莱州市寺庄矿区深部金矿床

2024-05-04 14:56

1. 莱州市寺庄矿区深部金矿床

一、地质勘查工作概况
寺庄地区的金矿找矿工作始于20世纪60年代末:1968年,山东省地质局第六地质队(简称“六队”)发现了焦家断裂带寺庄金矿点;1980~1992年,六队开展了寺庄金矿(浅部)普查工作,在沿焦家断裂走向长近2000m、-400m标高以上地段,发现金矿体20个,探求金金属量9581kg(表内+表外)。2002年,六院开展了焦家成矿带深部金矿普查工作,施工了两个孔深分别为900m、800m的钻孔,在-600~-700m标高范围内,圈定了2个单样金品位分别为1.46×10-6、(1.29~1.89)×10-6的金矿化体;2003~2004年六院开展了寺庄矿区深部金矿普查工作,施工了3个钻孔,在-500m以下圈出矿(化)体12个,初步概算资源量27378kg,金平均品位5.68×10-6,平均厚度3.78m。
2005~2006年六院开展了寺庄矿区深部金矿详查工作,并于2006年提交了《山东省莱州市寺庄矿区深部金矿详查报告》。详查工作以机械岩心钻探为主要手段,对寺庄矿区深部金矿床进行系统控制。根据矿体规模并与相邻矿床类比确定:本矿床Ⅰ-1、Ⅲ-1、Ⅲ-2号矿体为第Ⅰ勘查类型,Ⅲ-3、Ⅲ-40、Ⅲ-66、Ⅲ-60、Ⅲ-68、Ⅲ-62号等矿体为第Ⅱ勘查类型,其他矿体为第Ⅲ勘查类型。详查沿用以往工程勘查系统,基线方位15°,勘探线方位105°。在328~256线矿体赋存范围,按120m×100m(走向×斜深)工程距布设钻孔,主矿体探求控制的内蕴经济资源量(332)。深部远景区按(120~240)m×200m(走向×斜深)工程距布设钻孔,探求推断的内蕴经济资源量(333)。共施工了43个钻孔,完成钻探工作量33830.98m。
二、矿区位置及地质概况
寺庄深部详查区位于胶东半岛西北部莱州市境内,南距莱州市27km,隶属莱州市朱桥镇管辖。矿区面积0.75km2。
矿区位于焦家金矿带南段(图4-3),寺庄金矿床西侧,北距焦家村约2.5km。区内地表均被第四纪松散沉积物覆盖,覆盖层厚5~20m。第四系下伏为焦家断裂上盘的新太古界马连庄组合变辉长岩(图4-4),焦家断裂向西倾斜延入本区深部,焦家断裂下盘为侏罗纪玲珑花岗岩,玲珑花岗岩内见有伟晶岩、细晶岩、石英闪长玢岩、闪长玢岩、辉绿玢岩和煌斑岩等脉岩。

图4-3 焦家金矿带地质图

焦家主干断裂是矿区主要控矿断裂,在本区内长约4km,宽80~500m,控制最大延深1140m,平面或剖面上呈舒缓波状延伸。断裂在寺庄以北位于变辉长岩与玲珑花岗岩接触带的内带,在寺庄以南切入玲珑花岗岩中。以272线为界,以北地段走向15°,倾向北西,倾角30°~37°;以南地段走向11°,倾向北西,倾角29°~47°,304线倾角最陡为47°。焦家断裂下盘蚀变花岗岩中,发育与焦家主断裂近平行的一组缓倾裂隙及与主断裂大角度相交至反倾的一组陡倾裂隙两组主要控矿裂隙,反倾裂隙产状为125°∠70°。

图4-4 寺庄金矿床基岩地质图

三、矿体特征
(一)矿体群划分
自以断层泥为标志的焦家断裂主断面以下,构造蚀变带可分为黄铁绢英岩化碎裂岩带(厚1.20~93.00m)、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带(厚2.00~63.00m)、黄铁绢英岩化花岗岩带(厚96.00~496.00m)三个控矿岩性带,三者分别控制了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个矿体群(图4-5)。
Ⅰ号矿体群由11个矿体组成,其资源量占总量的40.73%(Ⅰ-1号为主矿体,其资源量占矿床总量的39.39%),赋存于黄铁绢英岩化碎裂岩带内,以浸染状、细脉浸染状矿化为主,脉状矿化次之,走向2°~30°,倾向北西,倾角21°~41°。
Ⅱ号矿体群由20个矿体组成,其资源量占总量的1.36%。赋存于黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带内,以细脉状矿化为主,团块状次之。走向0°~8°,倾向北西,倾角21°~34°。
Ⅲ号矿体群由134个矿体组成,其资源量占总量的57.91%。赋存于黄铁绢英岩化花岗岩带内,以细脉状、脉状矿化为主。走向342°~28°,倾向北西或南西,倾角23°~47°。
(二)矿体主要特征
1.Ⅰ-1号矿体
资源量占矿床总量的39.39%,由17个钻孔控制,分布于248~280线间的–320~-926m标高范围内,是本次深部勘查新发现的盲矿体(图4-6)。矿体走向长480m(已基本封闭),控制斜深202~1192m(深部尚未封闭),平均斜深772m。赋存于主裂面之下0~36m的黄铁绢英岩化碎裂岩带内。矿体呈似层状,沿走向、倾向均呈舒缓波状展布,分枝复合、膨胀夹缩现象显著(图4-7)。以264线为中心,矿体垂直勘探线向下延伸,无侧伏现象(图4-8)。矿体产状与焦家断裂主裂面一致,走向17°~24°,平均20°;倾向北西,倾角27°~35°,平均31°。

图4-5 寺庄矿区主要勘探线剖面图


图4-6 寺庄深部金矿床Ⅰ-1号矿体垂直纵投影图

单工程矿体厚度1.53~23.82m,平均10.40m,厚度变化系数63%,属于厚度变化稳定型矿体。单工程矿体品位(1.21~5.46)×10-6,平均3.03×10-6,品位沿矿体倾向不均匀变化,高值分布于246线矿体中下部(图4-8)。品位变化系数83%,属有用组分分布均匀型矿体。伴生组分平均品位Ag6.02×10-6,S2.43%,Cu0.021%,Pb0.01%,Zn0.01%,Au与Ag、S品位之间呈正相关关系。
2.Ⅲ-2号矿体
资源储量占矿床总量的17.46%,由13个钻孔控制,分布于264~328线间的-235~-760m标高范围内,走向长905m,斜深85~672m,平均斜深342m。赋存于主裂面之下185~315m黄铁绢英岩化花岗岩带内的黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩中,呈脉状,沿走、倾向呈舒缓波状展布,具分枝复合、膨胀夹缩、尖灭再现特征。矿体走向345°~36°,平均14°;倾向北西,倾角26.54°~45.11°,平均35.06°。单工程厚度1.18~8.58m,平均.46m,厚度变化系数71%,属厚度变化稳定型矿体。单工程矿体品位(1.52~17.20)×10-6,平均7.10×10-6,品位变化系数133%,属有用组分分布较均匀型矿体。伴生组分均品位Ag9.18×10-6,S2.63%,Au与Ag、S品位变化无明显消长关系。

图4-7 寺庄深部金矿床联合中段图

3.Ⅲ-1号矿体
资源储量占矿床总量的11.18%,由16个钻孔控制,分布于264~328线间的-262~-775m标高范围内,走向长904m,斜深100~605m,平均斜深377m。赋存于主裂面之下200~270m的黄铁绢英岩化花岗岩带内,呈脉状,沿走、倾向呈舒缓波状展布,具分枝复合、膨胀夹缩、尖灭再现特征。矿体走向353°~30°,平均走向14.5°;倾向北西,倾角29.85°~44.6°,平均35.65°。
单工程矿体厚度1.16~14.58m,平均3.72m,厚度变化系数112%,属厚度变化较稳定型矿体。单工程矿体品位(1.27~7.32)×10-6,平均3.33×10-6,品位变化系数148%,属有用组分分布较均匀型矿体。伴生组分平均品位Ag7.67×10-6,S1.92×10-6,Au与Ag品位之间呈正相关关系,Au、Ag与S品位之间无消长关系。
4.其他矿体
Ⅲ-3、Ⅲ-40、Ⅲ-66、Ⅲ-60、Ⅲ-62、Ⅲ-68号矿体是区内较大矿体,呈脉状、透镜状,总资源量占矿床资源量的17.98%。分布于-363~-892m标高范围内,矿体走向长352~717m,平均斜深133~200m,平均厚1.25~4.09m;平均走向3°~16°,倾向西,平均倾角30.9°~36.54°。
其他154个矿体呈透镜状、短脉状,赋存于-159~-996m标高间,多数矿体赋存于-300m以下。矿体倾向252°~308°,倾角23°~45°。矿体走向长60~498m,斜深50~426m。这些矿体规模均较小,产状与主矿体平行。多数矿体长度与斜深接近或者斜深大于长度(斜深是长度的2~7倍)。

