焦家带①号分支蚀变带的研究及其地质特征浅析

近年来,随着焦家蚀变岩型金矿床的发现,胶西北地区金矿找矿不断取得重大突破。焦家断裂带、招平断裂带和三山岛断裂也因其金矿床规模巨大、矿体稳定性良好、交通方便等便利因素而被人熟知。焦家断裂带作为三大主控矿构造之一,历来备受学者关注。但大部分都着眼于其主干断裂带,而对其分支却不够重视。该文收集了焦家主干断裂带近几年提交的成果报告,对其下盘的①号分支蚀变带进行研究。发现其具有较大的潜在的经济开发意义。对其富含的矿体及围岩蚀变等特征进行研究,并对找矿标志和成因等进行综合分析,指出了其开发前景。

基于注意力卷积神经网络的焦家金矿带三维成矿预测及构造控矿因素定量分析

焦家金矿带是我国重要的金矿产地,随着开采深度不断增加,深部找矿已成为目前工作重点,为此,从数据科学视角出发,利用深度学习技术,开展焦家矿带三维成矿预测及控矿因素定量分析工作。在建立三维地质模型和控矿指标基础上,构建引入CBAM注意力机制模块的卷积神经网络模型,从初始控矿指标中抽取具有矿化指示性的信息特征,建立焦家断裂面与矿化定位间的非线性关联关系,并与其他方法构建的成矿预测模型进行对比,验证本文方法构建的模型的准确性与可靠性。利用DeepLIFT方法解构深度网络特征,明确各控矿指标输入对网络输出的贡献,以此定量分析焦家矿带控矿因素对金成矿的影响。研究结果表明:焦家断裂距离场对成矿影响最显著,其次为坡度和坡度变化率,形态起伏度对成矿影响较弱;在矿带深部2000~3000 m圈定找矿有利靶区3处,其中,纱岭勘查区矿体深部延伸部位和曲家勘查区北段深部具有较大找矿潜力,焦家与曲家勘查区连接部位深部可能存在新的矿化富集区。

焦家成矿带北段地质特征与黄铁矿特征研究

焦家成矿带是胶东金矿集区最重要的控矿断裂之一,随着矿产勘查程度不断的提高,其-2000 m以浅的勘查找矿工作已基本完成。本文以宏观→微观的研究思路对焦家成矿带北段-2000 m以浅的成矿地质特征进行了总结,为深部找矿工作提供参考。文章构建了焦家成矿带北段主断裂面三维模型,其三维延伸表现出舒缓波状的特征。区内蚀变岩是构造岩经热液交代改造而成的,故呈带状分布,且蚀变岩厚度与矿体厚度表现为正相关的特征;区内矿化类型有两种,一种是蚀变岩型矿化,另一种为石英脉型矿化;研究区-600~-1257 m范围内矿体的主要载金矿物黄铁矿的电子探针数据表明黄铁矿总体表现为亏铁亏硫型,Au与S/Fe比值呈一定的相关性,大致表现为S/Fe比值越高Au含量越低,反之Au含量越高。

山东焦家金矿带深部找矿的重大突破及其意义

通过5年时间对山东焦家金矿带深部的地质找矿工作，发现了位于莱州寺庄矿区深部的特大型破碎带蚀变岩型金矿。该矿床与产于焦家断裂第一矿化富集带中的寺庄矿区浅部金矿床之间有100～250m垂深的无矿间隔，构成第二矿化富集带。认为胶西北地区3条主要金矿控矿断裂——三仓断裂、焦家断裂、招平断裂具有明显的相似性，形成上陡下缓的铲状断层，构成了沿玲珑花岗岩与早前寒武纪地质体边界分布的大型伸展构造带。建立了焦家式金矿新的成矿模式：在伸展构造主断面附近的岩石受到强烈的伸展剪切应力，产生倾向与伸展滑动方向一致的一系列伸展断层，构造岩为变形均匀的碎粒岩和糜棱岩，形成浸染状蚀变岩型矿石；主断面之下，由伸展引起的剪切应力，产生了具共轭剪节理性质的网状裂隙带，形成网脉状矿石；远离主断面，岩体上拱造成的引张作用产生近直立的裂隙带，形成脉状矿石。指出焦家金矿带深部成矿远景区在该断裂平面位置的西侧，而非其东侧的玲珑花岗岩分布区。

