招平断裂带南段南墅金矿地质特征及成矿远景

2018-06-20王青程东江曹瑞王汝杰王帅苏旭亮

山东国土资源 2018年7期

王青，程东江，曹瑞，王汝杰，王帅，苏旭亮

(青岛地质工程勘察院，山东青岛 266100)

0 引言

招平断裂带与焦家断裂带、三山岛断裂带为胶西北地区最为重要的3条金矿成矿带，其中招平断裂带为规模最大的一条断裂带，南起平度山旺附近，走向NE，向北至黄同转为NNE向，经招远城区后又转为NEE向，延至龙口颜家沟一带尖灭，沿走向有多处“S”形转折，总体呈明显的舒缓波状分布。断裂带全长120km，宽40～300m，倾向E或SE，倾角30°～70°[1-5]。断裂带整体具有多期次活动，活动性质及发展演化仍存在争议。研究表明至少经历3次以上的活动，且每次活动的构造层次和应力作用方式也不尽相同，相对运动规律是：左旋→右旋→左旋，力学性质则呈现出扭性—扭张性—扭性—压扭性的变化[6-9]。断裂带一般具有稳定的主裂面，两侧及带内由糜棱岩、碎裂岩、碎裂状岩石组成，构成宽大的破碎带[10]。

以往学者习惯性将招平断裂带分为3段：北段

颜家沟-丁家庄子段、中段招远-夏甸段，南段山后-山旺段。中北段勘查研究程度高，先后发现了东风、台上、埠上、水旺庄、大磨曲家、大尹格庄、夏甸等多个大—特大金矿床，探明的金矿资源储量达1200t[11]，勘查深度达到2000m；南段主带勘查研究程度低，先后评价了山后、围子山、南墅、下庄[12]、山旺等中小型金矿床，探明的金矿资源储量仅38t*青岛地质工程勘察院，山东省莱西市下庄矿区金矿普查报告，2012年。②山东省第六地质矿产勘查院，山东省平度市山旺矿区金矿普查报告，2015年。，发现了吴家洼、东盟[13]、张家庄、铁岭庄等金矿点，尚未发现大型金矿床，勘查深度多小于500m。随着近几年南段深部探矿工作的不断深入，在南墅、山旺矿区深部新发现多个金矿体，矿体向深部未封闭，显示出南段深部同样具有较好的找矿前景。

1 成矿地质背景

南墅金矿区位于莱西市南墅镇西部。大地构造位于华北板块(Ⅰ)、胶辽隆起区(Ⅱ)、胶北隆起(Ⅲ)、胶北断隆(Ⅳ)、南墅-云山凸起(Ⅴ)的北缘部位[14]，是胶东金矿的密集分布区。招平断裂带为区

域主干控矿断裂，断裂东侧主要出露新太古代胶东岩群片麻岩、古元古代荆山群和粉子山群中高级变质岩及白垩纪火山岩，西侧大面积出露中生代玲珑序列二长花岗岩(图1)。区域构造活动频繁，中生代以来的脆性断裂构造尤为发育，为成矿热液提供运移通道和沉淀场所，与区内金成矿密不可分。

1—第四系；2—白垩纪青山群及王氏群；3—古元古代荆山群；4—伟德山序列岩体；5 —郭家岭序列岩体；6—玲珑序列岩体；7—栖霞序列岩体；8—断裂构造；9—不整合地质界线；10—金矿床；11—矿区位置。图1 胶西北地区区域地质及金矿分布简图

2 矿区地质

2.1 地层

矿区内发育古元古代荆山群野头组，沿招平断裂带上盘(东侧)分布，为一套低角闪岩相变质的火山碎屑岩及碳酸盐岩，分为下部祥山变粒岩段和上部定国寺大理岩段2个岩性段。其中祥山变粒岩段以黑云变粒岩为主，夹斜长片麻岩、斜长角闪岩、浅粒岩等；定国寺大理岩段以大理岩、透辉大理岩为主，夹长石石英岩、透辉岩和少量黑云变粒岩。

2.2 构造

招平断裂带为区内的主要构造，南北贯穿整个矿区，NW向次级断裂与招平断裂带在矿区北部(上庄)交会(图2)。矿区位于招平断裂带的转折部位，北部走向为NE 20°，中部呈近SN向，下庄南部逐步转为NE 40°。倾向E，倾角40°～65°，南部陡，北部缓。

断裂带宽30～200m，主断裂面大致沿岩体与变质地层接触界线分布，发育0.3～2.3m的断层泥。上部发育变质岩质角砾岩、构造片岩等，紧邻主断裂面上部发育与断裂面产状一致的闪长玢岩脉；下部发育有黄铁绢英岩、绢英岩化碎裂岩、碎裂状花岗岩、钾化花岗岩及多层断层泥等，组成宽大的构造岩带。