图4-8 Ⅰ-1号矿体品位等值线水平投影图

(三)深部矿体与浅部矿体对比
资源储量对比:深部探求金金属量44585kg,浅部9581kg(表内+表外),为7.51∶1。
矿体数量对比:深部圈定矿体165个,浅部20个,为9.4∶1。
矿体连接对比:浅部的②号、⑦号矿体即深部的Ⅲ-1和Ⅲ-2号矿体,浅部普查只发现了矿体的矿头部分,当时认为在黄铁绢英岩化花岗带内赋存较大规模矿体的可能性不大,对其没有引起足够重视,经深部勘查工作,均扩展为较大规模矿体。浅部普查在紧靠主裂面的黄铁绢英岩化碎裂岩带(即主蚀变带)内只发现几个小规模矿体,深部勘查在矿区北端发现了隐伏的Ⅰ-1号主矿体。
四、矿石特征
(一)矿石物质成分
矿石矿物主要为银金矿、金银矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿,脉石矿物主要为石英、绢云母、长石、方解石。矿石中有益组分以Au为主,其次为Ag、S。平均金品位4.35×10-6,平均银品位6.24×10-6,平均S品位2.26%。
(二)结构构造
矿石以晶粒状结构为主,其次有碎裂结构、填隙结构、包含结构、交代残余结构、交代假象结构、文象结构和乳滴状结构。
矿石以浸染状、脉状、细脉浸染状、斑点状构造为主,其次有角砾状、交错脉状构造。
(三)矿石类型
浸染状黄铁绢英岩化碎裂岩型:为Ⅰ号矿体群主要矿石类型,主要金属硫化物黄铁矿呈细粒浸染状分布,其平均含量4%~5%。
细脉浸染状黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩型:为Ⅰ号矿体群次要矿石类型、Ⅱ号矿体群主要矿石类型、Ⅲ号矿体群主要矿石类型,以黄铁矿为主的金属硫化物呈细脉状和浸染状分布,含量2%~3%。
脉状、网脉状黄铁绢英岩化花岗岩型:为Ⅲ号矿体群主要矿石类型,以黄铁矿为主的金属硫化物呈脉状、网脉状分布,多构成黄铁矿石英脉、石英黄铁矿脉和黄铁矿脉。
矿床平均S品位2.26%,属低硫型矿石。
五、矿床资源储量
详查圈定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体群共165个矿体,对其中148个矿体进行了资源量估算,其他17个矿体(为米·克/吨值)未进行资源量估算。
估算矿床金资源储量总量(122b+332+333):矿石量11118238t,金属量44585kg(如加上本普查区矿体自然延伸到马塘勘查区的部分资源量,则共计金属量51.83t)。其中,工业矿资源储量:矿石量9674332t,金属量42086kg,平均品位4.35×10-6;低品位矿资源量矿石量1443906t,金属量2499kg,平均品位1.72×10-6。Ⅰ-1号主矿体金属量(图4-9)18168kg。
另外探获伴生银:推断的内蕴经济资源量(333)矿石量9674332t,金属量60.457t,平均品位6.24×10-6;伴生硫:推断的内蕴经济资源量(333)矿石量9674332t,全硫21.8185万t,平均品位2.26%,折合标硫量60.0445万t。
按矿体群估算资源储量:Ⅰ号矿体群金矿资源储量总量矿石量5189358t,金属量18168kg,平均品位3.50×10-6,矿体平均厚度8.70m,占矿床总量的40.73%。Ⅱ号矿体群金矿资源储量总量矿石量247640t,金属量605kg,平均品位2.44×10-6,矿体平均厚度1.92m,占矿床总量的1.36%。Ⅲ号矿体群金矿资源储量总量矿石量5695533t,金属量25830kg,平均品位4.54×10-6,矿体平均厚度2.72m,占矿床总量的57.91%。

莱州市寺庄矿区深部金矿床

2. 山东省莱州市寺庄金矿床

1980~1992年,山东省第六地矿工程勘查院在莱州寺庄矿区开展金矿普查工作,于-400m标高以上圈定出20个矿体,查明金金属量7 052 kg;2002~2006年,在寺庄矿区深部开展了金矿详查工作,不仅在主断裂带中发现了Ⅰ号矿体群内的10 余个隐伏矿体,而且在其之下100~700m的范围内,又圈定了Ⅱ,Ⅲ号矿体群中的百余个隐伏矿体,探明了1处大型金矿床,取得了该金矿带中深部找矿的新突破。
1 成矿地质背景
莱州寺庄矿区位于焦家成矿带南段,区内出露地层为第四系全新统松散沉积物。分布的基岩以主裂面为界,东侧为新元古代震旦期玲珑二长花岗岩,西侧(寺庄以北)为马连庄变辉长岩和(寺庄以南)玲珑二长花岗岩。
矿区内金矿矿化展布和强度受到构造裂隙控制,焦家主断裂及次级的寺庄①,②,③号分支断裂控制了矿体的产出(图1)。焦家主断裂在寺庄矿区内展布长约4km,宽80~500m,延深1140m,平面或剖面上呈舒缓波状延伸,走向325°~15°,倾向NW或SW,倾角30°~45°。
主断裂(寺庄以北)沿马连庄变辉长岩与玲珑二长花岗岩接触带展布,(寺庄以南)发育于玲珑二长花岗岩中;次级的分支断裂及其节理密集带发育于玲珑二长花岗岩中。

图1 莱州市寺庄金矿区地质略图

1—第四系砂质粘土;2—新太古代五台-阜平期变辉长岩;3—新元古代玲珑期二长花岗岩;4—黄铁绢英岩化花岗岩;5—黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩;6—黄铁绢英岩质碎裂岩;7—织英岩化花岗岩;8—钾化花岗岩;9—金矿体;10—主断裂面及产状;11—金矿床位置
2 矿体地质特征
2.1 矿体群特征
金矿化主要分布在主裂面之下,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ号矿体群矿体产状与主裂面一致或大致平行,主矿体具向SW侧伏的特点。
2.1.1 Ⅰ号矿体群
Ⅰ号矿体群由14个矿体组成,其资源量占总量的40.75%(其中Ⅰ-1号主矿体资源量占总量的39.39%)。矿体受主断裂蚀变带控制,分布于矿区254~362线的-926~-240m标高间;走向2°~30°,倾向SW或NW,倾角21°~41°;控制走向长60~480m,控制斜深50~369m,矿体真厚度0.87~23.82m;金品位1.16×10-6~5.46×10-6。矿体呈脉状、短脉状和透镜体状赋存于黄铁绢英岩化碎裂岩带内,以浸染状矿化为主,脉状矿化次之。
2.1.2 Ⅱ号矿体群
Ⅱ号矿体群由28个矿体组成,其资源量占总量的1.36%。矿体受主断裂蚀变带控制,分布于矿区254~362线的-920~-159m标高间,走向0°~8°,倾向W或NW,倾角21°~34°,控制走向长60~210m,控制斜深50~330m,矿体真厚度1.07~5.20m,金品位1.03×10-6~8.00×10-6。矿体呈短脉状、透镜体状赋存于黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带内,以星点状、细脉状矿化为主,团块状矿化次之。
2.1.3 Ⅲ号矿体群
Ⅲ号矿体群由146个矿体组成,其资源量占总量的57.89%(其中Ⅲ-1,Ⅲ-2号主矿体资源量占总量的28.64%)。矿体受主断裂带及次级寺庄①、②和③号分支断裂控制,分布于矿区252~378线的-1003~-235m标高间,走向342°~28°,倾向SW或NW,倾角23°~47°,控制走向长60~905m,控制斜深50~672m,矿体真厚度0.82~16.15m,金品位1.00×10-6~25.48×10-6。矿体呈脉状、短脉状和透镜体状赋存于黄铁绢英岩化花岗岩带内的黄铁绢英岩化花岗岩及黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩中,以脉状矿化为主,星点状、团块状矿化次之。
2.2 主要矿体特征
2.2.1 Ⅰ-1 号矿体
该矿体资源储量占总量的39.39%,分布于248~280线间的-926~-321m标高间;矿体赋存于主裂面之下0~36m的黄铁绢英岩化碎裂岩(局部为黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩)中,呈似层状展布。沿走向及倾向具明显的舒缓波状,具分支复合、膨胀夹缩现象。
矿体产状与主裂面产状一致,走向17°~24°,平均20°,倾向NW,倾角27°~35°,平均倾角31°。工程控制走向长480m,控制斜深202~1192m,平均斜深772m。
单工程矿体厚度为1.53~23.82m,平均10.40m,以10.39~23.82m者居多,占56%,另外,2.82~8.64m者占25%,<2.50m者占19%。从剖面图上看出,矿体沿倾向显示两头矿体厚大、中间薄的变化特点,厚度变化系数63%,属厚度变化稳定型矿体。
单工程金品位为1.21×10-6~5.46×10-6,平均3.03×10-6。其中,2.62×10-6~5.46×10-6者居多,占69%,1.00×10-6~2.5×10-6者占31%;品位沿倾向不均变化,高值分布于264 线中下部,品位变化系数83%,属有用组分分布均匀型矿体。
矿体受成矿前和成矿期构造控制,矿化强度与裂隙发育程度有关。裂隙发育的岩性段金品位相对较高,厚度与品位略具反向相关关系,矿体边界形态较规则。
2.2.2 Ⅲ-2 号矿体
该矿体资源储量占总量的17.46%,分布于264~328线间的-760~-235m标高内。矿体赋存于主裂面之下185~315m处的黄铁绢英岩化花岗岩带内的黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩中。严格受主蚀变带底板产状的控制,沿走向及倾向呈舒缓波状展布,具分支复合、膨胀夹缩和尖灭再现的特征。矿体走向345°~36°,平均14°,倾向SW或NW,倾角26°~45°,平均倾角35°。工程控制走向长905m,控制斜深85~672m,平均斜深342m。
单工程矿体厚度为1.18~8.58m,平均3.46m,以2.41~4.88m者居多,占46%;1.18~1.46m者占38%。自304线沿走向向两侧逐渐变薄,厚度变化系数71%,属厚度变化稳定型矿体。
单工程金品位 1.52×10-6~17.20×10-6,平均 7.10×10-6,2.50×10-6~4.32×10-6占30.77%,>5.00×10-6者占46.15%,品位沿走向不均变化,高值分布于288线和312线,品位变化系数133%。属有用组分分布较均匀型矿体。
矿体受成矿前和成矿期构造控制,矿化强度与裂隙发育程度有关,裂隙发育的岩性段金品位相对较高,矿化具有微间断特征,且厚度与品位具正消长关系,矿体边界形态较规则(图2)。

