山东乳山南东庄金矿床地质特征及找矿潜力分析

黄鑫，宋倩，2，沈立军，王勇军，徐昌

(1.山东省煤田地质规划勘察研究院，山东 济南 250000；2.山东省煤田地质局物探测量队，山东 济南 250000)

乳山南东庄金矿位于胶东东部著名的牟(平)-乳(山)金成矿带(以下简称牟乳金成矿带)中部，是近年来该成矿带内发现的金矿床。前人对该成矿带进行了大量生产和科研工作，发现了一系列大中型金矿床，如金青顶、邓格庄、金牛山等，并对该成矿带及典型矿床进行了深入的研究，从成矿流体演化[1-2]、成矿动力机制[3-6]、控矿构造[7-9]等方面进行了细致的探讨，并对成矿前景进行了预测。但由于该矿床发现时间较晚，对其研究较少，有必要对其地质特征展开深入研究，分析该矿床找矿潜力[10]。该文着重从矿床地质特征、成矿阶段[11-16]、围岩蚀变、控矿构造、矿化富集规律等方面开展综合研究，归纳了区内金矿找矿规律和找矿标志，为深部找矿预测和下一步找矿工作提供信息。

1 地质背景

南东庄金矿位于牟乳金成矿带中部，大地构造位置为秦岭-大别-苏鲁造山带(Ⅰ)—胶南-威海隆起区(Ⅱ)—威海隆起(Ⅲ)—乳山-荣成断隆(Ⅳ)—昆嵛山-乳山凸起(Ⅴ)西北部(图1)，将军石-曲河庄断裂带南段中部，主断裂西侧的次级断裂带上。

区域内地层较简单，出露地层主要为古元古代荆山群及新生代第四系[17]。荆山群变质岩呈包体状零星分布，金平均丰度值为1.36×10-9[18-20]，是区内金矿的主要原始矿源层[21]，出露岩性主要为黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩、斜长透辉岩等。新生代第四系沉积物主要沿沟谷、河流两侧分布。区域内地质构造发育，不同期次、不同方向的断裂构造交织叠加在一起，多次活动，相互错动、改造和继承。按照展布方向，可划分为NNE向、NE向、EW向和NW向断裂，其中NNE向断裂控制着区域金矿的总体展布，与金矿成矿关系密切。岩浆岩分布广泛，岩性从超基性、基性到中酸性均有出露，以中生代燕山早期玲珑序列花岗岩和新元古代荣成序列花岗岩分布较为广泛。区内脉岩发育，大部分沿NE，NNE方向侵入，局部近SN向或近EW向。主要为煌斑岩脉、石英脉、伟晶岩脉等。

矿区内1/3面积被第四系覆盖，主要分布于黄垒河及其支流两侧。区内主要构造特征表现为断裂构造，以NNE向、NE向断裂为主，发育少量NW向断裂。NNE向断层为该区主要构造，也是主要的控矿构造，属将军石-曲河庄断裂及其次级断裂，延伸长度一般约0.3～2.0km，走向5°～20°，倾向总体SE，倾角大于70°，多为压扭性断层。断裂破碎带内蚀变发育，地表见硅化、褐铁矿化、黄铁矿化等蚀变现象，下部具绢英岩化、硅化、黄铁矿化、钾化、绿帘石化、绿泥石化等矿化蚀变。NE向断裂亦为成矿期构造，但分布较少，规模普遍较小，长一般小于1km，走向约50°，倾向SE或NW，倾角75°～85°，为压扭性断层，偶见少量硅化、钾化现象。NW向及EW向断裂分布较少，多为成矿期后构造。岩浆岩遍布全区，主要为中生代玲珑序列云山单元片麻状中细粒含黑云二长花岗岩和郭家岭单元粗粒二长花岗岩。区内脉岩多呈NE向零星发育，主要有煌斑岩脉、石英脉，其产出往往与断裂相伴，时代多为中生代(图1)。

