山东文登西岭西金矿矿床地质特征及成矿条件

姜 冰

(山东省第四地质矿产勘查院)

西岭西金矿区位于威海市文登区界石镇西岭西村一带，是山东省威海市文登地区金矿远景调查评价项目的一个重点工作区，该矿区位于胶东东部地区受米山断裂带控制的近SN向成矿带内，成矿条件有利，具很好的找矿前景[1]。区域成矿带内已发现了多处金矿床，紧邻重点工作区的南部分布有已知的近SN向金矿脉。以往工作仅在区内进行过矿点检查，未进行系统勘查，成矿背景、成矿条件及矿化蚀变特征等未进行深入分析。本研究通过在该区进行激电中梯测量、激电测深、岩石剖面测量，并结合槽探、钻探等多种工作方法，对区内矿床成矿条件及找矿方向进行探讨，供后续找矿工作借鉴。

1 研究区地质特征

1.1 地 层

研究区内第四系分布广泛，局部出露的老地层为古元古代荆山群。其中，古元古代荆山群有禄格庄组安吉村段黑云斜长片麻岩、混合岩化黑云片麻岩、角闪变粒岩夹斜长角闪岩，陡崖组徐村段石墨黑云变粒岩、石墨黑云斜长片麻岩，岩石以包体形式产出于岩体中。岩石中金丰度值较高，为金矿成矿的矿源层(岩)[2]。第四系主要为冲积和洪积物，岩性为粗砂、砂砾石层、含砾黏土质粉砂等，多沿河床和沟谷分布。

1.2 构 造

区内韧性剪切带发育，表现为中深层次的变晶糜棱岩。脆性断裂呈近SN向，为米山断裂的次级断裂，米山断裂是一多期变形断裂，早期以韧性变形为主，后期以脆性变形为主，蚀变的分带结构与断裂内不同的矿化特征都与断裂变形有关，韧性变形作用是金矿成矿的必要条件[2-3]。

断裂主断面光滑平整，局部有断层泥、糜棱岩、碎裂岩等，显示压扭性特征，呈多期活动特点。构造带内的主要岩性为蚀变构造角砾岩、碎裂花岗岩。角砾成分为花岗质、石英碎块，大小不一，一般为0.1～5 cm，呈次棱角状、次浑圆状，为硅质、铁质、绢云母等胶结。断裂带内蚀变强烈，有硅化、绢云母化、赤铁矿化、黄铁矿化等，常充填有石英脉。

1.3 岩浆岩

区内岩浆岩发育，主要为新元古代荣成序列邱家单元片麻状细粒二长花岗岩。岩浆活动为金的运移提供了丰富的热动力源[4-5]。脉岩主要为闪长玢岩、石英二长斑岩、煌斑岩脉等。

2 研究区地球物理特征

2.1 激电异常特征

本研究对区内主要进行了1∶10 000激电中梯测量、激电测深、1∶2 000岩石剖面测量、槽探、钻探等工作(图1)。

区内视极化率变化相对平稳，视极化率值一般为0.8%～1.4%，中部视极化率值相对较高，一般大于1.2%，南部、北部视极化率值较低，多小于1.2%(图2)。区内视电阻率值变化范围较大，一般为500～3 000 Ω·m，总体呈西高东低、中部高南北低的特点，NNE向和近SN向线性特征较明显(图3)。

根据区内视极化率变化特征、地质特征，确定该区视极化率值大于1.3%时为局部异常。研究区共圈出了激电异常3处，编号为DJH1、DJH2、DJH3(图2)。

图1 研究区工作布置

图2 研究区视极化率等值线平面(单位：%)

DJH1异常位于研究区北部，呈近SN向展布，异常形态不规则，北部异常不封闭，延伸至研究区外，异常规模较小，区内长约130 m，宽约110 m，视极化率最大值为1.55%;对应的视电阻率值一般为800～1 500 Ω·m，异常具有中低阻高极化特征。异常区出露邱家单元细粒二长花岗质片麻岩，推断该异常是由二长花岗质片麻岩中的金属硫化物引起。