图2 莱州寺庄金矿区264 号勘探线地质剖面图

Q—第四系砂质粘土;v—变辉长岩;ηγ—二长花岗岩;γJH—黄铁绢英岩化花岗岩;SγJH—黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩;SJH—黄铁绢英岩化碎裂岩;
1—金矿体及编号;2—主要断裂面;3—钻孔位置
3 矿石特征
3.1 矿石物质成分
矿石矿物主要有银金矿、金银矿、黄铁矿、方铅矿和闪锌矿等;脉石矿物主要有石英、绢云母、长石和方解石等。
矿石中有益组分以Au为主;其次为伴生有益组分Ag,S。矿床Ag平均品位5.06×10-6,S平均含量2.26%,可作为伴生有益组分综合回收利用。
3.2 矿石结构构造
矿石结构以晶粒状结构为主,其次有碎裂结构、填隙结构、包含结构、交代残余结构、交代假象结构、文象结构和乳滴状结构等。
矿石构造以浸染状、脉状、细脉浸染状以及斑点状构造为主,次为角砾状及交错脉状构造。
3.3 矿石类型
3.3.1 自然类型
根据矿山开采资料,矿石氧化带深度为35~40m,混合带深度至-15m,中深部矿体的埋深在-1000~-300m,矿石自然类型为原生矿石。根据矿石矿物成分、结构构造、蚀变碎裂程度等因素,将原生矿石划分为3种类型。浸染状黄铁绢英岩化碎裂岩型矿石,为Ⅰ号矿体群矿体的主要类型;细脉浸染状黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩型矿石,为Ⅱ号矿体群矿体的主要类型,也是Ⅲ号矿体群多数矿体的主要类型;细脉网脉状黄铁绢英岩化花岗岩型矿石,为Ⅲ号矿体群矿体的次要类型。
3.3.2 矿石工业类型
矿石中As(0.002 1%)等有害元素含量低,硫含量为2.26%,矿石属低硫型金矿石。
3.4 金、银矿物特征
3.4.1 金矿物
金矿物以晶隙金(49.87%),裂隙金(42.81%)为主,少量包体金;金矿物以微细粒金为主(66.67%),细粒金次之(32.79%),中粒金少量;金矿物形态以角粒状为主(26.29%),麦粒状(16.80%)、枝杈状(15.99%)、长角粒状(13.01%)、浑圆粒状(13.01%)次之,尖角粒状、针状、片状少量。
矿石中的金矿物属金银系列矿物,以银金矿为主,次为金银矿。金矿物的最高成色为776,最低成色为295,平均成色为532.25。寺庄金矿床金成色(平均532.25)以中低成色为主,较相邻的焦家金矿床金成色(平均670.07)偏低。
3.4.2 银矿物
银矿物主要为金银矿,以微粒级为主,占80.85%;其次是细粒级,占12.77%;中粗粒级少量。金银矿形态以粒状为主,占76.6%,其次为角砾状及枝杈状金银矿,少量脉状和柱状金银矿。金银矿以赋存分布在石英晶隙中为主,占55.32%;其次为分布在石英晶隙中的金银矿(占19.15%)及产于方铅矿晶隙中(占8.51%);少量呈其他银矿物形态产出的有碲银矿、六方碲银矿等。碲银矿常与方铅矿连晶包裹在黄铁矿中,有时与银金矿、方铅矿和方解石连晶嵌布在黄铁矿晶隙中占4.26%。
4 成矿作用及矿床成因
4.1 成矿作用
根据控矿构造、热液与金的成矿关系,将热液成矿期划分为4个阶段:黄铁矿-石英阶段、金-石英-黄铁矿阶段、金-石英-多金属硫化物阶段、石英-碳酸盐阶段。寺庄金矿床热液活动具有多阶段性和叠加性,系断裂构造的阶段性发育和成矿热液脉动性活动的结果。金主成矿期的热液活动从早到晚期,矿液的化学成分及其物化条件不断发生变化,晶出的矿物组合由简单→复杂→简单,金含量由少→多→少,呈规律性变化。
4.2 矿床成因
矿床在成矿时间和空间上表现为有序性和成套性,金矿的成矿与构造关系密切,焦家主断裂是本区NNE向构造体系的组成部分,在宏观上穿切中生代燕山早期郭家岭超单元上庄单元巨斑状中粒花岗闪长岩,而郭家岭超单元上庄单元巨斑状中粒花岗闪长岩的形成时代为早白垩纪(同位素年龄126~130 Ma),说明控矿断裂的形成时代应晚于上庄单元的形成时代。综合同位素测定结果,笔者认为矿床的成矿时代为114~125 Ma。
寺庄金矿床的成矿,经历了一个复杂而漫长的演化过程,其成矿物质主要来源于围岩,热液的水源主要是大气降水和岩浆水,热源是1.50~800 Ma形成的岩体和岩脉。矿床成因类型属深融浅成岩浆中温热液型金矿床。
5 矿化富集特点与找矿前景分析
5.1 矿化富集特点
5.1.1 成矿前断层泥阻挡作用有利于矿化富集
在控矿断裂面附近,常有一层厚度不等的断层泥,具有结构致密和渗透性差的特点,含矿热液不易向上逸散。因此,在断层泥下盘的破碎岩带(韧性和脆性剪切带)形成有利成矿热液运移、聚集场所,大部分工业矿体发育在主断裂下盘。
5.1.2 矿化富集受构造蚀变岩带的控制
断裂蚀变带主裂面以下的黄铁绢英岩化碎裂岩带和黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带,是构造活动强烈部位,岩石破碎程度高,裂隙发育,孔隙度大,有利于矿液的渗透、扩散和交代,萃取围岩中更多的矿质,随热液向成矿期构造迁移、沉淀。因此,该部位蚀变作用强,矿化富集程度高,是矿床主要矿体赋存部位。
5.1.3 节理裂隙带的控矿作用
焦家断裂带的下盘,节理裂隙较发育,对脉状、细脉网脉状矿体起定位作用。控矿裂隙多为张性或张扭性,倾向与主构造一致(有时相反),倾角较陡。寺庄金矿床的Ⅲ号脉体群就赋存在这种形式的节理裂隙密集带中。
5.1.4 成矿阶段叠加部位易形成富矿体
矿床是在热液蚀变的基础上经多阶段矿化作用形成的,各成矿阶段发育程度和矿化强度不同。第Ⅰ(黄铁矿-石英阶段)和第Ⅳ(石英-方解石阶段)阶段金矿化较差,一般不能单独形成工业矿体。第Ⅱ和第Ⅲ成矿阶段(石英-黄铁矿和石英-多金属硫化物阶段)金矿化明显,二者叠加部位易形成工业矿体。
5.2 找矿前景
矿区勘查评价成果表明,莱州寺庄金矿是一个大型易采易选的低硫金矿床,根据矿床的控矿地质条件、控矿赋矿规律,并结合焦家成矿带近期的地质科研成果,笔者认为寺庄矿区深部具有良好的找矿前景和巨大的找矿潜力。
1)矿床主要矿体之一的Ⅰ-1号矿体,浅部沿走向已封闭,但深部沿走向及倾向仍未封闭,最深的钻孔仍见到厚19.15m,金品位2.62×10-6的厚而稳定的矿体,工程控矿标高-875m,Ⅰ-1矿体深部仍具有巨大的资源潜力。
2)产于黄铁绢英岩化花岗岩带的Ⅲ号矿体群,矿体埋藏较深(最深-1003m标高)且数量多,由于受施工条件、设备能力的限制,对多数矿体的工程控制不足,但基本上掌握矿体地质特征、规模。焦家主断裂及其寺庄分支①,②,③号支断裂的复合部位,出现较明显的黄铜矿化,它与黄铁矿、铅锌矿叠加后,见到了数个较大的矿体(品位>5×10-6,真厚度>6m)。通过后续地质勘查,Ⅲ号矿体群仍有良好的找矿前景。
参考文献
杨之利,张旭,姜洪利.2007.山东省莱州市寺庄金矿床地质特征.山东国土资源,23(5):6~10
(葛良胜编写)

3. 莱州市马塘矿区深部金矿床

一、地质勘查工作概况
马塘金矿是1967年勘探焦家金矿时发现的,并施工了部分钻孔。1971年,山东地质六队编写了《山东省掖县焦家金矿区详细勘探地质报告》,提交了D级金储量3713.84kg。1980~1984年,地质六队对马塘金矿区进行了普查和详查评价,于1984年底完成了《山东省掖县马塘金矿区2号矿体详查地质报告》,提交B+C+D级金储量11136.99kg(含1971年提交的金矿储量)。在编写2号矿体详查报告的同时及其后,六队继续对马塘金矿区1号矿体进行详查工作,于1986年底完成了《山东省掖县马塘金矿区1号矿体详细普查地质报告》,提交C+D级金储量5488kg。马塘矿区累计提交浅部金矿储量16624.99kg。
2005~2006年,山东地质六院开展寺庄矿区深部金矿详查时,于本区内施工了2个钻孔,发现了深部金矿。2007~2008年,六院开展了马塘矿区深部金矿普查(后期改称为朱郭李家矿区),2009年转入详查工作(未提交普查报告)。2009年12月提交了《山东省莱州市朱郭李家矿区金矿详查报告》。详查工作以机械岩心钻探为主要手段,对马塘矿区深部金矿床进行系统控制。根据矿体规模并与相邻矿床类比确定:本矿床Ⅰ-1、Ⅰ-12、Ⅱ-1、Ⅲ-1、Ⅲ-2号矿体为第Ⅰ勘查类型,Ⅲ-3、Ⅲ-10、Ⅲ-145、Ⅲ-151等矿体为第Ⅱ勘查类型,其他矿体为第Ⅲ勘查类型。详查沿用以往工程勘查系统:200'线以南,基线方位15°,勘探线方位285°;208线以北,基线方位30°,勘探线方位300°。在208'~264线矿体赋存范围,按120m×100m(走向×斜深)工程距布设钻孔,主矿体探求控制的内蕴经济资源量(332)。深部远景区按(120~240)m×200m(走向×斜深)工程距布设钻孔,探求推断的内蕴经济资源量(333)。深部普查和详查工作共施工了57个钻孔,完成钻探工作量45307.48m。
二、矿区位置及地质概况
马塘深部详查区位于胶东半岛西北部莱州市境内,正在开采的马塘金矿西侧,其北部和南部分别与焦家金矿床和寺庄金矿床相邻。南距莱州市28km,隶属莱州市金城镇和朱桥镇管辖。矿区总面积2.28km2。
矿区位于焦家金矿带南段(图4-3)。区内地表均被第四纪松散沉积物覆盖,覆盖层厚0.5~22m,一般3~8m。第四系下伏为焦家断裂上盘的新太古代马连庄组合变辉长岩(图4-19)。焦家断裂向西倾斜延入本区深部,焦家断裂下盘为侏罗纪玲珑花岗岩,玲珑花岗岩内见有伟晶岩、石英闪长玢岩、闪长玢岩、辉绿玢岩和煌斑岩等脉岩。
焦家主干断裂是矿区主要控矿断裂。断裂纵贯全区,宽140~400m,延深(工程控制最大斜深)1730m。总体走向20°,倾向北西,倾角较缓,一般22°~40°,近地表的浅部较陡,60°~70°,平面和剖面上均呈舒缓波状延伸。176线以北-400m标高以上沿马连庄变辉长岩与玲珑二长花岗岩接触带展布,-400m标高以下地段发育于玲珑二长花岗岩中;176线以南沿马连庄变辉长岩与玲珑二长花岗岩接触带展布。断裂中心发育有连续稳定的主裂面,主裂面以灰黑色断层泥(厚2~40cm)为标志。构造岩十分发育,按其碎裂程度,由内向外划为三个岩带,即内部的糜棱岩和碎裂岩带,局部缺失,厚0.00~44.70m,平均11.33m;中间的花岗质碎裂岩带,厚10.80~217.54m,平均74.14m;外部的绢英岩化花岗岩带,厚7.35~420.80m,平均130.44m。各岩带之间多呈渐变过渡关系,局部界限较清晰。
矿区内还发育有北东向和北西向成矿后断裂,主要叠加于北东向成矿断裂及北西向张扭性断裂之上。北东向矿后断裂以白色断层泥为显著标志,位于二长花岗岩与变辉长岩接触带中、早期灰色断层泥的上部,厚0.2~0.5m,厚度连续而稳定。该断裂沿倾向切割矿体,而使矿体局部受到破坏,但错距不大,对矿体影响较小。北西向矿后断裂是北东向矿后断裂的配套构造,主要控制了煌斑岩脉,对矿体有错移,错距小、破坏作用也较小。
三、矿体特征
(一)矿体群划分
矿区共圈定三个矿体群。将紧靠主裂面之下(局部之上)的黄铁绢英岩化碎裂岩带内控制的矿体划为Ⅰ号矿体群,其内圈定矿体8个,编号为Ⅰ-1、Ⅰ-12至Ⅰ-18。

