1. 引言
随着近些年矿产资源的不断开采利用,浅地表资源已被开采殆尽,寻找深部隐伏矿体,加大金矿储备量迫在眉睫。“就矿找矿”是一种在已开采矿区或已发现矿体附近寻找隐伏矿体的方法,自20世纪50年代提出后就被广泛地应用在矿山企业,并取得了显著成果。21世纪以来随着探矿理论的逐步发展,就矿找矿工作不断取得新的进展,使就矿找矿理念得到进一步完善。2004年国家危机矿山接替资源找矿计划实施以来,在已开展野外施工的48个矿山找矿项目中,有35个取得重要找矿突破。对全国565座大中型矿山进行的初步调查显示,其中192座具有资源潜力,占调查矿山的34%,预测可能找到大型规模矿床的有51座,中型规模的96座,有39座有望取得重大找矿突破 [1] 。
矿体侧伏是就矿找矿理论体系的一个重要的理论指导,它是指矿体随倾斜移动,其最大延伸轴逐渐偏离倾向线,与矿体走向线(矿体最大延长线)间出现夹角–侧伏角,此现象称矿体的侧伏。矿体侧伏特征的研究,主要是尖灭再现、尖灭侧现规律的研究,是指导矿山就矿找矿,进行深部矿体预测的重要准则。
草沟头金矿位于著名的招掖金矿带中南部,沂沭断裂带东侧和栖霞复背斜北翼 [2] ,是胶东金成矿的重要组成部分 [3] 。草沟头金矿床位于招远市金岭镇,随着矿山开采,资源量逐渐减少,近些年虽然做过不少探矿增储工作,但效果不甚显著。
本文以草沟头金矿床为研究对象,根据“就矿找矿”原理,以矿体侧伏理论为指导,重新编制了联合中段平面图,联合勘探线剖面图以及矿体垂直纵投影图,分析了金矿体的分布延伸规律、矿体侧伏规律,为该地区下一步寻找金矿工作提供依据。
2. 矿区和矿床地质特征
草沟头金矿大地构造位置属于华北地台鲁东地盾胶北隆起区,华北陆块、鲁东隆起、胶北隆起区、胶北凸起东部 [3] 。
2.1. 矿区地质特征
2.1.1. 矿区地层
区内地层为新生代第四纪全新统临沂组(QL)和沂河组(QY),主要呈南北向分布于矿区内 [4] 。
2.1.2. 矿区断裂
矿区内构造简单,根据断裂构造产出特点,可判断主要为两期断裂,分别为成矿期断裂和成矿后断裂。
后地–草沟头断裂南延部分为成矿期断裂。该断裂长28 Km,宽5~20 m。走向NE38˚~65˚,倾向NW,倾角57˚~65˚,呈舒缓波状。断裂具有多期次成矿活动的特点,成矿早期以及成矿期表现为压扭性。破碎带本身不含矿,矿体主要赋存于断裂带下盘的次级断裂中,上盘矿化蚀变较下盘弱,且下盘次级构造较上盘发育。带内具有强烈的矽化、绢云母化、黄铁矿化等热液蚀变现象 [5] 。
成矿后断裂呈压扭性特征,主要是控矿断裂重接和斜交复合,对后来构造形迹的力学性质没有造成较大的改变。有的断层面切穿矿体表现为层间滑动但错距很小 [2] 。也可分为两组,即NW向和NE向两组。NW向断裂带对已成矿体具有一定破坏作用。同时也可能控矿,形成新的矿体。NE向断裂构造也可控矿,形成新的矿体,其走向30˚~43˚倾向NW,倾角为45˚~65˚ [4] 。
2.1.3. 矿区岩浆岩
区内岩浆岩广布,岩性主要为中粒含黑云二长花岗岩,呈灰白色,半自形粒状结构、蠕虫状结构、缝合线结构,块状、片麻状构造 [6] 。矿物成分以钾长石、斜长石为主,石英、黑云母次之,并含少量磷灰石、褐帘石、锆石、绿帘石。钾长石:形态不规则,颗粒大小不等内有斜长石、石英及副矿物包体。
矿区脉岩主要分布于玲珑岩体内,主要有石英闪长玢岩、闪长玢岩 [7] 。
石英闪长玢岩:分布于二长花岗岩中,长几十m至数km,宽1~10 m。岩石呈灰白色,斑状结构,基质为显微粒状结构,块状构造。矿物成分:斑晶为长石和石英,基质为斜长石、角闪石、黑云母和石英等 [8] 。
闪长玢岩:多分布于二长花岗岩中,少量位于花岗闪长岩中,脉长几十米至数十公里,宽1~20 m,岩石呈灰绿色,斑状结构,块状构造,矿物成分:斑晶为斜长石和角闪石,基质为斜长石、角闪石和少量石英组成。岩石常见有绿泥石化、绢云母化和碳酸盐化蚀变,为成矿晚期产物。该脉岩切割了断裂蚀变带,本身又遭受破碎蚀变(多为碳酸盐化),为成矿期产物,但为成矿晚期 [9] 。
2.2. 矿床地质
2.2.1. 矿体特征
目前矿区内已发现矿体13条,分别为I-1、I-2、I-3、I-4、I-5、I-6、I、II、III、IV、V、VI、VII。
I-1矿体分布于11线至42线,矿体形态呈脉状,矿体走向36˚,倾向NW,倾角41˚~60˚。赋存标高−156 m~−612 m之间。矿体厚0.80 m~7.97 m,平均厚度3.18 m。矿体平均品位3.14 × 10−6。
