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招平断裂带北段北延构造及找矿方向浅析

2022-03-30钮涛康恺张志远

山东国土资源 2022年3期
关键词:蒋家断裂带标高

钮涛,康恺*,张志远

(1.山东省第六地质矿产勘查院,山东 威海 264209;2.山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队(山东省地矿工程勘察院),山东 济南 250014)

0 引言

招远-平度断裂带是胶西北地区三大控矿断裂之一,带内多数金矿分布于其北段的玲珑金矿田内,近年来地勘单位及各矿山企业相继在该区深部发现了多个大型—特大型金矿床,取得了丰富的矿床研究成果。但对于其北部延伸问题的相关研究却相对较少,并且对于招平断裂带北部2条主要的控矿断裂孰主孰次的问题一直存有较大争议,目前主流观点认为走向NE 40°~80°的破头青断裂为招平断裂带的一级控矿断裂,即破头青断裂为招平断裂的主干断裂[1]。因此在招平断裂带北段的找矿重点一直是围绕着破头青断裂带展开,但随着找矿工作的不断深入,并未取得理想的找矿效果,相反的,在破头青断裂带的深部-800m~-1600m标高的九曲蒋家断裂带内却取得了较好的找矿效果。通过对破头青断裂带和九曲蒋家断裂带的构造特征、控制矿体的规模,赋存状态的研究,并结合实际生产实践,笔者认为九曲蒋家断裂带应为招平断裂带北延的主要控矿断裂,而非前人认为的破头青断裂。

1 构造特征

招远-平度断裂带沿走向断续出露可长达120km,其走向5°~50°,平均40°,倾向SE,倾角21°~58°。断裂带大致沿玲珑序列与栖霞序列接触带展布,宽15~600m,最宽处达900m(玲珑九曲一带)。沿走向及倾向均呈较为舒缓的波状展布。该断裂带主裂面位于中上部,由断层泥及少量糜棱岩组成,厚度在0.10~2.00m之间,主裂面以下普遍发育有不同程度的绢英岩化蚀变,矿体绝大部分赋存于主裂面下盘的黄铁绢英岩化碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带内的构造带走向拐折、倾角由陡变缓的部位。受该断裂带控制产出的有大磨曲家、阜山、水旺庄、玲南、东风171等一系列大型—超大型金矿床。

根据其走向的变化,招-平断裂带可分为北段、中段和南段三部分,其中招-平断裂带北段出露于招远市的北东部,主要出露于前花园、台上村到九曲村一带,走向约为45°~68°,倾向SE,倾角约38°,该段一般宽38~310m,最宽达820m。近年来,在该段主干断裂上相继发现了东风、玲南、水旺庄等多处大型、特大型金矿床,其在玲珑东山一带分为2支:一支为破头青断裂,沿45°~55°方向延伸至黑山村附近;另一支为九曲蒋家断裂。2条断裂以主裂面为界,构造岩基本对称分带[2]。其中,破头青断裂,全长8km,宽40~320m,一般宽为160m[3]。断层泥稳定连续,厚0.3~1.6m。断裂在平面上呈波状弯曲,走向40°~80°;倾向SE,倾角28°~47°,平均40°[4]。九曲蒋家断裂NE 35°走向,SE倾向,倾角28°~53°,构造带宽350m左右。

2 典型矿床特征

招平断裂北段自台上金矿以北分为2条控矿断裂带,即九曲蒋家断裂带和破头青断裂带,已探明特大型金矿3处,分别为玲南、李家庄-东风、水旺庄金矿床;大型金矿2处,为李家庄、东风金矿床;中小型金矿床、金矿点和金矿化点遍布全区,其成因类型主要为石英脉型和蚀变岩型(图1)[5-7]。

1—第四系;2—中细粒英云闪长岩;3—细粒奥长花岗岩;4—斜长角闪岩;5—玲珑序列细中粒—粗中粒二长花岗岩;6—文登序列中粗粒—粗中粒二长花岗岩;7—伟晶岩;8—闪长玢岩;9—含金石英脉;10—断裂及产状;11—破碎带蚀变带;12—韧性剪切带;13—金矿床(点)图1 招平断裂带北段区域地质与金矿床分布简图

