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山东省海阳市土堆—沙旺地区金矿构造控矿规律探讨

2018-06-27冯园园

世界有色金属 2018年7期
关键词:含矿土堆裂隙

冯园园

(山东省第一地质矿产勘查院,山东 济南 250014)

构造是驱动流体运移的主要动力,各种构造形迹为流体运移提供通道,同时其扩容空间还是含矿流体大量停积和沉淀出矿石的场地[1]。成矿过程和成矿构造活动具有多阶段的脉动性,而成矿作用的脉动性在很大程度上取决于构造活动的脉动性[2]。

研究区在漫长的地质历史发展过程中,不同时代各种性质不同、样式不同的构造相互叠加制约,形成复杂的构造格局,其总体以断裂构造最为发育,尤以走向北东的断裂构造为甚,它基本控制了本区矿体的形态和展布规律。

1 矿区地质特征

早白垩世,古太平洋板块向欧亚大陆斜向快速俯冲,使华北东部由南北分异、东西走向的构造体制向北北东、北东走向构造体制转换,同时华北东部岩石圈剧烈减薄,郯庐断裂发生强烈左行走滑、区域构造应力场变为强烈引张,火山-岩浆活动也最为强烈,中国东部燕山期爆发式成矿,形成了典型的胶东金矿集区。

该区在大地构造位置上横跨华北板块南缘与苏鲁-大别造山带两个Ⅰ级大地构造单元,分别处于华北地台(Ⅰ级)鲁东隆起区(Ⅱ级)胶莱坳陷(盆地)(Ⅲ级)桃村凹陷(Ⅳ级)和苏鲁-大别造山带 (Ⅰ级) 苏鲁造山带(Ⅱ级)胶南-威海隆起区(Ⅲ级)威海断隆(Ⅳ级)地区,地质构造复杂,成矿条件优越。

2 NE向构造构造控矿作用

NE向郭城断裂作为该内的主干断裂,不仅控制控制了区内中生代地层及元古代荆山群的分布,同时对元古代牧牛山岩体的侵位也有一定的控制作用。郭城断裂是区内的主要导矿断裂,成矿流体由郭城断裂上升,然后通过区内NW向的枝状断裂,然后,在郭城断裂派生的NE向次级构造内形成工业矿体。

郭城断裂派生的NE向次级断裂为区内的主要容矿构造,因此NE向断裂严格控制着区内的矿体空间形态、规模以及展布规律。在井下可以看到容矿构造发育连续,矿体均产于断裂带及构造裂隙带中,构造控矿明显。此组构造发育连续,矿体缓倾斜薄而富,矿化主要沿构造线分布,矿体呈舒缓波状沿断裂延伸,属于典型的剪切型断裂构造。NE向断裂可细分为NNE和NEE两组,倾向NW或SE。

由研究区内断矿体的产状可知,NNE和NEE向两组断裂为一组共轭剪裂面,区内矿体主要受这一共轭构造控制。因而表现出同一矿体常出现多组构造面共同控矿的现象,反映了多组构造共同叠加控矿的特征,矿体发育地段构造碎裂岩发育。其中NNE向较NEE向发育,目前区内主要矿体就赋存在该组断裂中。矿体展布受缓倾斜逆冲剪切型构造控制,在剖面上显示明显的叠瓦状特征(图1),矿体展布表现出明显的等距性。

3 构造裂隙控矿

在上述NE向断裂旁,受断裂构造活动影响,围岩中构造裂隙发育,使能干性强的岩石形成破碎带,从而易于蚀变及含矿热液的渗透、交代或充填,形成了有利的容矿空间,最终形成矿体。由于该类裂隙破碎岩(带)是形成于次级断裂旁侧,其规模一般均较小,形成的矿体也多为小透镜体、小矿囊、小矿柱等次要矿体,但有时也形成品位较高的富矿包。在矿化带中,透镜状矿体在走向和倾向上有尖灭再现的特征,矿体在倾向方向呈叠瓦状排列现象。

区内还产出一组NW向的断裂构造,NW向断裂与NE向断裂共同组成区内的一种梳子状的构造控矿体系,与成矿作用联系密切,但是在NW向构造内未形成规模矿体,只在局部发现有硫化物。