1—第四系；2—荆山群野头组；3—玲珑序列郭家店单元二长花岗岩；4—闪长玢岩脉；5—煌斑岩脉；6—石英脉；7—地质界线；8—产状；9—构造带及编号；10—金矿体及编号；11—钻孔及编号；12—矿体分布范围图2 南墅金矿床地质简图*青岛地质工程勘察院,山东省莱西市小埠矿区银金矿普查报告,2016年。

2.3 侵入岩

矿区侵入岩主要为中生代玲珑序列郭家店单元，呈岩基状沿招平断裂带西侧分布，岩石类型为中粗粒二长花岗岩。

矿区内闪长玢岩、煌斑岩等脉岩发育，以闪长玢岩尤为显著，与成矿关系密切，分成矿前、成矿期和成矿后三类，第一类主要产于花岗岩岩体与荆山群变质岩的接触带处，此类脉岩延伸稳定，厚度大，一般5～35m，构成矿体稳定的顶板，为成矿前脉岩；第二类大量分布于构造蚀变带内部，厚度小，一般0.2～3m，此类脉岩与金矿关系密切，通常表现为闪长玢岩脉越发育金品位越高，为成矿期脉岩；第三类分布较局限，仅在局部见金矿体被其穿切，为成矿后脉岩[15]。煌斑岩在矿床内分布局限，穿切矿体，为成矿后脉岩。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

南墅金矿床由Ⅰ-1，Ⅰ-2和Ⅰ-3三个金矿体组成，其中Ⅰ-1，Ⅰ-2矿体为20世纪80年代圈定，赋存于-160m标高以上，已全部采空；Ⅰ-3号矿体为2015年后在Ⅰ-1号深部新发现的矿体，赋存标高在-300m以下(图3)。

1—荆山群野头组；2—玲珑序列郭家店单元；3—闪长玢岩；4—断层泥；5—绢英岩化碎裂花岗岩；6—黄铁绢英岩化碎裂岩；7—金矿体及编号；8—矿体厚度/平均品位图3 南墅金矿区3勘探线剖面图

(1)Ⅰ-1号矿体。分布于0～7勘探线之间，赋存标高+107m～-160m。矿体赋存于主断裂面下部的黄铁绢英岩化碎裂岩、黄铁绢英岩中，地表长50m，深部长240m，倾向最大延伸280m。走向NNE(15°)—NNW(335°)，倾向SEE—NEE，倾角10°～55°。矿体厚度2.00～15.00m，平均厚度9.37m，厚度变化系数为88%，属较稳定型。金品位(2～10)×10-6，单样品最高71.16×10-6，平均5.38×10-6，品位变化系数140%，属有用组分分布较均匀型。

矿体地表呈弯月状，向西突出；一中段(+62m标高)呈NW向条带状，矿体在1～3线段膨大，向南出现分支，向北逐步尖灭；二中段(+33m标高)呈规则的弯月状，向西突出，在3线附近明显膨大；三中段(0m标高)呈“S”形弯曲，1线处向西突出，3线处向东突出并明显膨大。矿体的上述形态变化，与主断裂面的形态变化相一致(图4)。

矿体空间形态为扁豆状或透镜体状，倾向长走向短，上部矿体厚大，中间部位矿体膨大，再往下矿体变短、变薄，金品位自地表向下具有增高趋势。

1—矿体及编号；2—断层泥；3—煌斑岩；4—主断裂面图4 南墅金矿床I-1矿体水平投影图*中国人民武装警察部队十支队，山东省平度市上庄金矿区勘探地质报告,1989年。

(2)Ⅰ-2号矿体。分布于0勘探线附近，位于Ⅰ-1号矿体北部。矿体规模较小，呈透镜状，赋存于主断裂面下部的黄铁绢英岩中，控矿标高+107m～+94m，走向长18m，斜深17m。矿体总体走向近SN，倾向E，倾角42°。矿体厚度8.16m，平均品位2.64×10-6。

(3)Ⅰ-3号矿体。位于Ⅰ-1号矿体深部，由3个钻孔控制，赋存标高-282.10m～-666.65m。矿体呈脉状产于主断裂面下部的黄铁绢英岩化碎裂岩带和黄铁绢英岩带中，走向长377m，倾向延伸508m，沿走向、倾向未封闭。矿体走向近SN，倾向E，倾角46°～49°。厚度0.84～11.66m，平均7.72m，厚度变化系数为77.04%，属稳定型。Au品位(0.10～42.54)×10-6，平均3.05×10-6，品位变化系数为157.14%，属有用组分分布较均匀型。该矿体为整个矿床的主矿体，探获的金金属量占总量的72%。