2.1 玲珑金矿田阜山金矿床

阜山(原东风)金矿床产于招平断裂带北段的九曲蒋家断裂带中部,其南部为九曲金矿床,北部为大磨曲家金矿床(图1)。

2.1.1 206Ⅷ-1号矿体

产出于黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩或黄铁绢英岩化花岗岩带内,分布于21线~35线的-290m~-1244m标高范围内[8],矿体呈脉状,其产出状态受断裂带控制,走向NE 25°,倾向SE,倾角42°~58°,平均倾角50°。工程控制走向长近500m,控制斜深超过700m,矿体平均厚度7.18m,平均品位3.72×10-6。

2.1.2 207号矿体

赋存于主裂面以下0~20m标高间,矿体呈脉状,其产出状态受断裂带控制,走向NE 35°,倾向SE,倾角47°。工程控制走向长约1300m。

2.1.3 208Ⅰ-1号矿体

产出于黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩或黄铁绢英岩化碎裂岩带内,分布于46线~54线的-450m~-642m标高范围内[8],主要蚀变岩性为绢英岩化花岗质碎裂岩,矿体呈脉状,其产出状态受断裂带控制,走向NE 45°,倾向SE,倾角26°~34°,平均倾角30°。工程控制走向长近400m,控制斜深超过200m,矿体平均厚度2.32m,平均品位9.01×10-6。

2.2 大磨曲家金矿床

区内的302脉是大磨曲家金矿区的主矿体,产于九曲蒋家断裂带之中,其与破头青断裂在深部相交,构成本区的基本构造格架[9]。302号脉是阜山金矿床207、208号脉复合后在大磨曲家的北东延伸部分[10]。

给予康复训练,首先是采用冷刺激阀,刺激患者的口腔、咽喉部,如采用冷冻棉签按摩口唇、咽颊部与咽腭弓,帮助患者练习吞咽动作,提高其舌体的力量及灵活度等;其次帮助患者进行屏气、发声运动,指导其在坐椅上,并用双手支撑、推压,同时做屏气动作,注意应保持胸廓的固定,声门也应紧闭,再突然松手、开声门、呼发声;最后训练其自行摄食,应选择30~60°颈前屈、仰卧位进食[3] 。以上训练方法时间为30 min,1次/d。训练时间为2周。

区内构造带自中心向两侧依次为黄铁绢英岩→绢英岩化碎裂岩→花岗质碎裂岩→碎裂状花岗岩→片麻状黑云母花岗岩(花岗闪长岩、斜长角闪岩)[11]。

区内矿体产于九曲蒋家断裂带上,与其南部的超大型阜山金矿床相邻(图1)。矿床主要矿化类型属构造蚀变岩型矿化,但规模相对较小[12]。

302号脉地表出露长2600余米,宽20~230m,走向30°~40°,倾向SE,倾角35°~45°。主矿脉内共圈定3个工业矿体,编号分别为302-1-1、302-1-2、302-2。

2.2.1 302-1-1号矿体

赋存于九曲蒋家断裂主裂面下盘0~80m处,矿体呈板柱状,其产出状态受断裂带控制,走向NE 35°,倾向SE,倾角35°~44°,平均倾角40°。工程控制走向长超过100m,控制斜深约370m,矿体单工程厚度0.50~7.00m,平均厚度2.23m,平均品位2.81×10-6。

2.2.2 302-1-2号矿体

分布于78线~82线的-81m~-157m标高间,矿体呈透镜体状其产出状态受断裂带控制,走向NE 35°,倾向SE,倾角38°~42°,平均倾角40°。走向长近130m,控制斜深近120m。矿体单工程厚度0.64~3.05m,平均厚度1.45m,平均品位4.77×10-6。

