下潘格庄矿区金矿矿床受牟平–乳山断裂带次级断裂构造控制,区内断裂破碎带是主要的导矿、控矿、赋矿断裂。矿体主要呈脉状、小透镜体、楔状赋存于玲珑序列九曲单元(J3ηγLJ)蚀变带内,蚀变带内主要岩性为黄铁矿化碎裂岩、褐铁矿化碎裂岩、绢英岩化花岗岩、绢英岩化碎裂岩,蚀变带顶底板围岩为弱片麻状细中粒含石榴二长花岗岩、黑云片麻岩、煌斑岩、正长斑岩等变质岩及脉岩,近矿围岩受热液影响,发育的黄铁矿化、硅化、绢云母化与金矿生成关系密切。区内主要载金矿物矿物为黄铁矿,黄铁矿的颜色、晶形、赋存状态决定其含金性高低,次要载金矿物为含矿热液活动有关的绢英岩化、硅化、钾化等。本次工作以前人研究工作为基础,结合本人对矿区金矿的成矿地质特征、成矿物质来源、矿化富集规律、矿床成因进行了总结和研究,认为该矿区金矿矿床成因类型属中温热液裂隙充填交代型金矿床,沿断裂构造破碎带深部探索隐伏矿具有较好的找矿潜力。 The gold deposit in Xiapangezhuang mining area is controlled by the secondary fault structure of Muping Rushan fault zone. The fault fracture zone in the area is the main ore guiding, ore controlling and ore hosting fault. The ore body mainly occurs in vein, small lens and wedge shape in the Jiuqu unit of Linglong sequence (J3ηγLJ) in the alteration zone, the main lithology in the alteration zone is pyritized cataclastic rock, limonitized cataclastic rock, sericitized granite and sericitized cataclastic rock. The surrounding rocks of the top and bottom of the alteration zone are weakly gneissic fine to medium grained garnet bearing monzonite, biotite gneiss, lamprophyre, syenite porphyry and other metamorphic rocks and dykes. The developed pyritization, silicification and sericitization are closely related to the generation of gold deposits due to the influence of thermal fluid in the surrounding rocks near the ore. The main gold bearing mineral in the area is pyrite. The color, crystal form and occurrence state of pyrite determine its gold bearing property. The secondary gold bearing minerals are sericitization, silicification and potassium mineralization re-lated to ore bearing hydrothermal activities. This work is based on the previous research work and combined with my own summary and Research on the ore-forming geological characteristics, ore-forming material sources, mineralization enrichment rules and deposit genesis of the gold deposits in the mining area. It is believed that the genetic type of the gold deposits in the mining area belongs to the mesothermal hydrothermal fissure filling metasomatic gold deposit, and the deep exploration of hidden deposits along the fault structural fracture zone has good prospecting potential.
