山东省昌邑市石埠地区金矿化特征 及矿化机制探讨①

舒广强 周路路 李宁 王坤宇 王腾

1 中化地质矿山总局山东地质勘查院，山东 济南 250013 2 安徽省天然气开发股份有限公司，安徽 合肥 230051

20 世纪90 年代，山东省地质矿产局第一地质队曾在山东省昌邑市石埠地区开展以金为主的物化探异常查证工作，并在施钻验证中（图1）发现金矿化蚀变带和最高品位1.66×10-6的低品位工业矿体。之后，由于第四系覆盖厚、投入工作量少、研究程度低等因素，该区的金矿找矿工作一直没有较大的突破。2017 年，中化地质矿山总局山东地质勘查院对石埠矿区开展金矿普查工作，先后开展激电中梯测量、激电测深、可控源音频大地电磁测深等工作，据此圈定了激电异常，推断了隐伏断裂，圈定了找矿靶区，并在成矿有利部位施钻验证。本文通过对该地区地质工作的总结，对该地区金矿化特征及矿化机制进行探讨研究，以期对该区寻找金矿的突破提供一定的参考和依据。

1 成矿地质背景

石埠地区大地构造位置处于沂沭断裂带北段东侧，胶北隆起西南缘，南接胶莱拗陷，为胶西北金矿成矿区的南延部分，区内地层、构造及岩浆岩均有发育（图1）。

图1 昌邑市石埠地区地质简图 Fig.1 Geological map of Shibu region, Changyi City

1.1 地层

石埠地区地层出露有古元古界粉子山群（Pt1f）及第四系（Q）[1]。古元古界粉子山群小面积出露，主要为小宋组（Pt1x），岩性为黑云变粒岩、斜长角闪岩、透闪岩、石墨透闪岩、浅粒岩、矽线黑云片岩等。据岩石组合特征，其原岩为碎屑沉积岩、碳酸盐岩及泥质岩，遭受了高绿片岩相-角闪岩相变质。

1.2 控矿构造

区域上，受沂沭断裂带影响，以北北东向断裂构造为主干，主要有安丘-莒县断裂和昌邑-大店断裂，属左行压扭性构造。矿化区范围内的控矿构造为F2 断裂、F3 断裂。由L2 剖面视电阻率等值线断面图来看（图2），该剖面的1120～1400号点之间、1640～1920 号点之间电性特征显示为高低阻过渡梯级带，存在一明显的低阻“U”型异常，表明该位置处岩性破碎，蚀变强烈，分别对应着推断的F2、F3 断裂位置处，也分别对应着DJH-3 激电异常、DJH-4 激电异常。结合钻孔资料分析，F2 断裂走向10°～25°，倾向东，倾角70°～80°，该断裂带宽度大于80m，规模较大。F3 断裂是F2 断裂的“入”字形分支断裂，走向25°，倾向不稳定，剖面处倾向SE，倾角70°～80°，据钻孔揭露，F3 断裂水平宽度25m 左右，断裂带构造裂隙较发育。

图2 L2 剖面视电阻率等值线断面图 Fig.2 Apparent resistivity contour section of section L2

据钻孔揭露，断裂带内普遍见有黄铁矿化、绢英岩化、钾化、硅化，是金成矿有利的蚀变，证明DJH-3、DJH-4 激电异常为矿致异常引起，其受断裂控制。

1.3 岩浆岩

石埠地区出露的青山岩体为复式花岗岩体，形成时代分别为元古代中-晚期和印支期，岩性为钾长花岗岩，据物探资料推断，该岩体隐伏于第四系之下，呈北东向展布，为胶西北地区广义的玲珑花岗岩的一部分。

2 金矿化体地质特征

2.1 矿（化）体特征

F2 断裂金矿化带见于ZK1 孔（图3），产状与断裂带基本一致：走向北北东，倾向东，倾角80°左右。钻孔控制的金矿化带真厚度12.79m，含金0.13×10-6～1.66×10-6。矿化带沿走向和倾向均呈透镜状。矿化带内金的含量与岩石的蚀变程度和碎裂程度呈正相关，岩石越破碎，蚀变程度越高，品位越高。矿化带上部夹一个低品位工业金矿体Au-I，真厚度0.78m，含金1.66×10-6。低品位工业金矿体Au-II 见于ZK2 孔，位于F2 断裂带下部的碎裂状花岗岩中，产状与断裂带基本一致，推测矿体为扁豆状、透镜状，真厚度0.66m，含金1.49×10-6，证实该断裂为含矿断裂。但Au-I、Au-II 金矿体皆仅一个样品控制，厚度较小，表明断裂带内部结构复杂，矿化体内金的含量变化较大，相对较高品位的样品在矿化蚀变带内分布不连续，离散度较大。而对已知金矿化体沿走向进行追索施工的ZK4、ZK5 钻孔未见矿化，沿倾向进行追索施工的ZK7 钻孔见矿化体规模较小，含金0.14×10-6，品位较低，表明矿化体内金的含量变化较大，矿化体沿走向、倾向存在尖灭的可能，寻找工业矿体难度较大。

图3 石埠地区0 勘探线剖面示意图 Fig.3 Schematic section of exploration line 0 in Shibu

低品位工业金矿体Au-I 的顶板围岩为碎裂状黑云变粒岩，岩石破碎并具有黄铁矿化、绢英岩化、硅化、黄铜矿化、绿泥石化、碳酸盐化等蚀变，底板围岩为碎裂状黑云变粒岩、黑色断层泥等，矿化蚀变与上盘基本相似；低品位工业金矿体Au-II 的上下盘围岩均为碎裂状花岗岩夹断层泥，岩石破碎，但矿化蚀变较弱。

