沂水-湯頭斷裂控礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

沂水-湯頭斷裂控礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

沂云斷裂帶是一條嚴(yán)重的斷裂。自2001年以來，經(jīng)過2多年的探索，在沂云斷裂帶中段龍泉站地區(qū)發(fā)現(xiàn)了受大斷裂帶控制的雕刻巖金礦，這對促進(jìn)沂云斷裂帶的進(jìn)一步地質(zhì)勘探具有重要意義。1斷層所圍,出露面積百分表沂沭斷裂帶中段的汞丹山凸起是沂沭斷裂帶的重要組成部分,其四周被斷層所圍,出露面積僅幾百平方千米。主要由中、新太古代的變質(zhì)表殼巖和新太古代的變質(zhì)深成巖及古元古代的花崗質(zhì)巖石組成,燕山期小規(guī)模的花崗巖和脈巖發(fā)育,構(gòu)造活動強(qiáng)烈(圖1)。1.1礦物環(huán)境特征中太古代沂水巖群以包體形式殘存于變質(zhì)變形花崗巖中,主要巖性為二輝麻粒巖夾紫蘇麻粒巖、紫蘇斜長角閃巖、黑云變粒巖。原巖為超鎂鐵質(zhì)—鎂鐵質(zhì)熔巖、凝灰質(zhì)及泥質(zhì)砂巖夾硅鐵質(zhì)巖石,變質(zhì)程度為麻粒巖相—角閃巖相。地層中金含量可達(dá)20×10-91。泰山巖群主要分布于沂水—湯頭斷裂以東,呈大小不等的包體存在于變質(zhì)變形巖體中。主要巖性為斜長角閃巖、黑云變粒巖夾角閃變粒巖、透閃陽起片巖、變粒巖及磁鐵石英巖、石榴石英巖。金元素背景值為10.7×10-9(n=139)。區(qū)內(nèi)太古宙地層作為具綠巖帶性質(zhì)的一套火山—沉積建造1,其金的背景值明顯高于克拉克值,是該區(qū)金礦的主要礦源層之一。新元古代土門群分為5個巖性組,巖性為灰紅色具交錯層理的長石石英砂巖、蛋青色薄板狀泥晶灰?guī)r、紫色頁巖等。1.2巖石學(xué)特征區(qū)內(nèi)巖漿巖分布廣泛,主要發(fā)育有太古宙及古元古代花崗巖,具多期多次侵入之特點,總體上表現(xiàn)為片麻巖—花崗巖穹隆。中生代巖體規(guī)模小而零星,其脈巖較發(fā)育。1.2.1巖石學(xué)和理化太古宙花崗巖構(gòu)成以沂水馬山—雪山地區(qū)為中心的片麻巖—花崗巖穹隆,其巖性為英云閃長巖、奧長花崗巖和花崗閃長巖,年齡為2531Ma～2706Ma,遭受麻粒巖相變質(zhì)和深層次韌性剪切作用。向外依次為古元古代花崗巖,其巖性以二長花崗巖和鉀質(zhì)花崗巖為主,年齡為2490Ma,代表性巖體為大山巖體,呈半環(huán)狀分布于雪山巖體的外側(cè),僅遭受角閃巖相變質(zhì),內(nèi)含泰山巖群的包體。1.2.2巖漿活動分析中生代侵入巖在區(qū)內(nèi)多以脈巖產(chǎn)出,主要有輝長巖脈、細(xì)粒閃長巖脈、閃長玢巖脈、煌斑巖脈、石英脈、偉晶巖脈等,在鉆孔中見有閃長巖體,從區(qū)域構(gòu)造分析,區(qū)內(nèi)中生代的巖漿活動十分強(qiáng)烈。由于在中生代受庫拉板塊和太平洋板塊運動的作用,沂沭斷裂帶首當(dāng)其沖受到巨大的影響,地幔上涌,地殼減薄,導(dǎo)致地幔、下地殼升溫,物質(zhì)融熔,深熔巖漿沿沂沭斷裂帶上升,為成礦帶來金質(zhì)和熱源。1.3控制礦山結(jié)構(gòu)1.3.1變形強(qiáng)帶分析汞丹山凸起區(qū)基底韌性變形帶可劃分為二期:第一期為近東西向中深層次的韌性變形帶,第二期為晉寧期北東向中淺層次的韌性變形帶,由一系列變形強(qiáng)帶及夾于其間的變形弱帶構(gòu)成,根據(jù)變形帶的強(qiáng)變形帶夾弱變形域的構(gòu)造格局,研究區(qū)內(nèi)自北西至南東主要發(fā)育4個變形強(qiáng)帶,分別是牛家小河—快堡韌性變形帶、棋山西韌性變形帶、安莊—莫莊韌性變形帶和旋溝子韌性變形帶。