乳山上刘家金矿区地质特征及成矿前景

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  [摘要]上刘家金矿区位于山东省乳山市境内,区域上位于牟平-乳山金成矿带南部,矿床类型为中低温热液裂隙充填蚀变岩与多金属硫化物石英脉复合型金矿床。矿区石英脉、煌斑岩脉与成矿关系密切。本文通过对区域地质、矿区地球物理、地球化学、矿脉特征以及矿体特征的分析,总结了矿床成因和找矿标志,通过与相邻的三甲、金青顶金矿床的对比分析,认为区内7、9号脉还有进一步找矿空间,推测该区矿床规模可达到中到大型。
  [关键词]金矿 地质特征 成矿前景 上刘家
  [中图分类号] P5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-5-90-4
  上刘家金矿区位于山东省乳山市大孤山镇,区域上位于苏鲁造山带胶南—威海隆起荣成凸起的西部[1],牟乳成矿带将军石-三甲断裂及曲河庄断裂的南段,该区地层简单,岩浆岩、构造发育,成矿地质条件优越。该区目前研究程度较低,对矿区成矿前景,多家地勘单位存在不同的观点。本文试图通过对矿区地质特征的分析,与临区典型矿床对比后,对矿区成矿前景及找矿方向进一步明确。
  1区域及矿区地质
  1.1区域地质
  该区出露地层主要为下元古界荆山群(Pt1j)中深变质岩系,在山间沟河谷地带分布有第四系(Q)残坡积物及冲积物等。
  区域内断裂构造发育,且具有多期次活动的特征,主要发育NNE和NEE向两组断裂。NNE向断裂:该组断裂为区域主要控矿构造,自西向东依次为金牛山断裂、将军石断裂、曲家口—葛口断裂、八门邹家断裂等,断裂近于平行,且近等间距分布,具有多期活动的特点[2](图1)。NEE向断裂对NNE向构造有时起着错断破坏作用,但在两组断裂相交部位,对金矿往往起着一定得控制作用。
  区域上岩浆岩分布广泛,为中元古代早期、新古元古代南华期和中生代燕山早、晚期,元古代以重熔改造型花岗岩为主,中生代以岩浆侵入型花岗岩为主。其中中生代燕山早期玲珑超单元、垛崮山超单元与金成矿关系最为密切。
  1.2矿区地质
  区内出露地层主要为下元古界荆山群(Pt1jY)中深变质岩系,主要以残留体形式出露于于家村北、上下刘家一带,与二长花岗岩呈渐变过渡关系,主要岩性为:黑云斜长片麻岩、黑云石英片岩、黑云变粒岩、大理岩等。
  区内较大的断裂主要为北东向的八门邹家—上夼断裂、果园断裂、将军石断裂之次级断裂构造。
  区内岩浆岩分布较广泛,出露有玲珑花岗岩及垛崮山花岗闪长岩侵入体,主要岩性为中粒含黑云二长花岗岩、斑状中粗粒含黑云母花岗闪长岩、弱片麻状含斑中粒含黑云母花岗闪长岩等,区内脉岩主要有石英脉、煌斑岩脉、闪长玢岩脉、正长斑岩脉、花岗斑岩脉、正长岩脉等,其中石英脉、煌斑岩脉与成矿关系比较密切。
  2矿床地质特征
  2.1地球物理特征
  该区共圈定2处物探异常[3],编号分布为ηs-1、ηs-2,以ηs-2异常面积最大,强度最高,为该区的主要异常。
  ηs-1激电(中梯)异常特征:
  异常长250m,宽200m,由两个异常中心组成,ηs最大值为5.19%。异常查证及推断解释:在282线按AO=110m和AO=70m两种极距布置了联合剖面测量,出现2个极化率反交点,根据交点的位移方向推断极化体倾向北东。在255/282、265/282点布置了电测深点,极化率最大值为2.60%,为“G”形曲线。根据归一化总梯度解释结果,两个异常中心为一个隐伏的极化体引起,其中心位于285点附近(图2)。
  ηs-2激电(中梯)异常特征:
  异常位于测区中部,荆山群黑云斜长变粒岩与中粒二长花岗岩接触带两侧,八门邹家—上夼断裂的北端,推断的F2断裂从异常区通过。异常形状不规则,长2000m,宽1000m,ηs最大值为5.92%,为该区的主体异常,也是一个复合异常,可划分出7个异常中心,推断极化体7条,编号为J1-J7。从总梯度解释法延拓断面图(图3)可看出三条极化体均为隐伏的,具有一定的埋藏深度。
  2.2地球化学特征
  矿区位于J83号1∶20万水系沉积物金异常区内,异常呈椭园状展布,形态较规则,异常最高值20.1×10-9。通过在1、3号脉进行1∶1万地球化学剖面测量发现,本区构造带(矿体)主要富集元素为Au、Ag、As、Cu,且Cu异常值较高。区内8、9号脉金异常值68.2-300×10-9,并存在Au、Ag、As、Hg、Bi、Mo组合异常,且原生晕异常的分布严格受构造带控制。
  2.3矿脉特征
  区内矿脉共有13条,以1、3、7、8、9、10号脉为重点,简述其特征如下:
