胶东金矿集区深部找矿探究

唐泽伟

（山东黄金矿业股份有限公司烟台矿业事业部，山东 莱州 261400）

我国金矿资源储量较大具有代表性的一个地区就是山东省的胶东地区，该地区也是较早一批进行金矿深部开采的区域，20世纪末期，一部分地质工作者对胶东西北部金矿富集区进行深入地质调查，同时开展一系列的地质找矿工作，经过实地勘查再台上金矿和焦家金矿勘探出了具有代表性的金矿体[1，2]。

1 深部找矿方法的实践应用

金矿的赋存规律可以通过深部找矿地质方法准确预测出，在针对胶东地区进行深入地质找矿实践工作中发现，断裂构造成为地质找矿的主要依据。开展深部找矿地质法要遵循的要点为：金矿地质断裂向深部发展，所呈现的倾角较缓，在断裂倾角的缓坡位置常隐藏金矿体（宋明春等，2012）。根据实际探测结果可以推断出金矿体的赋存规律及所处位置。大极距激电测深、小极距激电测深相互配合，对金矿的极化率和反演进行相关处理。胶东地区的地质找矿工作中常用的方法有大地电磁法和可控音频大地电磁法，以上方法是在分析不同矿体的地质断裂情况基础上，深入分析矿体断裂构造所处位置及变化形态，再推测出赋矿区域[3-5]。

对金矿进行多频段电阻率测量多采用频谱激电测深法，该方法可快速得到金矿地质频谱率的特征。在控矿断裂上盘变质岩出现了低电阻率和极化率，蚀变矿物凸显出极化率高的异常特征，在对多种矿物进行激电测深解释的前提下，电化学场特征进而得到全面解释，以利于深部地质找矿工作的进行（曹春国等，2016）。近几年在开展多金属矿地质工作的过程中常采用深反射地震法，应用效果良好。尤其是处于长江中下游地带的矿床进行深部地质找矿过程中可成矿带的三维精细结构，围矿床的深部勘探提供了技术支持（吕庆田等，2010，2015，2019）。胶东地区开展地质勘探实践研究表明，频谱激电测深对深部断裂构造的探测效果显著（Yuetal,2018）。

胶东地区的地质构造成矿元素的地球化学晕可将矿床深部的矿化情况清晰展示出来。因胶东地区的金矿多个阶段成矿成晕的显著特征，所以研究出来原生叠加晕找矿方式，依照胶东地区金矿成矿晕的具体特性，深入探究盲矿位置。主要依据的原理为：热液矿床严格受构造控制，构造中矿体的原生晕发育特点是在构造带内强度高、范围大，特别是前缘晕在矿体的前缘可达几百米（李惠等，2010）。

2 焦家-新城断裂形态特征

焦家-新城主构造带总体走向NE30°～40°、倾向NW40°～45°，呈向NW凸舒缓弧形，向SW延伸逐渐向南偏转，到东季金矿折为NE10°，到焦家金矿折回NE30°（图1）。焦－新断裂是郯庐断裂带的一条次级、多期次活动的构造带。

图1 焦家-新城成矿带区域地质简图

3 焦家-新城断裂的物质组分

主断裂中心发育有连续稳定的主裂面，内部发育5cm～20cm厚灰黑色断层泥，连续稳定分布，断层泥内部包裹围岩角砾，其定向排列方式指示最后一期断裂的活动特征为左行剪切。沿焦家主构造两侧（走向、垂向）构造岩、蚀变岩具水平和垂直分带现象。不同类型的构造部位产出的矿石类型也不同，糜棱岩由于变形强、孔隙度大、渗透交代最为强烈彻底，形成致密块状和细粒浸染状矿石，碎裂岩内裂隙节理发育，交代作用弱，形成细脉状矿石。

新城金矿是蚀变岩型矿床，围岩蚀变的类型包括红化、黄铁绢英岩化、绢英岩化、硅化、碳酸盐化和绿泥石化。断裂控制蚀变带的空间分布，蚀变带总是沿主裂面呈带状分布，发育范围受到断裂破碎带控制，局部膨大与断裂破碎带的宽度保持一致。以主裂面为界，上盘依次为绢英岩化花岗岩质碎裂岩带、绢英岩化花岗岩带；下盘依次为糜棱岩、角砾岩（不连续）、黄铁绢英岩带，黄铁绢英岩化花岗闪长质碎裂岩带、黄铁绢英岩化花岗闪长岩带。

