三山岛断裂在海域北延位置的确定及成矿预测

胶东金矿集中区是中国最重要的黄金基地,三山岛金矿带位于该金矿集中区之胶西北成矿区的西部,近年来深部和海域隐伏区找矿取得重大突破。作为该区域重要的赋矿构造,三山岛断裂带进入海域后向两端延伸位置未能确定。为了查明三山岛断裂在南北两端进入海域后的延展位置,使用海底重力仪开展了海上大比例尺重力测量工作,对其位置进行了推断。在布伽重力异常图上,三山岛断裂表现为规模大、水平变化率大的重力梯级带,在平面上呈"S"形,向北由三山岛金矿延伸入海,向南从新立西延入渤海,跨海后经仓上、潘家屋子东延入渤海。为了确定三山岛断裂带向北东方向穿过三山岛北部海域超大型金矿床后的延展位置,根据重力异常推断的三山岛断裂北延位置,结合该金成矿带地质矿产特征,部署钻孔进行验证。钻孔内主要岩性有中细粒(含黑云母)二长花岗岩、钾化二长花岗岩、碎裂状二长花岗岩、绢英岩化花岗岩等,暗色脉岩有辉长岩及少量黑云母闪长岩、闪长玢岩等,其中暗色矿物黑云母等略具定向排列,脉岩均发生不同程度的蚀变。构造蚀变(矿化)带宽206.25m(876.59~1082.84m),与上盘围岩分界较为清楚,与下盘围岩呈渐变关系,圈定7层矿体,累计厚度28.3m,最厚的单层矿体视厚度16.06m。钻孔位置位于重力梯度变化宽缓的"鼻状区",且空间位置符合等距分布、对应产出、分段富集等分布规律,钻孔中见到多为黄铜矿化、方铅矿、黄铁矿等多金属硫化物矿化,为典型的第一矿集群特征,可以确定该地区继三山岛北部海域470吨超大型金矿发现之后,其北部区域又出现一个很有找矿前景的靶区。

胶东三山岛北部海域超大型金矿床的发现及其构造-岩浆背景

胶东是我国最重要的黄金基地,近年来深部和海域隐伏区找矿又取得重大突破。尤其是,在莱州三山岛北部发现了海域超大规模金矿床。这一矿床与位于其南侧的三山岛矿区的深部主矿体相互连接,实际上为同一矿体,矿体全长超过3km,最大斜深超过1.7km,金资源总量超过500t,是我国规模最大的单一金矿体。矿床赋存于三山岛断裂下盘,为破碎带蚀变岩型金矿。其规模最大的4号矿体,赋存标高-796^-1736m,矿体走向长1446m,倾向最大延深1072m,平均厚度30.91m,平均品位5.23g/t。矿床由浅部矿体群和深部矿体群组成,二者均分布于控矿断裂倾角平缓和由陡变换的转折部位,构成由浅部至深部的台阶式分布特征,称之为阶梯式成矿模式。浅部第一台阶矿体赋存于-600m标高深度以上,矿体倾角25°~50°;深部第二台阶矿体赋存于-1000m标高以下,矿体倾角35°~40°。第一台阶与第二台阶的矿化特征有差异,后者矿体资源量多、规模大、厚度厚、品位高。控矿断裂——三山岛断裂的产状变化大,沿走向S形拐弯特征明显,沿倾向总体上显示浅部倾角陡深部倾角缓的铲式特点,且呈现倾角陡、缓交替变化规律,形成阶梯式断层。断裂下盘变形强,构造带厚度大;沿倾斜方向由浅部至深部,断裂带宽度变大、韧性变形特征增强、成矿空间增大,矿体厚度增大。这些特征指示,三山岛断裂具有铲式正断层性质。三山岛断裂的形成可能与郯庐断裂活动有关,郯庐断裂于早白垩世发生左行走滑时,在其东侧产生SEE向的伸展作用,形成了包括三山岛断裂在内的胶东地区的伸展构造。胶东侏罗—白垩纪岩浆活动强烈,玲珑型花岗岩、郭家岭型花岗岩、伟德山型花岗岩、崂山型花岗岩的地球化学特征研究表明,该区经历了由华北-扬子构造体系向欧亚-太平洋构造体系和由挤压机制向伸展机制的转换,由EM1型富集地幔向EM2型富集地幔演变。金矿的同位素年龄与壳幔混合源伟德山型花岗岩及相关中基性脉岩的形成时代一致,均形成于早白垩世。早白垩世岩浆活动在金成矿中起到了"热机"作用,使围岩中的金活化,并将地幔中的金携带上来,提供了部分成矿物质。白垩纪,中国东部软流圈上涌,构造岩浆活动强烈。在胶东地区,受早白垩世壳幔混合型大规模深部岩浆热隆影响,侏罗纪形成的壳源型玲珑岩基强烈隆升,其上覆的变质岩层发生大幅度拆离滑脱,形成拆离断层,三山岛断裂、焦家断裂和招平断裂均是热隆-伸展体制下的铲形下滑断裂,属拆离断层的组成部分。这种热隆-伸展构造为金矿成矿提供了有利条件,岩浆活动为金矿形成提供了适宜的物源、热源和流体,伸展拆离构造为金矿成矿提供了有利空间,构造、岩浆、流体的耦合造成了胶东型金矿大规模成矿作用。