1—沂河组；2—大埠组；3—郭家店单元粗粒二长花岗岩；4—云山单元片麻状中粒黑云二长花岗岩；5—煌斑岩；6—石英脉；7—矿化带及编号；8—矿体及编号；9—实测地质界线；10—断裂破碎带；11—压扭性断裂；12—推测断裂图1 南东庄金矿区地质图

2 矿床地质特征

2.1 矿化蚀变带地质特征

矿区内现共发现矿化蚀变带7条，均受断裂带控制，延伸长度400～2000m不等，宽1～4m，走向约5°～50°，倾角均大于65°。矿化带Au品位(1.05～36.40)×10-6。围岩主要为黑云二长花岗岩。矿化蚀变主要有绢英岩化、硅化、黄铁矿化、钾化、绿帘石化、绿泥石化、褐铁矿化等。

2.2 矿体地质特征

共发现2条金矿体，编号分别为Ⅰ-1，Ⅵ-1，其中Ⅰ-1号矿体为主矿体。

(1)Ⅵ-1矿体走向约5°，倾向约95°，倾角77°。长度约160m，延深约185m，赋存标高-156m～+18m。最大真厚度1.14m，平均0.92m，厚度变化系数32.87%，厚度随深度增加有增大趋势。金品位(1.37～4.14)×10-6，平均品位1.90×10-6，品位变化系数71.09%，随深度增加品位有所减小。矿体为

1—矿化蚀变带及编号；2—金矿体及编号；3—断层及编号；4—探槽及编号；5—钻孔位置、编号及孔深图2 南东庄金矿区Ⅰ-1矿体地质剖面示意图

黄铁矿化石英脉，围岩主要为黑云二长花岗岩。矿化蚀变主要有黄铁矿化、硅化、绢英岩化、钾化、绿泥石化、褐铁矿化等。

(2)主矿体Ⅰ-1走向约5°，倾向约95°，倾角80°。长度约160m，延深约95m，赋存标高-28m～+61m，最大真厚度1.82m，平均1.36m，厚度变化系数61.58%，变化稳定。最大金品位36.40×10-6，平均品位9.14×10-6，品位变化系数110.63%，变化较均匀。矿体倾向95°，倾角75°。矿体为黄铁矿化石英脉，围岩主要为蚀变黑云二长花岗岩，间接围岩为黑云二长花岗岩。矿化蚀变主要有绢英岩化、硅化、黄铁矿化、钾化、绿帘石化、绿泥石化等(图2)。

2.3 矿石特征

矿石的矿物成分比较简单。矿石矿物以黄铁矿为主，少量磁铁矿、褐铁矿、铬铁矿、赤铁矿等；脉石矿物主要为石英、绢云母、绿帘石、绿泥石及次生碳酸盐矿物等。其中黄铁矿为主要载金矿物。

2.3.1 矿石矿物

黄铁矿：多为半自形—他形粒状，少量自形立方体状，粒度一般为0.001～5mm，呈星散状、脉状、浸染状、集合体状分布，含量一般为<0.5%～15%，局部高达20%。黄铁矿在地表矿石中大部分氧化为褐铁矿，保留其假象，显微镜下可见呈隐晶状，细网脉状分布。

磁铁矿：半自形—他形粒状，大小一般0.001～0.2mm，部分0.2～0.3mm，少量0.3～0.5mm，个别0.5～1.0mm，星散状分布。

2.3.2 脉石矿物

石英：多为无色，一级黄干涉色，半自形柱状、粒状，表面光洁，紧密镶嵌在一起，有波状消光现象，多呈锯齿状杂乱分布，粒径一般为0.03～2.0mm，含量在40%～95%之间。

