第62卷第4期 有 色 金 属(矿山部分) 2010年7月 金场矿区矿化特征和深部找矿潜力分析 高玉杰,郑青林,舒顺龙,赵云龙,丛顺明 (山东黄金矿业(沂南)有限公司,山东临沂276300) 摘矿体。 要:本文阐述了根据金场矿区岩体的地质特点,用多位一体成矿系列的理论,在金场矿区深部找到了金铜 关键词:金场矿区;多位一体矿成矿理论;深部找矿 中图分类号:TDI64 文献标识码:A 文章编号:1671—4172(2010)04—0025—04 Analysis of Mineralization Characteristics and Deep Prospecting in Jinchang Mining Area GAO Yujie,ZHENG Qinglin,SHU Shunlong,ZHAO Yunlong,CONG Shunming (Shandong Gold Mining(Yihan)Co.,Ltd.,Linyi 276300,Shandong,China) Abstract:In this paper,author expounds a way by all—in—one metallogeny theory to find gold deposits in the depth of Jinchang mining area,according to the geological characteristics of rock mass in the Jinchang mining area. Key words:Jinchang mining area;all—in—one metallogeny theory;deep prospecting 0 引言 山东省黄金集团沂南金矿金场矿区是一座开采 五十多年的老矿,开采深度已超过500 m,建矿以来 1 金场矿区地质概况 金场矿区位于鲁中隆起东南边缘,沂沭断裂带 西侧,北西向马牧池一金场断裂与北东向枣林庄一 金场断裂交汇处。区内的地层为古生界寒武系和震 已采出矿石三百多万吨,生产黄金十余吨,铜金属量 一万多吨。 本世纪初,埋深500 Ill以上的矿体已基本上采 旦系砂页岩夹灰岩,产状比较平缓,向北东和南东倾 斜,倾角为5。~l5。。由于金场花岗闪长岩一二长 花岗斑岩岩体的侵入(下称岩体),受岩体侵入时上 冲力的影响,与岩体接触处地层产状发生改变,形成 附生穹状构造。 尽,埋深500 m以下没有一个探矿工程,深部是否有 矿说不清,因而矿山资源出现非常危机。作者根据 金场岩体的地质特点和已有的成矿条件,与长江中 下游成矿岩体进行对比,发现岩体的特征和成矿条 件有许多相似之处。长江中下游成矿岩体都有多位 一北西向马牧池一金场断裂和北东向枣林庄一金 场断裂是区内的主要断裂,其次是地层与岩体接触 处所形成的层间断裂。 体成矿系列,有的三位一体,有的四位一体,甚至 有的五位一体,深部都有矿体赋存¨ 。通过对比, 认为金场岩体深部也会有矿体存在,因而在深部开 采中段选择适当位置用坑内钻进行了深部探矿,在 埋深600—700 1TI处的层间破碎中找到细脉浸染一 矿区内的岩浆岩主要为金场花岗闪长岩一二长 花岗斑岩杂岩体,矿区内的矿床与此岩体有关。 2金场花岗闪长岩一二长花岗斑岩岩体 金场岩体是花岗闪长岩一二长花岗斑岩岩体, 角砾状金铜岩体,一层厚6 m,一层厚4 m,围绕岩体 长150 m,延伸60 m,矿石铜品位0.7%~1.5%,金 品位2~3 g/t,从而缓解了矿山资源危机。现将具 体情况简述如下。 是由岩浆多期次侵位形成的杂岩体。岩体出露在金 场村附近,地表呈北东向延伸的岩柱状,侵位于北西 向马牧池一金场断裂与北东向枣林庄一金场断裂交 汇处,地表出露面积约0.3 km ,主要由一个花岗闪 长岩岩株和围绕岩株呈近岩环状产出的二长花岗斑 作者简介:高玉杰(I966一),男,采矿工程师。 有 色 金属(矿山部分) 第62卷 岩组成(见图1、图2)。 