基底构造对矿床定位的控制机制:焦家金矿带构造应力转移模拟

大型-超大型金矿床具有群聚产出的空间分布规律,这种空间产出规律与断裂带的渗透性结构有关。通过应力转移模拟,计算库伦破裂应力(CFS)的变化值,获取断裂带渗透性结构可以为成矿流体通量及其中金属沉淀成矿概率提供半定量约束。胶西北焦家金矿田是我国第一个千吨级金矿田,其内金矿化严格受NE-NNE向的焦家断裂带构造控制,而其深部隐伏的近EW向基底构造带对成矿的贡献尚不明确。为此,我们根据地球物理资料解译的基底构造带空间形态,通过三维有限元模拟计算基底构造带对理想模型和焦家断裂带内库伦破裂应力变化的影响,探讨基底构造对矿床定位的控制机理。研究表明,EW向基底构造带对区域库伦破裂应力的变化有明显影响,模拟结果图像可视作该深度上NE-NNE向浅表断层和EW向基底构造带分别引起的库伦破裂应力变化之和。成矿深度上某一点因基底构造带活动引起的库伦破裂应力变化的值与基底构造带埋深与成矿深度间距的平方呈反比。当基底构造带和浅表断层运动方向指向同一象限时,基底构造带和浅表断层交汇部位的库伦破裂应力变化值相对减小;而基底构造带和浅表断层运动方向指向不同一象限时,基底构造带和浅表断层交汇部位的库伦破裂应力变化值相对增大。焦家金矿带内基底构造带在成矿期发生右行为主的走滑活动,滑动侧伏角不大于30°,滑动位移量略大于浅表的焦家断裂带。基底构造带在成矿期的再活动导致在其与浅表断裂交汇部位形成构造节点(如新城、焦家),引起该处断层破裂的传播受到阻滞,库伦破裂应力增大,而岩石破碎,有利于高渗透性的裂隙-网脉系统的发育和大型-超大型金矿床的产出;在远离焦家主断裂带的前孙家、洼孙家等部位,浅表断裂引起的库伦破裂应力变化不明显,而基底构造带引起的库伦破裂应力变化占主导,发育高渗透性裂隙-网脉系统的发育和中-小型金矿床(点)的产出。基底构造带的空间展布及其埋深与成矿深度的间距可作为评估区域成矿潜力的重要因素,EW向基底构造带与NE-NNE向浅表断层的交汇部位是重点靶区,且基底构造埋深与成矿深度的间距越小则发育金矿床的概率和规模越大。

胶东焦家金矿带3000m深部成矿特征及其地质意义

近年来,胶东焦家金矿带深部找矿取得了重大突破,控制深度一般在2000m左右。为进一步研究焦家金矿带3000m深部成矿特征,本团队在莱州吴一村地区成功实施了深度3266. 06m的科研深钻,新发现金矿体6层,累计见矿厚度20. 87m,平均品位1. 85×10^-6,最高品位13. 65×10^-6。该深钻有效验证了胶东金矿3000m深部的资源潜力,被誉为"中国岩金第一见矿深钻"。据研究预测,深钻控制的吴一村预测区2000~4000m区间推断金矿资源量约900t,整个胶东地区2000~4000m区间推断金矿资源量4000t左右。焦家断裂带从浅部到深部倾角逐步变缓,焦家金矿带深部从破碎特征、蚀变矿化特征、构造岩类型等方面与浅部及中深部存在差异,具有分带性,一般从外向内分为碎裂状花岗岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩、黄铁绢英岩化碎裂岩、断层泥等带;焦家金矿带深部黄铁绢英岩仅局部出现在破碎蚀变最强部位,不连续,常呈条带状、透镜状出现;深部矿体主要位于主断裂面(断层泥)的上部,打破了以往研究认为断层泥在成矿过程中起隔挡成矿热液的作用、矿体位于其下部的局限认识,这些新认识对于正确构建找矿模型、确定深部找矿有利部位、成矿预测以及资源潜力评价等方面具重要意义。根据矿相学观察和测试研究,可将成矿阶段划分为Ⅰ石英-黄铁矿阶段、Ⅱ金-黄铁绢英岩化阶段、Ⅲ金-石英-多金属硫化物阶段和Ⅳ石英-重晶石-碳酸盐矿物阶段;深部矿体黄铁矿原位硫同位素测定及综合研究表明,成矿物质总体来源于中生代活化再造的前寒武纪变质基底,也有深源流体与地壳围岩强烈交换的特征,同时也显示地表水的参与,应该是燕山期地幔大幅度上涌,岩石圈迅速减薄,造成大规模陆壳重熔活化和岩浆活动,形成新的岩浆-流体-成矿系统,最终参与成矿。