  1号脉:长400m,走向NE,倾向SE,倾角较陡局部直立。矿脉由3条近平行的重晶石—石英脉组成,普遍发育重晶石化、硅化、黄铜矿化、黄铁矿化。地表均平均金品位为0.52×10-6,最高金品位1.24×10-6。
  3号脉:赋存于八门邹家—上夼断裂内,由重晶石—石英脉及绢英岩化碎裂岩组成,脉长3600m,厚0.60-4.00m。矿脉总体走向NW 353°,倾向SW,倾角75-78°。脉内岩石具褐铁矿化、黄铁矿化、绢英岩化、高岭土化,金品位为2.84×10-6。矿脉北段存在多元素组合异常,且明显高于围岩背景值,深部具有一定的工作价值。
  7号脉:长约760m,厚0.50-7.80m,总体走向NE 11°,倾向SE,局部NW,倾角62-75°左右,为石英脉+蚀变花岗质碎裂岩脉,岩石比较破碎,具较强的绢英岩化、硅化、褐铁矿化和绿泥石化,见有星点状、细脉状黄铁矿化及褐铁矿化,该脉平硐见到金品位为2.47×10-6的金矿体。
  8号脉:长约400m,厚0.30-6.60m,总体走向NW 343°,倾向NW,倾角70-82°。矿脉由褐铁矿化石英脉、碎裂状花岗岩等组成,沿走向膨缩明显。矿脉向深部有变厚的趋势。地表最高金品位1.82×10-6。   9号脉:地表长1100m,厚0.90-4.80m,总体走向NW 356°,倾向SW或NE,倾角67-86°,由数条大致平行的花岗质碎裂岩脉组成,具分支复合现象。金矿化不均匀,钻孔内见金—银—铜—铅—锌多金属矿化体,平均金品位7.59×10-6。该脉赋存9-1号金矿体、9-2号铜铅锌矿体。
  10号脉:长约100m,厚为2.40m。走向330°,倾向SE,倾角82°。由褐铁矿化花岗质碎裂岩组成,发育较强的褐铁矿化、黄铁矿化、绢英岩化、钾化等蚀变,最高金品位1.47×10-6。该脉为含矿热液沿岩石裂隙充填成矿,其深部是否具尖灭再现现象,尚需进一步工程查证。
  区内其它矿脉特征见表1。
  2.4矿体特征
  区内9号脉赋存金、铜铅锌矿体各1个,编号为9-1、9-2。
  9-1号矿体:似板状,主要岩性为黄铁矿化花岗质碎裂岩、黄铁矿化石英脉,由14个工程控制。矿体沿走向控制长467m,最大斜深128m。矿体总体走向356°,倾向NE,倾角67-78°,平均厚度1.11m,平均金品位5.24×10-6,估算(333)资源量557千克,预测资源量(334)67千克。
  9-2号矿体:呈似板状,主要岩性为含硫化物石英脉。由1个工程控制,总体走向356°,倾向南东,倾角71°。矿体平均厚度0.97m,铜品位0.19×10-2,铅品位1.42×10-2,锌品位4.20×10-2,估算(333)铜资源量4吨,铅资源量31吨,锌资源量93吨。
  2.5矿石特征
  2.5.1矿石矿物成份
  矿石中金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、自然金等,脉石矿物主要有石英、斜长石、钾长石、绢云母等,其中黄铁矿、石英为载金矿物。
  主要金属矿物特征:
  黄铁矿:淡黄色反射色,高反射率,均质性。半自形—他形晶粒状分布。
  黄铜矿:铜黄色反射色,弱非均质性,低硬度。他形粒状分布或黄铁矿粒间或裂隙,交代黄铁矿呈港湾状(照片1、2)。
  磁铁矿:灰色反射色,均质性。半自形或他形粒状集合体分布,与黄铁矿呈不等粒不规则毗连。
  磁黄铁矿:乳黄微带玫瑰棕色反射色,非均质性。他形粒状分布于黄铁矿裂隙、晶隙或与黄铜矿嵌布在一起。
  闪锌矿:灰色反射色,均质性。他形粒状集合体分布,与黄铁矿呈不等粒不规则毗连(照片3)。
  自然金[4]:金黄色反射色,高反射色率,均质性,角粒状,低硬度,表面具擦痕(照片4)。
  2.5.2金矿物特征
  矿石中金多为自然金和银金矿,自然金为粗粒,角砾状,赋存于黄铁矿与石英晶隙间,粒度以中粒为主,次为微粒金,少量粗粒金;形态以板片状、浑园粒状、角粒状为主,少量呈叶片状、麦粒状、枝叉状等。载金矿物主要为黄铁矿,少数为石英、磁黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿等。金多数以裂隙金为主,晶隙金次之,少量包体金。
  2.5.3矿石类型及结构构造
  矿石类型主要为黄铁矿化碎裂岩+石英脉,次为多金属硫化物石英脉型。
  矿石结构主要为碎裂结构、晶粒结构为主;其次为乳浊状结构。
  矿石构造为块状、细脉、网脉状及浸染状构造。
  2.5.4矿石化学成分
  矿石主要化学组份为硅、铝、钙、镁、铁、钛、锰、钾、钠及磷的氧化物,SiO2含量平均49.12%,矿石中达到伴生组分的元素为银、硫,金在矿石中作为主要矿产回收,银、硫可在选矿过程中综合回收(表2)。
