招平断裂带北段金矿找矿新进展及控矿构造新认识

2018-10-18范家盟周明岭霍光宋国政鲍中义刘彩杰刘国栋刘天鹏闫春明

山东国土资源 2018年10期

范家盟，周明岭，霍光，宋国政，鲍中义，刘彩杰，刘国栋，刘天鹏，闫春明

(山东省第六地质矿产勘查院，山东招远 265400)

0 引言

招远-平度断裂带是胶西北地区的三大金成矿断裂之一，其北段发育玲珑金矿田，中段发育大尹格庄金矿田，玲珑金矿田以石英脉型金矿而闻名于世[1]。招平断裂带北段金矿开采历史悠久，早在春秋战国时代已有人在此开硐采金。以往找矿重点以石英脉型金矿为主，但自探获玲珑金矿床后，一直未能取得新的找矿突破。

21世纪以来，随着深部金矿勘查工作的不断深入，地质工作者突破传统石英脉型金矿找矿思路，将找矿目标放聚焦在玲珑金矿田东侧的招平断裂带主干断裂上，取得了蚀变岩型金矿找矿的重大突破。截至2018年5月，累计探获新增金资源量超过800t，浅部和深部共计探获近1000t金资源量。特别是2010年以来，在招平断裂带北段相继探获了东风171[2]、玲南深部及外围[3]、李家庄-水旺庄[4]、栾家河等一批大型金矿床，新增金资源量500余吨。目前，招平断裂带北段最深勘查深度已达-2229m(栾家河金矿床)，-1000m标高以下探获金资源量320余吨，显示出深部找矿的巨大潜力[5-13]。

该文系统总结了近年来招平断裂带北段的最新勘查进展，简述了典型金矿床的勘查历史及主要找矿成果，分析了招平断裂带北段的九曲蒋家断裂和破头青断裂的构造特征、控矿特征及时空关系[14]，提出了进一步开展深部金矿勘查的建议。

1 深部勘查主要进展

该区以往主要围绕招平断裂下盘的石英脉型金矿开展找矿工作，深部找矿聚焦于主断裂破碎蚀变带后，陆续在东风171号脉，玲南深部及外围、李家庄-水旺庄、栾家河等矿区取得了找矿突破，实现了招平断裂带北段金矿勘查的跨越式发展(图1)。

1—新生代第四纪临沂组砂质粘土；2—新太古代晚期谭格庄序列牟家单元细粒奥长花岗岩；3—古元古代晚期莱州序列西水夼单元细粒变辉长岩；4—中生代玲珑序列九曲单元弱片麻状细中粒含石榴二长花岗岩； 5—中生代玲珑序列大庄子单元含斑粗中粒二长花岗岩；6—伟晶岩；7—黄铁绢英岩化花岗岩；8—黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩；9—黄铁绢英岩化碎裂岩；10—矿床位置及名称图1 招平断裂带北段金矿床分布图

1.1 东风171金矿床

东风171金矿床于2006年开展普查工作，2007年开展了一期详查工作，2008—2010年开展补充详查并提交了补充详查报告[注]山东省第三地质矿产勘查院，山东省玲珑金矿田东风矿床171号脉金矿详查(补充)报告，2010年。。整个金矿床共探获金石量57496407t，金金属量158457kg，平均品位2.75×10-6。区内共圈定矿体7个，其中1711号矿体为主矿体，呈大脉状，长2500m，平均厚度4.23m，平均品位2.71×10-6[2，15]。

1.2 玲南金矿床深部及外围

2011—2016年，玲南金矿床深部及外围先后开展了两次金矿详查工作[注]山东省第六地质矿产勘查院，山东省招远市玲南矿区深部及外围金矿补充详查报告，2016年。，探获深部金矿石量30768044t，金金属量98672kg，平均品位3.21×10-6。矿床浅部和深部累计探获金矿石量76729193t，金金属量245371kg，平均品位3.20×10-6。玲南金矿床深部及外围共圈定矿体群4个，圈定金矿体240个，其中Ⅰ-37主矿体为浅部Ⅰ-2号矿体的深部延伸，Ⅰ-9，Ⅲ-8为较大矿体。

1.3 李家庄-水旺庄金矿床

李家庄-水旺庄金矿床由李家庄及水旺庄2个探矿权组成[注]山东省第六地质矿产勘查院，山东省招远市李家庄矿区金矿详查报告，2015年。。李家庄矿区于2009年开展了金矿普查，于2013年开展了金矿详查，探获金矿石量6308646t，金金属量20332kg，平均品位3.22×10-6。水旺庄矿区于2010年开展了第一次金矿详查，于2013年开展了深部及外围金矿详查[注]山东省第六地质矿产勘查院，山东省招远市水旺庄矿区深部及外围金矿详查报告，2016年。，共探获金矿石量43759767t，金金属量171173kg，平均品位3.91×10-6。李家庄-水旺庄金矿床共探获金矿体100余个，其中②号矿体为主矿体，①号及53号矿体为较大矿体[4,16-17]。