图4-19 马塘矿区基岩地质图

黄铁绢英岩化碎裂岩带之下的黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带内控制的矿体划为Ⅱ号矿体群,其内圈定矿体10个,编号为Ⅱ-1、Ⅱ-5、Ⅱ-21至Ⅱ-28。对其中8个矿体进行了资源量估算。Ⅱ-1号矿体为区内主矿体,其资源量占勘查区总量的70.06%。
将黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带之下的黄铁绢英岩化花岗岩带内控制的矿体划为Ⅲ号矿体群,其内圈定矿体12个,编号为Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅲ-3、Ⅲ-7、Ⅲ-8、Ⅲ-10、Ⅲ-12、Ⅲ-17、Ⅲ-19、Ⅲ-24、Ⅲ-135、Ⅲ-179。
(二)矿体主要特征
1.Ⅱ-1号主矿体
(1)矿体基本特征
Ⅱ-1号主矿体分布于主裂面之下黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩内,局部延入黄铁绢英岩化花岗岩内,分布于208~264线、-550~-990m标高范围内。矿体由31个钻孔控制。最大走向长1240m,平均766m,最大倾斜长670m,平均435m,本次深部勘查区内最大倾斜长600m。最大控制垂深510m,最低见矿工程标高为-990m。
矿体呈大脉状、脉状,分枝复合、膨胀夹缩特点明显。矿体产状与主裂面基本一致,走向20°,倾向北西,倾角在16°~41°之间变化,平均倾角约30°(图4-20~图4-23)。
矿体沿走向向南北两侧已基本尖灭,向浅部已尖灭,向深部延出本区,沿走向长1240m范围内向深部沿斜深方向仍具延续趋势。
(2)矿体厚度及变化
Ⅱ-1号矿体单工程厚1.28~76.72m,平均23.06m,厚度变化系数101%,属厚度较稳定型矿体。从厚度等值线图(图4-24)可以看出,厚度大于25m的等值线所圈定的范围位于204'~228线(走向长约360m)、-600m至-800m标高(倾斜长420m)范围内,走向长与倾斜长之比为1∶1.17,从形态上看呈“Z”字形分布。
对31个见矿钻孔的矿体厚度频率进行了统计,1~5m厚的占35.48%,5~20m厚的占22.58%,20~40m厚的占25.81%,大于60m厚的占16.13%;10~40m厚的占48.39%,1~40m厚的占83.87%。从厚度频率上看,Ⅱ-1号矿体属厚度较大矿体。
(3)矿体品位及变化
矿体单工程品位(1.01~10.89)×10-6,特高品位处理前的平均品位为3.90×10-6,处理后的平均品位为3.82×10-6,特高品位处理前、后的品位变化系数分别为138%和121%,属有用组分分布较均匀型矿体。
圈入矿体的样品共517件,在(1.00~52.40)×10-6范围内变化。经统计计算,低于2.00×10-6的样品频率为46.42%,(2.00~6.00)×10-6的样品频率为35.40%,(8.00~18.00)×10-6的样品频率为15.08%,(18.00~28.00)×10-6的样品频率为2.33%,大于30.00×10-6的样品频率为0.77%;(1.00~6.00)×10-6的样品频率为81.82%。可以看出,矿体以较低品位矿石为主,这与其平均品位3.96×10-6是相符的。从图4-25可以看出,随着距主裂面的由近到远,样品品位基本上呈由高到低的变化趋势,这与主裂面对矿化的阻隔作用有关;高品位样品多分布在208'~224号勘探线矿体厚度较大部位。
2.Ⅰ-12号矿体
Ⅰ-12号矿体紧靠主裂面分布,受黄铁绢英岩化碎裂岩带控制,局部向下延入黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带内。矿体与浅部马塘1号主矿体相连,即现Ⅰ-12号矿体为马塘1号矿体延伸部分。矿体由14个钻孔(勘查范围内)控制。最大走向长976m,平均900m;包括中浅部最大倾斜长2360m,平均1452m,本次工作区内最大倾斜长1040m。
最大控制垂深450m,最低见矿工程标高为-950m。矿体呈似层状、大脉状,具分枝复合、膨胀夹缩等特点,产状与主裂面基本一致,走向18°,倾向北西,倾角在25°~36°间变化,平均倾角约29°。
矿体单工程厚1.46~15.19m,平均4.68m,厚度变化系数70%,属厚度稳定型矿体。对19个见矿钻孔(区内14个)的矿体厚度频率进行了统计,1~8m厚的占89.47%,大于8m厚的占10.52%。从厚度频率上看,Ⅰ-12号矿体属厚度中等矿体。
单工程品位(1.12~7.55)×10-6,特高品位处理前的平均品位为3.47×10-6,处理后的平均品位为2.69×10-6,特高品位处理前、后的品位变化系数分别为206%(属有用组分分布不均匀型矿体)和101%(属有用组分分布较均匀型矿体)。矿体向两侧已基本尖灭,向深部延出工作区并仍具延续趋势,但矿体品位较低。

图4-20马塘矿区深部矿床联合剖面图


图4 - 21 208'勘探线剖面图


图4 - 22 256 勘探线剖面图


图4-23 马塘矿区深部矿床联合中段图


图4-24 Ⅱ-1号矿体厚度等值线图

圈入矿体的样品共89件,品位在(1.00~56.25)×10-6范围内变化。经统计计算,低于4.00×10-6的样品频率为83.15%,(4.00~6.00)×10-6的样品频率为7.86%,低于6.00×10-6的样品频率为91.01%,高于8×10-6的样品频率为8.99%。可以看出,矿体以较低品位矿石为主,这与其平均品位2.21×10-6是相符的。
(三)其他矿体特征
其他矿体呈透镜状、薄饼状,个别呈脉状,绝大多数矿体赋存于-260~-970m标高间,矿体倾向286°~309°,倾角21°~41°。其中Ⅰ-1号矿体总长达600m,斜深1296m;其余矿体长60~600m,斜深50~450m,这些矿体规模均较小,产状与主矿体基本平行。
(四)马塘矿区深部矿床主要矿体与邻近矿床矿体的关系
马塘矿区深部矿床Ⅱ-1、Ⅰ-1号等矿体沿走向分别与寺庄矿区深部矿床的Ⅱ-1、Ⅰ-1号矿体相连接,构成同一矿体;Ⅰ-12号矿体向浅部延伸分为两枝,其北枝与马塘矿区浅部①号矿体相连,南枝与浅部②号矿体相连。对Ⅰ-12号矿体与浅部矿体比较发现,深部矿体较浅部矿体产状缓、规模大、品位低。
矿体产状对比:浅部①号矿体平均倾角33°,②号矿体平均倾角37°;深部Ⅰ-12号矿体平均倾角29°。

图4-25 Ⅱ-1号矿体品位等值线图

矿体规模对比:①号矿体地表长120m,-300m水平最大长230m,斜深950m;②号矿体地表长155m,-200m水平最大长240m,斜深660m;Ⅰ-12号矿体平均长900m,最大倾斜长1040m。
矿体厚度对比:①号矿体平均厚度1.81m,厚度变化系数56.6%。②号矿体平均厚度2.80m,厚度变化系数56.03%;Ⅰ-12号矿体平均厚度4.68m,厚度变化系数70%,深部矿体厚度变化较浅部矿体大。
矿体品位对比:浅部①号矿体平均品位4.06×10-6,品位变化系数46.83%;②号矿体平均品位9.35×10-6,品位变化系数46.83%;深部矿体平均品位3.74×10-6,品位变化系数73.27%;Ⅰ-12号矿体平均品位2.69×10-6,品位变化系数101%。由浅部矿体至深部矿体品位变化增大。
四、矿石特征
(一)矿石物质成分
矿石矿物成分由金属矿物、非金属矿物和表生矿物组成,其中金属矿物主要有银金矿、黄铁矿等;非金属矿物主要有石英、绢云母、长石等;表生矿物主要有褐铁矿等。
矿石矿物按生成关系可划分为三个矿物共生组合:原生残留矿物———斜长石、钾长石及石英等;蚀变矿物———绢云母、微粒石英、钾长石、碳酸盐类、绿泥石及黄铁矿等;热液矿物———黄铁矿、石英、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、绢云母及银金矿等。
矿石中有益组分以金为主,其次为伴生有益组分银、硫。矿床平均金品位3.43×10-6,平均银品位6.58×10-6,硫平均品位2.01%,银、硫可作为伴生有益组分综合回收利用。其他有益组分达不到综合利用标准。
(二)结构构造
常见的矿石结构以晶粒状结构为主,其次有碎裂结构、填隙结构、包含结构、交代残余结构、交代假象结构、文象结构和乳滴状结构等。
矿石的构造主要有细脉浸染状构造、细脉状或网脉状构造以及斑点状构造,其次为角砾状及交错脉状构造。
(三)矿石类型
矿体均位于-280m标高以下,矿石自然类型全部为原生矿石。依据矿石物质成分、结构构造、矿物组合特征、蚀变碎裂程度等因素,将原生矿石划分为三种:细粒浸染状黄铁绢英岩化碎裂岩型,对Ⅰ-1及Ⅰ-12号矿体进行了统计,该矿石类型金资源量占资源总量的18.33%;浸染状-细脉状-脉状黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩型,对Ⅱ-1号主矿体矿石类型统计结果表明,该类型所占比例为70.18%;细脉-网脉状、脉状黄铁绢英岩化花岗岩型,统计结果表明,该类矿石占总量的11.49%左右。
矿石中的金主要以银金矿、金银矿和自然金等独立矿物形式赋存于金属硫化物中,少量赋存于脉石矿物中。通过矿石组合分析,其平均含硫量为2.05%,矿石工业类型属低硫型金矿石。

