莱州留村金矿床地质特征及找矿浅析

2021-12-20 21:23姚永林
西部资源 2021年3期
关键词:金矿石英矿床

姚永林

摘要:胶东地区金矿密集区主要分布在招远莱州成矿带,留村金矿即分布在招远莱州成矿带南侧区域上,属于石英脉型金矿床,规模为小型,主要在古老岩体间构造破碎带中发育,区内的断裂(NE向)对矿体起着明显的控制作用。近年来,随着地质研究工作的不断深入,发现该矿的深部有多个隐伏矿体。文中对该矿的地质特征进行全面系统分析,综合研究认为矿床的中深部找矿潜力巨大。

关键词:留村金矿;地质特征;找矿;山东莱州

我国胶东地区金矿资源丰富,是我国重要的金矿矿集区,该区主要分布招远莱州、蓬莱栖霞和牟平乳山等3个金矿成矿带,留村金矿主要分布在招远莱州成矿带西南侧区域上,虽然前人在此开展过大量的地质研究工作,但是总体而言,研究程度不高。该矿经过多年开采,原来勘查的资源储量已经开采完成。为了有效延长矿山服务年限,探寻更大的金矿资源,对该矿进行综合性的地质研究工作,尤其是扩大深部与外围找矿工作越发得重要。下文主要对留村金矿床地质特征进行详细研究,并对该矿今后的找矿方向提出一些看法,希望提供一些参考作用。

1.区域地质背景

留村金礦区所处的大地构造单元位于郯庐断裂带北段东侧,属于胶北隆起(华北地台胶辽台隆次级构造单元)西北部区域上。基底变质岩系(新太古界)以及岩浆活动多期次多成因特点为该区金矿成矿提供了十分有利的地质条件。(图1)。该区褶皱在古元古代阶段发生剥蚀,中元古界的沉积缺乏,EW向古老基底在此阶段基本形成雏形。在这之后,隆起状态一直存在,由于剥蚀作用夷平,中元古—中生代沉积缺失,基底活动由于印支运动和燕山运动因素影响,不断加剧,形成强烈的构造活动,形成混合岩和玲珑花岗岩,同时有断裂以及破碎带(NNE、NE向)形成。在这些构造当中,混合岩以及岩体对区内的金矿床分布空间起到明显的控制作用。

2.矿区地质特征

2.1地层

粉子山群(古元古代)是矿区的主要地层出露,在矿区的西南以及北部区域上分布,斜长角闪岩以及黑云变粒岩是主要的岩性,白云质大理岩、浅粒岩和黑云片岩夹生其间。变质岩具有低角闪岩相和高角闪岩相等特点。钙镁硅酸盐岩以及富镁碳酸盐岩和泥质碎屑岩是主要的原岩系沉积。

2.2岩浆岩

岩浆岩在矿区当中比较发育,主要有新太古代栖霞超单元和中生代玲珑超单元。

中生代玲珑超单元仅发育云山单元弱片麻状细粒含石榴二长花岗岩,展布主要沿着留村—福禄山一带,有非常明显的构造控制特点,粉子山群和栖霞超单元相互交接部位受其侵入,变质变形与混合岩化作用非常的强烈,花岗岩为交代重熔特点,岩浆来源既有地壳浅部又有地壳深部。片麻状花岗岩以及细粒花岗岩没有受到矿化蚀变因素和区域变质作用影响,主要发育于矿区矿体上盘局部位置上。

