-宣揚地學成果，傳播勘查技術(shù)方法-
點擊上方“覆蓋區(qū)找礦”，關(guān)注更精彩！
膠東新類型金礦——遼上黃鐵礦碳酸鹽脈型金礦
李國華1，丁正江2,3，宋明春3,4，李俊建5，李秀章6，紀攀1，張丕建1，王志新1
1 山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院
2 中國地質(zhì)大學(北京)
3 山東省地質(zhì)勘查工程技術(shù)研究中心
4 山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局
5 中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心
6 山東省地質(zhì)調(diào)查院
第一作者：李國華，高級工程師，主要從事區(qū)域成礦及成礦規(guī)律研究。
通訊作者：丁正江，博士，研究員。礦物學、巖石學、礦床學專業(yè)。山東省有突出貢獻的中青年專家、入選自然資源部高層次創(chuàng)新型科技人才第三梯隊 ，全國工程領(lǐng)域杰出工程師青年獎、中國地質(zhì)學會青年地質(zhì)科技獎金錘獎獲得者。
膠東地區(qū)焦家式破碎帶蝕巖型金礦和玲瓏式石英脈金礦全國聞名。然而，隨著牟平遼上含黃鐵礦碳酸鹽脈型特大金礦床的發(fā)現(xiàn)，這一傳統(tǒng)認識改變了。遼上礦區(qū)位于膠東膠萊盆地東北緣，之前曾認為該礦區(qū)金礦類型屬于中溫熱液充填型和矽卡巖型。本文作者在研究遼上礦區(qū)已有的勘查成果基礎(chǔ)上，總結(jié)礦化富集規(guī)律，分析礦石特點，首次提出了“遼上式”金礦新類型，將其確定為膠東地區(qū)繼焦家式和玲瓏式之外發(fā)現(xiàn)的另一重要金礦新類型，突破了“碳酸鹽脈中基本不含礦的”常規(guī)認識。“遼上式”金礦，即受構(gòu)造控制的黃鐵礦碳酸鹽脈型金礦。礦體賦存于北東向破碎蝕變帶中，具厚度大、品位高的特點。容礦圍巖為古元古代荊山群變質(zhì)巖及中生代花崗巖，受構(gòu)造影響破碎，發(fā)生強交代蝕變，黃鐵礦和碳酸鹽礦物為含金載體，呈細脈、微細脈沿張裂隙充填成礦。在新的認識基礎(chǔ)上，重點對遼上礦區(qū)深部含黃鐵礦碳酸鹽脈裂隙帶進行控制，從而發(fā)現(xiàn)了特大型規(guī)模的金礦體，礦區(qū)探明資源儲量已超過70t，一次性提交了一處特大型金礦床。一個新的礦床類型發(fā)現(xiàn)，很少只發(fā)現(xiàn)1處礦床，可能存在多處礦床和礦床系列。本文研究成果既豐富了礦床學理論，也預示著膠萊盆地東北緣成礦區(qū)具有金礦找礦巨大潛力，還為膠東地區(qū)增添了一種金礦類型，擴大了找礦遠景，對指導膠東地區(qū)乃至全國其它地區(qū)金礦勘查都有重要意義。3.2 “遼上式”金礦新類型與其他地區(qū)“碳酸鹽型”金礦對比膠萊盆地東北緣金礦區(qū)，是近年來在膠東東部繼牟平—乳山成礦帶之后新發(fā)現(xiàn)的金成礦集中區(qū)，已陸續(xù)探明了牟平遼上、宋家溝，乳山蓬家夼、西澇口、西井口，海陽土堆—沙旺等特大型-中型金礦床。遼上礦區(qū)已探明的資源儲量超過了70t(山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，2015)，也是目前該區(qū)一次性提交的首例特大型金礦(詳查)，預示著膠萊盆地東北緣成礦區(qū)具有巨大的找礦潛力。而遼上礦區(qū)受構(gòu)造控制的黃鐵礦碳酸鹽脈型金礦，是繼焦家式(破碎帶蝕變巖型)和玲瓏式(石英脈型)之外發(fā)現(xiàn)的另一重要金礦新類型。前人對該礦區(qū)金礦類型有不同認識，主要為中溫熱液充填型和矽卡巖型兩類。