图4-26 马塘矿区深部Ⅱ-1号主矿体资源储量估算水平投影图

五、矿床资源量
本矿区共划分3个矿体群,圈定矿体73个,对其中65个矿体进行了资源储量估算,其余8个矿体为单工程控制的米·克/吨值矿体,未估算资源储量。
-280~-970m标高范围内估算矿床金资源量总量(332+333):矿石量37485460t,金属量126327kg。其中,工业矿资源量:矿石量30175681t,金属量115159kg,平均品位3.82×10-6;低品位矿资源量矿石量7309779t,金属量11168㎏,平均品位1.53×10-6。Ⅱ-1号主矿体金属量88512kg(图4-26),占矿床总量的70%。Ⅰ-1号矿体是寺庄深部Ⅰ-1号矿体的延伸部分(图4-27)。

图4-27 马塘矿区深部Ⅰ-1号矿体资源量估算水平投影图

另外,探获伴生银:推断的内蕴经济资源量(333)矿石量30175681t,金属量197.77t,平均品位6.56×10-6;伴生硫:推断的内蕴经济资源量(333)矿石量30175681t,全硫62万t,平均品位2.05%,折合标硫量174.2万t。

莱州市马塘矿区深部金矿床

4. 莱州市焦家金矿床

该矿床位于莱州市NE30km,发现于1967年,1972年提交地质勘探报告,1980年建矿投产,1994年编写总结地质报告。
(一)区域地质背景
焦家金矿床的大地构造位置处于郯庐深大断裂带的东侧、胶北断隆的北部边缘,属于华北板块东延部分滨太平洋构造-岩浆岩带的内侧。赋矿构造为断裂破碎蚀变带,与其有关的为太古宙TTG岩系的残留包体,主要为新元古代玲珑超单元的二长花岗岩和燕山早期的郭家岭超单元的斑状花岗闪长岩。
1.变质岩系
太古宙TTG岩系呈包体残留于震旦期玲珑超单元的黑云母二长花岗岩之内。主要岩性为片麻状英云闪长岩及变辉长岩。属角闪岩相变质。金的丰度值较高,变异系数大。
除此而外,尚有第四系地层分布。在第四系河谷底部的砂砾层中有砂金分布。
2.构造
以断裂为主,按走向方位分为NNE-NE向、NW 向两组,前者是控矿构造,后者对金的成矿也有一定的控制意义(图5-3)。

图5-3 焦家成矿带地质构造略图

1.第四系;2.栖霞超单元;3.玲珑超单元;4.郭家岭超单元;5.闪长玢岩;6.地质界线;7.压扭性断层;8.张扭性断层;9.挤压碎裂岩带;10.岩体产状及流动方向;11.矿体;12.剖面位置及编号
(1)NNE-NE向断裂:此组断裂包括焦家主干断裂和望儿山分支断裂以及两断裂之间的更次一级的侯家断裂和鲍李断裂等。
焦家主干断裂:是龙口-莱州断裂的一段,焦家主干断裂是矿区Ⅰ级控矿断裂,纵贯全区,在矿区内长1900m,宽100~300m,延深(工程控制最大斜深)925m,平面形态略呈纺锤形。走向NE10°~30°,倾向NW,倾角较缓,一般35°~45°,局部较陡近60°~70°。
望儿山分支断裂:位于矿区东南部,是矿区Ⅱ级控矿断裂,矿区内长1.8km,宽30~100m,斜深800余米。该断裂倾向NW,倾角63°,在剖面上与主干断裂构成“入”字型。侯家及鲍李断裂为矿区Ⅲ级断裂,主要由碎裂岩组成。
(2)NW向断裂:是长期活动的一组重要断裂构造,特别是NW 向成矿断裂的发现,为区域找矿提供了重要的方向和依据。发现于焦家矿区的小杨家、红布、侯家等地,位于焦家主干断裂与望儿山分支断裂之间,推测为主、支断裂的派生构造。断裂长500余米,宽10~30m,延深200余米,深部汇入河西、望儿山断裂内。走向310°~320°,倾向NE,倾角40°。
成矿后NW向断裂,是成矿后NE向断裂的配套构造,对煌斑岩脉起控制作用,对矿体有错移,但错距不大,为几厘米至几十厘米。
断裂构造应力场分析表明,成矿前后,矿区经历了挤压→引张→挤压的过程。
3.岩浆岩
主要为玲珑超单元的黑云母二长花岗岩和郭家岭超单元的斑状花岗闪长岩及其派生的脉岩。
(1)新元古代震旦期玲珑超单元黑云母二长花岗岩,呈岩基展布于矿区北部和东部,在矿区内称磨山岩体(属崔召单元)。岩石浅灰色,中粒花岗结构,主要由斜长石(30%~35%)、微斜长石(20%~50%)、石英(20%~25%)和黑云母(3%~6%)组成。
(2)中生代燕山早期郭家岭超单元斑状花岗闪长岩(上庄单元):出露于矿区东北部的小杨家、上庄一带。呈岩珠产出,出露面积1.2km2,岩体发育两个相带:中部带为大斑花岗闪长岩;边部带为无斑或小斑花岗闪长岩。岩石肉红色,斑状结构,块状构造。主要矿物组合:微斜长石(20%)、斜长石(40%~45%)、石英(20%)、黑云母(3%~10%)、角闪石(0.5%~5%)。
(3)脉岩:主要有伟晶岩、细晶岩、煌斑岩、闪长玢岩和辉绿玢岩。
(二)矿床地质
1.破碎蚀变岩带一般的地质特征
焦家主干断裂的构造破碎带形成的蚀变岩带,位于玲珑超单元的黑云二长花岗岩和太古宙TTG岩系接触带上,由于岩石物理性质的差异,破碎蚀变岩带偏向玲珑超单元一侧最发育。走向NE30°,倾向NW,倾角25°~50°,一般厚度70~250m,倾向延深有增大趋势。
破碎蚀变岩带的矿化与蚀变特征见表5-4。
蚀变岩与构造岩对应,蚀变强度以主裂面为界向两侧逐渐减弱。矿化与蚀变有一定关系,但主要受成矿期断裂、裂隙及节理的控制,主矿体在主裂面下盘。
表5-4 围岩蚀变及矿化特征表


2.矿体地质特征
矿体赋存于焦家主干断裂的破碎蚀变岩带中。工作范围内依据金品位,共圈定两个矿体、一个矿体群。Ⅰ号矿体规模最大,紧靠主裂面分布,该矿体下盘依次为Ⅱ号矿体和Ⅲ号矿体群(图5-4)。

图5-4 焦家金矿床矿体平面分布略图

1.栖霞超单元;2.玲珑超单元;3.破碎蚀变岩带及主断裂面;4.金矿体及编号
Ⅰ、Ⅱ号矿体产状与破碎蚀变岩带产状基本一致,走向NE30°,倾向NW,倾角25°~50°,矿体沿走向和倾向均呈舒缓波状延伸,有明显的分支、复合、膨缩和尖灭再现特征。矿体一般长几百米至上千米,厚1~10m,金品位(5.89~25.20)×10-6。
Ⅲ号矿体群由100多个规模不大的脉状矿体组成。集中分布于破碎蚀变带的肥大部位。矿体大部分倾向SE,倾角70°~85°,在平面上与Ⅰ、Ⅱ号矿体大致平行展布,在剖面上呈“入”字型有规律地排列。单个矿体一般长几十米至上百米,最大倾斜延深100余米。
其平面展布见图5-5、断面联系见图5-6、96号勘探线、112号勘探线地质剖面图见图5-7。这些图均表现了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体在平面、剖面、空间的特征。
3.矿石矿物成分及主要载金矿物特征
矿石中原生和氧化矿物50余种,按相对含量列于表5-5中。主要载金矿物有黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、褐铁矿、石英和绢云母。

图5-5 焦家金矿床平面略图


图5-6 焦家矿区矿体断面联系图

1.变辉长岩;2.弱片麻状二长花岗岩;3.绢英岩化斜长角闪岩质碎裂岩;4.绢英岩化碎裂状花岗岩;5.黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩;6.矿化带;7.断层;8.矿体及编号

图5-7 焦家金矿床地质剖面图

表5-5 矿石矿物成分表


下面将主要载金矿物特征表述如下:
(1)黄铁矿:是矿石中主要金属矿物,多呈浅黄色,强金属光泽,自形晶粒状、半自形晶粒状及不规则状。以稀疏或稠密浸染于脉石中或呈细脉充填于裂隙中。一般富含黄铁矿的矿石,金品位相应也高(图5-8)。黄铁矿的粒度0.01~4mm,晶胞参数a0值(0.5418~0.5420)nm。黄铁矿中S、Fe含量均低于标准值。Au在黄铁矿中的含量一般(16.5~526.79)×10-6,Au/Ag比值为0.74~1.87,Co/Ni比值0.65。