栖霞超单元在矿区的南部南王家、神堂一带分布,应云岩化以及糜棱岩化非常的发育,已侵入关系接触晚期玲珑超单元。

2.3构造

矿区当中发育非常多的断裂,主要表现为NE向以及NW向展布。

NE向断裂:留村断裂带是NE向断裂的代表,在后桥—福禄山区域上分布,该区达到10km出露长度,展布方向为NE 30°~70°,向NW方向倾斜,角度为40°~76°,在走向以及倾向上主要表现为舒缓波状,F1、F22条断裂分布于南北侧区域上,带状玲珑超单元分布于断裂之间,含石榴二长花岗岩的云山单元弱片麻状细粒侵入体在此比较发育,粉子山群小宋组(古元古代)分布于断裂带的北侧,英云闪长岩(新太古代超单元条带状细粒)主要分布在南侧区域上。NW盘以及SE盘,分别为下落盘与上升盘,主要表现为左行压扭性特点。构造岩在断裂带中非常的发育,如花刚志碎裂岩和眼球状挤压片岩等,普遍发育褐铁矿,矿黄铁矿化以及绿泥石化等。

NW向断裂呈现300°~350°走向特点,具有较为陡峭的倾角特征,活动特征表现为张扭性与压扭性,断裂规模都不大。

3.矿床地质特征

3.1矿脉特征

有16条矿脉在矿区当中被圈出,断裂对其起着明显的控制作用,有六条分布于西段,七条分布于中段区域上,剩下的三条分布于东段区域上。单脉型是矿脉的总体形势,局部区域上,有分支复合、尖灭再现等特征。总体呈现41°~85°走向特点,主要表现为波状弯曲,向NW向倾斜,角度为60°~70°。

3.2矿体特征

矿体8、5、2号是矿区当中的主矿体,矿脉对其起的明显的控制作用。

在Qu8号脉赋存八号主矿体,主要表现为饼状和脉状,在挤压片岩的上下部分布,主要呈现325°∠65°~70°产状特点,地表有约393m出露长度,达到290m的最大斜深和195m的最大垂深,达到1.5cm的平均厚度,最后达到3.28 m,6.37×10-6的平均品位。

Qu6号脉当中赋存5号主矿体,主要表现为薄板状与大脉状,在挤压片岩中产出,主要表现为304°∠45°~60°产状特点,有60m出露于地表部位,达到1.08m的平均厚度,最厚为1.99m,11.77×10-6的平均品位。

在Qu4号脉内赋存2号矿体,在矿区的23~28线分布,主要表现为凹形饼状以及弯曲脉状产出于挤压片岩当中,主要表现为283°~311°∠50°~55°产状特点。有约190m长分布于地表,达到150m的斜深和1.13m的平均厚度以及7.59×10-6平均品位。

通过分析矿床地质资料,钻孔在120m标高附近发现见矿工程,向下矿体没有出现尖灭,夹缩、尖灭再现在矿区较为明显,所以深部矿体有着较大的延伸。

3.3矿石特征

矿物成分在矿石当中非常的简单,黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿是主要的金属矿物,黑云母、方解石、石英等是主要的脉石矿物。

由于成矿阶段于标型特征不同,矿石矿物黄铁矿主要表现为三种特征:

(1)粗晶黄铁矿:团块状半自形集合体,有裂纹存在,结构为压碎特征,多金属硫化物充填于裂纹当中,圆粒状的包裹体少许存在其内,为晚期阶段赋存银金矿以及金银矿提供了非常有利的条件。

