山东省平邑县东大湾金矿床地质特征及找矿前景

陈丽静，张莹莹＊，何 平

（山东省鲁南地质工程勘察院（山东省地质矿产勘查开发局第二地质大队），山东 济宁 272100）

1 区域成矿地质背景

东大湾矿区位于沂沭断裂带西侧、鲁西断块隆起区的南部，尼山凸起与平邑凹陷的交接部位。区内出露地层以古生代寒武纪为主，东北部有少量的奥陶纪、侏罗纪地层出露。断裂构造极为发育，以燕甘断裂为主干，两侧的北西—北西西向及北东—北东东向断裂广泛分布，控制了区域地层及岩浆岩的展布，既是控矿、导矿构造，又是赋矿构造。

2 矿区地质特征

2.1 地层

区内出露的地层主要为古生界寒武系长清群朱砂洞组、馒头组和九龙群张夏组。其中，朱砂洞组丁家段是本区金矿的赋矿层位。

2.1.1 朱砂洞组

该组自下而上可分为丁家庄段和上灰岩段，总体倾向220°～330°，倾角2°～8°，局部为13°左右。具有地层连续，倾向变化大，倾角平缓之特征。

（1）丁家庄段：总厚度25.00m，下部为灰黑色厚层～巨厚层白云岩，发育鸟眼构造；中部为中～厚层青灰色灰岩，厚4m～5m，上部为中～厚层白云岩。

（2）上灰岩段：厚度50.00m，下部为含燧石结核灰岩、白云岩；中部为灰色薄层泥云岩及土黄色薄层泥灰岩夹中厚白云岩灰岩；上部为青灰色厚层灰岩。

图1 东大湾金矿区地质图

2.1.2 馒头组

该组自下而上可分为石店段、下页岩段、洪河段，倾向北西，倾角2°～10°左右，分布稳定。

（1）石店段：厚度42.00m，主要岩性为薄层灰岩、泥质条带灰岩、泥纹泥晶灰岩等。

（2）下页岩段：厚度110.00m，为肝紫色页岩夹中～薄层灰岩、泥质灰岩、泥质条带灰岩。

（3）洪河段：厚度76.00m，为褐黄色砂岩、长石石英砂岩、夹黄绿色页岩。发育交错层理。

2.1.3 张夏组

该组厚约30m，主要为厚层～巨厚层鲕粒灰岩，夹云斑灰岩、砂屑灰岩。

2.2 构造

2.2.1 北西向断层

区内北西向断层主要有梨方沟附近的F1、F2和东大湾北部的F6断层，规模较大者为F2断层。该断层走向275°～320°，倾向北东，倾角70°～76°，区内出露长度约1.4km，垂直断距大于100m，沿走向呈舒缓波状，破碎带宽约1m～5m，角砾岩发育，角砾成分以灰岩为主，次为二长斑岩、二长花岗岩等，多呈棱角～次棱角状，胶结物为碳酸盐或岩粉，碳酸盐化蚀变普遍，形成网状方解石细脉。

2.2.2 北东向断层

区内北东向断层主要有F3、F4、F5、F7及F9断层，规模较大者为F3和F5，其余规模较小。

F3断层走向45°～60°，倾向南东，倾角60°～75°，在区内长度约1.5km，两端延伸至区外，东北部被北西向断层（F2）错断，沿走向呈舒缓波状，西南端走向逐渐变为近东西向。

断层破碎带宽大于10m，角砾岩发育，角砾成分以灰岩、白云岩、页岩、二长斑岩为主，棱角～次棱角状，碳酸盐胶结。局部可见擦痕和阶步，普遍发育碳酸盐化，局部可见萤石化蚀变，金矿化微弱。

F5断层位于矿区中部，走向60°～65°，倾向北东，倾角71°～80°，区内长度大于1.2km，向西延出区外。断层破碎带宽约1m～5m,角砾岩不甚发育，带内发育走向节理，发育网状乳白色方解石细脉。该断层北端切断了矿化标志层，破坏了矿化标志层及矿（化）体的连续性，成为Ⅰ号金矿体的自然边界。该断层在走向上呈舒缓波状，在大王崮北侧转为近东西向。