胶东焦家成矿带超千米深部金矿勘查突破及意义——以纱岭矿区为例

纱岭矿区超千米深部找矿突破是科学预测与勇于探索有机结合的结果。结合地球物理探测、阶梯式成矿模式、趋势外推及矿体空间分布规律等,在纱岭矿区预测并圈定了3处深部找矿靶区,按照"整体部署、分段实施"及"边施工、边研究、边调整"的原则分3个阶段完成了靶区验证和勘查工作。所取得的深部找矿突破有:在纱岭矿区共探获工业矿体77个,新增金金属量389 t;Ⅰ-2号主矿体单矿体资源量超过300 t,赋矿标高为-940^-2 030 m,矿体最大走向长1 680 m,最大倾斜长2 180 m,最大控制垂深为1 039 m,厚度为1.16~125.64 m。纱岭金矿床赋存于焦家断裂下盘,主矿体与其浅部相邻矿区矿体连续延深的垂向距离>2 km,远远超过了浅成低温热液金矿的形成深度,表明胶东型金矿与浅成低温热液型矿床的形成环境明显不同,预测其深部找矿潜力巨大。进一步分析表明,纱岭矿区南侧的前陈—上杨家预测区和深部的招贤预测区仍有较大的找矿潜力。

焦家成矿带Ⅲ号矿体群成矿特征浅析及其找矿意义

焦家成矿带自被发现以来,一直备受关注,现矿体控制深度已超-2 000 m,至今探明金资源储量已超千吨。焦家成矿带为热液型金矿床成矿带,具有明显的蚀变分带现象,通常根据其蚀变分带特征对矿体群进行划分,将下盘蚀变带最外层的黄铁绢英岩化花岗岩带中的矿体划为Ⅲ号矿体群。以往对-1 000 m以上矿体的矿体特征及成因也做了较为详细的总结和剖析,但其深部Ⅲ号矿体群的研究资料较少。该文搜集焦家成矿带中段各矿床的勘查化验资料,针对焦家成矿带浅部、中部及深部的Ⅲ号矿体群的产出状态、矿化类型进行对比研究,分析其矿床成因,根据其宏观和微观特性加上化验结果,结合区内构造等因素对其矿体成因进行浅析,对深部Ⅲ号矿体群产出状态进行推测,指出Ⅲ号矿体群的富集规律及其成矿集中期。认为深部Ⅲ号矿体群内含矿裂隙倾角集中在40°~69°、80°~90°,并且存在大量与主矿体倾向相同或相反的陡倾矿体。黄铁绢英岩化花岗岩带蚀变相对较弱,其矿化以网脉状、细脉状、脉状及团块状为主。

焦家构造带控矿作用探讨——以莱州新城金矿床为例

概略陈述了新城金矿床及焦家构造带的基本地质特征。对焦家构造带成矿前后的构造应力场、矿体侧伏规律。

焦家断裂渗透性结构与金矿床群聚机理:构造应力转移模拟

焦家金矿带是焦家式金矿的命名地,也是我国第一个千吨级金矿田的发现地。其内构造破碎带蚀变岩型金矿床(体)受NE-NEE向焦家断裂及其下盘近平行的次级断裂控制,具有明显的空间群聚分布特征。然而,由于对这些金矿床成因机理的认识存在分歧,对其空间群聚分布的形成机制也有多种解释,对断裂带覆盖区及其深部成矿潜力更是缺乏科学评价。为此,针对这些难题,论文在详细控矿构造解析的基础上,通过建立焦家金矿带三维有限元模型,运用应力转移模拟计算成矿期的库仑破裂应力变化值(△CFS),标定了成矿期断层活动导致的应力转移情况及其形成的高渗透率区域,探讨它们对矿床空间分布的可能控制作用和金矿床群聚分布的形成机理及焦家式金矿的成因机理,并据此圈定了成矿远景区,估算了其深部资源潜力。应力转移模拟结果显示△CFS以焦家断裂为中心呈现玫瑰弧瓣图像分布,其中,应力减小(负值)区(-195bar≤△CFS≤-3bar)以新城-高家庄子为中心呈"十"字形分布(东西宽8km、南北长12km),为低渗透率区域,其内尚未发现金矿床产出;而应力增大(正值)区(3bar≤△CFS≤84bar)呈28个大小不等的弧瓣分布在断层走向转弯处或断层交汇处,为高渗透区域,已发现的金矿床均位于其中,且已探明的金金属量与其所处区域△CFS极值正相关(金金属量Q=4.526×△CFS-83.27)。这种金矿床与断层活动导致的△CFS在空间分布上的一致性,表明焦家式金矿床的形成和产出严格受焦家断裂及其次级断裂控制,区别于典型的"与侵入体有关的金矿"和"岩浆热液矿床",而与造山型金矿床类似。然而其独特的构造背景与成矿环境及蚀变-矿化组合,表明该类型金矿床不能被现有成矿模式所涵盖,而可能属于独特的"胶东型"金成矿系统。焦家金矿带上控矿断裂的形成受同震应力转移的制约,断裂带脆性变形过程中,地震破裂沿断层传播,在断层产状变化或多组断层交汇处,△CFS增大,造成反复余震活动破坏岩石,形成局部高渗透率结构,为金的沉淀提供有利场所,产生了金矿床的群聚现象。据此,圈定朱宋、徐家疃、西良、马埠庄子四个成矿远景区,预测金资源量分别为79t、66t、43t和16t;而寺庄、望儿山、河西、河东等金矿床深部仍有巨大找矿潜力。

