焦家金成礦帶淺部礦越來越少, “攻深找盲”成為找礦的重點方向
記者:膠東地區(qū)是“焦家式”金礦理論產(chǎn)生地。請您簡單介紹一下迄今膠東地區(qū)“焦家式”金礦床的探明情況。
宋明春:焦家金成礦帶是膠東地區(qū)最重要的成礦帶之一,在該帶中已探明3個特大型金礦床及一批大、中型金礦床。
焦家金礦是山東地礦局六隊發(fā)現(xiàn)并勘查的。1965年,六隊提出“焦家式”破碎帶蝕變巖型金礦概念及成礦模式。1977年,在原地質(zhì)部第二次全國金礦會議上,“焦家式”金礦被正式確認并向全國推廣應(yīng)用。自此,大大促進了全國尤其是膠東地區(qū)的金礦找礦工作。初步統(tǒng)計,目前膠東地區(qū)共探明了“焦家式”金礦床152處,其中特大型金礦床18處、大型金礦床7處、中型金礦床34處,探明金資源儲量900余噸。
記者:隨著地質(zhì)勘查程度的不斷加大,是不是膠東地區(qū)的金礦也越來難找?
宋明春:是的。膠東地區(qū)平均勘查深度已接近-500米,地表礦、淺部礦越來越少,金礦找礦難度越來越大。因此,目前“攻深找盲”成為該區(qū)找礦的重點方向。
記者:“攻深找盲”探索的結(jié)果如何?
宋明春:自上世紀末,人們對焦家金成礦帶深部開展了探索性找礦工作,取得一系列重大突破。2007年,六隊在萊州市寺莊礦區(qū)深部找到51.83噸特大型金礦床,2008年又在焦家礦區(qū)深部發(fā)現(xiàn)105.175噸特大型金礦床。近年來,在膠東地區(qū)實施的危機礦山深部找礦項目和其他深部找礦項目也取得一系列喜人成果,揭示了該區(qū)深部巨大的金礦資源潛力。
據(jù)不完全統(tǒng)計,近年來在膠東地區(qū)深部勘查提交的金礦資源量總計達500噸左右。其中,焦家礦區(qū)深部與淺部累計已探獲金礦資源儲量230多噸,其主礦體單一礦體規(guī)模巨大,在世界上也是少有的。這些找礦突破,不僅對中國東部傳統(tǒng)成礦帶攻深找盲,解決危機礦山資源瓶頸具有重要的示范意義,而且,為深化和發(fā)展“焦家式”成礦理論帶來新的啟示?! ?/p>
深、淺部金礦床之間存在無礦間隔或弱礦化帶,深、淺部礦體的垂直距離在150米~550米之間
記者:請您簡單介紹一下寺莊礦區(qū)金礦勘查工作概況。
宋明春:六隊在寺莊地區(qū)的金礦找礦工作始于20世紀60年代末:1968年,發(fā)現(xiàn)了焦家斷裂帶寺莊金礦點;20世紀80年代至今,開展了寺莊礦區(qū)深、淺部金礦普查工作,數(shù)十個施工鉆孔深度由500米不斷延伸到900米。寺莊金礦是在焦家金礦帶深部第二礦化富集帶上發(fā)現(xiàn)的第一個特大型金礦。
記者:深、淺部金礦主要特征相對比,有什么規(guī)律?
