灵山沟金矿构造应力分析在探矿中的应用

刘 恒，李学锋，马 骥

（山东黄金矿业（玲珑）有限公司，山东 招远 265400）

灵山沟金矿区经多年开采，已处于严重的资源危机状态，因而加强灵山沟矿区成矿地质规律的综合研究，寻找新的找矿靶区，增加金矿资源储量，延长矿山服务年限，成为当前工作的重中之重。本文收集了有关灵山沟金矿的科研、勘查和地质报告等资料，在前人研究工作的基础上进一步归纳分析，结合对矿区成矿构造应力的分析，建立了灵山沟金矿1#脉浅部构造应力模型，创新性地在1#脉浅部张扭性断裂区域提出新的探矿方向，并探求到新的工业矿体[1]。

1 灵山沟金矿自然地理

灵山沟矿区位于山东省招远市西20km，行政区划属招远市蚕庄镇管辖。地理坐标：东经120°11′13″ ～120°13′41″， 北 纬37°22′25″～37°24′06″，勘查面积5.09km2。矿区东侧8km处有威乌高速公路招远出入口，东至烟台，西连潍坊，向南距胶济铁路莱西站80km，向北40km为龙口海港。区内公路纵横交错，交通方便（见图1）。

图1 灵山沟金矿区域路线图

本区气候温暖湿润，四季分明，属温带大陆性季风气候。据招远市气象站1980～1990年统计资料，年平均气温11.7℃，最高气温38℃，最低气温－16.5℃。年平均降雨量577 mm，年平均蒸发量1615.46 mm，雨量多集中在7～9月，11～3月多霜雪。

2 灵山沟金矿1#脉矿体地质概况

2.1 矿体特征

1#脉是矿区内规模最大的矿脉，受F1断裂控制，位于F1主断面下盘，矿脉穿过矿区中部，断续出露于－35～21线间，长2795m，矿脉最窄处1m，最宽处12m，一般宽4～5m。地表出露最高标高125m，控制最低标高－800m，控制斜深1000余米。总体走向北东30°～60°，倾向南东，倾角54°～86°，一般56°左右。由碎裂状花岗岩、花岗质碎裂岩、断层角砾及少量糜棱岩组成。上盘局部地段发育宽10cm左右的断层泥。上部矿体以硅化、石英脉为主，下部矿体以黄铁矿化绢英岩、碎裂岩为主，其次为黄铁矿化钾化碎裂岩。矿脉严格受构造控制，在延长、延深方向上呈舒缓波状。矿体赋存在矿脉之中，矿体连续、完整无大的夹石，平面形态呈脉状、透镜状，剖面上呈透镜状，局部地段具膨大、收缩的特点。矿体的大小与矿脉的规模、形态和成因有关[2-4]。

2.2 矿石结构、构造

矿石结构以晶粒状结构-碎裂结构为主，其次为填隙结构，交代溶蚀结构、包含结构、乳滴结构、共边结构、嵌晶结构。矿石构造以浸染状、细脉浸染状、网脉状构造为主，其次为角砾状、斑杂状构造等。

2.3 围岩蚀变

灵山沟金矿蚀变带自主断裂向两侧分别为绢英岩化蚀变带、钾化蚀变带、和未蚀变花岗岩带对称发育。蚀变带严格受构造控制，呈带状分布。其形态、产状、及规模与构造一致，且构造破碎强烈部位、交汇部位，蚀变作用强烈。蚀变带的宽窄与控矿构造及矿化强弱具有明显的正相关，蚀变带越宽，矿化越强，形成矿体的规模也越大（见图2）。

图2 灵山沟金矿构造蚀变带分布图

以上分带是总体概念，在某一部位各带不一定发育齐全，各带之间呈渐变关系。

3 灵山沟金矿成矿构造应力分析探矿

从成矿构造学的角度来分析，成矿构造直接或间接控制、影响着一个含矿区内的内生或外生矿床的发生原因，物质来源，形成环境及条件，发生和发展过程，在时间上的出现规律和在空间的分布规律，赋存部位，形态和产状。而灵山沟金矿1#脉上部的蚀变矿化分布和发育情况明显受控于断裂裂隙构造的性质及容矿空间的差异，不同级别、不同层次的断裂构造系统控制着流体的运移和蚀变矿化的网络分布。因此围岩蚀变情况以及与矿化富集相关的构造、裂隙、节理一定程度也反映着成矿构造应力的作用形式。