本文在遼上礦區(qū)勘查成果的基礎(chǔ)上，總結(jié)礦化富集規(guī)律，分析礦石特點，首次提出“遼上式”金礦新類型，以期指導該區(qū)金礦找礦取得更大突破。遼上礦區(qū)是20世紀80年代發(fā)現(xiàn)的金礦床，以往勘查僅限于中淺部(600m以淺)，發(fā)現(xiàn)的礦體規(guī)模小，產(chǎn)出雜亂，礦化規(guī)律性不明顯。近幾年來針對深部的勘查工作中發(fā)現(xiàn)，在幾個特高品位礦樣中，均夾有厚度相對較大的含黃鐵礦碳酸鹽脈(寬一般5～15cm)。在對比大量不同品級礦石成分及結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征后發(fā)現(xiàn)，高品位金礦石往往發(fā)育含黃鐵礦的碳酸鹽脈，碳酸鹽脈呈細脈、微細脈、網(wǎng)脈狀沿碎裂巖石中裂隙不規(guī)則充填。通過大量光薄片微觀分析得到認證，金礦物主要賦存于含黃鐵礦碳酸鹽脈體內(nèi)，且此脈體中的碳酸鹽礦物90%以上為白云石。這一發(fā)現(xiàn)表明，膠東地區(qū)存在著一期與富含鈣鎂質(zhì)熱液活動相關(guān)的金礦成礦作用，同時也打破了“碳酸鹽脈中基本不含礦”的常規(guī)認識。在后期勘查過程中，經(jīng)仔細研究總結(jié)，慎重提出本礦區(qū)礦化與含黃鐵礦碳酸鹽脈密切相關(guān)的金礦，應(yīng)作為一種新的金礦類型，即含黃鐵礦碳酸鹽脈型金礦。同時，在新認識的基礎(chǔ)上，重點對遼上礦區(qū)深部含黃鐵礦碳酸鹽脈裂隙帶進行控制，發(fā)現(xiàn)并評價了特大型規(guī)模的金礦體。遼上礦區(qū)大地構(gòu)造位置位于華北陸塊(Ⅰ級)膠北地塊(Ⅱ級)膠萊盆地(Ⅳ級)之東北緣，地處膠東地區(qū)七大金及多金屬成礦帶(區(qū))的膠萊盆地東北緣成礦區(qū)北部。區(qū)內(nèi)陸層較發(fā)育(圖1)，主要有古元古代荊山群，出露于礦區(qū)西北部，多呈殘留塊體分布在中生代侵入體中，巖石為一套大理巖、變粒巖、含石墨斜長片麻巖、斜長角閃巖等變質(zhì)巖組合，為該地區(qū)重要的賦礦圍巖。受區(qū)域動力事件改造的層間構(gòu)造、與侵入體接觸部位等構(gòu)造面，往往是形成金礦體的最佳空間。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以脆性斷裂為主，郭城斷裂從礦區(qū)西北部通過，為區(qū)域上牟平—即墨斷裂帶的一部分，控制著該地區(qū)盆地的展布，其形成受中生代板塊碰撞運動大格局的制約，后期經(jīng)受多期次疊加活動。其次級斷裂往往形成良好的儲礦空間，遼上金礦主礦體即受郭城斷裂下盤的次級裂隙構(gòu)造控制。區(qū)內(nèi)中生代玲瓏二長花崗巖發(fā)育，出露于礦區(qū)南東部，為侏羅紀晚期的產(chǎn)物，也是該地區(qū)成礦期主要的熱液運移通道和近礦圍巖。另外，區(qū)內(nèi)中生代中基性脈巖較為發(fā)育，與金礦形成關(guān)系密切。圖1 遼上礦區(qū)地質(zhì)簡圖
I-華北板塊；II-大別—蘇魯造山帶；II1-魯東折返帶；II11威海折返帶；II21-膠南隆起；II2-蘇北折返帶。
遼上礦區(qū)淺部查明金礦體近20個，多產(chǎn)于變質(zhì)巖與花崗巖接觸部位。一般規(guī)模不大，長度小于100m，厚度0.5～2.0m，產(chǎn)狀各異。金品位一般在1.0×10–6～4.5×10–6，圍巖為變質(zhì)巖或花崗巖，受斷裂和脈巖破壞程度低。近期勘查，主要在深部(–500m以下)有大的突破，在Ⅲ號礦化帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)4個厚大金礦體，沿北東走向緩傾斷裂(密集裂隙帶)展布(表1)。產(chǎn)出較集中，近于平行(圖2)?？傮w走向37°，控制長度300m；傾向南東，傾角16°～44°，平均37°，控制最大傾向長度近600m。單礦體厚度一般1.5～12m，最大47.00m(Ⅲ-9礦體)，單工程累加厚度最大可達100m。礦體形態(tài)變化較穩(wěn)定。礦體向深部有變厚趨勢。礦體金品位一般在1.0×10–6～5.5×10–6，最高為242.56×10–6，平均3.5×10–6，組分變化較均勻。圖2 12線剖面簡圖
