山东招远玲南金矿成矿构造体系及其控矿机制

杨松林，郭帮杰，王静

(1.烟台黄金职业学院，山东 烟台 265400；2.核工业北京地质研究院，北京 100029)

胶东地区作为中国极其重要的金矿聚集区，以玲珑-焦家典型成矿模式金矿闻名中国。该地区矿体展布主要受区域北东向断裂影响，而断裂破碎带为大型金矿的产生提供了富集空间。三山岛、焦家和招平断裂带是其区域主断裂(张瑞忠,2017)。玲南矿区位于郯庐断裂带东部，招平断裂以北，具备有利的成矿构造条件，是胶东地区勘查找矿重点地段(杨梅珍等,2014)。笔者将系统地研究了矿区构造格局及其控矿形式，提出对实现找矿突破起重要作用的新认识、新见解。

1 矿区地质概况

研究区位于招平断裂北东段，玲珑金矿田南部(图1)。区内岩石类型较少，其母岩为胶东群变质岩，较少见，第四系覆盖分布多，花岗岩大量发育，且被脉岩侵入。

1.第四系；2.胶东岩群；3.绢英岩化花岗岩；4.煌斑岩；5.花岗岩；6.矿区主断裂图1 玲南金矿区地质图Fig.1 Geological map of Lingnan gold mining area

金矿区内已有坑道工程范围内出露岩石建造主要是胶东群变质岩、玲珑黑云母花岗岩、煌斑脉岩与伟晶岩。其中，玲珑黑云母花岗岩与金成矿相关性最大，其他岩石类型在成矿过程中参与程度有限(王中亮,2012)。

矿区内一级主构造为破头青断裂，走向为50°～70°，平均约为52°，倾向南东，倾角为30°～45°，平均为38°；断裂带宽度为50～200 m，一般宽约为150 m，断层泥发育不间断，厚约为0.2～1.5 m，基本控制了玲南金矿内绢英蚀变带、硅化带的展布以及主矿体的产出位置。

2 控矿构造格架

金矿区构造体系主要包括主、次断裂和节理。构造体系由破头青主断裂及其共生、衍生的北东向、北北东向次级断裂和斜交节理构成(图2)。其中破头青断裂和玲珑断裂为矿田内一级断裂，起到控矿和导矿作用。

矿区内主、次断裂各地段的规模、形态差异取决于成矿期内构造运动产生的应力大小(王广强,2012)。

2.1 破头青断裂带

本研究对玲南金矿区内不同中段、不同勘探线揭露的破头青主断裂进行产状测量及系统分析研究，得出以下认识。

在玲南金矿区内对不同中段、不同勘探线出露的破头青断裂进行系统地产状测量及观察研究(表1)，并根据统计表结果绘制了代表性的中段破头青主断裂的变化形态(图3)。由图3可见，在不同的中段、勘探线揭露的破头青断裂的产状各异，由浅到深，可见主断裂走向拐弯部位向北东移动的趋势。如在-370 m标高，由10→11→14→19勘探线，其走向由70°→80°→75°→80°转变；而在-450 m标高，由11→15勘探线，其走向由75°→69°变化；另在-570 m标高处，由10→12→14.5勘探线，其走向由65°→84°→70°演变。

图3 玲南金矿区内不同中段内出露的破头青主断裂形态图Fig.3 The breakage of Potouqing fault in the middle section of Lingnan gold mine

表1 玲南矿区内出露的破头青断裂产状一览表 Tab.1 The occurrence of Potouqing fault in Lingnan mining area

2.2 次级控矿断裂

次级断裂为研究区内重要的容矿构造，控制着硅化岩型、黄铁绢英岩型和石英脉型矿体的分布，依据产状可以分为北东东向与北北东向2类断裂。

北北东向断裂主要发育在主干断裂的下盘破碎带内，控制了硅化、黄铁绢英岩化和黄铁石英脉的分布(图4a、图4b)，长十几米甚至上百米，走向为18°～39°(图4a、图4b)，与主断裂约呈35°斜交。断裂倾向南东，矿脉多数陡倾，倾角为70°～88°，断裂沿走向呈缓波状延伸，带内存在透镜体矿脉，为压扭性构造。研究发现，次级断裂的倾向与上级断裂基本一致，走向上呈羽翼状分布于主断裂下盘，严格受区域内招平断裂带控制。

图4 玲南金矿区内次级控矿断裂图Fig.4 Secondary ore controlling faults in Lingnan gold deposit

2.3 控矿节理裂隙

根据所测节理产状三要素分析统计可知：研究区内主要控矿裂隙有2组：A组走向为15°～40°，倾向多为北西，倾角为60°～70°；B组走向为45°～70°，倾向多南东，倾角为75°～85°。2组裂隙在成矿期受应力作用张扭，互相交叉，内部充填黄铁石英脉和铅锌硫化物细脉，2组节理中以第二组发育最广，为主导性的控矿节理(图5)。