2.2.3 近东西向断层

该组断层不甚发育，主要为东大湾村西北的F8断层，走向270°～295°，倾向南东，倾角69°～87°。在DPD4平硐中，该断层两侧的白云岩中具金矿化。该断层东端切断了矿化标志层及矿（化）体，使矿体的连续性遭到破坏，该断层沿走向呈波状弯曲，具有分枝复合之特点。

2.3 岩浆岩

矿区内出露的岩浆岩主要有新太古代二长花岗岩及中生代中斑二长斑岩，区内分布稳定。

2.3.1 新太古代二长花岗岩

新太古代二长花岗岩为区内的基底岩石，多分布在地势低洼处，地表风化严重。岩石呈褐红色、粒状变晶结构，块状、片麻状构造，矿物成分主要为斜长石、钾长石、石英、角闪石、黑云母等，部分石英被压扁拉长，暗色矿物多形成集合体定向排列，长石多以残斑形式出现，具明显的变形特征。岩体中常见有斜长角闪岩包体及穿插有宽窄不等的长英质脉。

2.3.2 中生代岩浆岩

区内中生代岩浆岩为燕山早期形成的中偏碱性次火山岩，岩石类型为中斑二长斑岩。在矿区内广泛分布，呈岩床状侵入于丁家庄段地层下部，产状与地层一致，厚度8m～20m，最厚达30m左右。其顶、底部有后期的侵入角砾岩分布，厚约2m～6m。

中斑二长斑岩呈灰～灰黄色，斑状结构，块状构造。斑晶成分以斜长石、角闪石、碱性长石为主，粒径0.3mm×1.0mm～2.5mm×3.8mm，含量为20%～30%，基质为晶质～微晶质。矿物成分以斜长石、钾长石为主。岩石中萤石化蚀变较为普遍，萤石多沿裂隙分布或交代长石类矿物呈浸染状分布。

岩石地表风化严重。由于二长斑岩的侵入，致使围岩裂隙发育，局部形成碎裂状或角砾状构造，为后期中低温含矿热液的渗入和交代提供了通道，同时形成与金矿化密切相关的沿裂隙分布的强烈的萤石化蚀变现象。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

区内自北而南共圈定大小金矿体6个。矿体均呈层状、似层状赋存于寒武系朱砂洞组丁家庄段上部矿化层中，大部分矿层赋存于该层位中上部(图2)，部分赋存于中下部。多数工程内顶部的泥云岩金品位可达边界品位以上，个别工程内矿体赋存于其底板灰岩中。各矿体特征见表1。

图2 东大湾金矿区第4勘探线剖面图

Ⅰ号矿体：为层状矿体，岩性为厚层白云岩，产状与地层产状一致，倾向270°，倾角4°～15°。矿体中间厚，向两侧渐薄，平均厚度3.75m。矿体品位变化不大，一般1.55×10-6～9.41×10-6，平均品位4.75×10-6。

Ⅱ号矿体：为层状矿体，岩性为厚层白云岩，倾向344°，倾角3°。矿体南部厚，向北逐渐变薄，平均厚度2.92m。矿体品位中部高，向两侧渐低，一般1.20×10-6～9.60×10-6，平均品位3.34×10-6。

Ⅲ号矿体：为层状矿体，岩性为厚层灰质白云岩，倾向300°～345°，倾角4°～8°。矿体品位变化不大，一般2.29×10-6～10.60×10-6，平均品位3.37×10-6。

Ⅳ号矿体：为层状矿体，岩性为厚层灰质白云岩，产状与地层产状基本一致，倾向220°～300°，倾角2°～3°。矿体品位变化不大，一般1.36×10-6～13.73×10-6，平均品位4.92×10-6。

Ⅴ号矿体：为层状隐伏矿体，岩性为厚层白云岩，产状与地层产状基本一致，倾向300°倾角4°。矿体品位3.78×10-6。

Ⅵ号矿体：为层状隐伏矿体，岩性为萤石化白云岩，产状水平。矿体品位2.02×10-6。

3.2 矿石质量特征

3.2.1 矿物成分及结构构造

矿石中非金属矿物主要为白云岩(54%～94%)，方解石（1%～3%）、萤石（1%～15%）、石英等，含量大于90%；金属矿物为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、铁质等。矿石具细晶～粗晶结构，块状、角砾状构造。