图3 研究区视电阻率等值线平面(单位：Ω·m)

DJH2异常位于西岭西村西部，异常形态不规则，西部异常不封闭，延伸至研究区外，东部受村庄影响异常不封闭，异常规模较大，视极化率最大值为1.55%;对应的视电阻率值一般大于2 000 Ω·m，F1断裂通过地段的视电阻率值小于1 500 Ω·m。异常区出露的岩性主要为邱家单元细粒二长花岗质片麻岩和第四系含砂砾质黏土。

为研究DJH2异常深部展布、埋深等特征，在2900#线布设了1条激电测深剖面。由图4可知：在440#～460#点-150～-300 m存在一高极化异常，异常左侧不封闭，倾向不明，异常中心位于440#点-200 m处，视极化率峰值为1.66%。另外，在460#～540#点-500 m左右有一高极化异常，呈椭圆状近水平分布，异常中心位于480#点-500 m处，视极化率峰值为1.41%。2处异常对应的视电阻率值均以中低阻形式显示，异常总体具有中低阻高极化特征，与其异常平面特征相符。

图4 2900#线激电测深拟断面

综合激电中梯平面特征及激电测深断面特征分析，推断断裂通过DJH2异常，该异常是由断裂破碎带中岩石所含的金属硫化物引起，具有较好的找矿远景。

DJH3异常位于西岭西村东北部，总体呈近EW向展布，局部为近SN向，异常形态不规则，东部异常不封闭，延伸至研究区外，西部受村庄影响，异常不封闭，异常规模较大，区内长约400 m，宽约300 m，视极化率最大值为1.88%，对应的视电阻率值为600～2 000 Ω·m，具有低阻高极化特征。异常区出露的岩性主要为邱家单元细粒二长花岗质片麻岩和第四系含砂砾质黏土，推断该异常是由二长花岗质片麻岩中所含的金属硫化物引起，具有一定的找矿意义。

2.2 岩石剖面与激电中梯剖面对应特征

为进一步分析构造蚀变带特征，本研究布设了1∶2 000岩石剖面P5，并结合视极化率和视电阻率剖面图进行综合研究。P5剖面中Au含量峰值为31.06×10-9、29.44×10-9，在构造蚀变带的位置呈现跳跃现象，Au有弱异常反应，而对应的激电中梯剖面则处于高极化、高阻向低极化、低阻过渡位置，而在向东约100 m处，又开始出现高极化、高阻现象(图5)。在地表处极化率不高，是由于早期地表被采空后经充填所致。高极化高阻异常与研究区南部西院下金矿激电特征相似[6]。

图5 P5岩石剖面与2900#线激电中梯剖面对应关系

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

本研究在区内圈定了1条金矿体，编号为Ⅰ#(图6)。该矿体赋存于近SN向断裂带中，走向为7°，两侧围岩为二长花岗质片麻岩，矿石类型浅部为含金角砾岩型，中深部为含金石英脉型和含金黄铁矿化硅化钾化二长花岗岩型,推断与南部紧邻的西院下金矿脉为同一矿体。该矿体由本研究施工的钻孔ZK04和探槽TC10控制。该矿体呈脉状，走向0°～8°，控制的赋存标高-58～80 m，倾向107°，倾角45°，矿体真厚度为1.98～2.39 m，平均品位为2.54×10-6，最高品位为3.98×10-6，最低品位为1.03×10-6。

3.2 矿石特征

区内金属矿物主要有自然金、黄铁矿，其次为镜铁矿、赤铁矿，少量黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、斑铜矿、磁铁矿等;非金属矿物有石英、钾长石、斜长石、绢云母、方解石、榍石等。中深部矿石中的金属矿物仅为黄铁矿和赤铁矿(图7)，无黄铜矿、方铅矿等，非金属矿物有石英、斜长石、钾长石、绢云母、方解石等。矿物相对含量见表1。

矿石结构主要有自形—半自形、半自形—他形粒状结构和压碎结构，其次为填隙结构等。矿石构造为块状构造，镜下可分为角砾状构造、稀疏浸染状构造、网脉状构造、细脉状构造等(图8)。