表1 主要礦體特征一覽表(山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，2015)
礦石主要分為含黃鐵礦碳酸鹽脈花崗巖型、含黃鐵礦碳酸鹽脈變質(zhì)巖型和黃鐵礦碳酸鹽脈型三種，其中后者金品位最高，其他兩類礦石含金量與其所含黃鐵礦碳酸鹽脈的多少呈正相關(guān)變化。礦石原巖為二長花崗巖，經(jīng)受動力作用破碎并蝕變，礦物本身有變形及碎裂，與金礦形成無直接關(guān)系。肉紅色至灰白色，粒狀變晶結(jié)構(gòu)、細脈狀構(gòu)造、糜棱構(gòu)造、塊狀構(gòu)造。礦物主要分為非載金礦物和載金礦物兩類。非載金礦物主要有石英、鉀長石、斜長石、絹云母；載金礦物主要為碳酸鹽礦物和黃鐵礦。黃鐵礦與碳酸鹽礦物構(gòu)成細脈或微細脈后期充填。黃鐵礦晶形發(fā)育較好，多成集合體出現(xiàn)；碳酸鹽礦物主要為白云石，少量方解石，與黃鐵礦緊密鑲嵌共生，二者形成寬窄不一脈體，穿插在花崗巖不規(guī)則裂隙中間(圖3a，b)。金礦物即賦存于含黃鐵礦碳酸鹽脈之中。圖3 金礦石類型
a，b-含黃鐵礦碳酸鹽脈花崗巖型；c，d-含黃鐵礦碳酸鹽脈變質(zhì)巖型；e，f-黃鐵礦碳酸鹽脈型
礦石原巖為變粒巖、斜長角閃巖、大理巖類等變質(zhì)巖，經(jīng)受動力破碎蝕變，后期疊加礦化蝕變。巖石整體呈灰白色，致密堅硬。自形-半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)，交代結(jié)構(gòu)。細脈狀構(gòu)造、斑雜構(gòu)造。巖石礦物分兩類，非載金礦物主要有灰白色長石、無色透明石英、透輝石、白云石、絹云母等；載金礦物主要為碳酸鹽礦物及黃鐵礦，極少量黃銅礦和磁黃鐵礦。黃鐵礦多聚集形成次棱角狀的斑塊，與碳酸鹽礦物又連成寬窄差異較大不規(guī)則脈體。碳酸鹽礦物主要為白云石，多呈它形粒狀，與黃鐵礦緊密鑲嵌，穿插在巖石裂隙中(照片3c，d)。也有少量形成細小的脈體穿插到原巖的斜長石和石英粒間。為前兩類型中黃鐵礦碳酸鹽脈厚大者，能獨立圈為礦體。巖石整體呈白色和黃色斑雜色，致密較堅硬。自形-半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、斑雜狀構(gòu)造。巖石主要由灰白色脈石礦物和淺黃色金屬礦物組成。脈石礦物主要為白云石，含量50%～60%，粒度較細，多在1～5mm以內(nèi)，彼此緊密鑲嵌；金屬礦物主要為黃鐵礦，含量40%，呈自形-半自形晶粒狀，以立方體居多(80%)，少量五角十二面體(15%)和八面體(<5%)，粒度多在1～5mm間，個別可達20mm，整體略粗于脈石礦物，多聚集呈斑塊狀集合體，分布于脈石礦物間(照片3e，f)。金屬礦物除黃鐵礦外，見自然金和黃銅礦。黃銅礦呈它形晶粒狀，偶見鑲嵌于脈石礦物中。自然金呈金黃色，它形晶粒狀，粒徑為0.01～0.06mm，不均勻分布，主要為粒間金，少量包體金、裂隙金(圖4a-d)。近礦圍巖受熱液影響，主成礦期主要發(fā)育黃鐵礦化、碳酸鹽化；其次有硅化蝕變，表現(xiàn)為后期硅質(zhì)細脈充填。其中黃鐵礦化、碳酸鹽化與金礦化關(guān)系密切。