韌性變形帶具左旋走滑之特點。北東向中淺層次韌性變形帶內(nèi)構(gòu)造巖主要為各種類型的糜棱巖,以花崗質(zhì)糜棱巖最常見,具綠片巖相變形環(huán)境,與金礦關(guān)系密切。1.3.2錯誤的結(jié)構(gòu)特征區(qū)內(nèi)脆性斷裂構(gòu)造較發(fā)育,主要有北北東向、北東向、近東西向、近南北向等4組。1下盤巖石特征沂水—湯頭斷裂是區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的北北東構(gòu)造,呈10°～25°方向展布,影響寬度150～1000m不等?？傮w產(chǎn)狀280°～295°∠35°～56°。其活動性質(zhì)以左行壓扭性為主,具多期活動特點。斷裂西盤為馬朗溝組砂巖夾頁巖,東盤主要為結(jié)晶基底巖系。主斷面下盤巖石中普遍有硅化、綠泥石化、絹云母化等蝕變現(xiàn)象,在牛家小河村西、龍泉站等地有鉀化、黃鐵絹英巖化現(xiàn)象,并有金礦化顯示,局部富集可形成金礦體或礦化體。該斷裂由北往南產(chǎn)有青上銅礦、白石嶺鉛鋅礦、龍泉站金礦、牛家小河金礦和快堡鉛鋅礦等。2角礫巖結(jié)構(gòu)及特征是沂水—湯頭和安丘—莒縣斷裂之間并與之有20°左右交角的一組斷裂,走向多在45°～50°之間,以南東傾為主,傾角60°～85°之間,帶內(nèi)巖石破碎強(qiáng)烈,構(gòu)造角礫巖發(fā)育,具角礫狀、蜂窩狀構(gòu)造,角礫多呈棱角狀、次棱角狀,其力學(xué)性質(zhì)早期以左行壓扭為主,后期以張性活動為主,并伴隨有石英脈充填。產(chǎn)有石英脈型金礦。3東附近破裂多為一些規(guī)模較小的左行壓扭斷裂,切割北北東向、北東向斷裂。有重晶石、螢石礦化。41附近的擾動與沂水—湯頭斷裂近于平行,其規(guī)模較小,在嚴(yán)家官莊一帶有石英脈型金礦賦存。2礦床的地質(zhì)特征2.1金礦體號受沂水—湯頭斷裂控制的金礦床主要產(chǎn)于主裂面下盤的脆—韌性構(gòu)造帶中,目前已發(fā)現(xiàn)近于平行的二條礦化蝕變帶。I號礦化蝕變帶是沂水—湯頭斷裂帶的主要組成部分,是區(qū)內(nèi)的主要含礦帶。該帶長大于11000m,寬度約50～360m。帶內(nèi)巖石較破碎,黃鐵礦化絹云母化碎裂狀糜棱巖、糜棱巖質(zhì)碎裂巖和蝕變綠片巖構(gòu)成金礦體(圖2)。已初步控制了4個金礦體(一個隱伏礦體),編號分別為I-1、I-2、I-3、I-4,其中I-1、I-2號礦體規(guī)模較大。Ⅱ號礦化蝕變帶長2300m,寬5～60m,其內(nèi)已控制2個金礦體,分別為Ⅱ-1、Ⅱ-2礦體。礦體長130～1400m,厚度0.80～4.62m。礦體總體呈脈狀、透鏡體狀、不規(guī)則條帶狀、扁豆?fàn)?。地表礦體的品位較低,但礦化較普遍,深部礦化較好,顯示出隱伏礦體的特征。2.2礦體的位置和巖性I-1號礦體:賦存于Ⅰ號礦帶的西側(cè),緊鄰沂水—湯頭斷裂并與之平行。礦體整體呈不規(guī)則的板狀,走向15°,傾向NWW,傾角35°～50°,向深部產(chǎn)狀有變緩的趨勢。已控制南、北2個礦體。南礦體(I-1-1號)長560m,厚度0.68～3.86m,平均厚度1.94m。礦體品位2.05×10-6～15.3×10-6,平均品位4.52×10-6。北礦體(I-1-2號)長1050m,厚度0.68～2.81m,平均厚度1.44m,控制礦體斜深200m,礦體自南向北有逐漸加厚的趨勢。礦體品位1.18×10-6～6.88×10-6,平均品位5.32×10-6,其品位與礦體厚度呈正相關(guān)關(guān)系。