3线附近主断裂面发育0.5～2.3m的断层泥，由浅至深具变厚趋势，断层泥下部发育稳定的(约5m)闪长玢岩脉，矿体紧邻闪长玢岩脉底部发育；4线附近矿体产于闪长玢岩脉下部15m范围内。整体来看，Ⅰ-3号金矿体呈扁豆状或透镜体状，倾向长、走向短，3线矿体膨大，4线矿体薄。

总体来看，南墅矿区金矿体均产于主断裂面下部0～60m范围的黄铁绢英岩带和绢英岩化碎裂岩带中，自地表至深部矿体形态、厚度均变稳定，金品位具有增高的趋势。

3.2 矿石质量

(1)矿石矿物成分。矿石金属矿物主要有黄铁矿、银金矿、自然金，其次为黄铜矿、方铅矿、磁黄铁矿等。非金属矿物主要有石英、斜长石、绢云母、方解石、绿泥石等。

矿石中金矿物以银金矿为主，自然金次之。金矿物以角粒状、麦粒状、浑圆粒状为主，其次为针状、枝叉状、板片状等。

(2)矿石结构构造。矿石结构主要为半自形粒状结构为主，次为他形粒状、填隙结构等；矿石构造以细脉浸染状、块状构造为主，次为斑状、条带状构造。

(3)矿石类型。按矿物成分、结构构造等特征进一步划分为细脉浸染状黄铁绢英岩型和黄铁绢英岩化碎裂岩型2种矿石类型。

矿石中硫平均含量为2.83%，矿石工业类型属低硫型金矿石。

3.3 矿体围岩及围岩蚀变

(1)矿体围岩。矿体的顶板围岩通常为闪长玢岩，局部为绢英岩化花岗质碎裂岩，底板围岩为不同蚀变程度的花岗质碎裂岩、碎裂岩等，矿体与围岩通常无明显界线，肉眼难以分辨，仅硅化、黄铁矿化相对较强，两者的主要矿物成分差别不大，金品位(0.1～0.5)×10-6。

(2)围岩蚀变。矿体围岩蚀变主要是黄铁绢英岩化，次为硅化、钾长石化、碳酸盐化和绿泥石化等蚀变。

黄铁绢英岩化与金矿关系最为紧密，通常与金矿化相伴生，是区内花岗岩和变质岩在中低温热液作用下，长石分解成绢云母和石英，暗色矿物被黄铁矿等交代，随着蚀变作用逐步增强，石英逐渐被溶蚀，生成再生石英。

硅化蚀变贯穿整个成矿作用始终。早期，在热液作用下长石逐渐被分解，形成蠕虫状、粒状石英，伴随黄铁矿化、绢云母化，形成黄铁绢英岩。中期，热液呈中性，硅质沉淀较多，形成交代型石英脉，晚期热液呈酸性，硅化强，形成黄铁矿石英脉。

钾长石化是斜长石经高温热液交代形成钾长石的蚀变现象，区内主要分布于断裂带下部，其下部发育正常的花岗岩。绿泥石化多分布于花岗岩与地层接触带附近。

4 成矿规律

4.1 蚀变与矿化分带规律

胶西北金矿成矿具有多次脉动、叠加的特点，在空间分布上，构造分带与蚀变分带、矿化分带协调对应，呈现三位一体的特点[16]。蚀变作用的演化顺序总体表现为早期钾化、弱钠长石化，成矿期绢英岩化、黄铁绢英岩化和硅化，晚期蚀变碳酸盐化、泥化[17]。

招平断裂带南墅金矿区蚀变较强且分带明显，自主断面向下可大致分为黄铁绢英岩带→绢英岩化碎裂岩带→绢英岩化花岗岩碎裂岩带→钾化花岗岩。金矿化集中在黄铁绢英岩带、绢英岩化碎裂岩带内，强矿化带或高品位矿体与强黄铁绢英岩带对应明显。

4.2 矿体空间分布规律

(1)南墅金矿床与区域上大尹格庄、夏甸、山后等金矿床一样受控于招平断裂带主带控制，整个构造带发育不同程度的蚀变，含矿蚀变带具有规模较大、稳定发育的特点。南墅矿区金矿体主要产于主断面下部60m范围的黄铁绢英岩化碎裂岩、黄铁绢英岩带中。