(2)细晶黄铁矿:集合体主要表现为细粒状,自形,共生灰白色石英,绢云母以及石墨相互伴生,裂纹存在少许,多金属硫化物在裂纹当中充填,银矿分布在晶隙中。

(3)微晶黄铁矿:主要表现为自形特点,闪锌矿以及方铅矿对熔蚀起着包裹作用,共生多金属硫化物。

由于成矿阶段和标型特征不同,脉石矿物当中的石英有四种之分。

①白色石英:结合体主要为脉状、板状、粗晶半自形,共生粗晶黄铁矿,有应力变形,文波状消光和裂纹存在,在矿床当中是重要的含金石英脉。

②灰色石英:主要表现为柱粒状,半自形细晶,具有波状消光以及少量裂纹,共生细菌黄铁矿,集合体主要表现为平行脉状,和绢云母石墨相互伴生。

③灰白色石英:主要表现为柱状半自形细晶,共生铅锌硫化物,集合体主要为团块状和脉状。

④白色石英:不表现为柱状,自形细晶,共生方解石,在构造细脉中嵌布。

冲田结构、压碎结构以及晶粒状结构是矿石的主要结构特点,脉状构造以及团块状构造和网脉状构造是矿石的主要构造特征。

3.4围岩蚀变及矿化特征

热液蚀变发生过程主要是富集沉淀金矿化的过程,构造破碎带挤压片岩受控于F2断裂。由于岩石矿物组合不同,也有不同的成因类型,主要包括金绢英岩型以及含金石英脉型。石英脉上盘在倾向范围上,金矿化呈现微弱的特点,蚀变岩在下盘部位,由于深度不断加深,金矿化也呈现逐渐增强的特点,依照不同标高开展统计工作。蚀变岩在50m标高范围没有金矿化存在,蚀变岩在100m标高范围,达到(0.10~0.25)×10-6金品位,金品位在150m标高范围为(0.60~0.80)×10-6品位特征,有的样品为1.00×10-6以上。伴随深度的不断加深,金矿化在蚀变岩中表现为不断增强的特点,石英脉型金矿在矿区中深部区域上,有单纯向石英脉蚀变岩型金矿进行转化,通过全面详细的钻孔研究,金矿化在中深部延伸的方向上,共存是变岩型和石英脉型金矿化,这对区内寻找类似矿床提供了非常有利的条件。

4.成矿时代探讨

为了对留村矿区金矿化时代进行确定,对该矿区钻孔ZK61,ZK352,ZK282和ZK62内的黄铁绢英岩(强烈热液交代)进行采集,将其中的黄铁矿单颗粒选出之后,利用超低本底Rb-Sr等时线定年研究工作,通过综合全面的研究,这些钻孔获得的相关数据显示,(151±3)Ma是Rb-Sr等时线年龄,这些数据和莱州东部玲珑岩体以及滦家河岩体157Ma~159Ma侵位时代相同,显示玲珑岩体与滦家河岩体是留村韧性剪切带中金矿化发生的主要时间,中低温热液矿床是岩浆后期形成,这与测定的含矿石英脉流体包括体相关数据于岩体和矿体位置关系相同。

近年来,很多学者在胶东很多矿区以及不同成因类型的金矿中研究发现,很多金矿成矿年龄非常的一致,主要保持在(120±10)Ma成矿范围。研究认为石英脉型金矿和很多蚀变岩型金矿有着非常相同的成矿作用,基于同一成矿背景,和同一构造岩浆流体成矿系统在相对较短的时间下形成的。(151±3)Ma是留村金矿成矿的主要成矿阶段,和胶东地区金成矿大事件(120±10)Ma The时间相比明显较早,认为不是同一阶段成矿物质,显示胶东地区金成矿事件不仅发生在120Ma时期左右,同时也发生在150Ma時期,金矿化在该期和侵位的玲珑滦家河岩体具有类似的特征。

5.找矿方向

对矿区地质特征以及地表和钻孔岩心数据进行分析研究,认为留村矿带南侧区域上的24~28线中深部和中段区域上的2、4~7线中深部位,还有北侧区域上的28线中深部,矿化体控制非常的好,通过分析构造地球化学。6线中深部存在明显的前缘晕元素异常,尖灭没有在矿带向下部位发现,北段42线中深部同样如此。另外,蚀变岩型矿化于矿带中部二线深部未发现,虽然矿化带存在有限的厚度,然而对其矿化类型进行分析,为留村矿区的资源勘探提供了新的方向。

6.结语

通过对留村金矿展开系统的研究工作,发现该矿属于中温岩浆热液石英脉型金矿床。NE向断裂是矿区的主要断裂特征,发育矿化蚀变非常普遍,NE向构造对矿体起着明显的控制作用,通过对该矿进行全面综合的研究工作,有隐伏矿体发现在中深部区域上,对比分析矿区成矿系统和邻区大矿产出环境与地质条件,有效验证找矿靶区,认为留村金矿区在中深部具有较好的找矿潜力。

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