成含金丰度值较高的变质岩石,构成了金的原始矿源层。新元古代南华期—中生代燕山早期发生了大面积岩浆侵位,重熔了部分荆山群变质地层。在上述矿源层中金、银、铜等成矿组分溶离进入热液,形成了含矿热液[11]。
燕山运动早期,形成了以唐家沟断裂带为主的左行压扭性NNE向开放性构造体系。这一开放性体系形成时产生的压力降低,为成矿热液由深部向浅部的运移创造了条件。继承性的左行压扭性构造活动,形成了矿床Ⅰ号矿化蚀变带等偏张性断裂破碎带。为成矿热液的充填提供了有利场所。成矿热液沿主断裂构造运移,进而充填于偏张性开阔的低压空间,对破碎带内的岩石进行了广泛的蚀变、交代作用。成矿热液经历了高—中—低温的变化,其压力、酸碱度等也不断发生变化,当演化至中低温、弱碱性至中性,热液上升到氧化环境变化的条件下,金元素开始沉淀,形成金矿体。根据宋家庄金矿床控矿条件和矿床特征的分析研究,矿床属于与花岗岩在成因上相关的中温热液充填交代型金矿床[12-14]。
6 结论
(1)宋家庄金矿床受构造-岩浆作用的共同控制。NNE向展布的青虎山-唐家沟断裂及次级断裂是区内矿床主要控矿构造,多期次岩浆活动有利于成矿热液的富集。
(2)金矿体主要产于构造的上下盘与花岗岩及脉岩煌斑岩接触带附近,为黄铁硅化花岗碎裂岩,为含金硅化碎裂岩型金矿。
(3)金矿体呈NNE向延伸,倾向NE,具有膨胀夹缩,尖灭再现,分支复合的特点。
(4)Ⅰ-2号矿体深部向南测伏,并未封闭极有可能深部再出现富集带,走向和倾向都具有较好的找矿前景。
宋家庄金矿体的地质特征,对青虎山-唐家沟断裂及次级断裂中金矿体的展布具有一定的找矿指导意义。在牟-乳成矿带中南部金矿的勘查产生了较强的指导与参考作用,为矿山企业的发展提供了可供开采利用的矿产资源,产生了较好的社会效益。
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Study on Geological Characteristics of Songjiazhuang Gold Deposit in Rushan City of Shandong Province
YIN Sheng1,LI Jintao1, TANG Cunhua1, GONG Longji2
( 1.No.3 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources, Shandong Yantai 264004, China;2.Shandong Jinzhou Mining Limited Corporation, Shandong Rushan 264501, China)
Songjiazhuang gold deposit locates in south and central part of Muping-Rushan gold belt. It is controlled by Qinghushan-Tangjiagou fault belt, its secondary faults and Mesozoic Linglong granites. Orebodies occurred in fault belt with the trend of NNE. Country rocks in its roof and floor are gold-bearing silicified granitic cataclasites. The deposit belongs to mesothermal filling type gold deposit. According to geological characteristics of this deposit, through study on characteristics of ore bodies, ore quality, alteration and origin of this deposit, metallogenic regularity has been summarized, and prospecting potential has been evaluated.
Songjiazhang gold deposit; geological characterisitcs; metallogenic regularity; prospecting indicatorsl potential evaluation; Rushan city; Shandong province
2016-07-25;
2017-01-06;编辑:曹丽丽
尹升(1982—),男,山东枣庄人,工程师,主要从事地质矿产资源勘查工作;E-mail:yinsheng68@163.com
P618.51
A
尹升,李金涛,唐存华,等.山东省乳山市宋家庄金矿床地质特征研究[J].山东国土资源,2017,33(2):28-33.YIN Sheng,LI Jintao, TANG Cunhua, etc.Study on Geological Characteristics of Songjiazhuang Gold Deposit in Rushan City of Shandong Province[J].Shandong Land and Resources, 2017,33(2):28-33.