本研究共采集了1件矿石组合分析样品以及20件矿石光谱全分析样品。通过分析，确定矿石的主要有用元素为Au，区内矿体Au平均品位为2.35×10-6。光谱全分析确定的矿体伴生有利元素为Ag、S。矿石中有害元素As含量低，品位为(0.64～6.12)×10-6，不会对矿石质量产生影响。

图6 4#线剖面

图7 黄铁赤铁矿化岩石

表1 矿石中矿物相对含量 %

图8 矿石半自形—他形粒状结构和浸染状构造

矿石自然类型主要为原生金矿石，近地表有少量氧化金矿石。依据矿石物质成分、结构构造、矿物组合特征、蚀变碎裂程度等因素，可将原生矿石划分为含自然金角砾岩型、含自然金石英脉型、含自然金碎裂状二长花岗岩型、含自然金黄铁矿化硅化钾化二长花岗岩型等，浅部以前三者为主，深部以含自然金碎裂状二长花岗岩型为主。

3.3 矿体围岩

金矿体围岩为二长花岗岩，由于受到构造活动的影响，近矿围岩多次破碎而形成碎裂岩，多分布于破碎带两侧旁，当岩石破碎、黄铁矿化、硅化增强时，在断裂上下盘(主要是下盘)往往形成金矿体，因而是矿体的直接围岩。

3.4 矿化蚀变带特征

研究区范围内共发现了1条矿化蚀变带，该矿化蚀变带受米山断裂的次级断裂控制，由探槽TC8、TC10、TC11、TC26揭露，钻孔ZK04深部控制，总体走向近SN，倾向N，倾角40°～45°，地表控制长约1 km，宽5～12 m，主要由二长花岗质碎裂岩、构造角砾岩组成。蚀变有硅化、黄铁矿化、赤铁矿化、钾长石化、碳酸盐化、绿泥石化及绢云母化等，与成矿关系密切的有硅化、黄铁矿化、绢云母化。

通过系统取样分析，圈定了1条矿体，2条矿化体。矿体中Au品位为(1.03～3.98)×10-6，矿化体中Au品位为(0.53～0.79)×10-6，矿化体与矿体特征相似，矿化相对较弱。

4 成矿条件

研究区位于胶东威海—文登成矿带内，该成矿带为胶东东部地区受米山断裂带控制的近SN向成矿带，断裂构造发育，金矿成矿条件优越。

4.1 地 层

区内地层不甚发育，主要为古元古代荆山群，多呈包体(或残留体)分布于新元古代及中生代侵人体中，岩性包括石英岩、黑云变粒岩、含石墨岩系、透辉岩、大理岩、二云石英片岩等，荆山群为较典型的孔达岩系[7]，其Au、Ag等在地层中丰度明显偏高，是该区金矿成矿重要的矿源层之一，另外老地层岩石中的钙镁组分，受构造活动、岩浆侵入的影响，在热液活动中极易被活化，增加了热液的活动性和摄取矿质的能力，有利于成矿[8-9]。

4.2 构 造

区内构造为SN向脆性断裂，为米山断裂的次级断裂。SN向断裂以米山断裂为代表，为区域内的主干断裂，其两侧次级断裂发育。米山断裂为一超壳断裂[1]，在地貌上特征较明显，由坚硬的石英脉透镜体构成的系列SN向展布、右行斜列的山包。其中部沿玲珑序列与邱家单元的接触带展布，北段发育于邱家单元中，南段多被第四系覆盖，局部地段火山岩发育。断裂出露长约27 km，宽数十米至数百米;产状稳定，总体走向180°，倾向E，倾角为30°～60°。带内岩石破碎强烈，主要为花岗质碎裂岩，中心部位发育绢英岩、黄铁绢英岩，局部充填有宽大的石英脉，石英脉破碎并有弱褐铁矿化显示，并见有后期细小石英脉沿裂隙呈网脉状贯入。断裂面发育断层泥、擦痕、阶步等;断裂两侧见有一系列沿张性裂隙贯人的石英脉，显示出该断裂具有多期多阶段活动特征，主构造期表现为左行压扭性。该断裂控制着该区金及多金属矿的形成与分布，其两侧次级断裂中已发现金及多金属矿床(点)20多个，受构造控制明显。研究区内脆性断裂与金矿化的关系极为明显，区内所有的金矿体均产于构造破碎带中，不仅是热液上升的通道，而且为矿床的沉淀提供了有利空间[10-12]。