山东省莱州市招贤金矿区矿体特征与找矿前景

近年来,焦家金成矿带深部找矿取得重大突破。山东省地质调查院在莱州招贤地区,对焦家带深部(赋存标高-1 260m^-2 170m)开展找矿工作,圈定金矿体27个。矿体受焦家断裂的破碎蚀变岩带控制,主要赋存于黄铁绢英岩化碎裂岩及花岗质碎裂岩带内,其中规模达第Ⅰ勘查类型的矿体3个。提交金矿(333+334?)金金属量105t,另有低品位金金属量近50t。该文对焦家带深部金矿体矿体特征、赋存情况等进行研究,发现矿区内主矿体向深部尚未封闭,尤其是72~88线、288~320线,矿体向深部有厚度变大,品位增高的趋势,且在320线深部矿体中发现了自然金,显示了焦家成矿带深部具有良好的找矿远景,为打造胶东深部找矿示范区提供重要参考。

胶东地区招贤深部金矿床金和载金矿物化学成分及其地质意义

胶东地区-1000 m以下深部找矿的重大突破,使得探明储量已达5000多t,成为探讨深部金的赋存状态及成矿作用的天然实验室。招贤金矿为焦家成矿带近年深部找矿重大突破之一,矿体主要产于-1260 m以深的晚侏罗世二长花岗岩中,受控于焦家断裂。金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿和银金矿等,脉石矿物包括石英、绢云母、方解石、钾长石等。围岩蚀变以钾长石化、硅化、黄铁绢英岩化、碳酸盐化为主。金矿物以自然金和银金矿为主,呈裂隙金或包体金分布于黄铁矿中,少数不可见金呈晶隙金分布于黄铁矿等矿物中。其中,黄铁矿w(S)=52.227%~54.915%、w(Fe)=44.749%~47.134%,原子个数比S/Fe=1.99~2.11,化学式FeS_(1.99)~FeS_(2.11);黄铜矿w(S)=34.282%~35.140%、w(Fe)=29.263%~30.268%,w(Cu)=33.130%~34.114%,化学式Cu_(0.96)FeS_(2.01)~Cu_(1.01)FeS_(2.10),平均化学式为Cu_(0.99)FeS_(2.06);金矿物的w(Au)=55.430%~95.473%,w(Ag)=2.908%~44.961%。金成色较高(538~951),具有自浅到深不断增加的趋势。另外,黄铁矿中的Co/Ni整体大于1,自浅到深总体变大;w(As)较高,自浅到深总体变小。综上所述,文章推断招贤金矿为岩浆成因,且深部具有成矿潜力。

