孙永联
(山东黄金金创集团有限公司蓬莱市大柳行金矿,山东 蓬莱 265600)
蓬莱大柳行地区位于华北板块(Ⅰ)胶辽隆起区(Ⅲ)胶北隆起(Ⅲa)胶北断隆(Ⅲa1)胶北凸起(Ⅲa13)中西部,蓬莱东南部金成矿带。目前所探获、开采矿脉多被认定为中低温浅成热液矿床,鲜有中深成类型。自上世纪80年代以来,区内矿山累计产金百吨以上,足以达到大型矿床规模。目前区内采矿深度已超千米,资源出现明显负变,主要表现为矿化蚀变带变窄,矿化减弱。在此对本地区金矿成矿模式及规律做一简要总结,为后续地质勘查工作提供参考。
区内大部分构造走向为北北东、北东向,呈近平行展布,矿化蚀变产状与断裂构造基本一致,发育于花岗岩体内。该组构造可分为两期,压扭性构造和张性构造。前者蚀变作用较强与金矿化关系密切;后者多为石英闪长玢岩、闪长玢岩、煌斑岩等诸脉岩充填。
区内脉岩发育,以中生代为主,岩性复杂多样,主要为闪长玢岩脉(K1δμ)、石英闪长玢岩脉(K1δομ)、煌斑岩脉(K1χ)等,多呈北东向展布,规模一般不大,长度几十至几百米,宽1m至几米,个别长度可达数千米。
区内岩浆岩出露面积较大,以新太古代、古元古代及中生代侵入岩为主,中生代脉岩亦较发育。新太古代侵入岩主要为马连庄序列(Ar3M)和栖霞序列(Ar3Q)。古元古代侵入岩为大柳行序列(HtD)和莱州序列(HtL)。中生代侵入岩主要为燕山早期的的玲珑序列(J3L)、燕山晚期的郭家岭序列(K1G)及雨山序列(K1Y)。
近年开展的地质勘查工作一定程度上证明,区内地表出露及矿化情况相近的断裂构造成矿情况相差较大。大量钻探工程显示,断裂构造因经历的矿化阶段不同而导致成矿几率降低。觅鹿夼村工区位于大柳行金矿奄口采矿区西北部,地表可见大量宽度一米以上断裂构造近平行展布,间距数十米近百米不等,具有氧化特征的褐铁矿化石英脉露头随处可见,敲块取样可见黄铁矿化,大量样品化验结果显示有金矿化。按照160×80网度施工钻孔,钻探施工中100m深度以内可见黄铁矿化花岗质碎裂岩,少量黄铁矿化石英脉,100m以下主要为花岗质碎裂岩,较少石英脉及金属硫化物,多见碳酸盐类矿物,如方解石等,为典型金矿化晚期阶段的产物,显示断裂带总体矿化较弱。分析原因至少是缺失石英-多金属硫化物主成矿阶段所致,无法形成工业矿体或只能局部形成小矿体,与奄口矿区103--Ⅳ号矿体相近标高范围内成矿情况形成显著对比。类似的矿化情况也在对103号主断裂构造内北翼的探矿追索过程中有所体现,大量钻探工程显示,构造向北延伸部分矿化急剧减弱,钻探岩心可见绢英岩化蚀变中有零星黄铁矿分布。
大柳行地区井下沿脉探矿及采矿工程揭露显示,同一断裂构造内形成的矿体规模不等,主矿体基本均具南东侧伏特征,矿体中的石英脉透镜体在侧伏方向或走向上呈不等距断续出现,一定程度上证明了含矿汽水热液运移的非匀速性及携带成矿物质的不均匀性是导致生成矿体的规模与贫富差异的主要原因。结合热液成矿原理分析,这种非匀速性运移反映了热液形成过程中自身压力的变化及同期断裂构造的活动性。二者可能是同时发生作用,即是耦合的,构造内压力迅速下降产生的泵吸作用将加大含矿热液涌入量,促使在断裂构造内形成规模相对较大的矿体,形成矿体的厚度较大延伸较长,此特点有大量井下采探工程予以证;也可以是单独发生作用,即是不耦合的,即因上下盘围岩所受动态地应力较大,则含矿热液上涌遇到的阻力也较大,更多显现的是断裂构造对汽水热液的挤压阻滞作用,直接导致含矿热液因通道狭小导致涌入量较小,形成的矿体相对规模也较小。含矿热液的非匀速流动及携带金元素的不均匀性,共同导致金元素沉淀富集量化差异,表现为形成金矿体的贫富差别。通过工程揭露的矿体具有明显膨胀夹缩特点,一定程度上可以说明上涌的热液流体压力对断裂构造上下盘产生的挤张作用与构造运动导致的断裂构造空间扩张,是造成容矿空间增大、形成厚大矿体的两个主要因素。