图5 岭南金矿区内控矿节理图Fig.5 Internal controlling ore joints in Lingnan gold deposit

3 控矿构造演化

3.1 成矿前剪切运动

在早白垩世早期，北北东向断裂最大主应力方向改变，致使主断裂由逆断层演化为正断层，其下盘岩玲珑花岗质岩体与郭家岭岩体的接触部位演化为九曲-蒋家断裂，在倾向上呈现为上盘下降，在走向上出现为右行小范围走移，其动力可能来自郭家岭岩体的上部隆起。

在早白垩世晚期，郭家岭岩体活动基本结束，大洋板块俯冲角度发生了巨大改变，趋向于北东向，导致本区的应力场随之改变，在北东向最大主应力驱动下，早期形成的破头青断裂和九曲-蒋家断裂走向上发生严重的右行走移，与其两侧伴生的斜交断裂结合形成了矩形构造网(吴淦国等，2011)。

3.2 成矿后压扭活动

白垩世晚期，在北西西向近水平的最大主应力作用下，破头青主断裂及其次级断裂进行了惯性运动，破头青断裂、九曲-蒋家断裂均由成矿期的正断层转化为逆断层，同时出现左行走移，但平移距离较小。

4 构造控矿机制

在构造应力作用下形成的断裂构造，不同性质的构造和不同位置应力强度并不一样(李文忠等，2019)。当出现压力变化时，成矿热液必然从高压向低压处迁移，应力集中的地方也就是构造活动强烈、多次活动叠加的地方，岩石节理、裂隙发育，碎裂岩破碎成为岩浆和矿液渗流的通道，并成为矿化较好的空间(张翔等，2019)。

4.1 主断裂下盘赋矿机理

玲南金矿床内破头青主断面由断层泥和糜棱岩等构成，它对含矿热液移动起到阻隔作用。由于主断面下盘60 m之内绢英岩化花岗质破碎岩带是构造活动最强的地段，蚀变程度高，岩石较为破碎，节理发育便于矿液通过，造成含矿物质流体集中成矿。故矿体主要富集在此段，形成工业矿体，笔者称其为Ⅰ号矿体(图6)。

4.2 次级断裂控矿机理

Ⅲ号脉群为分布于Ⅰ号矿体下盘的钾化蚀变带内，由一系列北北东向和北东向节理控制，由破头青主断裂及其次生断裂衍生；而破头青断裂走向变化的部位是应力集中的部位，其下盘易形成一系列次级断裂，与Ⅰ号矿体的矿化富集地段横向对应；Ⅲ号脉群的控矿节理为破头青主断裂或者其下盘的次级断裂伴生或派生而成，呈左阶或右阶排列。因此，其所控制Ⅲ号脉群呈左阶或右阶排列，具有尖灭侧现规律(图6)。

图6 -530中段地质平面图Fig.6 Geological plan for the middle section of -530

4.3 构造引张部位容矿机理

破头青断裂的不同地段展布形式不同，其源于成矿期所受应力程度差异。矿体在垂向上的变化特征主要是受到成矿期断裂构造活动在垂向上的局部压缩、启张以及受断裂上、下盘相对运动方向改变作用的藕合所控制。由于成矿期断裂的右行正断裂导致陡坡处为引张开部位，同时又是断裂破碎强度大的部位，十分有利于矿化富集。因此，矿化局部富集地段在倾角由缓变陡的地段(图7)，玲南金矿区内矿体在倾向上均呈现出尖灭再现的规律。

图7 玲南金矿区19号勘探线地质剖面图Fig.7 Geological section of line 19 exploration line

4.4 压扭性构造的阻隔作用

矿区内扭性构造同时具备张性和压性的特点，孔渗参数也介于两者之间。其结构面产状缓稳，延伸大，常常是不透水面，在成矿过程中起着“屏蔽”作用，加之有次级断层与主断裂共生，构造内充填交代作用均可成矿。

5 结论

(1)控矿构造乃至成矿过程是在同一应力场中形成和发生的，断裂构造活动和成矿活动是内生矿物质迁移的统一过程；构造应力是成矿流体运移的重要驱动力；控矿断裂构造为成矿物质提供富集空间。

(2)同一条断裂处于不同活动期次，其力学性质变化较大，前期构造与后期构造互相影响；构造的多期次活动导致多期矿化的叠加，这些情况在玲南矿区极为常见。

(3)在实际工作中应重视压性断裂活动过程中形成的压扭性断裂，其结构面常常是不透水面，在成矿过程中起着“屏蔽”作用。