宋明春:寺莊礦區(qū)深、淺部金礦床對比發(fā)現(xiàn):深部礦床礦化蝕變帶增厚、蝕變趨強、分帶性明顯,深部蝕變帶具明顯三分性;深部礦床礦體數(shù)量多,資源量大,單礦體平均品位最大值高;深部礦床主要礦體規(guī)模大,厚度大,品位高;深、淺部礦床對應(yīng)礦體群間賦礦標高差別較大,顯示為明顯的無礦間隔或弱礦化帶,無礦間隔的距離為垂深100~250米,不同礦體不同勘探線之間無礦間隔的距離不一致。
我們對焦家礦區(qū)Ⅰ-1號主礦體的分布特征進行的研究發(fā)現(xiàn):深、淺部礦床礦體厚大部位在剖面上均產(chǎn)于焦家斷裂由陡變緩轉(zhuǎn)折點下部;淺部礦床礦體厚大部位出現(xiàn)于-100米~-400米斷裂傾角由近70°漸變?yōu)?5°左右的緩傾地段,深部礦床礦體厚大部位出現(xiàn)于-600米~-1000米斷裂傾角由45°左右漸變?yōu)?6°產(chǎn)狀明顯變緩處;主礦體在104線至128線之間由弱礦化帶連接,在其他勘探線上則出現(xiàn)無礦間隔,弱礦化帶表現(xiàn)為礦石金品位明顯降低,或礦體厚度明顯減薄,或礦體分支復(fù)合、膨脹夾縮變化明顯,深、淺部礦體之間的垂直距離在150米~550米之間(包括礦體厚度),二者總體表現(xiàn)為尖滅再現(xiàn)、膨脹夾縮關(guān)系;深、淺部主礦體長度接近,但深部主礦體斜深及斜深與長度比大于淺部主礦體;由淺至深自然金含量增高,金成色增高,深部金礦物粒度變細。
建立了焦家金礦帶深部金礦階梯式成礦理論礦床模式
記者:焦家金礦帶深部找礦的突破,與傳統(tǒng)認識的“焦家式”金礦的特點有哪些不同?對重新認識“焦家式”金礦有什么啟示?
宋明春:焦家金礦帶深部找礦的突破,揭示了許多與傳統(tǒng)認識的“焦家式”金礦不同的特點,迫使我們重新思考“焦家式”金礦的有關(guān)問題。
就焦家金礦帶而言,淺部金礦床和深部金礦床沿同一斷裂構(gòu)造傾斜方向分布,二者礦體產(chǎn)狀相同,礦石特征基本一致,構(gòu)成淺部第一礦化富集帶和深部第二礦化富集帶,兩個礦化富集帶之間為無礦間隔或弱礦化帶。
其中,兩個礦化富集帶在剖面上產(chǎn)于斷裂傾角由陡變緩的轉(zhuǎn)折點下部,形成臺階式或坡坪式分布特點,金礦體厚大部位賦存于臺階的平緩部分。金礦床分布于焦家斷裂下盤,中生代玲瓏花崗巖與前寒武紀變質(zhì)巖系內(nèi)接觸帶上,自主斷面以下礦化蝕變分帶明顯,分為黃鐵絹英巖化碎裂巖帶、黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖帶和黃鐵絹英巖化花崗巖帶(或鉀化花崗巖)3層蝕變帶,控制了3個礦體群。焦家?guī)Ы鸬V床的礦床模式可總結(jié)為:一條構(gòu)造帶、兩個傾斜臺階、兩段礦化富集帶、三層礦化蝕變帶。我們將這一新的成礦模式稱為深部金礦階梯式成礦理論。
就膠西北金礦集中區(qū)而言,系統(tǒng)的勘查工程揭示,焦家斷裂傾角具有上陡下緩的特點,是大型鏟狀斷層。研究發(fā)現(xiàn),膠西北地區(qū)3條主要金礦控礦斷裂——三倉斷裂、焦家斷裂、招平斷裂,組成了一條沿玲瓏花崗巖與早前寒武紀地質(zhì)體邊界分布的大型伸展構(gòu)造帶。焦家斷裂與三倉斷裂可能會在地表以下4000米左右連為一體。