山东莱州三山岛北部海域超大型金矿勘查实践与找矿成果

三山岛北部海域金矿床位于胶东西北部三山岛成矿带北段,是一个严格受断裂控制的超大型破碎蚀变岩型金矿床,矿体全部赋存于滨海海域之下。海域金矿在哪找,怎么找,是困扰海上找矿取得突破的重要难题。在综合分析研究海域金矿成矿规律及矿体空间分布、富集规律与预测找矿潜力的基础上,开展了一次系统的由预查开始直接进入详查的勘查活动。在勘查过程中,采用拼装式插桩海上钻探平台进行海上大规模钻探施工,该钻探平台具有安全稳固、可操作性强、周期短、可施工深孔及质量可靠等优点。海域金矿勘查工作历时2年半,先后取得如下重要成果:(1)提交了目前国内最大规模金矿床和最大金单矿体;(2)首开我国浅海海域金矿勘查的先河,解决了海上金矿勘查的关键技术难题,克服了海域金矿海上勘查难度大的问题;(3)丰富了胶东金矿成矿规律研究内容,有效应用新型找矿方法,对我国今后海底固体矿产勘查具有一定的借鉴意义和勘查示范作用。

三山岛北部海域金矿勘查工作思路与实践

三山岛北部海域金矿床位于胶东西北部三山岛成矿带之中,为一严格受断裂构造控矿的超大型破碎带蚀变岩型金矿床。矿体全部赋存于滨海海域,具有规模大、延伸稳定、有用物质分布较均匀的特点。作为国家级首批整装勘查区的一部分,尤其是首次在浅海海域进行深部勘查,该区勘查工作受到了多方重视、关注和支持,在1年的时间里完成了主要靶区的详查工作。它首开我国浅海海域金矿勘查的先河,是在综合分析研究矿田成矿背景与找矿潜力的基础上开展的一次系统的、由预查开始直接完成详查的勘查活动,具有周期短、规模大、成果丰、效果好的特点,对我国以后海域固体矿产勘查工作具有一定的借鉴意义。

胶东三山岛北部海域金矿床蚀变矿物短波红外光谱特征及其对深部找矿的启示

通过对三山岛北部海域金矿床矿化蚀变岩(矿)石的短波红外光谱进行测量,识别出10种蚀变矿物,即白云母(绢云母)、锂云母、伊利石、锂辉石、绿帘石、高岭石、角闪石、白云石、方解石和蒙脱石。其中,绢云母与金矿化的关系密切,金品位与绢云母的光谱学特征峰强度、峰强比和峰对称呈正相关关系,贫铝绢云母具有热源中心的指示意义。贫铝绢云母分布于钻孔深部,且向更深部仍有稳定分布的趋势,指示成矿热源深度较深,说明三山岛北部海域金矿床深部仍有较大找矿潜力。

三山岛北部海域金矿海上钻探施工管理

山东莱州三山岛北部海域金矿钻探工程项目从2012年开始,至2015年底结束。施工陆地与海上钻孔138个,总工作量15万余米,合同额2.4亿元。此项目属于施工周期长、工作量大、投资额高、施工机台多、施工管理难度大的超大型钻探工程项目。因其涉及海上钻探,施工环境、交通运输、实施手段都较陆地钻探有很大的不同。结合该项目海上钻探实际的施工管理情况,从设定组织机构入手,重点对工程的安全、进度、质量、成本等管理方面进行研究、分析,细分各岗位职责,严抓重点工序与关键环节,提出了一套适合海上钻探施工的安全、科学、高效的管理方法,可为类似海上钻探项目提供一定的经验参考。