图5-8 焦家式金矿矿石自然类型素描图

a 浸染状与稠密浸染状矿石:细粒黄铁矿(Py)焦合体比较均匀地散布于黄铁绢英岩质糜棱岩或角砾岩中;b.细脉、网脉状矿石:黄铁矿与含石英多金属细脉沿黄铁绢英岩化花岗岩中的裂隙分布
由于物化条件的变化,导致各成矿阶段和不同世代的黄铁矿的物性差异,如第二成矿阶段的黄铁矿,多为不规则碎块状,少数为立方体,浅黄色,强金属光泽,具裂纹,粒度较粗者与石英成脉状集合体,密度5.0079g/cm3。第三成矿阶段的黄铁矿可分为两个世代,第一世代的黄铁矿以五角十二面体和细粒状为主,少量碎块状,灰黄色,光泽暗,常与黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等一起呈细脉、网脉状分布。密度4.9693g/cm3。第二世代黄铁矿以八面体、五角十二面体为主,部分细粒状,少量立方体,常见与闪锌矿、方铅矿一起成细脉状分布。
综上所述并结合其他特征,矿床内主要载金黄铁矿有两种:一种是结构不紧密,裂纹发育(裂纹越发育含金越高),硬度1048.0kg/mm2;一种是不规则细粒状或呈五角十二面体、八面体的黄铁矿,常与方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等成集合体产出。密度4.9354 g/cm3,硬度683.6 g/mm2。
(2)黄铜矿:黄铜色,他形粒状,少数不规则状,沿早期黄铁矿、石英裂隙分布,在粗大的黄铜矿中可见包体金。有的黄铜矿单独或与方铅矿、闪锌矿连晶浸染于脉石中,少数呈乳滴状嵌布于闪锌矿中。粒度0.003~3mm,晶胞参数a0=0.5289nm。黄铜矿中Fe、Cu、S的含量均比理论值低。金含量较高,最高达0.059%。
(3)闪锌矿:黑褐色或黄褐色,不规则尖棱角状,单独或与黄铁矿、方铅矿、黄铜矿连晶浸染于脉石中。粒度0.01~0.5mm,密度4.0695 g/cm3,晶胞参数a0=0.5419nm。闪锌矿中金含量变化较大,不稳定。
(4)方铅矿:是矿石中较为常见的矿物,铅灰色,多呈脉状填充在黄铁矿裂隙中,这种脉状方铅矿常与粒状或脉状金连生。它形粒状的方铅矿单独或与闪锌矿、黄铜矿连晶浸染于脉石中。粒度0.003~0.2mm,密度7.6199 g/cm3,晶胞参数a0=0.5939nm。
(5)褐铁矿:常见沿黄铁矿边缘和裂隙交代形成假象褐铁矿,金粒残留在褐铁矿中,有的局部交代形成黄铁矿的褐铁矿薄膜,褐铁矿的多少,反映矿石的氧化程度。粒度0.005~0.4mm,扫描电镜分析,平均含Fe 57.53%、Si 2.86%、S 0.51%。
(6)石英:初步划分为六种类型,但只有三种类型为含金石英。含金石英的颜色为灰白色、灰色,烟灰色,密度2.6359~2.6414 g/cm3,晶胞参数a0=(0.4911~0.4913)nm,其热发光均具双峰型,其发光系数I峰为(50~24.7)×10-10Lm,Ⅱ峰为(12~31.3)×10-10Lm。其含金量变化在(0.2~1.024)×10-6的范围内,金含量高的矿石,Cu、Pb、Zn、As等的含量也高。
(7)绢云母:多呈细小鳞片状集合体,浅黄及黄绿色,丝绢光泽,在绢云母鳞片中,赋存有细粒或微粒金。
4.金矿物赋存状态及标型特征
(1)金矿物赋存状态:金是以独立矿物存在的显微金为主,其赋存状态有晶隙金、裂隙金和包体金。
(2)金矿物标型特征:矿床中金矿物主要是银金矿。银金矿中金的平均含量69.66%;银的平均含量28.43%。
(3)一般物理性质及晶胞参数:银金矿为亮金黄色,密度14.9339g/cm3,硬度77.6kg/mm2,反射率高,晶胞参数a0=0.4078nm。
(4)形态及粒度:银金矿的形态较复杂,粒状为主,占79.21%,其次为脉状、枝叉状、粒状、网脉状及片状等。有少量自形晶,主要晶形有立方体{100}、八面体{111}、菱形十二面体{110}。在片状金的晶面上,见有清晰的生长阶梯,阶梯高度为0.2~0.5μm。银金矿的粒度大小相差悬殊,最大>1.04mm,最小<0.002mm,多数在0.01~0.037mm之间。
(5)金的成色及微量元素:金的成色集中于600~800之间,属中等成色。银金矿物成色的高低与成矿阶段和银金矿中微量元素含量有关,早期成矿阶段的金成色较高,晚期成色偏低;金矿物中微量元素含量高的成色低,含量低的成色高。银金矿中除Au、Ag外,还有Cu、Pb、Zn、Fe、S、Co、Ni、As、Sb、Se、Bi、Hg、Cr等多种微量元素,这些微量元素呈类质同象进入金的晶格,或是呈机械混入物分布在金矿物中。
(6)金在金矿物中的分布:对银金矿颗粒进行电子探针测定,结果表明,银金矿由内部到边部,Au含量由高变低;而Ag含量则由低到高,反映出明显的“银壳”结构。
(三)围岩蚀变
1.蚀变类型
焦家金矿床的围岩蚀变广泛发育,按蚀变作用的先后,大致分为三个阶段,成矿先期是钾长石化、钠长石化和红化(赤铁矿化);成矿期中为黄铁绢英岩化、硅化、碳酸盐化;成矿期后为绿泥石化。
(1)钾长石化、钠长石化和红化(赤铁矿化):郭家岭超单元(上庄单元)在成岩末期,产生了大量富含碱质及挥发分的矿化流体,其温度高、压力大,渗透交代能力强。当矿化流体沿玲珑超单元的黑云二长花岗岩与胶东群变质地层的接触带活动时,对围岩进行了强烈的交代作用。早期是钾长石化,晚期为钠长石化,交代作用沿斜长石双晶结合面及其裂隙进行,交代强烈部位形成伟晶岩和交代斑晶,其反应式为:
钾长石化
钠长石化:Ca Na(Al Si3O8)+Na→ Na(Al Si3O8)+Ca2+
钾长石化和钠长石化作用之后,是红化或称赤铁矿化,它是在天水加入的条件下,低价铁变为高价铁时析出,从而形成赤铁矿弥散在矿物裂隙和晶隙间,而形成红化。
以上蚀变作用的结果,形成宽100~370m的钾长石化带,但由于相继而来的蚀变作用的叠加和改造,使该带的完整性遭到破坏,只在蚀变岩带的外带保留较好。
(2)黄铁绢英岩化、硅化、碳酸盐化:断裂构造继承性强烈活动,为成矿期中蚀变和矿化作用提供了必要的条件。黄铁绢英岩化是矿床中的重要蚀变作用,其反应式为:

胶东金矿地质

黄铁绢英岩化之后,发生了以张性作用为主的构造活动,有大量的天水加入。这时的矿化流体由碱性向偏酸性→中性演变,由氧化环境向还原环境转化,温度、压力变低,从而导致成矿组分的沉淀。其成矿作用与硅化相伴进行。
碳酸盐化实际上是黄铁绢英岩化、硅化的衍生产物。黄铁绢英岩化过程中有大量Ca O析出,与矿化流体中碳酸根结合,形成碳酸盐矿物,其反应式为:

胶东金矿地质


胶东金矿地质

(3)绿泥石化:是成矿期后在挤压应力作用和水解条件下一种蚀变作用,绿泥石化多出现在蚀变岩带上盘的黄铁绢英岩化斜长角闪岩中。
2.蚀变岩分带
上述蚀变作用的结果,形成以黄铁绢英岩化为中心的蚀变岩带,依其蚀变类型、蚀变程度及矿物组合等,划分为四个带,自内向外依次为:
(1)黄铁绢英岩质碎裂岩带:该带位于主裂面两侧,主要蚀变岩石有:黄铁绢英岩质碎裂岩、黄铁绢英岩质角砾岩、黄铁绢英岩质糜棱岩。呈连续带状,带宽2~30m,Ⅰ号矿体主要受该带控制。
(2)黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带:该带位于黄铁绢英岩质碎裂岩带的上下盘,且二者呈渐变过渡关系。该带主要由黄铁绢英化花岗质碎裂岩和黄铁绢英岩化花岗质碎斑岩组成,由不连续的透镜体组成,对Ⅱ号矿体有明显的控制作用。
(3)黄铁绢英岩化花岗岩带:该带位于第二带的下盘,岩石为变余花岗结构,块状或斑杂状构造,主要由绢云母、石英、钾长石(微斜长石)、斜长石、黄铁矿组成,可见碳酸盐细脉、绢云母细脉、硅化石英细脉。黄铁矿多呈星散状分布,部分以细脉或网脉产出。带宽30~100m,对Ⅱ号矿体和Ⅲ号矿体群的部分矿体具控制意义。
(4)钾长石化、红化花岗岩带:在蚀变岩带的最外侧,与第三带和玲珑超单元的黑云二长花岗岩均呈过渡关系。该带呈明显的肉红色,并且钾、钠交代斜长石,形成发育的交代结构和溶蚀结构;常见交代的伟晶状团块和规模不大的伟晶状脉体,团块和脉体的主要组成矿物为钾长石和石英。带宽100~300m。Ⅲ号矿体群主要赋存在该带中。
(四)成矿作用及富集规律
1.成矿作用
焦家金矿床的成矿作用分为热液期和表生期,按其矿物组合和矿物生成顺序,将热液期划分为四个成矿阶段:
(1)黄铁矿石英阶段:由粗粒黄铁矿和白色石英及极少量的自然金组成,故又称白色含金黄铁矿石英脉。
(2)石英黄铁矿阶段:主要由黄铁矿和石英组成,含少量的绢云母和自然金,该阶段的石英为灰白—灰色。
(3)石英多金属硫化物阶段:按矿物组合和生成顺序划分为两个世代:第一世代主要共生矿物为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、石英及少量闪锌矿和银金矿;第二世代主要共生矿物为石英、方铅矿、闪锌矿及少量黄铁矿、金银矿、银硫复盐类矿物,碲银矿是该世代的产物。
(4)石英碳酸盐化阶段:主要由石英、碳酸盐及少量黄铁矿组成,其中碳酸盐矿物主要是方解石、白云石和菱铁矿。
表生期:矿床出露地表后,在较长的地质年代里,在表生作用下,原生矿物被氧化,如黄铁矿变为褐铁矿、黄铜矿形成孔雀石等。氧化带深度20~30m,未发现金的次生富集。
2.矿化富集规律
(1)成矿前断层泥对矿化富集的阻挡作用:在控矿断裂面附近,常有断层泥和糜棱物,具有结构致密、渗透性差的特点,含矿流体不易渗透,因此,在断层泥下盘的破碎岩带(韧性和脆性剪切带)中形成有利于含矿流体迁移、循环、聚集的场所,主要矿体均发育在主断裂面下盘。
(2)断裂长期、继承性活动的控矿作用:焦家断裂既是导矿构造又是储矿构造,断裂面波状弯曲,在主裂面向上凸起的部位,产状由陡变缓,是矿化富集的有利空间;成矿期断裂、裂隙的复合部位、局部启开部位,也是矿化富集的有利地段。
(3)矿化富集受构造蚀变岩的控制:焦家断裂蚀变带在主裂面以下0~40m范围内的黄铁绢英岩质碎裂岩和黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩,是构造活动强烈部位,岩石蚀变程度高、裂隙发育、孔隙度大,有利于含矿流体的渗透、扩散和交代,其成矿组分,随流体向成矿期构造迁移、沉淀。该部位蚀变作用多次叠加,矿化富集程度高,是矿床的主矿体的赋存部位。
(4)节理、裂隙带的控矿作用:焦家断裂下盘,节理裂隙发育,对脉状、网脉状矿体起定位作用,控矿裂隙多为张性或张扭性,倾向与主断裂相反,倾角较陡,矿床的Ⅲ号矿体群就赋存在这种形式的节理、裂隙带之中。
(5)成矿阶段叠加部位形成富矿体:矿体是在热液蚀变的基础上,经四个成矿阶段形成的,各成矿阶段发育程度和矿化强度不同,第一、第四成矿阶段金矿化较差,一般不单独形成工业矿体;第二和第三成矿阶段金矿化强度大,可单独形成工业矿体。各成矿阶段的发育和叠加程度,决定了矿化富集程度,如第二、第三阶段的叠加部位,往往形成富矿体。
(五)成矿机制分析
1.成矿的物质来源
(1)硫同位素组成;焦家金矿床的硫同位素δ34S‰变化范围小,且都是正值,平均值9.99,均方差0.70;而胶东群变质岩系的同位素δ34S‰值平均为7.4,玲珑超单元黑云二长花岗岩的平均值为5.5,郭家岭超单元的斑状花岗闪长岩的平均值为6.6。对比说明,金矿床的硫源主要是来自胶东群变质岩系。
(2)铅同位素组成:矿床的铅同位素组成:
206Pb/204Pb为17.360~17.172,207Pb/204Pb为15.428~15.680,208Pb/204Pb为37.692~38.380。
投在霍姆斯-豪特曼斯铅等时线与铅增长曲线关系图上,投点比较集中,V值变化在0.071~0.073之间,说明矿体内的铅具单阶段铅的特点,其模式年龄为1094Ma,其与元古宙岩体年龄相当,说明矿床内的铅来自玲珑超单元。
以上两点说明,焦家金矿床的物质来源具有多源性特点。
2.成矿流体的水源
在焦家金矿床的不同成矿阶段采取了石英氧同位素及石英包体中氢同位素,其测定值及计算结果见表5-6。
数值投在氧、氢同位素关系图上,其投点少数落在岩浆水范围内,多数投点落在岩浆水范围的外侧,成矿晚期阶段的投点,更接近天水线,这表明,成矿流体的水源是岩浆水和大气降水的渗合水。
表5-6 氢、氧同位素计算及测定结果表