下潘格庄矿区金矿矿床受牟平–乳山断裂带次级断裂构造控制,区内断裂破碎带是主要的导矿、控矿、赋矿断裂。矿体主要呈脉状、小透镜体、楔状赋存于玲珑序列九曲单元(J3ηγLJ)蚀变带内,蚀变带内主要岩性为黄铁矿化碎裂岩、褐铁矿化碎裂岩、绢英岩化花岗岩、绢英岩化碎裂岩,蚀变带顶底板围岩为弱片麻状细中粒含石榴二长花岗岩、黑云片麻岩、煌斑岩、正长斑岩等变质岩及脉岩,近矿围岩受热液影响,发育的黄铁矿化、硅化、绢云母化与金矿生成关系密切。区内主要载金矿物矿物为黄铁矿,黄铁矿的颜色、晶形、赋存状态决定其含金性高低,次要载金矿物为含矿热液活动有关的绢英岩化、硅化、钾化等。本次工作以前人研究工作为基础,结合本人对矿区金矿的成矿地质特征、成矿物质来源、矿化富集规律、矿床成因进行了总结和研究,认为该矿区金矿矿床成因类型属中温热液裂隙充填交代型金矿床,沿断裂构造破碎带深部探索隐伏矿具有较好的找矿潜力。
金矿,断裂,地质特征,矿床成因,山东,下潘格庄
Keneng Qin, Cong Chen, Shuai Yu
Yunnan Gold Mining Group Co., Ltd., Kunming Yunnan
Received: Sep. 5th, 2022; accepted: Oct. 4th, 2022; published: Oct. 11th, 2022
The gold deposit in Xiapangezhuang mining area is controlled by the secondary fault structure of Muping Rushan fault zone. The fault fracture zone in the area is the main ore guiding, ore controlling and ore hosting fault. The ore body mainly occurs in vein, small lens and wedge shape in the Jiuqu unit of Linglong sequence (J3ηγLJ) in the alteration zone, the main lithology in the alteration zone is pyritized cataclastic rock, limonitized cataclastic rock, sericitized granite and sericitized cataclastic rock. The surrounding rocks of the top and bottom of the alteration zone are weakly gneissic fine to medium grained garnet bearing monzonite, biotite gneiss, lamprophyre, syenite porphyry and other metamorphic rocks and dykes. The developed pyritization, silicification and sericitization are closely related to the generation of gold deposits due to the influence of thermal fluid in the surrounding rocks near the ore. The main gold bearing mineral in the area is pyrite. The color, crystal form and occurrence state of pyrite determine its gold bearing property. The secondary gold bearing minerals are sericitization, silicification and potassium mineralization related to ore bearing hydrothermal activities. This work is based on the previous research work and combined with my own summary and Research on the ore-forming geological characteristics, ore-forming material sources, mineralization enrichment rules and deposit genesis of the gold deposits in the mining area. It is believed that the genetic type of the gold deposits in the mining area belongs to the mesothermal hydrothermal fissure filling metasomatic gold deposit, and the deep exploration of hidden deposits along the fault structural fracture zone has good prospecting potential.