焦家-新城断裂带早期发育韧性剪切变形，主要表现在构造带平面呈线性延长，由数米至数十米，甚至上百米宽度的糜棱岩、碎裂岩带组成；条带、片理、透镜体等流动构造发育；石英晶体呈现出明显的塑性，压扁、拉长变形、波状及条带状消光等特征。在成矿流体的蚀变交代作用下，构造岩转变成不同程度、不同类型的蚀变岩。

随着构造带的不断剥蚀隆升，韧性变形也逐渐转化为脆性变形，主要表现在斜向侧列（羽列或雁列）的张剪性节理、网状节理发育，与成矿有关的金属硫化物及石英脉，既充填在这些张开程度不等的节理中，并向其两侧浸染交代。构造带中心形成数厘米到数十厘米的以黑白相间的断层泥为主要特征的主裂面；向两侧为破碎程度逐渐弱化的碎裂岩。

4 焦家-新城断裂的力学性质、运动方式及演化

焦家-新城断裂在形成初期经历了明显的右行剪切活动。新城金矿的Ⅰ号主矿体赋存在主裂面下盘，郭家岭花岗闪长岩内接触带的黄铁矿化和硅化的构造蚀变岩中。该矿体的主容矿构造走向NE70°～80°、倾向NNW、倾角48°左右，为沿剪切带展布的微裂隙组成，与剪切带走向呈30°～40°夹角的侧列状，应属羽状剪切破裂。李俊英（2002）指出新城I号矿体是在NE-SW向挤压、近SN向拉张的区域应力场下，剪切带发生右行扭动形成的。新城金矿NEE向容矿羽列构造（Ⅰ号矿体）成生时，剪切带两盘以右行扭动的水平运动为主，兼有上盘斜落（正断层）。并依据新城金矿-95m中段采矿场断层面擦线特征，指出新城金矿区内主断面上盘在成矿初期朝NNW向斜落，该控矿断裂的活动特征至NNE向容矿羽列构造（Ⅴ号矿体）成生时，剪切带两盘的水平运动方向转变为左行扭动为主。陈小龙（2010）通过对新城金矿野外和坑道构造的系统观测，结合构造带运动学特征，利用节理分析和共轭节理的应力场反演，明确了节理裂隙的优选方位与矿体长轴优选方位的套合性，并利用显微位错密度法和动态重结晶颗粒法测算了古应力，分别获得差应力值为86MPa～106MPa，66.6MPa～13.5MPa。

构造应力场是决定矿体的产状、形态、侧伏、倾伏和延深规模等特征的主要因素。而这些特征不仅是在焦家-新城成矿带，几乎是胶东西北部各矿床的共同特征。说明它们是在统一的构造应力场下形成的。李俊英（2006）指出，先期构造应力场下，剪切破裂趋势面的剪应力分量小于其抗剪阻力，表现为塑性变形，形成韧性剪切带。韧性剪切带形成后，逐渐转变为脆性形变。其构造应力场作用于剪切带平面上的剪切应力分量仍小于该面的抗剪阻力，而与剪切带内最大压主应力对应的剪切破裂趋势面（羽列面）上的剪切应力分量，与抗剪阻力间达到破裂条件，于是形成了羽状破裂面。并泵入成矿物质，成为容矿构造。主容矿羽列构造成生应力场中，第三主应力为（最大）压应力、水平投影方向为NE-SW向、陡倾；第一主应力为拉应力、水平投影方向为近南北的NNW-SSE向、缓倾；中间主应力为NWW-SEE向、缓倾。剪切带两盘水平呈右行扭动，上下盘呈正断错动。

5 焦家-新城断裂组合关系分析

焦家-新城断裂所控制的矿体形态具有延深大于延长的特点（表1），而且矿体的侧伏方向具有明显的规律性，即全部向南西侧伏，与三山岛-仓上断裂带上的矿体全部向北东侧伏具有非常一致的、可对比的规律性，这些特点表明，焦新断裂带成矿初期应受统一的压扭性应力场控制。

表1 焦家-新城断裂带主要矿体形态统计表

焦家-新城主构造带在平面上总体走向40°，倾向北西，倾角26°～34°，局部陡至47°。还有派生的不同级别、不同序次的断裂构造。这些断裂构造直接控制了区内的各含矿蚀变带，使区内的金矿床与断裂带有密切的成生关系。矿体的产出受控于主干断裂，浸染状和细脉浸染状矿体产于主裂面下盘，与主裂面大致平行，以45°角向SW侧伏。

主成矿期断裂的活动特征也控制了矿体的类型和空间分布规律，这一现象在矿体的平面分布特征上表现尤为明显。在焦家-新城主断裂面下盘的I号矿体（细粒浸染状黄铁绢英岩型矿石，具压扭性特征）呈明显的左阶羽列状。