固 黔田一囡彀 固莲 臣]大理岩口角岩回 ,圈 团花岗闪长岩[三三 摧测断层回簧 圈矽卡岩 因彗赛 地层产状 [三三三三]交测断层E三 图1金场矿田地质略图 Fig.1 The geological map of Jinchang mining area 2.1岩体特征 斑晶粒约0.2~8 mm,一般为0.7—3 mm,斑晶主要 1)花岗闪长岩岩株:近东西向展布,地表形态 为等轴的椭圆状,东西长400 m,南北宽250 m,据剖 面资料为陡立的岩柱状。 岩石特征:呈浅肉红色一暗红色块状构造,中细 为长石,次为石英,斑晶含量40%~45%。基质呈 显微粒状结构,粒径0.06 mln,主要矿物成分包括: 钾长石、斜长石、石英、普通角闪石、黑云母。 2.2岩石化学成分与标准岩石对比 粒花岗结构、不等粒结构,矿物颗粒直径0.5~2 mm,主要矿物成分包括:斜长石、钾长石、石英、黑 云母。次要矿物为角闪石,含量甚微。 据已有分析资料,金场岩体中花岗闪长岩SiO, 含量为66.86%~70.08%,平均值为67.82%;∑ FeO+MgO含量为2.93%一4.87%,平均值为 4.156%;K20+Na 0含量8.08%~9.18%,平均值 为8.596%。 2)二长花岗斑岩岩环:嵌布于花岗闪长岩岩株 与围岩之间,最宽处180 m。 岩石特征:岩石呈暗红色,块状构造,斑状结构, 第4期 高玉杰等:金场矿区矿化特征和深部找矿潜力分析 27 圈 因 回 因 图2沂南金场村含黑云母花岗闪长岩岩体形态剖面示意图 Fig.2 The section map of orebody shape of biotite granodiori ̄in Jinchang mimng area 金场岩体的二长花岗斑岩岩石SiO,含量为 68.86%~74.21%,平均值为71.36%;∑FeO+ MgO含量为1.2%~3.98%,平均值为2.87%;K,0 +Na,0含量7.87%~10.05%,平均值为9.1 1%。 岗闪长岩年龄值为125.5 Ma,二长花岗斑岩年龄值 为116.8 Ma。 为了更准确地测定金场岩体侵位的时代,中国 地质大学万天丰教授又从金场岩体的二长花岗斑岩 总体来看,金场岩体的岩石化学成分与标准同 类岩石(载里值)相比,以高硅、低铁镁、富碱为特 征。 中采集样品,委托中国科学院地质所与核工业公司 铀矿地质研究所进行了地质年龄测定,金场岩体的 二长花岗斑岩Rb—Sr等时线年龄值为120.86+ 2.37 Ma[ 。 岩石的碱性程度:花岗闪长岩钙碱指数57.5, 组合指数2.98,碱度率2.96%;二长花岗斑岩钙碱 指数56,组合指数2.93,碱度率4.03%。从钙碱指 依据金场岩体的侵位特点和岩石的同位素年龄 值测定,确定金场岩体的侵位时代为中生界白垩系 中晚期。是由同源岩浆多期次侵位而形成的杂岩 数、组合指数和碱度率数值等诸多方面看,金场岩体 的岩石为钙碱性岩石。 2.3岩体侵位时代 体,早期侵位的岩浆为花岗闪长岩,年龄值为120~ 125.5 Ma,晚期侵位岩浆为二长花岗斑岩,年龄值为 116.8 Ma。 金场花岗闪长岩一二长花岗斑岩杂岩体侵位于 北西向马牧池一金场断裂与北东向枣林庄一金场断 裂交汇处。岩体中心为花岗闪长岩,边部为二长花 岗斑岩,两者接触界线清楚,呈侵入接触关系。但两 者在矿物成分、化学成分、副矿物组合等诸方面有极 大的相似处,可以断定两者为同源不同期次侵位的 岩体 。 山东省地矿局地质八队曾在金场岩体内的花岗 3 内外接触带的变质作用 3.1外接触带的变质作用 由于金场岩体的侵入,围岩受到接触变质和交 代接触变质作用。使地层中的砂页岩和碳酸盐发生 重结晶,原岩为石灰岩变为大理岩,白云质灰岩变为 白云质大理岩,页岩变为角岩(主要为石英云母角 闪长岩和二长花岗斑岩中采集样品,委托吉林冶金 地质研究所用钾氩法进行同位素地质年龄测定,花 岩和石榴石透辉石角岩),围岩变质宽度100~150 m。