I-2号矿体位于1-1号矿体的深部,分布于6线~12线。矿体形态呈脉状。矿体走向36˚,倾向NW,倾角40˚~58˚。矿体走向长度75 m,控制矿体斜深194 m,主要赋存标高−264 m至−463 m之间。矿体厚0.98 m~3.27 m,平均厚度2.12 m,矿体平均品位2.46 × 10−6。
I-3号矿体位于I-2号矿体的深部,分布于24线至38线。矿体形态呈脉状,矿体走向36˚,倾向NW,倾角42.5˚~54˚。矿体走向长度138 m,主要赋存标高−491 m至−618 m。矿体厚1.55 m~6.68 m,平均厚度4.26 m,矿体平均品位6.03 × 10−6。
I-4号矿体位于I-3号矿体的浅部,分布于34线到38线。矿体形态呈脉状。矿体走向36˚,倾向NW,倾角41.5˚~58.5˚。矿体走向长度141 m,赋存标高为−488 m至−629 m。矿体厚0.81 m至8.01 m,平均厚度2.74 m,矿体平均品位4.33 × 10−6。
II号矿体位于1号蚀变带底部,6线~17线。矿体形态呈脉状。矿体走向36˚,倾向NW,倾角46˚~62˚。矿体走向长度194 m,主要赋存标高+105 m至−183 m之间。矿体厚1.22 m~7.29 m,平均厚度2.75 m,矿体平均品位3.80 × 10−6。
2.2.2. 矿石特征
矿石的结构以碎裂结构,自形–半自形粒状结构为主,其次有交代溶蚀结构、包含结构、填隙结构、他形粒状结构,局部有乳滴状结构 [10] 。
矿石的构造类型有块状构造、细脉浸染状构造、网脉状构造、脉状构造、班杂状构造等 [11] 。
2.2.3. 围岩蚀变
矿床主要围岩蚀变类型有钾长石化、黄铁娟英岩化、硅化和碳酸盐化等 [12] 。
钾长石化是成矿早期的热液蚀变,分布于整个破碎蚀变带内,由于后来的黄铁绢英岩化等蚀变的改造,仅在黄铁绢英岩化较弱的破碎带边部清晰可见 [11] 。
黄铁娟英岩化是矿床内普遍发育的一种蚀变作用,分布在蚀变带的中心,是区内的主要蚀变,与金矿有着密切的时空关系 [13] 。
硅化与黄铁绢英岩化中的硅化不同,它是热液中的二氧化硅在外部条件改变情况下形成硅化石英的作用。该作用与金矿关系亦较密切 [14] 。
碳酸盐化是破碎蚀变带内普遍存在的一种蚀变,是钾长石化、黄铁绢英岩化蚀变过程中一种派生的蚀变作用,形成的碳酸盐矿物以方解石为主,伴有少量石英出现,常呈脉状或网脉状穿插于岩石之中,它是成矿晚期的产物,也标志着金银矿化的尾声 [15] 。
3. 矿体分布特征
为了能更好的认识矿体的分布特征,选取草沟头矿区−200、−240、−280、−300典型中段编制联合中段地质平面图(图1)。
由图1可以看出矿体呈透镜状或脉状产出,矿脉较窄。矿体整体走向NE,倾向NW,向SW向侧伏。
选取0、6、12、14、18号勘探线编制矿区联合勘探线剖面图(图2)。
由图2可以看出矿体倾向NW,倾角50˚左右,矿体向SW方向侧伏。
对矿区重新编制了垂直纵投影图(图3),可以看出矿体呈“S”型向SW方向侧伏。
1. 矿体
Figure 1. Plan of joint middle section of Caogoutou mine area
图1. 草沟头矿区联合中段平面图
1. 矿体
Figure 2. Profile of joint exploration line in Caogoutou mining area
图2. 草沟头矿区联合勘探线剖面图
1. 矿体;2. 预测矿体
Figure 3. Vertical and vertical projection of ore body in Caogoutou mining area
图3. 草沟头矿区矿体垂直纵投影图
4. 讨论和认识
“就矿找矿”既是方法也是理念,一个矿床是由多个地质要素共同作用而形成的。它的存在绝非是一种孤立的地质现象,而是与其周围地质环境有一定的内在的有机联系。能够形成某个矿床的多种综合地质作用在地壳某一地区出现。通常的空间上有一定的广度和深度,而往往不会局限于一个极小的仅仅相当于矿床的空间范围之内,这就是相似的矿床为什么常常在一个地区内成群出现、成带分布的原因。因此,可以根据已知的矿体在其附近寻找未知矿体,不断扩大找矿的空间,极有可能获得成功 [16] 。
草沟头矿床矿脉较细,矿体规模较小,为探矿增加了不少难度,以矿体侧伏规律为突破口,为草沟头矿床探矿增储工作提供理论依据。
5. 结论
通过对研究区已知的矿体分布特征和联合中段平面图由图1~3可以看出矿体的分布具有一定的规律性。矿体整体走向为NE40˚,倾向NW210˚,倾角55˚。矿体整体向SW侧伏,侧伏角为55˚。
根据“就矿找矿”理念及已揭露矿体的侧伏规律,预测隐伏矿体可能出现在现有矿体的SW向见矿深度预计高程在−600 m~−700 m之间,勘探线20线~30线之间。