  3矿床成因及成矿前景
  3.1矿床成因
  该区金矿床主要赋存于压扭性断裂带内的脆性—张性部位,荆山岩群地层在幔源物质侵入时发生大规模熔融,形成富钾钠的流体向上迁移或不断循环,与围岩发生交代作用,汲取Au等成矿元素形成成矿热液,并沉淀在断裂构造中,同时幔源物质也提供了部分成矿物源[5]。
  综合上述,认为本矿床属中低温热液裂隙充填蚀变岩与多金属硫化物石英脉复合型金矿床[6]。
  3.2成矿规律
  (1)矿脉主要产于二长花岗岩中,在成矿过程中以充填—交代为主,围岩多发生绢英岩化、黄铁矿化、碳酸盐化,局部见有高岭土化、绿泥石化,矿床类型为蚀变岩+石英脉型。
  (2)矿脉严格受断裂构造控制,矿体主要赋存于北北西向断裂蚀变带内,沿断裂带有煌斑岩脉、闪长玢岩脉侵入。
  (3)物探异常推测的极化体与本区矿脉构造线方向基本一致,可利用物探推测极化体成果作为间接找矿标志。
  (4)Au与Ag、Cu、Pb、Zn、As、Bi、Mo等微量元素关系密切,多元素组合异常可作为找矿标志。
  (5)红褐色网脉状、块状铁帽为该区找矿的直接标志。
  3.3成矿前景
  该区毗邻乳山市三甲金矿床,均位于将军石断裂的次级断裂上,两者成矿地质背景一致,矿床成因均为两期热液叠加的中温充填交代含金石英脉型金矿床。根据相似类比理论,矿区与乳山市金青顶金矿[7]、三甲金矿同处于牟乳成矿带(表3),矿区地质特征、矿脉地质特征及成矿规律都有较强的可比性,金青顶金矿开采深度已达-785m,三甲金矿开采深度已达-540m(图4),因此应加强该区深部找矿工作,上刘家矿区应该有较好的成矿前景。
  综上所述,区内的荆山群地层为金矿的形成提供了丰富的物质来源,垛崮山岩体的存在说明了本区具有融熔富集产生岩浆的热液活动,区内极其发育的断裂构造为含矿热液提供了运移通道和富集空间,所以本区具备了金矿形成的所有必要条件[8]。通过工作,区内已经发现了金矿体,提交了资源量,但对7、9号脉深部还没有进行验证,对1、3、8、10号脉还没有进行系统控制,通过进一步工作,认为可以扩大矿床规模,推测该区矿床规模可以达到中到大型。   Geological Features and metallogenic prospects of Shangliujia Gold Deposit in Rushan
  WANG ZhiJun, Qian chundong, Yang kaili
  NO.7 Gold Deteachment of CAPF, Yantai, 264004, Shandong, China
  Abstract:Shangliujia gold deposit, a composite type gold deposits, is located in the south of Muping-Rushan gold ore belt, in Rushan City, Shandong Province, which is medium-low thydrothermal fissure filling of altered rock and quartz vein sulphides. Quartz veins and lamprophyre veins had a close link to mineralization. By the analysis of regional geology, geophysics, geochemistry, and ore veins characteristic feature, the genesis and prospecting criteria were summarized. Through comparative analysis of the adjacent Sanjia and Jinqingding gold deposits, the author holds that vein 7 and 9 in the area have further prospecting space, speculating the deposit scale can reach medium to large.
  Key words:Gold deposit; Geological features; Metallogenic prospects; Shangliujia
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