4.3 岩浆岩

区内侵入岩发育，主要有新元古代荣成序列。太古代—元古代变质地层(表壳岩类)和变质变形的深成侵入岩系(TTG岩系)[13]，即原始陆核形成发展期间和陆壳初期阶段的已克拉通化的变质基底岩系，为金矿的原始矿质来源岩系。

岩浆岩的发育是热液型金矿的重要控矿条件。研究区岩浆岩对金矿的控制体现在2个方面：第一，区域内的金矿大多产于荣成序列变质变形花岗岩中，它们是该区金矿的重要围岩，荣成序列岩性主要为花岗闪长岩、二长花岗岩，是形成于新元古代的“S”型花岗岩[14]，是在荆山群孔达岩系的基础上，经过重熔及混合花岗岩化作用形成的，因而保留了荆山群等老地层Au、Ag等丰度高的特征，同时由于强烈的重熔、混合岩化，有可能在侵位过程中，在其与荆山群的接触带、构造带或其他有利成矿部位，形成金元素的初步富集;第二，燕山晚期强烈的岩浆活动，一方面岩浆侵入活动形成的岩浆期后热液，含有大量的矿质和活化组份，为矿床形成提供了物质来源和介质条件，另一方面岩浆活动为金矿的形成提供了热动力条件[14]。

4.4 热液蚀变

区域内所有的金矿床(点)均发育或宽或窄的热液蚀变带。研究区主要的蚀变类型为硅化、绢云母化、绢英岩化、钾化、高岭土化、绿帘石化、碳酸盐化等。蚀变带分带现象明显，由中心向两侧一般分为石英脉、绢英岩化、钾长石化、高岭土化等亚带，热液蚀变为该区找矿的重要标志，围岩蚀变越强，矿化则越强，也为成矿预测的依据。

5 找矿方向

区域内已发现的各类矿(化)体多赋存于米山断裂上下盘SN向次级脆性断裂中。矿(化)体的形态和产状严格受断裂构造控制，矿(化)体的赋存部位多具有硅化角砾岩或石英脉，并具有黄铁矿化、赤铁矿化等。矿(化)体主要分布于新元古代荣成序列片麻状花岗闪长岩、二长花岗岩区，且以各侵人体的接触部位为主，表明荣成序列为区域内矿(化)体的有利围岩，围岩蚀变主要有硅化、钾化、绢英岩化、黄铁矿化等。

研究区发现的矿化蚀变带位于米山断裂的次级断裂内，该矿化蚀变带规模较大，矿化蚀变普遍较强，产状较稳定，总体走向近SN，倾向E，倾角为40°～45°，地表长约1 km，宽5～12 m，主要由二长花岗质碎裂岩、构造角砾岩组成。蚀变有硅化、黄铁矿化、赤铁矿化、钾长石化、碳酸盐化、绿泥石化及绢云母化等，成矿条件优越。激电异常特征显示具有中低阻高极化特征，对应的地表岩石剖面也有金异常显示，槽探和钻探工程均能有效揭露矿化蚀变带。区内矿化蚀变带具有形成金矿床的条件，找矿潜力巨大。

6 结 语

详细分析了山东文登西岭西金矿矿床地质特征及找矿方向，认为区内已发现的矿化蚀变带位于米山断裂的次级断裂内，规模较大，矿化蚀变普遍较强，总体产状稳定，地表矿化不均匀，槽探个别样品中Au达到边界品位，钻探工程验证矿化体向深部具有延伸特征，并通过工程控制圈定了1条矿体。总体上，矿区找矿前景较好，建议在已有工作的基础上，综合应用物化探找矿方法进一步开展工作，提高找矿效率。