本区的矽卡岩单个岩体规模较少,但个数多,成 28 有 色 金 属(矿山部分) 第62卷 群出现。一般情况下距离接触带100 m即消失。 3.2 内接触带变质作用 内接触带变质作用比较弱,内矽卡岩不发育,仅 在岩体边部见有绿帘石化,但范围较小。 钾长石化较为发育,有时伴随有黄铁矿化,主要 分布于埋深150 m以上的岩体边部。 4 已有成矿系列 根据探采情况,在金场岩体顶部有大脉型黄铜 矿、黄铁矿硫化物块状矿,在浅部岩体的外接触带有 矽卡岩型含金铜磁铁矿和含金铜矽卡岩矿体,含金 铜矽卡岩型矿体边部有大脉型块状硫化物矿,岩体 内部边缘处的钾化带中有规模不大的斑岩型金铜 矿,在深部(埋深500 m以内)岩体与围岩接触处除 有矽卡岩型金铜矿体外,还有浸染状和角砾状金铜 矿。 这些不同类型的矿石基本上都存在内部联系, 岩体外接触带矽卡岩型含金铜矽卡岩型矿石边部变 为大脉型黄铜矿黄铁矿块状矿石,向岩体内部越过 钾化带变为斑岩型矿石,岩体深部接触处矽卡岩型 矿石与细脉浸染状矿石、角砾状矿石混杂。依据穿 插关系和已有的炸裂温度测定,从成矿时间上来看 矽卡岩型矿和斑岩型矿相近,顶部大脉型块状硫化 矿形成时间较晚。 这些矿化(体)都是因为金场花岗闪长岩一二 长花岗斑岩岩体沿北西向马牧池一金场断裂与北东 向枣林庄一金场断裂侵位后,岩体的根部没有愈合, 矿液上升的通道没有堵塞,从深部岩浆房中分馏出 来的造矽卡岩溶液和成矿热流体不断上升侵位,在 岩体的顶部和岩体的内外接触处发生蚀变和矿化而 形成工业矿体。 5深部成矿推测 深部能否成矿,要看深部有没有成矿条件。这 些条件是:矿液来源、矿液上升的通道、矿液储存条 件(容矿构造)和有关的物理化学条件。 5.1矿液来源 金场矿区无论是大脉型黄铜矿、黄铁矿、块状硫 化矿、矽卡岩型矿、斑岩型矿、细脉浸染或角砾状矿 都是由深部岩浆房分馏出来后沿岩浆和矿液上升的 通道上升侵位而成。从已有的深部开采中段地质平 面图看,岩体仍然存在,虽然较地表或浅部有所缩 小,但仍具有一定规模,并呈岩柱状插入地壳深部, 与深部岩浆房依然沟通,因而矿液来源比较丰富。 5.2矿液上升通道 深部中段开采资料,金场岩体不但存在,而且还 具有一定规模,岩体与围岩接触处蚀变仍然较强烈, 且具有破碎和片理化现象,因而矿液上升的通道没 有堵塞。 5.3容矿构造 根据区域资料,矿区内埋深500 1TI以下地层为 古生界寒武系和震旦系地层。地层中硬软岩石层位 混杂,由于岩体的侵入,层间破碎、层间张开发育,又 有隔挡层,容矿条件良好。 5.4成矿的物理化学环境 由于金场岩体为多期次侵位的复合岩体。岩体 侵位后,岩体的根部没有愈合,成矿热流体沿岩体上 升的通道不断上升,在岩体的顶部、岩体的内外接触 处形成外多位一体的矿床。岩体深部只有埋深条件 增加,其他条件并没有改变,故成矿的物理化学条件 没有多大改变,形成多位一体矿的地质条件仍然存 在 6 结语 基于上述分析,在埋深500 m开采中段坑道内 用坑内钻对深部进行了钻探找矿,在埋深600~700 m之问的层问破碎中找到了两层裂隙充填型金铜矿 体,为金场岩体的成矿系列又增加一体。金场岩体 的成矿系列为:岩体顶部(浅部)有大脉型黄铜矿、 黄铁矿、块状硫化矿;岩体浅部外接触带有矽卡岩型 矿和大脉型块状硫化物;内接触带钾化带中有斑岩 型金铜矿;中等深度(埋深300~500 1TI)有矽卡岩型 矿和角砾状矿一浸染状矿;深部(埋深500 m以下) 有细脉浸染和角砾状矿体。 虽然不大,金场矿区矿石储量有限,但成矿上非 常典型,五位一体成矿系列比较典型。 参 考 文 献 [1] 柳志青.山东省沂南铜井金矿大比例尺成矿预测报告[R]. 浙江大学,1987. [2]芮宗强,黄崇轲,等.中国斑岩铜(钼)矿床[M].地质出版 社,1984. [3] 万天丰.铜井、金场矿田成矿规律与成矿预测[D].中国地质 大学,1992.