3.1 灵山沟金矿1#脉浅部张扭性构造区域确定方法

围岩蚀变特点，灵山沟金矿在成矿过程中,每次构造脉动都伴随一次矿液活动,并形成一个矿化阶段和一定种类的围岩蚀变与之对应。成矿期控矿构造的间歇性、继承性活动导致了含矿溶液的多阶段脉动成矿特征，形成了与之对应的围岩蚀变分带特征。在以张扭性断裂为主的区域，节理、裂隙发育，岩石破碎程度高，钾质交代作用和硅质交代作用强烈，蚀变强度高，蚀变带宽度大，是灵山沟金矿矿矿化富集的主要地点。

3.2 灵山沟金矿1#脉成矿构造应力分析在探矿中的应用

现以-20中段至+20中段1#脉0至14勘探线区域为例，通过将已知坑探工程中所收集倒的构造、节理、裂隙以及围岩蚀变系统归纳，并在平面图和剖面图上相对应位置进行填图，建立起该区域构造应力作用模型，分析容矿裂隙密集存在的区域，确立成矿靶区，并以近年来在该区域探获的四个矿块为例，介绍构造应力分析在探矿中的应用。

例如0304矿块：该矿块位于灵山沟金矿第2至第4勘探线之间，该区域为灵山沟金矿主成矿区域，靠近主断裂构造以黄铁矿化绢英岩化蚀变为主，早期均已回采完毕。原始脉外巷与主断裂面间隔约20m平行布置。通过区域构造性质、节理裂隙特征填图建立构造应力模型，推测脉外巷北侧厚大钾化蚀变带中存在容矿构造裂隙汇聚区域，结合穿脉以及天井探矿，控制该矿体。该矿体位于脉外巷道北侧钾化蚀变带中，向上与主矿脉呈交汇趋势，并与主矿脉之间存在约3m夹石，其在+20中段无露头现象。

例如0506矿块：该矿块位于灵山沟金矿第5至第6勘探线之间，该区域围岩蚀变带由西向东急剧变窄。同时多见细小容矿裂隙向东、向上与主断裂呈交汇趋势。通过沿脉天井及天井副穿探矿，控制该矿体。该矿体位于主矿脉下盘钾化蚀变带中，从-20中段向上与主矿脉呈交汇趋势，并与主矿脉之间存在约6m夹石，其在-20、+20两个中段均无露头现象。

例如0809矿块：该矿块位于灵山沟金矿第8至第9勘探线之间，该区域围岩蚀变宽度非常窄，早期通过间隔50m施工探矿穿未见任何矿体。但本次通过上下中段已周边探矿穿构造性质及节理裂隙填图，建立构造应力分析模型，发现相邻两个探矿穿之间存在小范围张扭性构造区域。通过加密探矿穿以及天井探矿，控制该矿体。该矿体所在区域绢英岩化蚀变带缺失，矿体两个分支向上、向东交汇，在两条分支交汇区域，矿化最为富集，其在+20中段无露头现象。

例如1112矿块：该矿块位于灵山沟金矿第11至第13勘探线之间，该区域围岩蚀变带由西向东急剧变宽。但在-20中段通过与主断裂间隔约20m平行脉外巷及探矿穿仅探获少量矿体，并向上部尖灭。从-20中段脉外巷向北施工探矿穿，构造蚀变带极宽却无明显矿化现象。通过构造特征及节理裂隙填图，建立该区域构造应力作用模型，推测该区域矿体赋存形态为“雁列状”，平行于已尖灭矿体上部存在张性容矿裂隙汇聚区域，因此在+20中段东沿在连续300m未见矿化情况下继续向东施工脉外巷及探矿穿，结合-20中段至+20中段探矿天井及副穿，探获该大型矿体。该矿体在-20中段无露头现象。

4 结语

本文以灵山沟金矿1#脉上部构造应力以张扭性为主，矿化以充填交代作用为主，因此对张扭性构造应力作用区域的把控以及容矿构造、节理、裂隙赋存位置及规律掌握对浅部地质探矿具有重大意义。而构造作用应力分析模型的建立给容矿构造、节理、裂隙赋存位置提供了有效的控制方法。希望后续对日常所见到的各种地质现象多加观察，善于思考，经常总结，才能对日后地质探矿工作有更好的把控。