(2)具有明显的膨胀夹缩、尖灭再现、分支复合规律。如Ⅰ-1号在62～33m段矿体厚度明显膨大，向上下两侧逐步缩小，向深部-160m逐步尖灭，至-300m标高以下重现Ⅰ-3号金矿体(深部未封闭)，在-400m标高矿体分支，向深部-600m标高复合，深部未封闭(图3)。

(3)矿体向深部形状、厚度均变稳定。浅部金矿体呈现为弯曲的透镜状，倾角10°～55°，产状、厚度变化大；往深部呈现稳定的脉状或似层状，倾角46°～49°。

(4)断裂产状变化部位赋矿较好。浅部Ⅰ-1号金矿体在断裂平缓部位或陡缓转折部位富集明显。

4.3 金矿化富集规律

(1)金属硫化物含量越高、金属矿物种类越多，金富集程度越高。当矿石中出现方铅矿、闪锌矿等多金属硫化物矿物组合时，金矿化富集，矿石品位高。

(2)金矿化的强弱与闪长玢岩发育程度关系密切，一般闪长玢岩脉越发育部位金矿化愈强。

(3)具有半自形粒状结构、细脉浸染状构造的矿石品位较高，自形粒状结构、斑状或条带状构造的矿石品位较低。

(4)硅化蚀变叠加部位金矿化富集。

5 矿床成因及找矿标志

5.1 矿床成因

胶东地区金矿具有统一的成矿物质来源，既有早前寒武纪基底岩系的成分，也有来自中生代岩浆活动影响的成分[1]。太古代变质岩基底为“原始矿源岩”[1]，古元古代区域变质作用不断萃取成矿物质，形成高背景岩系，至中生代燕山期，广泛构造—岩浆热液事件，不断熔融交代使金质活化、扩散、迁移，并在已生成的脆性断裂带中沉淀富集成矿。金矿床的成矿流体为中低温、中压[18]。

南墅金矿床在空间上严格受招平断裂带控制，根据矿体产出地质特征、成矿方式、矿石类型和围岩蚀变等条件，矿床应属中低温热液破碎带蚀变岩型金矿床。

5.2 找矿标志

(1)岩性、构造标志。玲珑序列花岗岩与荆山群变质岩的断层接触带是寻找金矿床较好标志。

(2)蚀变标志。断裂带中的黄铁绢英化碎裂岩带是寻找金矿的直接标志，另外，硅化、钾化及蚀变带内多金属硫化物等是重要的指示标志。

(3)脉岩标志。构造蚀变带下部发育多条闪长玢岩脉，矿体产于主断面附近闪长玢岩下部60m范围内。因此闪长玢岩脉是区内寻找金矿的重要标志。

(4)地球物理、地球化学标志。沿断裂带及附近发育的带状物化探、重砂异常等是间接的找矿标志。

6 找矿远景分析

研究表明，胶东地区不同金矿类型具有相同的地质环境、成矿物质来源，相同时代形成，但受不同构造类型或同一构造的不同部位控制，赋存于不同的围岩，是同一成矿作用的产物[1，19]。招平断裂带中北段已发现多个大型—超大型金矿床，南段具有相同的成矿地质背景，相似的成矿地质条件，限于找矿信息较少，勘查工作投入甚少，找矿成果有限。随着近年来下庄、吴家洼、东孟村、张家庄和铁岭庄等一批具有找矿潜力的金矿床(点)的发现，山旺和南墅深部勘查取得较大进展，更加说明南段具有较大的金矿找矿前景。

南墅金矿床与北部夏甸、姜家窑和道北庄子等金矿床富集、产出具有类似的规律。浅部矿体厚度小、零散，存在一段约100～200m的无矿间隔，深部矿体具有形状稳定、厚度变大规律。夏甸、姜家窑和道北庄子金矿体在-650m～-1000m标高范围发育1条矿化富集带，带内矿体厚度较大且金品位较高，至-1500m标高矿体仍未尖灭[20]。南墅金矿床目前最大控制标高-667m，沿走向、倾向均未封闭，向深部具有较好的找矿前景和资源潜力。

7 结语

南墅金矿床为招平断裂带南段受构造控制的破碎带蚀变岩型金矿床，区域成矿条件优越，矿区深部找矿新的发现，对招平断裂带南段其他矿区具有一定的指导意义。通过对比总结区域矿体产出、富集规律，可以更好地把握矿体深部延伸情况。建议进一步加强南墅、下庄金矿床深部的勘查，扩大资源储量。同时加强招平断裂带南段东盟、张家庄、铁岭庄等勘查程度低、成矿潜力较大区域的勘查找矿，以期取得金矿找矿新突破。

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