1.4 东风(阜山)金矿床深部及外围

东风(阜山)金矿床深部及外围于2014年开展了详查[注]山东省第六地质矿产勘查院，山东省招远市玲珑金矿田东风矿区外围及深部金矿详查报告，2015年。，共探获金矿石量1677378t，金金属量7864kg，平均品位4.69×10-6。矿床浅部和深部累计探获金矿石量15176771t，金金属量75167kg。在探矿权范围内圈定206,207及208号3个矿脉群，共圈定28个单矿体，其中 206Ⅷ-1，208Ⅰ-1号矿体为主矿体[8,13]。

1.5 栾家河金矿床

栾家河金矿床于2013开展了详查[注]山东招金地质勘查有限公司，山东省招远市栾家河地区金矿详查报告，2015年。，探获金矿石量7669585t，金金属量41797kg，平均品位5.45×10-6。栾家河金矿床共探获金矿体73个，1-1-1，1-2-1，1-7-1，2-1-1号矿体为主矿体[16]。

2 控矿断裂特征及其与金矿化关系

招平断裂带在平面上总体上呈“S”形，根据其走向的不同，将断裂带划分为北、中、南三段[18]。招平断裂带北段位于招远市城区的东北部，经前花园、台上村延至九曲村后，逐渐分叉为九曲蒋家断裂和破头青断裂。这两条断裂与其下盘的次级断裂，共同控制了玲珑金矿田的产出。

2.1 断裂空间展布

招平断裂带北段总体上呈“Y”形发育，根据其走向和形迹的不同，可把断裂带划分为3段：第一段为前花园-九曲段断裂(原破头青断裂西段)，此段为“Y”形分叉前的一段，经前花园、台上延至九曲附近；第二段为九曲-大磨曲家段(九曲蒋家断裂)，自九曲村到大磨曲家金矿，向北仍有较大延伸；第三段为九曲-颜家沟段(破头青断裂)，从九曲村延至龙口市颜家沟村西尖灭。

2.1.1 前花园-九曲段(原破头青断裂西段)

断裂呈NE向展布，走向为50°～70°，倾向SE，倾角约40°。断裂出露长度8000m，宽80～300m，最宽达670m，工程控制最大斜深3725m，垂深2310m，控制了玲南、东风171及栾家河金矿床[15，17]。

2.1.2 九曲-大磨曲家段(九曲蒋家断裂)

断裂呈NNE向展布，走向为33°左右，倾向SE，倾角23°～60°。断裂出露走向长约6000m，宽8～460m，平均80m，已控制斜深4728m，最大垂深2282m。该段断裂控制了玲珑金矿田东风(阜山)、李家庄-水旺庄特大型金矿床(②号矿体)及大磨曲家小型金矿床，是招平断裂北段分叉后最主要的控矿断裂。

2.1.3 九曲-颜家沟段(破头青断裂)

断裂呈NE向展布，走向60°，倾向SE，倾角28°～45°，平均33°。断裂长5500m，宽30～330m，工程控制最大斜深3231m(未尖灭)，最大垂深1631m。该断裂控制了东风171金矿床1711支号矿体及李家庄-水旺庄金矿床①号矿体。

2.2 构造应力场及断裂性质

2.2.1 区域构造应力场

招平断裂带中见有因断裂活动所产生的牵引褶皱，根据褶皱的轴面产状可将其分为EW向、NWW向、SN向、NE向4组。它们在空间上相互重叠，在时间上由先至后产生，反映出区域应力场逐渐由SN向→NE向→EW向→NW向偏转[19-20]。

2.2.2 断裂性质及演化

招平断裂带至少经历了3个演化阶段，在成矿前期以右行压扭性活动为主，在成矿期以左行张扭性活动为主，在成矿后期以左行压扭性活动为主[21-22]。

2.3 破碎蚀变分带

招平断裂带北段破碎蚀变比较宽大，具有明显的破碎和分带现象，往往形成韵律性的构造-蚀变-矿化分带结构(图2)。但各破碎蚀变带的分布不稳定，不同金矿床常缺少一种或几种构造或岩性组分，或者同一构造部位存在不同组分的叠加[23]。