3.成矿机制
焦家金矿床的成矿物质主要来源于太古宙栖霞超单元TTG岩系及包体胶东岩群等变质岩系和震旦期玲珑超单元的黑云二长花岗岩岩体,中生代的郭家岭超单元的斑状花岗闪长岩岩体(矿区内为上庄单元)提供热源,并提供部分成矿物质。由于热源的驱动作用,成矿流体在控矿断裂中循环,在深部循环过程中,成矿物质不断地向成矿流体中迁移,形成富含成矿组分的流体,同时产生同位素交换。主成矿阶段石英包体成分中的气、液组分有H2O(93.90mol/g)、CO2(4.35mol/g);盐类组分有K+、Na+、Ca2+、Cl-、F-、 、 ,其中阳离子Ca2+和阴离子HCO3含量高,分别为19.4μg/g和60.78μg/g,这反映成矿流体具天水特点;CO2/H2O比值低,表明成矿流体又具岩浆特征;K/Na比值高(3.38),反映岩浆成岩晚期强烈的钾交代作用。
成矿流体中的Au呈简单地化合物及络合物为AuCl2、[Au(HS)]-等。在温度200~350℃、压力400~600Pa、pH值近中性的还原条件下,在还原剂CH4、H2及黄铁矿等作用下,金分阶段性沉淀,形成浸染状和细网脉状金矿床。

5. 莱州市焦家金矿床深部金矿

一、地质勘查工作概况
山东焦家金矿床是“焦家式”破碎带蚀变岩型金矿的典型产地,也是地质学家研究的重点矿床之一,已勘查、开发和研究了40余年。1967年山东地质局807队发现了焦家金矿床,1967~1969年开展了普查和详查工作,1969~1972年开展了勘探工作,1975年始建矿山,在矿山开发过程中开展了数次补充勘探或生产勘探。目前,在矿床中浅部(-500m标高以浅)已累计探获金矿资源储量129.389t。自1997年开始,山东省地质矿产勘查开发局组织技术人员对该矿区-500m以下进行了深部找矿探索。2006年深部找矿取的实际性进展,施工的4个钻孔于-850~-950m标高深度见到了焦家断裂主断面以下Ⅰ-1号主矿体。

图4-9 寺庄矿区深部Ⅰ-1号主矿体资源储量估算水平投影略图

2007~2008年山东地质六院开展了焦家金矿床深部金矿详查,并于2008年12月提交了《山东省莱州市焦家金矿床深部金矿详查报告》。详查以机械岩心钻探为主要手段,对焦家金矿床深部矿体进行系统控制,Ⅰ号矿体为主要矿体,是深部详查的主要对象。根据矿体规模并与相邻矿床类比,将Ⅰ号矿体确定为第Ⅰ勘查类型,将Ⅱ-11号矿体确定为第Ⅱ勘查类型,其他矿体均确定为第Ⅲ勘查类型。详查沿用以往工程勘查系统,基线方位30°,勘探线方位300°。在96~128线-400~-880m范围内和136~152线-930~-1100m范围内,按120m×100m(走向×斜深)工程距布施钻孔,主矿体探求控制的内蕴经济资源量(332)。边部及深部远景区按240m×200m(走向×斜深)工程距布施钻孔,探求推断的内蕴经济资源量(333)。共施工了69个钻孔(包括普查阶段钻孔),完成机械岩心钻探总工作量66842.59m。
二、矿区位置及地质概况
焦家金矿床深部详查区位于胶东半岛西北部莱州市境内,正在开采的焦家金矿西侧,南距莱州市28km,隶属莱州市金城镇管辖。矿区总面积2.56km2。
矿区位于焦家金矿带南段(图4-3),区内地表均被第四纪松散沉积物覆盖,覆盖层厚0.5~40m,一般3~8m。第四系下伏大部分地区为焦家断裂上盘的新太古界马连庄组合变辉长岩(图4-10),西北部有少量侏罗纪玲珑花岗岩。焦家断裂向西倾斜延入本区深部,焦家断裂下盘为侏罗纪玲珑花岗岩,玲珑花岗岩内见有伟晶岩、细晶岩、石英闪长玢岩、闪长玢岩、辉绿玢岩和煌斑岩等脉岩。

图4-10 焦家金矿床基岩地质图

焦家主干断裂纵贯全区,宽100~600m,延深(工程控制最大斜深)2740m。以88勘探线为界,以北走向10°,以南走向30°。由浅而深,断裂倾角呈由陡变缓的变化趋势,-200m以上地段较陡,倾角在40°~70°之间变化,-200m以下地段较缓,倾角在20°~30°之间变化,-850m标高以下变缓为16°~20°。断裂在平面和剖面上均呈舒缓波状延伸。-400m标高以上沿变辉长岩与玲珑花岗岩接触带展布,-400m标高以下则发育于花岗岩岩体内。92~116线、-250m标高以上地段,主断裂倾角较陡(40°~70°),在下盘的碎裂状花岗岩带内,张性、张扭性裂隙密集带十分发育,其走向与主构造基本一致,但倾向相反,倾角陡立,这些裂隙密集带控制了Ⅲ号矿体群的展布。
三、矿体特征
(一)矿体群划分
焦家断裂发育有连续稳定的主裂面,主裂面以灰黑色断层泥(厚2~40cm)为标志。构造岩十分发育,按其破碎程度,由主裂面向外划为3个岩带,即靠近主裂面的糜棱岩和碎裂岩带,厚0~80m,平均21.70m;中间的花岗质碎裂岩带(-400m标高以上可见变辉长岩质碎裂岩带),厚4.20~188.50m,平均53.47m;外部的碎裂状花岗岩带(-400m标高以上可见碎裂状变辉长岩带)。各岩带之间界线呈渐变过渡,局部较清晰。构造岩性带是矿体群划分的标志。
矿床共划分5个矿体群(图4-11)。将紧靠主裂面之下(局部之上)的黄铁绢英岩化碎裂岩带和黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带内控制的矿体划为Ⅰ号矿体群,其内圈定矿体15个,编号为Ⅰ-1~Ⅰ-15,Ⅰ-2~Ⅰ-15位于-300m标高以上地段,规模均较小。中浅部的Ⅰ-1号矿体与深部的Ⅰ号同属一个矿体,(以下将其合称为Ⅰ号矿体),是该矿体群的主矿体,也是矿床的主矿体,其资源储量占总量的79%。
将Ⅰ号矿体群之下的黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带内控制的矿体划为Ⅱ号矿体群,其内圈定矿体21个,编号为Ⅱ-1~Ⅱ-21。其中Ⅱ-1~Ⅱ-10号矿体位于中浅部,Ⅱ-11~Ⅱ-21号矿体位于深部,规模均较小。
将黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带之下的黄铁绢英岩化花岗岩带内控制的矿体划为Ⅲ号和Ⅳ号矿体群。92~116线-250m标高范围内的由与主矿体走向相同、倾向相反、倾角陡立的裂隙密集带控制的矿体称为Ⅲ号矿体群,共圈定矿体113个,编号为Ⅲ-1~Ⅲ-113,矿体规模均较小,构成浅部矿床的组成部分。Ⅳ号矿体群分布于-400m标高以下地段,共圈定矿体56个,编号为Ⅳ-1~Ⅳ-56,矿体规模均较小。
将主裂面之上零星分布的矿体划为Ⅴ号矿体群,圈定矿体21个,编号为Ⅴ-1~Ⅴ-21,矿体规模均较小。
(二)矿体主要特征
1.Ⅰ号主矿体
(1)矿体基本特征
Ⅰ号主矿体紧靠主裂面分布,受黄铁绢英岩化碎裂岩和黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带控制,局部向下延入黄铁绢英岩化花岗岩带内。
矿体最大走向长1160m,平均854m;最大倾斜长2470m,平均1591m。深部矿体(由54个钻孔控制)最大走向长960m,平均750m;最大倾斜长1370m,平均870m。最大控制垂深1120m,最低见矿工程标高为-1080m。
矿体呈似层状、大脉状,具分枝复合、膨胀夹缩和无矿天窗等特点(图4-11、图4-12)。矿体产状与主裂面基本一致,走向30°,倾向北西,深部矿体倾角在16°~30°间变化。-850m标高以下倾角逐渐变缓,由30°左右变至缓处(112ZK604的-960m)的16°(图4-13),矿体厚大部位位于由陡变缓转折点下部,即倾角较缓部位(144线、152线)(图4-14)。
矿体北东侧(76线以北)已基本尖灭,148线以北向深部也已基本尖灭,148~184线走向长540m范围向深部仍具延续趋势。
(2)矿体厚度及变化
矿体单工程厚0.91~37.82m,平均10.95m,厚度变化系数78%,属厚度稳定型矿体。
从厚度等值线图(图4-15)看,浅部矿体走向长度(NNE向)略大于深部矿体走向长度,在深部勘查区范围东南边缘深部矿体与浅部矿体连接部位矿体走向长度显著变短,厚度减薄,呈现夹缩现象。厚度大于10m等值线所圈定的范围基本可划分为两个区域,第一区域位于104~128线(走向长约360m)、地表至-900m标高(倾斜长1970m)范围内,走向长与倾斜长之比为1∶5.47,从形态上看略有向南西侧伏之趋势。第二区域位于第一区域右侧下方,其走向长约420m,已控制倾斜长约510m,处在-890m标高以下,向深部有继续延伸趋势,从形态特征看,第二区域之矿体向深部将有很大的延伸区间,其倾斜长约在1000m以上。

