3.1.2.1礦區地質
礦區地層主要出露於古元古代京山群和新生界第四系陸各莊組安吉村片巖段(圖3.15),前者巖性為黑雲母片巖、黑雲母麻粒巖、透輝石麻粒巖夾透輝石大理巖等。礦區侵入巖發育,包括新太古代棲霞巖套回龍夼巖體中的細粒斜長角閃巖片麻巖和角閃巖黑雲母,元古界丁爽巖套趙蓓巖體中的細粒二長花崗巖片麻巖,以及中生代煌斑巖、閃長玢巖、偉晶巖和應時脈。其中棲霞套呈包裹體形式,雙頂套以近南北帶狀層理形式侵入京山群。礦區內F1斷層構造發育,主要沿古元古代京山群與古元古代雙頂巖套接觸帶分布,偏向雙頂巖套壹側。北北東向,傾向西,傾角約65 °;地表斷續出露約2800m,寬度0.8 ~ 15m;沿斷裂面可見明顯的擦痕和臺階,構造透鏡體(板塊ⅳ-1)發育,表現為左旋壓扭,局部發育韌性剪切帶,是礦區的控礦構造。
表3.7膠東地區造山型中生礦床的典型礦床類型特征
圖3.15茶礦礦區地質示意圖
(根據山東省第三地質礦產勘查院2006年修訂)
1—礫質砂土和粘質粉土;2-黑雲母片巖和麻粒巖夾閃長巖大理巖;3-細粒二長花崗巖片麻巖;4-細粒角閃巖片麻巖和角閃石黑雲母;5-黑雲母斜長片麻巖;6-烏雲片巖;7—巖層產狀;8—出現片狀剝落;9-碎裂巖脈及其數量;10-金礦體及其編號;11 ——海溝的位置;12-鉆孔位置;13-基線、勘探線和編號
3.1.2.2礦床地質
(1)礦化帶及礦體特征
目前礦區僅發現1礦化帶,受F1斷層控制,由碎裂巖、角礫巖、絹雲母化高嶺土花崗巖和矽化花崗巖組成。礦化帶長230米,寬4.20~7.20米,總體走向0°~20°,西傾角55°~70°。其中1礦體,產狀與蝕變帶壹致;揭露面長48m,厚度0.66~2.29m,平均厚度2.09m,傾斜深度15m,產狀標高+175 ~+188m。黃金品位(1.21 ~ 5.77)×10-6,平均為2.17×10-6;銻品位為2.17% ~ 20.67%,平均9.82%。
(2)礦石特征
礦石類型主要有兩種:輝銻礦絹雲母化碎裂巖和輝銻礦絹雲母化高嶺土化花崗巖(板塊ⅳ-1 ~板塊ⅳ-6),其中輝銻礦絹雲母化高嶺土化花崗巖礦石有褶皺現象。礦石中金屬礦物主要為輝銻礦和黃鐵礦,少量方鉛礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦等。其中輝銻礦多以異形-自形粒狀、針狀或集合體形態分布,呈脈狀、網脈狀、塊狀或浸染狀分布,局部表面有擦痕,呈片狀孿晶,擠壓變形,含量高達65%,絹雲母化高嶺土花崗巖型礦石中有少量輝銻礦。脈石礦物主要有應時、絹雲母、長石、高嶺土、方解石和黑雲母。礦石構造壹般為自形-半自形粒狀構造、團聚孿晶構造、變質構造等。礦石構造有脈狀、網狀脈狀、塊狀、致密塊狀、角礫巖狀、浸染狀等。(圖版IV-7 ~圖版IV-12)。
(3)圍巖及圍巖蝕變
礦體圍巖主要為片麻巖細粒二長花崗巖。圍巖蝕變包括矽化、絹雲母化、高嶺土化和褐鐵礦化,均與銻金礦化密切相關。
(4)成礦階段和礦物生成序列。
根據顯微鑒定結果和野外地質特征,本區成礦作用可分為兩個階段:熱液成礦階段和表生氧化階段,其中前者包括四個階段,即:①絹雲母化階段,主要發育絹雲母化蝕變,產生早期絹雲母和應時,伴有少量粗粒黃鐵礦晶體,少量浸染狀輝銻礦和磁黃鐵礦;②應時-輝銻礦成礦階段,矽化作用強烈,自生-半自生輝銻礦以細脈、網脈、浸染狀礦物大量產出,並伴有方鉛礦、黃鐵礦、閃鋅礦、黃銅礦等礦物;③絹雲母-高嶺石-輝銻礦成礦階段,主要形成塊狀輝銻礦,非金屬礦物主要為絹雲母、高嶺土、碳酸鹽等。,沿外圍裂隙發育少量綠泥石、綠簾石等礦物。④應時-碳酸鹽階段,成礦晚期,主要形成少量應時碳酸鹽細脈。表生氧化階段,主要形成高嶺土、輝銻礦、褐鐵礦等。
3.1.2.3流體包裹體研究
對茶礦礦區強矽化金銻礦中的應時流體包裹體進行了研究,基本代表了應時-輝銻礦成礦階段的流體特征。
(1)包裹體的巖相學特征
所研究的包裹體類型主要為氣液兩相包裹體,常溫下由水相()和氣泡()組成,多為圓形、橢圓形、長形和不規則形。包裹體大小為2 ~ 16微米,多為4 ~ 6微米,氣液比10% ~ 50%,多為65438。
表3.8茶礦礦區流體包裹體測試結果