2.3.1 破碎强度分带

招平断裂带北段破碎带构造岩具有明显的分带特征，越靠近主裂面，岩石及矿物的破碎程度就越强[24]。根据断裂构造岩的破碎强度，从主断裂面向下盘，破碎强度分带趋势为：断层泥与构造角砾岩带→碎裂岩带→密集节理带→未变形岩石[21]。

(1)断层泥与构造角砾岩带：该带紧靠招平断裂带断裂面，主要为灰白色—灰黑色断层泥，有时夹杂构造角砾岩(碎块含量大于 30%)一般厚 10～40cm，局部超过 1m，主要矿物成分为粘土矿物及矿物碎屑[25]。

(2)碎裂岩带：该岩带为原岩在机械力作用下发生破碎、粒间滑动、旋转碾磨和粒化作用所形成。沿断裂带由中心至边部依次为碎粉岩、碎粒岩、碎斑岩及碎裂状岩石。

(3)密集节理带：该带由一系列近平行的密集节理组成，一般发育在招平断裂带下盘 500～600m 范围以外。

(4)未变形岩石：招平断裂带北段下盘未变形岩石主要为玲珑型花岗岩及郭家岭型花岗岩。

2.3.2 蚀变矿化分带

断裂蚀变带及围岩常见钾长石化、黄铁绢英岩化、硅化和碳酸盐化等蚀变，各蚀变作用相互叠加，蚀变分带明显，蚀变及矿化强度由主裂面向两侧逐渐减弱[22]。由主裂面向下盘蚀变方式变化为：硅化、黄铁绢英岩化→弱黄铁绢英岩化→钾化。矿化方式变化为：浸染状、团块状、短脉状矿→细脉浸染状、网脉状矿化→网脉状矿化→细脉状矿化→星点状矿化(表1、图2、图3)[26]。

表1 招平断裂带北段分带特征

1—二长花岗岩带；2—绢英岩化花岗岩带；3—绢英岩化花岗质碎裂岩带；4—绢英岩化碎裂岩带；5—黄铁绢英岩化碎裂岩带；6—黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带；7—黄铁绢英岩化花岗岩带；8—主裂面(断层泥) 图2 招平断裂带北段破碎蚀变分带示意图

a—玲南金矿床浸染状黄铁绢英岩化碎裂岩；b—玲南金矿床细脉状黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩；c—玲南金矿床网脉状黄铁绢英岩化花岗岩；d—李家庄-水旺庄金矿床浸染状黄铁绢英岩化碎裂岩；e—李家庄-水旺庄金矿床团块状黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩；f—李家庄-水旺庄金矿床网脉状黄铁绢英岩化花岗岩；g—东风(阜山)金矿床浸染状黄铁绢英岩化碎裂岩；h—东风(阜山)金矿床脉状黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩；i—东风(阜山)金矿床星散状黄铁绢英岩化花岗岩图3 招平断裂带北段蚀变岩型金矿石照片

2.4 断裂与金矿化的空间关系

2.4.1 断裂与金矿化类型的关系

招平断裂带北段及其次级断裂控制了蚀变岩型、过渡型及石英脉型3种金矿化类型。

蚀变岩型金矿受控于主干断裂，位于招平断裂带厚大的破碎蚀变带中，常见形态简单、矿化连续的巨型金矿体，是近年来招平断裂带北段取得找矿突破的最主要金矿化类型。

过渡型金矿主要产于主破碎蚀变带边部，形成规模相对较小、形态偏复杂、矿化较连续的过渡型金矿床。

石英脉型金矿床主要受招平断裂带下盘次级断裂控制，矿体规模较小，品位较高。

2.4.2 断裂对矿体空间定位的控制

分析已探明金矿床矿体的空间分布，发现金矿体的空间位置具有一定的规律性。

(1)受断层泥阻隔，金矿体多赋存于主断裂带下盘的蚀变带中。

(2)断裂构造的拐弯或交会部位易产生矿体富集。九曲蒋家断裂与破头青断裂交会重叠地段，蚀变带厚度近1000m，金矿体最厚处超过50m。

(3)断裂构造倾角变化部位易形成厚大矿体。玲南金矿床47号勘查线及李家庄-水旺庄金矿床26号勘查线矿体的富集特征尤为明显，构成了矿体沿断裂倾角变缓部位富集的阶梯式成矿模式[1]。

3 关于招平断裂北段延伸的讨论

招平断裂带北段延至九曲村附近分为九曲-大磨曲家段(九曲蒋家断裂)和九曲-颜家沟段(破头青断裂)两条断裂。由于地表覆盖严重，两条断裂及交会部位露头不清晰，且因九曲蒋家断裂深部一直未被揭露控制，两者的主次问题一直存在分歧。