3.2.2 化学成分成分

矿石中主要有用组份为金，平均品位为4.15×10-6，主要伴生有益组份为Ag，平均品位为7.75×10-6，其他化学成分主要为SiO2、CaO、MgO，其次为Fe2O3、Al2O3、K2O、Na2O等。矿石中的SiO2含量变化较大，在15.33%～95.47%之间，CaO含量7.83%～50.47%，MgO含量为0.24%～14.68%,其它组分含量变化不大。

3.2.3 矿石类型

矿石自然类型主要有：萤石化白云岩及萤石化灰质白云岩型金矿石、萤石化灰岩型金矿石、含残余鲕粒泥质白云岩型金矿石、含燧石结核灰质白云岩型金矿石。各类矿石分别占56%、37.4%、2.3%、4.3%。工业类型为碳酸盐岩型金矿石。

3.2.4 金矿物特征

矿石中的金矿物为自然金，呈金黄色、黄色，多为单体金。呈他形或不规则粒状、填隙状、浑圆状等，以粒间金的形式赋存于萤石晶粒间，次为以包裹金赋存于方解石中。自然金以粗粒金为主，占37.5%，细粒金占25%，微、中、巨粒金各占12.5%。

3.3 围岩特征

矿体顶部多为土黄色薄层泥云岩、厚层白云岩及含燧石结核白云质灰岩，金矿化比较普遍，品位一般在0.58×10-6～0.90×10-6之间，矿化厚度0.30m～1.20m；矿体底板多为中厚层灰岩，局部为白云岩，金品位一般在0.13×10-6～0.78×10-6之间，矿化厚度为0.30m～0.80m。

4 控矿因素及矿床成因

4.1 地层的控矿作用

东大湾金矿体赋存于寒武系朱砂洞组丁家庄段上部层位中，岩性主要为中～厚层细～粗晶白云岩、白云质灰岩、灰质白云岩、泥云岩等，地层厚度大，裂隙发育，化学性质活泼，有利于含矿热液的渗入与交代，其顶部的泥云岩泥质成分较高、细腻致密，韧性大，起到了矿液的屏蔽作用。矿化多发生在该段中上部。

4.2 构造的控矿作用

中生代强烈的构造活动，形成本区北西向、北东向及东西向断裂构造，在断裂构造形成过程中，由于应力的作用下，造成其周围岩石产生一系列的方向不一的微裂隙，成为区内的导岩导矿构造，为岩浆期后含矿热液的运移提供了有利通道和成矿空间，区内金矿化均产于构造裂隙发育地段。

4.3 岩浆岩的控矿作用

中生代燕山早期强烈的多期次岩浆活动，在燕甘断裂及其次级断裂构造交汇部位侵位，形成铜石中偏碱性次火山杂岩体。岩浆侵入活动主要分为三个阶段，前两阶段为角闪石英二长玢岩类、二长—正长岩类岩浆侵位，第三阶段为粗面斑岩的侵位和剧烈的隐爆作用、隐爆角砾岩的形成。东大湾金矿床位于铜石杂岩体的南部边缘，区内与金矿化关系密切的岩浆活动主要为呈岩床状侵入于丁家庄段底部的二长斑岩。为区内金矿成矿的主要热液来源。

5 找矿前景分析

东大湾矿区西北部的张家棚—梨方沟、郝家山头以西、营子洼断层以南碳酸盐岩地区是寻找似层状碳酸盐岩型金矿的良好区域。区内寒武纪地层和中生代二长斑岩分布广泛，断裂构造发育，形成了二长斑岩（床）—断裂裂隙—碳酸盐地层构成区内三位一体的成矿条件，具有良好的找矿前景。

区内断裂构造发育，使周围岩石产生众多层间裂隙和层内微裂隙，多为与构造方向平行的垂直裂隙。经过对东大湾采坑中的裂隙测量和统计，其裂隙频率4～5条/m，金矿化多发生在裂隙发育、裂隙交汇部位，矿化不均匀。在近期进行的东大湾矿区外围普查找矿过程中，于梨方沟南部F4附近的丁家庄段地层中发现了两处金矿化体，金品位分别为13.30×10-6、4.60×10-6，说明该区金矿化较为普遍，成矿地质条件优越，找矿前景广阔，是寻找似层状碳酸盐岩型金矿的良好区域。