2.2.3 302-2号矿体

赋存于九曲蒋家断裂主裂面下盘0~80m范围内。主要蚀变岩性为黄铁绢英岩和黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩,矿体呈脉状、似层状,走向NE 35°,倾向SE,倾角35°~45°。控制走向长近400m,控制斜深超过600m,矿体单工程厚度0.82~14.09m,平均金品位6.09×10-6。

2.3 水旺庄金矿床

水旺庄金矿床赋存位于破头青断裂带中段及九曲蒋家断裂带内,其北西侧为阜山金矿床,西南侧为东风171金矿区(图2)。水旺庄矿区内共圈定金矿体70个,规模较大的矿体为1号和2号矿体,其中2号矿体为矿区内主矿体。

1—黄铁绢英岩化花岗岩;2—黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩;3—主裂面图2 水旺庄矿区联合剖面图(据水旺庄勘查资料修编)

2.3.1 1号矿体

分布于66线~2线的-434m~-910m标高间,赋存于破头青断裂主裂面下盘的1号蚀变带内,主要蚀变岩性为黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩,矿体呈脉状其产出状态受破头青断裂带控制,走向NE 60°,倾向SE,倾角25°~33°,平均倾角29°。工程控制走向长超过1100m,控制斜深约730m,矿体单工程厚度1.26~14.29m,平均厚度3.63m,矿体单工程品位(1.07~14.95)×10-6,平均品位3.37×10-6。

2.3.2 2号矿体

赋存于208断裂影响的黄铁绢英岩化碎裂岩带及黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带内,赋存标高-851m~-2282m,矿体最大走向长2560m,最大倾斜深2080m,最大控制垂深980m,矿体呈大脉状、似层状,产状与断裂蚀变带基本一致,平均走向NE 20°,倾向SE,倾角一般为15°~35°。矿体单工程厚度1.25~31.49m,平均厚度5.463m,矿体单工程品位(1.02~41.07)×10-6,平均品位4.27×10-6[13]。

2.4 东风171金矿床

区内的主要矿脉为171号脉,位于玲珑金矿田东南部招平断裂北段,受NEE向破头青断裂控制。总体走向NE 60°~70°。倾向SE,倾角35°~45°,平均40°。构造带宽度可达350~450m,金矿体赋存于下盘碎裂岩中,局部具有明显的裂面,在主裂面发育有断层泥[14],金矿石类型主要为黄铁绢英岩和黄铁绢英岩化碎裂岩型[15]。本区主矿体为1711、171支1号矿体。

2.4.1 1711号矿体

为一盲矿体,赋存于破头青断裂主裂面下盘的171号脉内,分布于160线~60线的+80m~-1550m标高间,矿体呈似层状,其产出状态受破头青断裂带控制,走向NE 60°,倾向SE,倾角36.5°~43.5°。断续出露长超过2500m,控制斜深510~3100m,矿体平均厚度4.23m,平均品位2.71×10-6。

2.4.2 171支1号矿体

赋存于破头青断裂171号脉下盘的171支脉中,分布于96线~68线的-218m~-1118m标高间,矿体呈似层状,走向NE 60°,倾角35°~40°,平均倾角38°。工程控制走向长850m,控制斜深430~1400m,矿体单工程厚度0.50~18.46m,平均厚度8.31m,平均品位2.97×10-6。

3 招平断裂带北延问题讨论

通过对破头青断裂带和九曲蒋家断裂带的形成时间、力学性质、构造特征、控制矿体的规模,赋存状态的研究[16],结合实际生产实践,认为九曲蒋家断裂带应为招平断裂带北延的主要控矿断裂,而非一般认为的破头青断裂。