Keywords:Gold Mine, Fracture, Geological Characteristics, Genesis of the Deposit, Shandong Xiapangezhuang
Copyright © 2022 by author(s) and Hans Publishers Inc.
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http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
下潘格庄矿区金矿区域大地构造位于秦岭–大别–苏鲁造山带(I),胶南–威海隆起区(II),威海隆起(III),乳山–荣成断隆(IV),昆嵛山–乳山凸起(V)的西北部,朱吴断裂东侧,中生代玲珑序列与新元古代荣成序列之接触部位 [
图1. 山东下潘格庄区域综合地层柱状图
矿区内地层较为单一,主要为古元古代荆山群变质岩系和新生代第四系(Qh)。各地层岩性特征如下:
1) 新生代第四系临沂组(Qhl):主要岩性为残坡积相含砾砂质粘土、粘土质粉砂夹砂砾石层。
2) 古元古界荆山群变质岩系:古元古界荆山群变质岩系,多为规模较小的捕虏体零星分布,主要岩性为黑云斜长片麻岩、黑云片岩夹大理岩。
矿区内以脆性断裂发育为主,构造主要为北北东向、北东向断裂,次为北西向断裂,其中北北东向断裂为矿区内主要导矿、控矿构造(图2);断裂构造为矿产热液流动提供了有利的运移通道,又为矿产的富集提供了容矿空间 [
1) 北北东向断裂:
下夼断裂:主要为F1、F2断裂,出露于矿区西北部,控制矿区V号矿化蚀变带。主断裂面光滑平直,沿走向和倾向均呈舒缓波状弯曲,断裂带显示压扭性,断裂面见明显的断层泥。主断裂面两侧构造蚀变岩主要为黄铁矿化、硅化、钠长石化、绢英岩化二长花岗岩及蚀变煌斑岩,是区内的控矿构造之一。
2) 北东向断裂:
下潘格庄断裂:下潘格庄断裂出露于矿区中部及东南部,主要断层为F6、F9、F10、F11、F12断裂,断裂带显示压扭性的特点。断裂面内由灰白、灰绿色断层泥组成,两侧主要为绢英岩化、硅化、绢云母化、褐铁矿化及钾化蚀变,局部见黄铁矿化蚀变。矿区主要矿(化)体分布于下潘格庄断裂带及其次级张性断裂带中。
3) 北西向断裂:
F4断裂为区内北西向断裂,一般规模小,多被煌斑岩脉或闪长玢岩充填切割北北东向断裂,但位移不大。
矿区内岩浆岩较为频繁,大面积分布中生代玲珑序列九曲单元,另外见有较多的中生代脉岩穿插。
1) 中生代玲珑序列九曲单元(J3ηγLJ):分布于全区,岩性为弱片麻状细中粒含石榴二长花岗岩。
2) 脉岩:矿区内中生代脉岩发育,主要有闪长玢岩、煌斑岩,角闪正长岩、斜长角闪岩、石英脉等。
据1:20万水系沉积物金元素地球化学异常图显示:矿区位于大张家夼金异常浓集带的西南侧,Au背景值较高。在1:50万航磁图上,本区范围处于磁场的负值区,与其对应的岩性为中生代玲珑序列与古元古代荆山群变质岩地层的接触带近区域成矿地质条件良好 [
根据矿体赋矿层位、含矿岩性、围岩蚀变与控矿断层的关系划定5条矿化带,分别为I、II、III、IV、V号矿化带。
1) I号矿化带:位于矿区中部,受下潘格庄F6断裂控制,蚀变带宽0.5~2.0 m,蚀变带内岩性主要为黄铁矿化碎裂岩。I-1~I-6金矿体即赋存于此矿化蚀变带内,金品位为0.05~9.80 × 10−6。
2) II、III号矿化带:分布于I号矿化蚀变带东南部,受下潘格庄断裂次级断裂控制,蚀变带宽1.0~2.0 m。蚀变带内岩性主要为黄铁矿化碎裂岩。II-1、II-2金矿体赋存于II号矿化带内,金品位为0.05~1.70 × 10−6。III-1、III-2、III-3、III-4金矿体赋存于Ⅲ号矿化带内,金品位为0.05~11.62 × 10−6。
图2. 山东下潘格庄矿区金矿地质简图
3) IV号矿化带:分布于下潘格庄村南,受下潘格庄F11断裂控制,蚀变带宽1.5~6.0 m;蚀变带内岩性主要为绢英岩化碎裂岩、褐(黄)铁矿化碎裂岩。IV-1、IV-2金矿体即赋存于此矿化蚀变带中,Au品位为0.05~11.30 × 10−6。
4) V号矿化带:位于高陵村北,受下夼F1、F2断裂控制,蚀变带宽2~27 m;蚀变带内岩性主要由褐(黄)铁矿化碎裂岩、绢英岩化花岗岩组成。V-1~V-8金矿体即赋存于此矿化蚀变带中,Au品位为0.05~8.00 × 10−6。
在矿化带划分的基础上,根据矿体的赋存空间、含矿地层(岩性)、含矿岩石与围岩蚀变等地质特征圈定各矿体。V-1为矿区主要矿体,IV-1为次要矿体,其它为零星小矿体。主要矿体特征如下:
1) V-1矿体:矿体呈脉状赋存于V号矿化带中(图3),赋存标高为+83 m~−1008 m。矿体单工程厚度为0.60~6.30 m,平均为1.73 m,厚度变化系数为81%,属矿体厚度较稳定型。单样品金品位为0.05 × 10−6~28.60 × 10−6,平均品位为6.06 × 10−6,品位变化系数为92%,属有用组分分布均匀 [
图3. 下潘格庄矿区金矿388勘探线剖面图