绢云母：镜下为无色，干涉色十分鲜艳，为半自形—自形鳞片状集合体，杂乱分布在石英之间，粒径一般为0.05～0.2mm，含量为1.0%～8.0%。

绿泥石：镜下为绿色，绿色—无色多色性较明显，异常靛蓝干涉色，呈半自形—自形鳞片状集合体，粒径一般为0.3～0.6mm，含量较少。

绿帘石：镜下为绿色，干涉色较高，为半自形粒状，粒径一般为0.3～0.5mm，含量较少。

碳酸盐：少量，无色，他形粒状，杂乱分布于石英之间，含量较少。

2.3.3 金矿物

金矿物主要为自然金，见少量银金矿及金银矿。粒度以中粗粒为主，形态以浑圆粒状，深部以针状和角(麦)粒状为主。

金的载体主要为黄铁矿，次为石英、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等。金的赋存状态主要为裂隙金和晶隙金，次为包体金。

2.3.4 矿石有益有害元素

经基本分析、光谱分析(表1)和组合分析(表2)，矿石主要有益元素为Au，平均金品位5.90×10-6，单样最高品位36.40×10-6。伴生有益元素为S，全硫品位0.14%～16.72%，平均品位6.60%，达到了伴生组分工业要求，可在选冶过程中综合回收利用。Ag在光谱分析样品中普遍含量较高，但组合分析结果显示并未达到伴生工业指标要求，其他组分Cu，Pb，Zn，W，Mo，Sb等元素亦未达到伴生工业指标要求，目前技术经济条件下无工业意义。有害元素为As，最高含量302.5×10-6，平均88.5×10-6，对矿石选冶性能基本不构成影响。

2.4 围岩蚀变特征

围岩蚀变是热液矿床中的一种普遍现象，南东庄金矿床也不例外。蚀变岩石与含金地质体均受断裂体系的控制，在空间上具线状分布的特点。矿床常见的围岩蚀变类型有硅化、绢英岩化、黄铁矿化、钾长石化、绢云母化、绿泥石化和碳酸盐化等。由于围岩蚀变类型及其发育程度在空间上有一定差异，因而围岩蚀变往往表现出明显的分带性。南东庄地区石英脉型金矿床的围岩蚀变分带大致可分2类。

第一种由矿体向外，内带主要发育硅化、黄铁矿化及少量绢云母化，向外逐渐过渡为以绢云母化(钾化)为主的外蚀变带。以含金绢云母化石英脉为主要含金地质体的石英脉型金矿床，如VI号金矿体。

第二种类型由矿体向外可分出2个蚀变带：内部蚀变带为钾长石-碳酸盐蚀变带，沿矿体两侧发育，受容矿裂隙控制，表现为完全交代主破碎带岩石而形成0.5～1.0m宽的块状蚀变体，沿分支裂隙交代而形成几毫米至数厘米宽的钾长石-碳酸盐细脉或细脉带，沿交叉裂隙交代而形成红色交代网络，含金石英中的角砾完全被交代成钾长石蚀变岩或沿其边部交代形成红色蚀变圈，内部蚀变带中原岩的矿物成分基本被蚀变矿物交代，形成微斜长石、方解石及少量钠长石和石英；外部蚀变带为绿泥石-绢云母蚀变带，表现为原岩发生退色，形成绿泥石、绢云母、碳酸盐等蚀变矿物，蚀变岩明显保留原岩结构及残余矿物，其蚀变宽度要比内带大得多。

表1 矿石光谱分析结果统计

Hg为×10-9，其他均为×10-6。

表2 矿石组合分析结果统计

S平均值采用矿体S平均品位

无论是何种地质环境下，其围岩蚀变大多表现出明显的水平分带，总体上由矿体向外，表现出由强烈硅化、金属硫化物矿化向绢云母化、绿泥石化过渡。各类蚀变随距矿化中心距离的增加而减弱直至过渡为原岩。

2.5 矿床成因及成矿阶段

2.5.1 稳定同位素特征

南东庄金矿矿石中黄铁矿的δ34S值(×10-3)：变化范围为6.4～9.4，平均值为7.91，与昆嵛山二长花岗岩及其中包裹的荆山群变质岩石的硫同位素特征相似，为正向偏离陨石硫值。