F3 断裂金矿化带见于ZK3 孔（图4），矿化带产状基本与断裂带一致，倾向SE，倾角约80°，呈透镜状，钻孔控制的金矿化体真厚度12.20m，含金0.13×10-6～0.38×10-6。矿化带内由上至下岩性分别为黄铁矿化黑云变粒岩、碎裂状黑云变粒岩、含石墨硅化碎裂岩，终孔于二长浅粒岩，但经化验分析，该钻孔未揭穿矿化带。后期沿倾向进行追索施工的ZK6 钻孔、沿走向进行追索施工的ZK8 孔未见矿。

图4 石埠地区2 勘探线剖面示意图 Fig.4 Schematic diagram of section of exploration line 2 in Shibu area

2.2 矿石矿物成分

主要矿石矿物为黄铁矿，其次有黄铜矿、白铁矿，偶见磁铁矿。矿石的脉石矿物主要有石英、长石、黑云母、白云母、绢云母、矽线石等。黄铁矿一般为自形-半自形晶，呈粒状集合体或单体在脉石矿物中呈星点状、浸染状分布。黄铜矿为半自形-它形粒状结构，常沿边部交代黄铁矿或呈星点状分布于脉石矿物中。

2.3 矿石结构及矿石类型

矿石的结构主要为粒状结构，即主要矿石矿物呈半自形-它形粒状产出，集合体呈团块状或细脉状分布。矿石的构造主要为碎裂状构造，浸染 状构造，细脉状构造。按矿石的结构构造和赋存矿石类型，将矿石划分为碎裂状黑云变粒岩型金矿石和花岗岩质碎裂岩型金矿石两种类型。前者产于Au-I 矿体中，后者产于Au-II 矿体中。

3 矿化机制探讨

3.1 成矿物质来源

成矿物质来源研究是金矿成矿作用研究中的重要内容和前沿科学问题，目前对于胶东地区金成矿物质来源的研究仍颇具争议，多数学者强调成矿物质来源具有多源性[2]，主要可划分为2种，即深部岩浆来源和古老变质岩来源。石埠地区出露的变质层状岩系以古元古界粉子山群小宋组为主，粉子山群Au 的丰度值为6.58×10-9，远高于地壳的克拉克值，因此认为粉子山群是该地区金矿的初始“矿源层”。花岗岩体在成岩过程中交代-重熔了粉子山群等变质岩系，在多期次区域变质-花岗岩化和交代-重熔过程中所形成的含金热液，以及从深部岩浆带来的成矿组分[2-6]，从高能带向岩体边缘的低能带迁移，运移至断裂空间，最终有可能在岩体边缘富集成矿化体。因此，花岗岩体即是金矿化体的赋矿围岩，也是内生金矿的衍生矿源层。需指出的是，针对石埠地区金矿化物质来源认识的科学问题，下一步可开展稀土、多维稳定同位素及岩石微量元素分析，为研究该区成矿作用机制提供更多线索。

3.2 成矿类型

石埠地区金矿化带及低品位工业金矿体呈扁豆状、透镜状赋存于碎裂状黑云变粒岩和花岗岩质碎裂岩中，并严格受断裂构造控制。矿石呈粒状结构，碎裂状构造，浸染状构造，细脉状构造，矿化体上下盘具围岩蚀变，发育黄铁矿化、黄铜矿化、绢英岩化、硅化、绿泥石化等。以上地质背景与胶西北地区破碎带蚀变岩型金矿成矿条件相似，归属于壳源重熔花岗岩类岩浆期后热液脉状金矿床[7-10]。

3.3 成矿时代

目前普遍认为，胶东地区金矿床的形成与中生代构造岩浆活动密切相关，成矿作用普遍发生于晚中生代130～110Ma[5-6,11]。石埠地区与金矿成矿有关的岩浆活动主要为元古代中-晚期和印支-燕山期。古元古界变质层状岩系在新元古代区域变质-花岗岩化和交代-重熔过程中所形成的含金热液运移至断裂空间，在构造有利部位形成矿化体，推测其为该区第一成矿期，形成时间为新元古代。印支-燕山期，岩浆活动频繁，花岗岩沿活化的基底断裂侵位，汲取基底岩系及新元古代花岗岩中的成矿物质，包括从深部岩浆带来的成矿组分，形成岩浆期后含Au 热液，在地壳浅部适当构造部位成矿。因此，推测认为印支-燕山期为第二成矿期，且为金矿化主要成矿期[7]。

3.4 主要控矿因素及找矿标志

矿化带明显受北北东向断裂构造控制，且矿化较好部位或表外金矿体一般位于主构造面或次一级构造面附近。矿化带内岩石具碎裂状构造，主要蚀变有黄铁矿化、绢英岩化、绿泥石化等。因此，北北东向断裂构造是本区的主要宏观找矿标志，物探异常及与金矿化关系密切的围岩蚀变也是重要的找矿标志。

4 结论

石埠地区位于胶北隆起西南端，区内地层、构造及岩浆岩均有发育。区内F2 断裂、F3 断裂发育金矿化带和低品位工业金矿体，矿石类型为碎裂状黑云变粒岩型金矿石和花岗岩质碎裂岩型金矿石。成矿时代为新元古代和印支-燕山期两期次，古元古界粉子山群为初始矿源层。矿化带呈透镜状，金的含量变化较大，沿走向、倾向存在尖灭再现可能。北北东向断裂构造，物探异常及与金矿化关系密切的围岩蚀变等是重要的找矿标志。