图1 共轭剪裂面控矿呈格子状

4 成矿后期构造控矿

区内还有两组发育较晚的次级断裂,这两组断裂按走向为NE和SN,在井下观察发现,这两组断裂中局部充填有硫化物,但是这两组断裂未形成规模工业矿体。

从区内构造活动的迹象看出,这些后期构造是在成矿后期张扭性应力状态下产出,因此伴随这些后期构造活动,区内高密度侵入大量脉岩。这两组后期构造是区内控岩构造,区内脉岩多数产出于成矿后期,脉岩基本产出于后期的断裂带中。这些后期构造及伴随的脉岩穿插、切割矿体原始的形态。

根据目前探采工程揭露后期构造对区内的矿体展布规律的影响,大致可以分为两类。一类是近南北-北北东向后期破碎带,如沙旺F19对28号脉的正断层错矿,土堆76、46-9、46-1与46号脉等,也均受到近南北向后期构造的正向错动。另外一类为近东西向后期错矿构造,土堆86与76中间被近东西-北东东向后期断层左行位移,46北与YM6也是被后期断层左行位移错矿。因此,在探矿过程中,应该分清矿体是否是自然尖灭或是被后期构造截断的情况,对于后期构造错断的矿体,应该结合后期构造类型初步判断错断矿体位置。

5 结语

断裂构造是本矿床的主要控矿因素。断裂构造不仅为成矿流体活动提供了运移通道,而且为矿质沉淀成矿直接提供了容矿空间,是矿床形成和矿体展布的主要控制因素。区内金矿床的产出严格受断裂构造控制,矿体的空间分布形态和产状直接受断裂构造控制,控矿构造还显示明显的多级性。但是,区内矿体形成由构造-岩浆-地层组成的控矿系统共同决定,区内多期次的构造活动不仅影响区内地层的展布,而且导致区内频繁岩浆热液事件,最终形成携带深源成矿物质的初始成矿流体,其在上升的过程中又萃取地层中的有用成分,然后在有利的构造空间内形成理想矿体。

另外,虽然区内矿体的形成对于地层没有专属性,但井下调研时发现,在一些主含矿构造内,构造和围岩具有联合控矿的特征,且与岩性明显相关。区内大理岩有较好的渗透性和流体活性,再者,对区内地层含金性研究发现,研究区内这一地层中的大理岩也有较好的含金性,所以易于含矿流体的交代富集和沉淀,形成厚大高品位的矿体,而变粒岩和角闪岩则相反。

此外,二长花岗岩也是区内重要的赋矿围岩,由于其属脆性岩石(能干性强),当受到成矿时期压扭性应力作用时,很容易在岩体内形成密集的裂隙带,为含矿流体提供了较好的流通通道和成矿空间。易于蚀变及含矿热液的渗透、交代或充填,最终形成矿体。

通过对土堆和沙旺矿区各个矿体的观察发现,区内矿体无一例外都产出于断裂或构造裂隙带中,构造控矿明显[3]。研究区内矿体主要分为两种形态,一种是脉状矿体,走向延伸较稳定,厚度变化较小,品位较高,主要是由黄铁矿脉或磁黄铁矿脉充填,走向为NNE或者NEE,反映NE向控矿构造控制的特征。第二种是透镜状矿体,该种类型的矿体往往呈追踪斜列式出现,矿体厚度变化大,显示多组剪性断裂或者剪切裂隙带叠加控矿的结果,该类型的矿体平均品位相对较低[4]。其次区内还发育多组NE向和SN向后期构造,这两组构造在井下巷道中显示对研究区内的矿体和岩体的产状也有有一定的控制作用。

[1]翟裕生.关于构造-流体-成矿作用研究的几个问题(J).地学前沿,1996,3(4):230—236.

[2]曾庆丰.论热液成矿条件(M).北京:科学出版社,1968,76—87.

[3]李大兜,乔增宝,张来恩,等.山东省海阳市土堆、沙旺矿区深部及外围金矿补充详查报告.备案文号:鲁国土资字〔2013〕199号.

[4]乔增宝,冯园园,李大兜,等.山东省海阳市土堆-沙旺金矿床控矿因素研究及找矿潜力评价报告.评审文号:鲁地字〔2015〕283号文.

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