經(jīng)對礦石特征進行大量研究分析，該礦區(qū)黃鐵礦碳酸鹽脈型金礦，明顯有別于“焦家式”(破碎帶蝕變巖型)和“玲瓏式”(石英脈型)金礦類型(表2)，而膠東地區(qū)甚至國內(nèi)外尚無與此類似金礦類型，因此提出并定義為“遼上式”金礦類型。初步推測此類型金礦形成于該區(qū)金主成礦期，具有品位高特點，碳酸鹽脈體金品位一般在30×10–6以上，局部富集可形成明金礦(圖5)。而膠東其他礦區(qū)碳酸鹽脈，一般形成于金成礦末期，基本不含礦。該類型金礦另一顯著特點是脈細、分布廣。一般多為小于1cm寬不規(guī)則細脈，分布于巖石張裂隙中，鏡下也多見小于0.1mm微細脈穿插于原巖的裂隙中，坑道中見厚度大者近1m。3.2 “遼上式”金礦新類型與其他地區(qū)“碳酸鹽型”金礦對比目前國內(nèi)外報道的碳酸鹽型金礦較少，多以不同成因的碳酸鹽為容礦圍巖，經(jīng)后期含礦熱液改造成礦，與本文報道的“遼上式”金礦有本質(zhì)上的區(qū)別。主要有如下五種類型：魯西銅石地區(qū)鎂質(zhì)碳酸鹽微細浸染型金礦，賦存于早寒武世朱砂洞組白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r等鎂質(zhì)碳酸鹽巖中，表現(xiàn)為“二長斑巖-斷裂裂隙-鎂質(zhì)碳酸鹽巖”三位一體的控礦機制，與中生代燕山早期中偏堿性潛火山雜巖密切相關(guān)(于學峰和韓作振，2008)；廣西田陽縣叫曼金礦“石英-方解石型”是一個賦存于古生代二疊紀灰?guī)r中的金礦床，特點是礦體埋藏淺，礦石成分單一，以巨粒明金為主。成因上，研究認為屬于地下鹵水熱液型金礦；河北張家口市小營盤“石英-碳酸鹽型”金礦，為白云石蝕變巖上下包裹著含金破碎石英脈，二者共同構(gòu)成金礦體，是產(chǎn)在高級變質(zhì)綠巖帶、新太古代成礦的礦床。東帕米爾“層控碳酸鹽型”鐵銅金礦，形成于中元古代裂谷構(gòu)造環(huán)境，產(chǎn)于中深變質(zhì)相與中淺變質(zhì)相轉(zhuǎn)換部位，礦床屬海底噴流(含火山噴流)沉積成因；老撾瑯勃拉邦爬奔金礦，為含鐵碳酸鹽型金礦，屬沉積-韌脆性剪切多期構(gòu)造活動和熱水溶液疊加改造型金礦床，熱源、物源主要來自剪切動力變質(zhì)作用，成礦流體對圍巖無選擇。表2 膠東地區(qū)主要金礦類型對比
圖4 金的賦存狀態(tài)
a-黃鐵礦(Py)與碳酸鹽礦物(Dol)間的粒間金(Ng)；b-碳酸鹽礦物(Dol)中的晶隙金(Ng)；c-呈細脈分布在黃鐵礦(Py)礦物中裂隙金(Ng)；d-分布在黃鐵礦(Py)礦物中的包體金(Ng)
圖5 明金(Ng)礦石(產(chǎn)于–89m中段)“遼上式”金礦類型有其鮮明的特點，即金礦物賦存于黃鐵礦碳酸鹽脈中，其中碳酸鹽礦物主要以白云石為主，少量方解石。黃鐵礦碳酸鹽脈主要沿控礦構(gòu)造內(nèi)蝕變碎裂巖、碎裂狀蝕變巖裂隙充填成礦，對圍巖無選擇性。明顯有別于上述各成因的碳酸鹽類型金礦。(1)遼上黃鐵礦碳酸鹽脈型金礦，為一新類型金礦。礦石中載金礦物為白云石和黃鐵礦，與已知的膠東玲瓏式、焦家式金礦具有明顯區(qū)別，同時也區(qū)別于國內(nèi)外所報道的其他與碳酸鹽脈或碳酸鹽巖有關(guān)的金礦床。(2)“遼上式”金礦新類型的發(fā)現(xiàn)，豐富了礦床學研究內(nèi)容，為成礦理論研究提供了新的課題；從找礦實踐上看，拓展了找礦視野和空間，尤其為在膠東中生代盆地盆緣地區(qū)找礦提供了現(xiàn)實依據(jù)，有望指導該區(qū)找礦取得更大突破。原文來源：《地球?qū)W報》2017年第3期 P423-429頁
本站僅提供存儲服務(wù)，所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布，如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容，請
點擊舉報。