铅的同位素属正常铅，206Pb/204Pb，207Pb/204Pb，矿体及矿体的直接围岩——黄铁绢英岩的氢氧同位素测定结果显示，该金矿成矿溶液是由重熔岩浆水、变质水和大气降水组成的混合热液，从成矿作用早期到晚期，热液中大气降水的比例逐渐增加。

208Pb/204Pb比值及变化范围也与昆嵛山二长花岗岩和荆山群变质岩石的铅同位素接近。

综上所述，南东庄金矿床与昆嵛山花岗岩和荆山群变质岩石具有同源演化关系，成矿溶液以重熔岩浆水为主，有变质水和大气降水的加入。

2.5.2 成矿物化条件

金矿成矿温度在353～210℃之间，压力在75.4～63.9MPa之间，属岩浆期后中温热液矿床。

综上所述，南东庄金矿床属于与花岗岩在成因和时空上相关的中低温热液石英脉充填型金矿床。

2.5.3 成矿阶段

通过野外观察和室内研究，将矿床的成矿阶段划分为5期，主要的金成矿阶段为石英-黄铁矿阶段和多金属硫化物阶段。

Ⅰ期为黄铁矿-石英阶段：矿物组合为大量石英和少量黄铁矿。黄铁矿颗粒粗大，自形—半自形粒状结构，形态多为立方体，少量为五角十二面体，晶形较好；石英为乳白色粒状集合体，半自形晶，粒度较大。

Ⅱ期为石英-黄铁矿阶段：矿物组合与Ⅰ期基本相同，但以黄铁矿为主，石英次之。黄铁矿颗粒细小，晶形不规则，多为他形或不规则块状集合体，部分半自形。近地表处表面常见褐铁矿化。石英多为烟灰色，颗粒细小，自形及半自形晶居多。该阶段含金量高，金矿物以自然金和银金矿产出，为主成矿阶段。该阶段晚期尚可见石英磁黄铁矿脉产出，可构成一个亚阶段，但其发育空间较局限，其意义主要表现在矿物组合的多样性对成矿强度的控制方面。

Ⅲ期为金-多金属硫化物阶段：是主成矿阶段。早期黄铁矿石英脉经构造破碎，产生裂隙，在黄铁矿石英脉裂隙和颗粒间隙中沉淀出黄铜矿、闪锌矿、方铅矿和银金矿，并有重结晶黄铁矿和石英的生成。黄铁矿呈不规则状或细粒状与其他硫化物构成块状或条带状矿石：石英为浅烟灰色，自形程度差。多金属硫化物与金银矿、银金矿密切共生。该阶段矿石常胶结前几个阶段的角砾或呈细脉状充填于早期的石英黄铁矿矿石裂隙中。

Ⅳ期为石英-碳酸盐阶段：以大量碳酸盐矿物出现为特征，是成矿进入晚期的标志。其矿物组合主要有铁方解石、铁白云石及菱铁矿和石英，金的含量较低，硫化物矿物仅见少量黄铁矿。石英呈乳白色。碳酸盐细脉穿切其他阶段形成的矿石，具有十分明显的最终形成的产状特征。