图4-11a焦家金矿床联合剖面图(80~112线)


图4-11b焦家金矿床联合剖面图(120~144线)


图4-11c焦家金矿床联合剖面图(152~176线)


图4-12 焦家金矿床深部联合中段图


图4-13焦家金矿床112号勘探线剖面图


图4-14焦家金矿床152号勘探线剖面图

对54个见矿钻孔的矿体厚度频率进行了统计,1~6m的占33.33%,6~16m的占48.15%,16~26m的占14.81%,大于26m的占3.70%,6~26m的占62.96%。从厚度频率上看,Ⅰ号矿体属厚度较大矿体。

图4-15 焦家金矿床Ⅰ号矿体厚度等值线图

(3)矿体品位及变化
矿体单工程品位(1.01~11.97)×10-6,特高品位处理前的平均品位为4.27×10-6,处理后的平均品位为3.74×10-6,特高品位处理前、后的品位变化系数分别为189%(属有用组分分布不均匀型矿体)和116%(属有用组分分布较均匀型矿体)。
从品位等值线图(图4-16)看,大致形成3个品位高值区,第一高值区位于地表至-350m左右,是浅部矿体的矿化富集区;第二高值区相当深度为-500~-850m左右,是深部矿体的上部矿化富集区;第三高值区相当深度为-950~-1100m左右,是深部矿体的下部矿化富集区。深部矿体与浅部矿体之间由垂深150m左右的低品位矿体连接。
矿体品位大于1.00×10-6的样品共460件,在(1.00~110.04)×10-6范围内变化,变化系数为189%。经统计计算,低于4.00×10-6的样品频率为70.22%,(4.00~16.00)×10-6的样品频率为26.30%,(16.00~26.00)×10-6的样品频率为2.61%,大于30.00×10-6的样品频率为0.87%,(1.00~10.00)×10-6的样品频率为90.00%。可以看出,矿体以较低品位矿石为主,这与其平均品位4.27×10-6是相符的。
(4)厚度与品位关系
高品位样品均分布在厚度较大的部位,矿体厚度较小的工程中则少有高品位样品,矿体厚度与品位呈正相关关系。通过单工程矿体品位-厚度相关性分析,其相关系数为0.46,同样说明品位与厚度呈正相关关系。
2.其他矿体
其他矿体呈透镜状、薄饼状,个别呈脉状,绝大多数矿体赋存于-470~-1330m标高间,矿体倾向290°~317°,倾角13°~30°。除Ⅱ-11号矿体长240m,斜深1320m外,其余矿体长60~420m,斜深50~475m。这些矿体规模均较小,产状与主矿体平行。多数矿体长度与斜深接近或者斜深大于长度(斜深是长度的2~5倍)。

图4-16 焦家金矿床Ⅰ号矿体品位等值线图

(三)深部矿体与浅部矿体对比
矿体产状对比:浅部矿体倾角30°~70°,其中112线以北,-250m标高以上地段为40°~70°,并呈自上而下由陡变缓趋势。深部矿体倾角16°~30°;-850m标高以下倾角逐渐变缓,由30°左右变至缓处(112ZK604的-960m)的16°,自上而下也呈由陡变缓趋势。
矿体厚度对比:浅部矿体平均厚度5.5m,厚度变化系数为103%,属较稳定型矿体;深部矿体平均厚度10.95,厚度变化系数78%,属厚度稳定型矿体。浅部与深部厚度之比为1∶1.99,深部较浅部明显增厚且矿体趋于稳定。
矿体品位对比:浅部矿体平均品位6.18×10-6,品位变化系数为205%;深部矿体平均品位3.74×10-6,品位变化系数为189%,均属有用组分分布不均匀型矿体。由浅而深品位呈降低趋势。
四、矿石特征
(一)矿石物质成分
矿石矿物成分由金属矿物、非金属矿物组成(表4-1),其中金属矿物主要有自然金和金属硫化物,金属硫化物以黄铁矿为主,黄铜矿、方铅矿、闪锌矿次之,磁黄铁矿等少量,金属矿物含量在1%~5%之间变化,最高达10%;非金属矿物主要有石英、绢云母、长石等。
表4-1 矿石矿物成分表


矿石矿物按共生组合及生成序次,可划分为三个矿物共生组合:原生残留矿物———斜长石、钾长石、石英等,蚀变矿物———绢云母、微粒石英、钾长石、碳酸盐类、绿泥石及黄铁矿等。热液矿物———黄铁矿、石英、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、绢云母及银金矿等。
矿石中有益组分以金为主,其次为伴生有益组分银、硫。矿床平均金品位3.60×10-6,平均银品位5.89×10-6,硫平均品位1.28%,银、硫可作为伴生有益组分加以综合回收利用。其他有益组分达不到综合利用标准,个别样品铜品位达到综合利用标准。
(二)矿石结构、构造
常见的矿石结构以晶粒状结构为主,其次有碎裂结构、填隙结构、包含结构、交代残余结构、交代假象结构、文象结构和乳滴状结构等。
矿石构造以浸染状、脉状、细脉浸染状以及斑点状构造为主,其次为角砾状及交错脉状构造。
(三)矿石类型
深部矿体均位于-400m标高以下,矿石自然类型全部为原生矿石。依据矿石物质成分、结构构造、矿物组合特征、蚀变碎裂程度等因素,将原生矿石划分为三种类型:
细粒浸染状黄铁绢英岩化碎裂岩型,对Ⅰ号主矿体各矿石类型所占比例进行了统计,该类型占35.4%。
浸染状-细脉状-脉状黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩型,Ⅰ号主矿体中该类型所占比例为61.88%。
细脉-网脉状、脉状黄铁绢英岩化花岗岩型,统计结果表明,该类矿石占总量的4%左右。
利用696件基本分析样品,统计出各矿石类型的平均金品位;利用208件组合样品,统计出各矿石类型Ag、S的平均品位(表4-2)。从表中可看出,黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩在样品数量上占主导地位。金、银品位呈正相关关系,金、银与硫品位相关关系差。
表4-2 不同矿石类型Au、Ag、S品位对比统计表


另外,局部脉岩可构成矿体,区内共有两个钻孔揭露到含矿脉岩,分别为:96ZK657、128ZK637,其中96ZK657揭露到含矿脉岩为辉绿玢岩,样长1.09m,金品位2.36×10-6;128ZK637揭露到含矿脉岩为煌斑岩,样长1.09m,金品位1.02×10-6。含矿脉岩均分布于主裂面下盘,脉岩中未见明显蚀变,矿化主要为黄铁矿化,黄铁矿呈细粒浸染状,细粒星点状分布。
矿石中的金,主要以银金矿、金银矿和自然金等独立矿物形式赋存于金属硫化物中,少量赋存于脉石矿物中。通过矿石组合分析,其平均含硫量为1.28%,矿石工业类型属低硫型金矿石。
五、矿床资源量
矿床共划分圈定矿体85个,对其中77个矿体进行了资源储量估算,其余8个矿体为单工程控制的米·克/吨值矿体,未估算资源储量。
矿床共探获资源储量总量(122b+332+333):矿石量29204523t,金金属量105175㎏,平均品位3.60×10-6。其中,工业矿资源储量矿石量20503477t,金属量93420kg,平均品位4.56×10-6;低品位矿资源量矿石量8701046t,金属量11755kg,平均品位1.35×10-6。
另外探获伴生银:推断的内蕴经济资源量(333)矿石量20503477t,金属量120.798t,平均品位5.89×10-6;伴生硫:推断的内蕴经济资源量(333)矿石量20503477t,全硫26.1684万t,平均品位1.28%,其中可利用的黄铁矿中硫25.20万t,折合标硫量72.02万t。
按矿体群估算资源储量:Ⅰ号矿体(图4-17)金矿资源储量总量矿石量25115101t,金属量94420kg,平均品位3.76×10-6,矿体平均厚度8.4m,占矿床总量的89.77%。Ⅱ号矿体群(图4-18)金矿资源储量总量矿石量2193801t,金属量6902kg,平均品位3.15×10-6,矿体平均厚度2.6m,占矿床总量的6.56%。Ⅳ号矿体群金矿资源储量总量矿石量1688205t,金属量3345kg,平均品位1.98×10-6,矿体平均厚度2.71m,占矿床总量的3.17%。

图4-17 焦家金矿床深部Ⅰ号矿体资源量估算水平投影图


图4-18 焦家金矿床深部Ⅱ-11号矿体资源量估算水平投影图

莱州市焦家金矿床深部金矿