2) IV-1矿体:矿体呈脉状赋存于IV号矿化带中,赋存标高为+77 m~−195 m。单工程矿体厚度为0.66 m~2.12 m,平均为1.02 m,厚度变化系数为38%,属矿体厚度稳定型。单样品金品位为平均品位为1.04~300.75 × 10−6,平均品位为11.79 × 10−6,品位变化系数为295%,属有用组分分布均匀 [
1) 矿物组成:矿物成分主要有金属氧化物类、硫化物类、硅酸盐类及碳酸盐类矿物等,主要金属硫化矿物组成为黄铁矿、少量磁黄铁矿、黄铜矿、微量方铅矿、闪锌矿等,金属氧化物主要为少量磁铁矿、褐铁矿等。贵金属矿物主要为自然金、少量金银矿。脉石矿物有石英、绢云母、方解石、绿泥石、高岭土等。
2) 矿石结构构造:镜下观察,矿石结构以晶粒状结构(图4) [
图4. 晶粒状结构,黄铁矿(Py)呈自形–半自形晶体包裹它形晶黄铜矿(Cp)
图5. 压碎结构,黄铁矿(Py)呈压碎结构
硅化、绢英岩化蚀变的破碎带是赋存金的主要地段,蚀变破碎带中有黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、闪锌矿等多金属硫化物出现时,往往形成金矿体。
1) 主要矿石矿物特征
黄铁矿:为矿石中含量高、分布普遍的金属硫化物。黄铁矿在矿石中主要为两种类型。第一种类型为早期成矿阶段晶出的黄铁矿,其特点是颗粒粗大,磨光度差,主要呈稠密浸染状产出,少量呈块状产出,该类黄铁矿中及裂隙中常见有细粒黄铜矿、磁黄铁矿及金属矿物分布。该类黄铁矿自形程度较高,多以半自形晶产出、少量呈自形的五角十二面体产出。第二种类型黄铁矿为成矿中、晚期晶出的黄铁矿,其特点是粒度较细、磨光度好,自形程度较差,主要嵌布在脉石矿物裂隙或粒间中,该类黄铁矿与早期黄铁矿粒间常有金矿物分布。说明黄铁矿与金矿物的关系密切,为金矿物主要载体矿物。
黄铜矿:在矿石中嵌布的粒度较细。嵌布在黄铁矿中的黄铜矿多以小于0.037 mm为主,黄铜矿呈不规则粒状被包裹于黄铁矿中,而嵌布在脉石粒间的黄铜矿粒度以大于0.037 mm为主,黄铜矿常沿黄铁矿间隙呈填隙结构分布,黄铁矿裂隙中见有黄铜矿与方铅矿、金矿物连晶嵌布其中。黄铜矿与黄铁矿关系较密切,两者常构成连晶呈脉状构造嵌布在脉石裂隙中。
磁黄铁矿:磁黄铁矿在矿石中主要呈不规则粒状包裹于黄铁矿中,包裹于黄铁矿中的磁黄铁矿与金矿物的关系比较密切,见有金矿物与此类磁黄铁矿连晶嵌布于黄铁矿裂隙及脉石粒间中。
磁铁矿:多呈完好的菱形十二面体,六面体等轴晶形,晶体多聚集成块状,局部呈致密块状,散粒状与黄铜矿、黄铁矿、透辉石、绿泥石等矿物共生。
2) 主要脉石矿物特征
石英:是组成脉石矿物的主要矿物,矿石中石英多以隐晶质状态、少量呈粒状分布于矿石中,烟灰色隐晶质石英中含有稠密浸染状黄铁矿或块状黄铁矿化是组成矿石的主要含金体,在该类矿石中见有大量金矿物嵌布于黄铁矿中、黄铁矿粒间、脉石中、脉石粒间等。
方解石:呈晶簇状、细脉状分布大理岩、透辉岩中;部分呈镶嵌的粒状胶结了石榴子石,具菱面体解理,其中常见有立方体状的黄铁矿、斑点状黄铜矿浸染。
通过对矿床矿石矿物成分、矿物共生组合、相互间穿插关系及矿石结构构造细致分析,认为本矿床成矿作用可划分为三个成矿阶段。
1) 含金石英粗晶黄铁矿阶段:矿物组合为石英、黄铁矿、自然金、绢云母等。此阶段石英与黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等矿石矿物共生。黄铁矿结晶程度较高,颗粒一般较粗大,多呈自形团块状、浸染状。自然金多以包体金分布于石英、黄铁矿晶体中。为金的主要成矿阶段之一(图6) [
图6. 第I成矿阶段的粗粒黄铁矿(Py)包自然金(Ng)呈麦粒状
图7. 第II成矿阶段:在脉石矿物(暗色)和黄铁矿(Py)的钝角裂隙交汇处自然金(Ng)充填,金粒呈枝杈状、尖角粒状
2) 含金、磁黄铁矿、多金属硫化物阶段:矿物组合为磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、石英、绢云母等。是多金属硫化物形成阶段,为金的另一个主要成矿阶段。磁黄铁矿以不规则状交代黄铁矿,黄铜矿尖角状,方铅矿、闪锌矿星散状交代黄铁矿。自然金多以枝杈状、尖角状分布于黄铁矿晶隙和黄铁矿与石英晶隙中(图7) [
3) 方解石阶段:矿物组合为方解石、石英等,这个阶段没有金沉淀。方解石呈它形粒状、石英呈自形–它形粒状充填,为成矿晚期阶段。
据前人研究资料显示,下潘格庄金矿附近牟平金矿成矿年龄为121.78 Ma,下雨村金矿成矿年龄为124.60 Ma,发云夼金矿成矿年龄为128.20 Ma,根据此成矿年龄推测下潘格庄金矿成矿年龄在130 Ma~120 Ma之间 [
牟平–乳山成矿带是构成胶东地区重要成矿区之一 [
秦克能,陈 聪,余 帅. 山东下潘格庄矿区金矿成矿地质特征及成因浅析Geological Characteristics and Genesis of Gold Mineralization in Xiapangezhuang Mining Area, Shandong Province[J]. 矿山工程, 2022, 10(04): 382-391. https://doi.org/10.12677/ME.2022.104043