I-2號礦體:是區(qū)內(nèi)的主礦體,其走向18°,傾向NWW,傾角變化較大,地表較陡,一般為48°～62°,深部礦體產(chǎn)狀變緩,為32°～42°,沿走向自南向北礦體傾角具有變陡的趨勢。礦體呈不規(guī)則的板狀及透鏡體狀,沿走向和傾向均不穩(wěn)定,具膨縮、分枝復(fù)合現(xiàn)象,在深部亦有分叉現(xiàn)象。礦體長1200m,厚度0.84～4.62m,平均厚度1.86m,自南向北礦體厚度具有增大的趨勢,控制斜深250m。礦體品位1.08×10-6～5.48×10-6,平均品位1.75×10-6。地表品位較低,深部品位相對較高。礦體品位變化系數(shù)147.95%,厚度變化系數(shù)90.74%。I-3、I-4號礦體:為隱伏礦體,位于I-2號礦體的下盤。呈透鏡體狀,規(guī)模較小。在I-4號礦體下部尚有幾個規(guī)模較小的礦體,與主礦體產(chǎn)狀相反,傾向SE,傾角55°～68°,此不贅述。Ⅱ-1號礦體:位于嚴(yán)家官莊附近,受斷裂帶控制。礦體呈脈狀,沿走向有舒緩坡狀變化,總體走向355°,傾向W,傾角54°～70°不等。地表出露長度1400m,平均厚度0.97m,厚度變化系數(shù)為60%;平均品位4.14×10-6,品位變化系數(shù)為45%,屬厚度和品位均較穩(wěn)定礦體,礦石巖性為硅化黃鐵礦化碎裂巖,礦體圍巖為花崗質(zhì)碎裂巖。Ⅱ-2號礦體規(guī)模較小,為石英脈型,品位較高。2.3礦產(chǎn)土2.3.1銅礦鐵礦礦石礦物成分較簡單,金屬礦物主要為黃鐵礦,含量在5%～15%左右,另有少量黃銅礦、方鉛礦;非金屬礦物主要為綠泥石、石英、絹云母及碎斑巖中的斜長石等。2.3.2麻點、顆粒大小及合同的賦存狀態(tài)金礦物以銀金礦為主,自然金次之。根據(jù)45粒金礦物的鏡下觀察,金礦物呈金黃色,顯均質(zhì)性,表面有麻點、顆粒大小在0.003～0.18mm之間,其形態(tài)以角粒狀為主,次長角粒狀、樹枝狀、串珠狀及線狀等。金的賦存狀態(tài)以裂隙金為主(表1)。金的成色:從金礦物成分(表2)中可以看出,金的成色為674。表中顯示Au、Ag呈明顯的“互補(bǔ)關(guān)系”,Fe、Cu、Zn隨Au變化的規(guī)律性不強(qiáng)。2.4方石器結(jié)構(gòu)和性質(zhì)2.4.1結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)礦石結(jié)構(gòu)有粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)等。常見的礦石構(gòu)造有:條帶狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造和團(tuán)塊狀構(gòu)造等。2.4.2礦石類型礦石按自然類型大致可分為硅化黃鐵礦化糜棱巖質(zhì)碎裂巖型、黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖型、石英脈型3種。1礦石細(xì)脈膠結(jié)充填充填法地表礦石呈褐黃色、灰黑色、灰褐色,褐鐵礦化較為普遍,局部可見黃鐵礦晶型假象。新鮮礦石呈灰綠色—灰黑色、淺灰紅色、灰白色等,局部含石英細(xì)脈。礦石具碎裂狀結(jié)構(gòu),壓碎結(jié)構(gòu),細(xì)脈浸染狀、塊狀構(gòu)造。黃鐵礦呈浸染狀,細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀,主要分布在膠結(jié)物及裂隙中,早期黃鐵礦含金性較好。