胶东黄铁矿显微构造变形与金富集关系:黄铁矿EBSD组构和地球化学约束

载金黄铁矿显微构造变形与金富集关系可以从显微-超显微尺度揭示金成矿作用和地质过程,探讨金的再活化或再聚集作用。在胶东焦家金矿带成矿期识别出4种类型的黄铁矿,文章应用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)和电子探针(EMPA)等技术方法,探讨黄铁矿显微构造特征、超微观结构与金的富集关系。结果显示:载金黄铁矿均不发育环带,其中w(Fe)为45.70%～46.85%,w(S)为52.57%～53.37%;显微构造变形既有脆性变形又有塑性变形;黄铁矿晶体优选方位(CPO)主要表现为平行于晶轴极密和复杂极密;黄铁矿晶格间距为0.58 nm,主要发育刃位错。焦家金矿带在金成矿作用过程中,可见金集合体经历了从复杂的纳米尺度到宏观尺度矿物载体富集的过程,包括成矿流体中金络合物、金-铋-硫族化合物富集等化学结构变化过程和纳米金、载金黄铁矿纳米颗粒、岩矿石显微-超显微构造微环境变化过程。因此,不同类型载金黄铁矿CPO受到化学结构变化和显微-超显微变形微环境变化的联合制约,间接反映出载金黄铁矿中金的富集与黄铁矿内部变形、表面形貌和结构缺陷有密切关系。

山东焦家金成矿带地球物理特征及找矿预测

本文以焦家断裂带为研究目标,综合利用地质、重力、磁法、大地电磁等资料,总结了区域物性、重磁场特征,并选择典型剖面,利用实测MT数据,开展了2.5D重磁电联合精细反演,推断了控矿断裂构造的深部变化特征.A-A′剖面重磁电特征显示,焦家断裂带上盘呈现低阻-中磁特征,而下盘呈现高阻-高磁特征,焦家断裂带和三山岛断裂带的视电阻率异常梯度带在4 km以浅非常清晰,分界线走势基本沿焦家断裂带深部延伸,呈现"漏斗"形状.本文根据建立的地质-地球物理找矿预测模型推断,焦家断裂带剖面上低磁异常向高磁异常的过渡带、布格重力异常梯级带的转弯部位和视电阻率等值线同步向下弯曲、间距变大及由陡变缓部位都是成矿的有利部位,为今后该地区金矿勘查提供重要技术指导.

胶西北招贤金矿床深部找矿及研究新进展

招贤金矿是焦家成矿带近年深部找矿重大突破之一,目前是焦家金成矿带勘查深度最深的矿区。2020年以来,山东省地质调查院在前人工作的基础上,继续开展深部找矿工作,在-2000m以深探获厚大金矿体,其中主矿体厚度19.50~43.14m,平均品位3.95~4.91g/t,最高品位93.5g/t,矿区新增金资源量153t,达到特大型金矿床规模。目前的勘查工作显示Ⅰ-2号主矿体在倾向上延伸稳定,-2360m以深矿体仍未闭合,表明焦家金成矿带在-2000m~-3000m深度仍具有极好的找矿潜力。

莱州市纱岭矿区金矿地质特征及其找矿前景

焦家成矿带发现多个超大型、大中型金矿床,但其矿体赋存标高均在-940 m以上。纱岭矿区于焦家成矿带-940 m以下再次发现超大型金矿,攻深找盲取得重大突破。发现金矿体184个,其中规模达第Ⅰ勘查类型的矿体3个,达第Ⅱ勘查类型的矿体3个。提交金矿(332)+(333)金金属量近390 t。该文对矿区内的矿体地质特征进行研究,对找矿标志等进行综合整理,指出了纱岭矿区深部找矿远景。

山东省招远牛草涧金矿地质特征及其成因分析

胶东地区是中国最大的金矿集区,共有中型及以上金矿床100余处。在充分认识区域地质背景的基础上,深入研究招远牛草涧金矿矿区和矿床地质特征,探讨其成矿作用和成因机制,对于正确认识胶东金矿类型并指导进一步找矿具有重要的理论意义和实践价值。

胶西北金矿阶梯式成矿模式

在胶西北深部金矿找矿取得重大突破的基础上,通过对控矿断裂构造的深部变化、金矿体的空间分布研究,提出了焦家金矿带金矿受铲式断裂控制,胶西北金矿受伸展构造带控制的认识.建立了焦家带金矿床空间分布模式和胶西北金矿区域成矿模式,认为,胶西北主要金矿成矿带深部存在多重成矿空间,控制金矿床的铲式断裂沿倾斜方向出现若干个倾角由陡变缓的变化台阶,相应的会形成若干个呈阶梯式分布的金矿床(体),称之为胶西北金矿阶梯式成矿模式.本文指出,胶东金矿形成于三叠纪扬子板块与华北板块强烈碰撞之后白垩纪地壳伸展减薄期,陆壳重熔、流体活化、伸展拆离是金成矿的主导因素.