(1)多数观点认为,破头青断裂带的总体力学性质表现为左行压扭→右行引张→左行压扭,而破头青断裂带下盘为一系列以张剪性为主的次级构造裂隙,力学性质总体表现为由压扭性→张扭性→张性,这些构造裂隙一般成群成带出现,呈雁列状裂隙群分布,在走向上呈EW向近平行展布,在倾向上呈SE倾伏[17-18],且这一系列的张剪性为主的构造裂隙群为玲珑矿田的容矿构造。结合九曲蒋家断裂带所赋存矿床的特征来看,笔者认为这一系列张剪性裂隙群正是受控于九曲蒋家断裂。而招平断裂在其后的成矿阶段在其北段一带的左旋扭动使其由压扭性结构面转化为张扭性结构面,九曲蒋家断裂带所呈现出来的力学特性与招平断裂带在这一区域的总体力学性质基本一致,由此证明,九曲蒋家断裂带延伸方向正是招平断裂带北段走向的主要延伸方向。

(2)目前学者普遍认为招平断裂总体上是沿基底与花岗岩界面而承生演化的,其形成过程经历了多期次、多种力学性质的构造活动。招平断裂下盘的花岗岩形成时代为晚侏罗世—早白垩世,由于该时期胶东地区经历了伊泽奈奇板块活动,因此招平断裂带的活动时间也应集中在晚侏罗纪—早白垩世[19-20],即燕山晚期。在此之前的前粉子山构造期,在SN向压应力作用下,形成NE—SW、NW—SE向的2组扭裂面,其中以NE向裂面最为发育,后来的海西—燕山期,招平断裂带发生了较为强烈的断块运动,同时伴随着玲珑花岗岩的改造重熔作用,形成了NE向、NW向断裂较为发育的斜梯状构造格局,而在燕山晚期招平断裂带的左旋扭动作用使已形成的构造形迹发生递进变形,形成了以NNE向为主的结构面,并在局部地段形成良好的容矿空间,为矿液的富集提供了场所。而九曲蒋家断裂带的总体走向方向正是沿着NNE向的主应力方向。据此笔者认为,虽然破头青断裂和九曲蒋家断裂均受招平断裂带主断裂控制,但通过构造面走向方向来看,九曲蒋家断裂应为招平断裂带北延的主干断裂。

(3)近年来随着在招平断裂带北段水旺庄一带勘探程度的加大,所施工钻孔逐渐在-800m~-1600m标高揭露到了九曲蒋家断裂,通过对比水旺庄各勘查线-800m~-1600m标高间所揭露的破头青断裂和九曲蒋家断裂厚度情况来看,在此标高间,破头青断裂带厚度最小为11m,最大为160m,平均约为50m,而九曲蒋家断裂带厚度最小为10m,最大已超过400m,平均超过120m,其规模是破头青断裂的2倍有余,且随着勘探深度的增加,其厚度有明显增大的趋势。破头青断裂随着向深部延伸,其蚀变带的规模及赋矿情况已明显弱于九曲蒋家断裂(图3)。

1—黄铁绢英岩化花岗岩;2—黄铁绢英岩化碎裂岩;3—黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩;4—预测靶区范围;5—见矿钻孔;6—未见矿钻孔;7—水旺庄探矿权范围图3 招平断裂北部深部找矿预测靶区示意图(据水旺庄勘查资料修编)

(4)通过水旺庄矿区联合剖面图(图2)可以看出,自西南部的90线至东北部的21线,位于浅部的破头青断裂逐渐呈收缩尖灭的趋势,至东北部的21线通过钻探揭露仅在深部揭露到了九曲蒋家断裂,未能在其浅部见到破头青断裂,由此可见招平断裂带在该区分支成九曲蒋家断裂和破头青断裂后,在向深部延伸的过程中,九曲蒋家断裂的规模明显大于破头青断裂。