該礦石類型中煙灰色石英細(xì)脈,往往含金較高,金品位為4.52×10-6～15.3×10-6,而白色石英脈一般不含金。2黃鐵礦的充填物礦石地表呈黃褐色,灰白色,新鮮者呈灰白色～灰綠色;黃鐵礦呈細(xì)脈狀、浸染狀、團(tuán)塊狀分布于膠結(jié)物及裂隙中。石英主要呈脈狀沿裂隙充填,局部為團(tuán)塊狀。3石化英脈地表為褐鐵礦化石英脈,新鮮者為黃鐵礦化石英脈?；野咨?、淺褐色,細(xì)粒晶粒狀結(jié)構(gòu),壓碎結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造、礦石主要由粒狀石英、絹云母及少量褐鐵礦、黃鐵礦組成。2.5石英—成礦階段根據(jù)蝕變礦物特征及其穿插關(guān)系,沂沭斷裂帶中段金礦的成礦作用從早期到晚期大致可劃分為4個成礦階段:①石英—黃鐵礦階段:主要生成礦物為石英、黃鐵礦等,是早期的礦化,但礦化較弱。②石英—絹云母—黃鐵礦階段:主要生成礦物為石英、絹云母、黃鐵礦等,該階段使糜棱巖質(zhì)碎裂巖普遍發(fā)生黃鐵礦化、絹云母化蝕變,形成黃鐵礦化、絹英巖化蝕變,但金礦化微弱。③金—石英—多金屬硫化物階段:該階段生成的礦物成分復(fù)雜,以黃鐵礦、石英為主,次有黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、銀金礦、自然金等,其中石英呈圓粒狀、不規(guī)則狀,大部分具塑性流動構(gòu)造;黃鐵礦多呈自形—半自形粒狀、浸染狀分布,部分聚集成脈狀;金礦物與多金屬硫化物大多沿黃鐵礦的裂隙或晶隙分布。④碳酸鹽化階段:是晚期礦化階段,碳酸鹽礦物多呈細(xì)脈狀產(chǎn)出,黃鐵礦多為自形晶,呈團(tuán)塊狀、脈狀產(chǎn)出。3礦石及成礦地質(zhì)特征1)礦體產(chǎn)于沂水—湯頭斷裂主裂面下盤的綠片巖、糜棱巖化碎裂巖和花崗質(zhì)碎裂巖中,礦體總體走向與主裂面產(chǎn)狀一致,局部沿與脆-韌性剪切帶斜交的一組裂隙充填交代發(fā)育。以鉀化、黃鐵絹英巖化、綠泥石化、綠簾石化最為普遍,礦體的圈定幾乎全憑樣品分析結(jié)果來進(jìn)行。礦體總體形態(tài)較簡單,呈脈狀、板狀和透鏡狀。主礦體具膨縮、分枝復(fù)合現(xiàn)象。2)礦石具有粒狀、碎裂、交代、填隙、包含結(jié)構(gòu),條帶狀、角礫狀、脈狀、浸染狀和團(tuán)塊狀構(gòu)造等;礦石礦物為自然金、銀金礦、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、石英等,圍巖蝕變主要有硅化、黃鐵礦化、黃銅礦化等、綠泥石化、綠簾石化等,黃鐵絹英巖化與金礦關(guān)系密切,金的賦存狀態(tài)以裂隙金(58%)為主,晶隙金(35%)次之,包裹金少量。3)成礦表現(xiàn)為多期多階段,礦石中見有早期黃鐵礦角礫、脈石英角礫及后期的黃鐵礦、方解石等。其成礦階段大致分為石英—黃鐵礦階段、石英—絹云母—黃鐵礦階段、金—石英—多金屬硫化物階段和碳酸鹽化階段4個階段。4)金礦的形成與中生代巖漿活動關(guān)系密切,鉆孔中的中生代閃長巖具有黃鐵礦化及金礦化蝕變,說明金礦是在巖體侵位之后形成的。區(qū)域上,該閃長巖體的同位素年齡為164～189Ma。5)沂水—湯頭斷裂主裂面上盤的早白堊世大盛群馬朗溝組中未見到金礦化,僅發(fā)育重晶石礦化,說明金礦的形成時代要早于馬朗溝組的沉積時限。根據(jù)上述礦床特征,結(jié)合基礎(chǔ)地質(zhì)資料分析研究認(rèn)為:該礦床應(yīng)屬受脆—韌性構(gòu)造帶控制的中低溫?zé)嵋航淮徒鸬V(蝕變巖型),區(qū)內(nèi)金礦床的主成礦期應(yīng)為晚侏羅世—早白堊世。4成礦地質(zhì)條件