(1)石英脉类型。本地区工程揭露的不同石英脉含金量存在巨大差异。首先显示与石英的不同类型有一定联系;其次显示矿体成矿期经历的矿化阶段不同。从肉眼观察来讲,含金量高低顺序为:乳白色石英(致密块状,富含黄铜矿、闪锌矿、方铅矿,少量黄铁矿)、白色不透明石英(块状,含黄铁矿为主,较多闪锌矿、方铅矿)、半透明石英(含黄铁矿为主)。多数矿脉同时含有两种以上石英类型,显示为不同期次或成矿阶段形成石英脉的叠加;少数矿脉为单一石英类型。
(2)金属硫化物对含金量的指示作用。大柳行地区众多矿区井下工程揭露显示,金品位高的矿体多为石英脉型矿体,少数为黄铁矿型矿体。石英脉型矿体中黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿为主要金属硫化物,石英脉中金属硫化物多以线状近平行、靠近构造面分布,或者呈团块状集合体分布在其中。黄铜矿、闪锌矿等常可直接指示矿石中的高含金量,此类矿石多含肉眼可见自然金,金多以星点状分布在金属硫化物聚合体的周围,或者分布在其附近石英晶隙当中,局部形成树枝状、团块状。含金量高的黄铁矿型矿体中,黄铁矿多为胶结块状,表面分布有黄铜矿薄膜,晶型不完整,晶体间较多裂隙。比较典型的为大柳行地区土屋1号脉侯格庄矿段,高品位矿段原矿品位平均在20g/t以上,脉石矿物含量较少。
本地区主断裂构造形成的金矿体多呈南东侧伏特征,井下探采工程施工过程中,已多次发现与主矿脉呈雁行排列的盲矿体,此类矿体在矿区地表无出露,矿体顶端位于地表以下数百米处,雁行排列的规律与单个矿体侧伏方向一致,多个矿体呈南东方向展布。大柳行金矿在奄口矿区劈口坡矿段103--Ⅳ号矿体(总体走向37°,倾角60°~80°)上盘探获的编号6号脉盲矿体,产状与103--Ⅳ号矿体相近,其最高出露点位于矿井井口以下垂深190m处(绝对标高+10m),探矿工程揭露显示,二者在-90m标高处由一条反倾构造相连形成反“N”字形矿体,反映出二者的同期构造成矿关系(见图(a))。近年又在6号脉盲矿体上盘南东侧伏方向先后发现两个盲矿体,编号6-1、6-2,矿化情况相近,不亚于下盘主矿脉(见图(b))。因盲矿体所赋存断裂构造属于封闭性质,以上情况一定程度上可以证明在成矿程中,含矿热液上涌过程中对原有封闭断裂构造的挤压扩张作用及对其上下盘围岩的热改造促使断裂构造空间增大,扩大了含金成矿物质沉淀富集的空间,促进了金盲矿体的形成。
区内脉岩走向产状大部分与成矿断裂构造基本一致,少数与成矿构造矿体交切。与成矿构造大角度相交的脉岩,多为直接将矿体断开,断盘两侧基本不产生位移或产生数厘米至数十米位移。
图1 区内脉岩走向产状剖面图
(1)大柳行地区金矿脉的热液矿床特征已经被大量井下地质工程所验证,通过已揭露出的矿体空间分布规律,探求与主成矿构造有关联关系的盲矿体是今后的一个地质找矿方向。
(2)大柳行地区诸多矿山开展的地质勘查工作及生产探矿工程显示,断裂构造地表矿化情况不能指示其深部成矿情况,需要综合运用多种地质勘查手段,确定有成矿前景的断裂构造以提高找矿效率。
(3)单纯以地质构造学、矿物学为依据开展矿区深部勘查工作已显示出一定的局限性,需要更多运用地球物理、地球化学等新的理论与新的勘查手段,以新思维新方法圈定矿区深部探矿靶区,是今后深部找矿的大趋势。