(5)就九曲蒋家断裂和破头青断裂控制的矿体数量、主矿体规模及所探获资源量来看,赋存于破头青断裂的大中型矿床主要有东风171金矿床、水旺庄金矿床1号矿体(图4),赋存于九曲蒋家断裂的大中型矿床主要有九曲金矿床、阜山金矿床、大磨曲家金矿床以及水旺庄金矿床2号矿体,其中破头青断裂带总计探获金金属量在20t左右,而九曲蒋家断裂带所探获金金属量已超过300t,以水旺庄金矿床为例,由破头青断裂带所控制的1号主矿体所探获金金属量仅为10余吨,还不到总金金属量的6%。矿体工程控制长1120m,控制斜深730m,平均厚度为3.61m;而九曲断裂控制的矿体数量,占所圈定矿体的90%以上,其中2号主矿体探获金金属量更是超过120t,占总金金属量的四成以上。矿体控制走向长2560m,斜深2080m,平均厚度为5.46m。九曲蒋家断裂在控制矿体数量、主矿体规模及所探获的资源量都明显超过了破头青断裂。

通过上述分析来看,在断裂带形成时间上,破头青断裂带早于招平断裂带北延之前形成,其破碎带的力学性质也与招平断裂带在这一区域的总体力学性质不相一致,另外无论在断裂带向深部延伸的规模,蚀变破碎程度,矿化显示,还是两条断裂带所控制的矿体数量、主矿体规模及所探获资源量来看,九曲蒋家断裂明显占据主导地位,因此,笔者认为,九曲蒋家断裂应该为招平断裂带向北部延伸的主干断裂。

4 找矿方向

招平断裂带北段近几年找矿成果巨大,但仅限于已知矿床-2000m以浅。在-2000m以深,尚未开展系统的地质勘查工作,下一步找矿工作应重点围绕破头青断裂下盘的九曲蒋家断裂展开。

(1)水旺庄矿区通过2次详查工作发现,赋存于破头青断裂带内的1号矿体无论在向深部延伸的规模,蚀变破碎程度还是矿化显示等方面都有逐渐缩小及减弱的趋势,而在其下盘产出的2号矿体其产出规模已明显超过了1号矿体,由此说明破头青断裂带下盘的九曲蒋家断裂在其沿走向及斜深方向具有较大的找矿空间,该断裂在水旺庄矿区内沿倾斜方向延伸近5000m,且倾角较缓,具有较好的储矿空间,因此,水旺庄矿区深部找矿方向应围绕破头青断裂带下盘的九曲蒋家断裂展开。重点应放在沿该断裂走向且水平方向距离该断裂1800~5000m的范围内(图3)。

(2)东风171号脉产出于破头青断裂带的黄铁绢英岩化碎裂岩带及黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带内,矿体总体呈似层状、大脉状分布,沿走向及倾向显舒缓波状。通过对矿体赋存规律研究,其主矿体在-1200m~-1600m标高间已趋于尖灭,在矿体趋于尖灭的标高以下400~600m位置存在第二矿化富集带,而在后期的地质工作中,在96线~160线间,-1600m~-1800m标高范围内所施工钻孔已有6个见矿孔,其见矿位置于第二矿化富集带的位置基本吻合,并且其见矿位置已经位于破头青断裂下盘的九曲蒋家断裂带内。通过投影图来看(图4),其见矿位置应该为第二富集带的矿头位置,参照其东北部的水旺庄深部见矿情况来看,预测该区矿体在96线~160线间,-1800m~-3000m标高范围内找矿潜力巨大。

1—已探获资源储量范围;2—预测资源储量范围;3—矿体编号;4—见矿钻孔;5—未见矿钻孔;6—勘查线位置及编号图4 东风171号脉1711号矿体预测资源量垂直纵投影图

5 结论

通过对招平断裂带北段的破头青断裂带和九曲蒋家断裂带的研究发现,在力学性质、构造特征等方面,九曲蒋家断裂带与招平断裂带主干断裂基本一致,九曲蒋家断裂带的总体走向基本沿着主干断裂的主应力方向,另外,九曲蒋家断裂在断裂带向深部延伸的规模,蚀变破碎程度,矿化显示,以及所控制的矿体数量、主矿体规模及所探获资源量等方面均超过了破头青断裂,由此确定九曲蒋家断裂为招平断裂带北段的主干断裂。建议后期以九曲蒋家断裂为主要研究方向,在-2000m 以深,开展系统的地质勘查工作,以期取得更好的找矿成果。

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