利用钻孔数据，通过对两条断裂深部特征、蚀变带规模、资源量等方面进行对比，并辅以地表实测剖面、大比例尺构造-蚀变专项填图综合研究等工作，取得了以下两点认识。

3.1 九曲蒋家断裂与破头青断裂均为招平断裂带分支

(1)断裂的地表与深部形态一致：李家庄-水旺庄矿金矿床-1300m水平断面图及联合剖面图显示，九曲蒋家断裂带和破头青断裂带向深部稳定延深[12]。破头青断裂走向NE，九曲蒋家断裂走向NNE，由南向北二者间的分叉逐渐扩大(图4、图5)，这种特点与地表两条断裂沿走向的形态完全对应。

(2)金矿成矿流体具有相同特征：通过对比研究招平断裂带北段九曲蒋家断裂和破头青断裂带内矿石石英中流体包裹体特征发现，二者的流体包裹体组合类型、均一方式相同，包裹体均一温度、盐度等基本一致(表2)[4，27-28]。显示招平断裂带北段成矿流体为中温、中—低盐度、低密度流体。

(3)成矿阶段及成矿作用相近：通过典型矿床研究，发现各矿床成矿阶段及成矿作用极为相近，主要成矿阶段分为黄铁矿-石英阶段(Ⅰ)、金-石英-黄铁矿阶段(Ⅱ)、金-石英-多金属硫化物阶段(Ⅲ)及石英-碳酸盐阶段(Ⅳ)[20]。根据以上特征，认为九曲蒋家断裂与破头青断裂均为招平断裂带分支。

1—金矿体编号；2—绢英岩化花岗岩；3—绢英岩化花岗质碎裂岩带；4—勘探线位置及编号图4 李家庄-水旺庄金矿床-1300m水平断面图(a)及联合剖面图(b)

1—奥长花岗岩；2—二长花岗岩；3—绢英岩化花岗岩；4—绢英岩化花岗质碎裂岩；5—钻孔；6—探矿权边界；7—金矿体图5 招平断裂带北段34号勘查线剖面图

3.2 九曲蒋家断裂为招平断裂带主干断裂

(1)蚀变带规模对比：在地表对九曲蒋家断裂追索2km后，蚀变带宽度近300m，蚀变带中心部位岩石总体由绢英岩化碎裂岩构成，蚀变强度大。而在地表对破头青断裂追索至龙口市颜家沟村西南时，蚀变带厚度约20～30m，已具尖灭趋势，可能交会于NE向的栾家河断裂。通过对九曲-大磨曲家段剖面(PM1)、九曲-颜家沟段剖面(PM2)及前花园-九曲段剖面(PM3)对比研究，发现PM1与PM2蚀变分带完整性大体相当，仅下盘绢英岩化碎裂岩带出露较窄，而PM2蚀变明显减弱，上下盘主体均由绢英岩化花岗岩带构成，仅上盘局部出露少量绢英岩化花岗质碎裂岩(图6)。

表2 招平断裂带北段流体包裹体观测结果统计

注：数据引自万多，2014年。

1—煌斑岩；2—二长花岗岩；3—绢英岩化花岗岩；4—绢英岩化花岗质碎裂岩；5—绢英岩化碎裂岩图6 招平断裂带北段实测地质剖面图

九曲蒋家断裂控制深部已达-2200m，断裂控制碎裂岩带平均厚度125.23m，沿走向和倾斜方向均未尖灭。破头青断裂控制最大深度为-1500m，控制碎裂岩带平均厚度49.49m，由SW向NE延伸破碎带厚度呈逐渐变薄趋势，至水旺庄金矿床21号勘探线时尖灭。上述对比反映出，在2000m以浅范围内，九曲蒋家断裂规模远大于破头青断裂。

(2)控制矿体规模对比：九曲蒋家断裂控制矿体主要为东风(阜山)金矿床208Ⅰ-1号矿体、东风171金矿床171支号矿体、李家庄-水旺庄金矿床②号矿体，破头青断裂控制矿体主要为1711支号矿体、李家庄-水旺庄金矿床①号矿体。通过对金资源储量对比发现，九曲蒋家断裂累计探获金矿石量为46421385t，金金属量180579kg；破头青断裂累计探获金矿石量5430992t，金金属量13575kg，九曲蒋家断裂控制的资源量远大于破头青断裂。通过以上比较，提出九曲蒋家断裂为招平断裂带主干断裂，应作为今后招平断裂带北段深部找矿的最重要勘查对象。