膠西北金礦區(qū)域成礦模式為:在靠近伸展構(gòu)造主斷面之下的巖石受到強烈的伸展剪切應(yīng)力,構(gòu)造巖為變形均勻的碎粒巖和糜棱巖,礦化較均勻,形成浸染狀破碎帶蝕變巖型礦石(焦家式);其下,由伸展引起的剪切應(yīng)力,產(chǎn)生了具共軛剪節(jié)理性質(zhì)的網(wǎng)狀裂隙帶,形成網(wǎng)脈狀礦石(河西式);遠離主斷面,巖體上拱造成的引張作用產(chǎn)生近直立的裂隙帶,形成脈狀礦石(玲瓏式)。這一成礦模式指示,膠西北焦家式與玲瓏式金礦是同一構(gòu)造背景下形成的不同構(gòu)造位置的產(chǎn)物,金礦類型具有與構(gòu)造分帶相聯(lián)系的垂直分帶規(guī)律,但由于地殼抬升剝蝕作用造成了表面上的水平分帶現(xiàn)象。玲瓏巖體中的石英脈型金礦,實際是其頂部主伸展構(gòu)造帶及蝕變巖型、網(wǎng)脈狀金礦被剝蝕后出露于地表的。
傳統(tǒng)觀點認為,郭家?guī)X花崗巖與金礦關(guān)系密切。我們經(jīng)過對深部金礦研究認為,郭家?guī)X花崗巖既不是金礦成礦的直接礦源巖,也不是導(dǎo)致金礦成礦的直接原因。但由于其形成時代與金礦成礦時代接近,其與圍巖的接觸帶是金礦賦存的有利部位,因此在其周圍形成諸多金礦床。而與金成礦同期的偉德山花崗巖及相關(guān)脈巖,是膠東地區(qū)中生代規(guī)模最大的一種花崗巖類型,其產(chǎn)生的熱量足以造成強烈的流體活動及金的大范圍遷移、富集,因此,偉德山花崗巖是金礦成礦的直接原因,在金礦成礦作用中起到“熱機”作用。
三倉斷裂與焦家斷裂之間的大型伸展構(gòu)造下凹部位及招平斷裂以東的前寒武紀變質(zhì)巖系分布區(qū)是深部找礦的重點地段
記者:今后的找礦重點應(yīng)在哪些地區(qū)部署?
宋明春:多年來的地質(zhì)勘查證實,膠西北地區(qū)金礦主要賦存于主斷裂下盤的玲瓏花崗巖中,因此焦家斷裂與招平斷裂之間的玲瓏花崗巖分布區(qū)一直被作為該地區(qū)金礦找礦的重點地段。
有人根據(jù)該地區(qū)3條主要控礦斷裂走向、傾角相近,但相鄰兩斷裂的傾向相反的特點,分別稱之為“斷背形、斷向形”,并認為“斷背形”為有礦地段,“斷向形”為無礦地段。然而,按照深部金礦勘查建立的新成礦模式,我個人認為,在前人所謂的“斷向形”無礦地段恰恰是有礦的,由于該地段沒有遭受剝蝕,因此金礦資源潛力很大,但礦床的埋藏深度亦較大,是今后深部找礦的重點地段;而在前人所稱的“斷背形”有礦地段,由于已遭受一定程度的剝蝕,部分地區(qū)甚至已被剝蝕到第三礦化蝕變帶以下,因此深部找礦潛力并不大。所以,我們提出,三倉斷裂與焦家斷裂之間的大型伸展構(gòu)造下凹部位(“斷向形”位置)及招平斷裂以東(上盤)的前寒武紀變質(zhì)巖系分布區(qū)應(yīng)是今后深部找礦的重點地段。
以往,我們將找礦目標放在賦存連續(xù)厚大礦體的焦家主斷裂下盤附近的黃鐵絹英巖帶、黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖帶2個礦化蝕變帶中,實踐證明,以黃鐵絹英巖化花崗巖或紅化花崗巖為特點的第三礦化蝕變帶中雖然單礦體規(guī)模較小,但礦化蝕變帶規(guī)模巨大,如寺莊礦區(qū)深部金礦床的第三礦化蝕變帶最厚達496米,構(gòu)造裂隙比較發(fā)育,礦體數(shù)量多,因此資源潛力也較大。
根據(jù)焦家?guī)\部第一礦化富集帶金礦近等距分布、尖滅再現(xiàn)等分布規(guī)律,我們認為,隨著地質(zhì)工作的深入將會在第二礦化富集帶中發(fā)現(xiàn)更多的大中型金礦床。按照焦家斷裂帶的延伸深度分析,第二礦化富集帶之下還可能出現(xiàn)第三乃至第四礦化富集帶。當然實際情況會比上述認識復(fù)雜得多,但無論如何,焦家斷裂帶深部資源潛力巨大是毫無疑問的。
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