(根據吉林大學流體包裹體實驗室測試,2013)
(2)均勻的溫度、鹽度和密度
所測夾雜物的冰點溫度(Ti)為-11.0 ~-1.7℃。均勻溫度在209.9 ~ 294.6℃之間,峰值在230 ~ 280℃之間。計算的鹽度(NaCleq)範圍為2.89% ~ 15.04%,峰值為9% ~ 13%,平均值為9.18%。密度範圍為0.80 ~ 0.93g/cm3,峰值集中在0.83 ~ 0.89g/cm3之間(圖3.16),平均值為0.87g/cm3。總的來說,茶礦礦區應時-輝銻礦成礦階段流體為中溫、低鹽度、低密度流體。
圖3.16茶礦礦區應時-銻礦化階段成礦流體均壹溫度、鹽度和密度直方圖
(3)成礦壓力和深度
根據包裹體顯微測溫結果和邵傑蓮經驗公式(1990),計算出茶礦礦區成礦流體壓力範圍為18.32 ~ 32.63 MPa,平均值為25.31 MPa;。根據孫豐月等(2000)提出的分段擬合方法,估算了西布森(1994)斷裂帶流體壓力與深度的關系,對應的地層深度範圍為1.83 ~ 3.26km,平均2.53km
綜上所述,茶礦礦區強矽化銻金礦應時流體包裹體研究表明,茶礦礦區熱液成礦作用中應時-輝銻礦成礦階段的成礦流體為中溫(209.9 ~ 294.6℃),中低鹽度(2.89% ~ 15.04%),低密度(0.80 ~ 0.04%)。
3.1.2.4微量元素和稀土元素特征
本研究對5個不同礦化度的樣品進行了微量元素和稀土元素測試(表3.9),樣品分析由核工業北京地質研究院完成。從球粒隕石稀土元素歸壹化分布模式圖(圖3.17)可以看出,分布曲線相對平緩右偏,輕稀土元素相對富集,重稀土元素相對虧損,輕、重稀土元素分餾不明顯。從Eu異常來看,長距離的矽線石片巖、矽化褐鐵礦碎裂巖和輝銻礦碎裂巖具有明顯的負Eu異常,而角閃石二長花崗巖片麻巖和矽化絹雲母化花崗巖具有正Eu異常,後者Eu異常相對明顯,表明成礦物質來源與含礦國的花崗片麻巖關系不大,相反,少量成礦物質可能來自京山群。
表3.9茶礦礦區巖石和礦石中微量元素和稀土元素分析結果單位:10-6
繼續的
圖3.17茶礦礦區圍巖和礦石稀土球粒隕石標準化和微量元素標準化蛛網圖
ckh-1 ~ 5巖性同表3.9。
微量元素分析表明,銻與銅、鉛、鋅、銫、鉈、銦呈正相關,與鋰、鋇呈負相關。與蝕變花崗片麻巖相比,礦石(CKH-4和CKH-5)富含Sb和上述正相關元素,Ba元素明顯大量帶出,這與重晶石的形成有關。同時,從元素的變化可以看出,礦石樣品和二長花崗巖片麻巖樣品具有相似的變化趨勢,表現出壹定的繼承性,後者可能提供了部分成礦物質。
3.1.2.5硫同位素特征
這次采集了三個硫穩定同位素樣品。樣品為I-1礦體原生金銻礦中的單礦物輝銻礦。硫同位素組成δ34S分別為+6.8‰、+7.1‰和+7.8‰,變化幅度較小,與浮山王家莊和邢家山礦區金屬硫化物基本壹致,均落入花崗巖範圍,表明硫的來源
3.1.2.6礦床成因
茶礦銻金礦床,礦體嚴格受斷裂帶控制,容礦巖石為破碎帶中蝕變細粒二長片麻巖,圍巖蝕變強烈,銻金礦化發育,多期礦化。同位素組成表明成礦作用與深部成礦物質和成礦流體有關。同時,不同層次的巖漿作用可以提供熱源並帶動地下水的熱液循環,不斷從地層中提取成金物質,遷移到有利的斷裂帶中沈澱富集,形成金礦床。該礦床為中溫脈型礦床。通過與造山型金礦床(Groves et al .,1998)(表3.10)的成礦特征對比,認為查礦金銻礦床屬於造山型,屬於造山型淺成低溫熱液金銻礦床。成因上可與東昆侖造山帶青海大廠金銻礦對比(趙,2004)。該礦床的形成與棲霞、蓬萊及其西部的熱液脈型金礦床大致壹致,也是中生代燕山晚期構造熱液活動的產物。但該礦區成礦遠離巖體主體部分(熱源)且成礦深度小,因此成礦溫度低,與其他地區其他造山型金礦床壹起表現為地殼連續成礦(Groves et al .,1998)。同時,垂向和茶礦淺成低溫熱液銻金礦化的出現,也說明該區剝蝕少,保存條件好,尋找造山型金礦潛力大。
表3.10茶礦金銻礦床與造山型金礦床主要特征對比
註:造山型金礦和大廠金銻礦數據引自趙(2004);茶礦金銻礦床資料就是這本書。