Ⅴ期为表生氧化阶段：在矿体形成之后，由于地表剥蚀或雨水灌入，形成赤铁矿、褐铁矿等，局部可见黄铜矿氧化成孔雀石，但对整个矿床影响不大。

3 矿体赋存规律及找矿经验

3.1 赋存特征

(1)主矿体严格受NE向成矿断裂F6控制，沿走向和倾向均呈反“S”型舒缓波状产出，矿体倾角较陡，为66°～90°。

(2)主矿体61线以南，-200m标高以下，矿体向SE侧伏规律尤为明显，侧伏角由上部的75°左右，变缓为50°左右。

(3)矿体侧伏延深大于延长，目前工程控制侧伏延深已达360m，最大延长240m。

3.2 找矿标志

(1)矿体严格受NEE向、NE向断裂控制，主断裂产状急剧变陡和断裂分支、复合、转折及交会部位为含矿热液就位提供了空间，是成矿的有利部位。

(2)区内分布矿体同期的多期次多类型的岩墙状或脉状侵入，起到导矿和容矿作用，成矿前及成矿期中基性脉岩与矿脉交会部位地段往往是成矿的有利地段。

(3)多期多阶段成矿，各阶段相互叠加伴生，矿物组合复杂多样，是形成大矿、富矿的标志。

(4)围岩蚀变类型多样，地表出现褐铁矿化，断裂带旁侧发育大面积强钾化蚀变、绢英岩带是接近矿体的标志，通常较窄，有利矿体富集。

(5)矿化蚀变带内矿体在倾向上有膨大收缩、尖灭再现特点，应充分考虑矿体深部存在无矿间隔的可能。

(6)围岩为高阻低极化，金矿化带为相对低阻高极化，矿脉与围岩具有明显的电性差异。激电中梯测量和激电测深圈定的极化率异常区可以间接指示金矿体赋存部位。

(7)根据品位和厚度等值线填图可看出Ⅵ号矿体向SW向侧伏，设计钻孔应考虑全面。

3.3 找矿经验及教训

(1)重视废弃采矿坑对找矿的指示作用。区内采矿坑广泛分布，采坑深度一般数十米至近百米，采坑附近往往能够观察到明显的矿化蚀变现象，在一定程度上反映了矿化富集程度，为勘查工作提供参考。

(2)研究区内成矿条件复杂，部分矿化蚀变带产状近直立，不易判定倾向，并存在尖灭再现和侧伏现象，可先施工浅孔，摸清产状后施工深部钻孔。

4 找矿潜力分析

4.1 区域成矿条件优越

研究区位于金牛山金成矿带西侧，1∶5万化探异常套合较好，综合评价金矿成矿潜力较大，周围分布有一大批金矿床，区内已有矿化蚀变带的发现，显示了该地区较好的成矿地质条件和找矿潜力。

(1)化探异常套合较好。1∶5万地球化学异常图中，以金牛山为中心的Au，Ag，As异常覆盖研究区，3类异常套合良好，成矿地质条件有利。

(2)综合评价金矿成矿潜力较大。据山东省地质调查院完成的山东省金矿资源潜力评价报告，研究区位于牟平-乳山地区金矿省级整装勘查区，矿产资源潜力评价最小预测区(邓格庄A级)、(唐家沟B级)、(西直格庄C级)的交界部位，金牛山金矿带南延部位，腊子沟金矿西侧，成矿地质条件有利。

4.2 矿区成矿前景良好

南东庄矿区内断裂近10条(图1)，部分断裂已证实在区内含矿或在区外延伸部位含矿。中生代燕山早期玲珑序列花岗岩遍布全区(图1)，玲珑序列花岗岩为昆嵛山岩体的一部分，牟乳金成矿带内成矿流体与昆嵛山岩体在来源上具一致性和继承性[4]，与金矿成矿有密不可分的关系。

矿区内矿化蚀变强烈，发育强烈的硅化、黄铁矿化、绢英岩化、钾化等与金矿化密切相关的蚀变现象，现已发现矿化蚀变带8条，2条矿化蚀变带中已发现有一定规模的矿体，证实了成矿流体在该区的存在，指示了该区良好的找矿前景。

5 结论

(1)南东庄金矿矿体严格受NNE或NE向断裂带控制，矿体产状与断裂产状基本一致，走向呈脉状、透镜状产出，具尖灭再现特点。中基性脉岩与金矿成矿关系密切。

(2)矿石类型主要为中硫含金石英脉型。金矿物主要为自然金，少量银金矿及金银矿，黄铁矿为矿区内主要载金矿物。围岩蚀变主要有绢英岩化、硅化、黄铁矿化、钾化、绿帘石化、绿泥石化等,并具明显蚀变组合分带。矿床的成矿阶段划分为五期，其中石英-黄铁矿阶段和多金属硫化物阶段是主要的金成矿阶段。

(3)南东庄金矿区域成矿条件优越，区内断裂构造发育，与金矿有关的中生代燕山早期玲珑序列花岗岩遍布全区，具有良好的找矿前景。

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