焦家金矿带3000m科研深钻地球物理测井及初步分析

焦家金矿带3 000 m勘查科研深钻使用多种测井方法,原位获取了钻孔岩石的各种物理化学参数,实现了设计预定的数据采集目标,取得了丰富的初步解译研究成果。通过交会图等技术分析了不同岩石的测井响应特征;通过常规识别法和主成分分析方法相结合,有效的识别了断裂带;通过阵列声波测井了解了岩石机械特性并估算了地应力参数;通过井温测量实现了井温梯度的计算。激电测井显示,低阻高极化为深部矿化体主要异常特征;依据极化率曲线整体幅值及形态分析认为2 485~3 122 m为矿化较为集中部位。     

焦家金矿深部原生晕地球化学特征

焦家金矿是胶西北地区典型的金矿床,该区成矿具有多期、多阶段叠加共同作用的特点。通过对典型剖面上钻孔不同部位岩性样品的微量元素测试分析,运用数学地质分析方法,对焦家金矿床深部地球化学特征进行了研究,得出深部成矿微量元素特征组合为Au,Ag,Cu,Pb,Zn,As,Sb,Bi,Hg,W,Mo,Sn;原生晕轴向分带序列为:Hg,As,Sb(矿头晕)→Au,Ag,Cu,Pb,Zn,Bi,Sn(矿中晕)→W,Mo(矿尾晕)。由此建立了地球化学原生晕异常模型,并总结了地球化学找矿标志,为深部找矿提供依据。     

山东胶东半岛焦家断裂带南缘电性结构研究

胶东半岛是中国金矿最集中的区域,焦家金矿带则是胶东半岛最重要的三条金矿带之一,在该带中已探明新城、焦家、河西等特大型金矿床。焦家金矿带受焦家断裂控制,成矿带基本与断裂带吻合,焦家断裂带北部位置和形态基本探明, 但其南部因史家以南地区的第四系覆盖层而难以追踪。为了解焦家断裂带南部延伸特征,我们在史家地区开展了面积性音频大地电磁测深（AMT）工作,获得了23条电阻率模型剖面,并构建了研究区拟三维电阻率模型。结合区内岩矿石电性参数以及以往的研究成果,初步厘定了焦家断裂带南延位置和形态,认为该断裂带自史家以南受后期NW EW向断裂改造影响,出现错断现象,并且向南拆分成东、西两组断裂。而焦家断裂的低电阻率特征,说明断裂发育于引张或挤压-引张应力背景之下,并且是岩浆活动的浅部通道,岩浆热液的进入使断裂带内发生蚀变硅化、钾化等蚀变作用,金元素局部富集,最终可能在断裂带隐伏有利部位成矿。     

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。     

构造岩浆活化区金矿矿源岩系的矿化趋势度概念与研究性填图方法—以胶东玲珑—焦家式金矿为例

以玲珑金矿田阜山金矿区为实测地区，研究了胶东构造岩浆活化区玲珑－焦家式金矿的矿源岩系，对2km^2内矿源岩的构造变形岩相形迹进行1：2000填图。在这一研究工作积累的基础上，提出矿化趋势度（MTD）的概念并完成阜山金矿区矿化趋势度的分布图。矿化趋势度的概念及其填图研究方法对于探讨将成矿模型转化为找矿模型，逐步建立更具体量化的找矿预测实测方法有重要的参考价值和应用前景。     

焦家金矿床成矿流体运移的通道、方式及驱动机制

流体输导系统是成矿研究中的一个重要内容.本文通过焦家金矿床地质特征研究及趋势面分析等手段,探讨矿床成矿流体运移的通道和方向,进而对流体运移的方式和驱动作了分析.认为矿体的形成和空间分布受断裂流体输导系统的控制,流体总体从南西向上和侧向运移;由于断裂构造带不同部位岩石破碎程度不同,从而导致具有差异的孔隙度和渗透率,进而影响流体的运移方式;流体运移的驱动力主要由构造产生的附加静水压力所引起,同时重熔岩浆的上侵作用加速了流体的运移速率.     

山东焦家金矿矿床成因及成矿模式

胶东矿集区是我国金矿资源的主要密集区,重点解剖焦家金矿有助于深化对区域同类矿床的成因认识.文章从矿床地质、矿床地球化学、稀土元素地球化学、同位素地球化学、成矿流体以及成矿构造环境等几个方面对该矿床进行了研究,在上述的基础上探讨了焦家金矿的矿床成因模式,认为华北板块与华南板块碰撞的后造山作用引起的构造转折,导致地壳拉张,深部物质上涌,在有利的部位大规模成矿.     

流体包裹体爆裂法在山东焦家金矿深部找矿中的潜在应用

流体包裹体爆裂法作为一种辅助找矿手段,于20世纪70—80年代曾被前苏联和中国的地质工作者用于找矿勘探实践中,并取得了一定成效。以往许多爆裂法研究表明,矿体所在部位的爆裂强度(频次)较高,而随着远离矿体进入围岩,爆裂频次逐渐降低。一般认为这是由于围绕矿体热液活动强烈和流体包裹体丰度较高所致,因而在矿床(体)及其周围形成蒸发晕正异常。通过对胶西北地区焦家蚀变岩型金矿112线和144线8个钻孔的系统采样和爆裂法测试分析发现,焦家金矿床的花岗岩围岩爆裂曲线具有高的爆裂频次、明显的爆裂峰和高的相变峰,随着围岩蚀变增强,爆裂频次、爆裂峰和相变峰从钾化带经过黄铁绢英岩化带、硅化带到金矿石呈有规律降低,在矿体(化)中心,爆裂频次很低,不显示爆裂峰和相变峰,从而围绕矿体构成蒸发晕负异常。这些爆裂特征,特别是围绕矿体的蒸发晕负异常,对于胶北地区深部金矿找矿勘探具有潜在的应用价值。     

焦家金矿选厂旋流器溢流产品工艺矿物学分析

焦家金矿选矿厂目前的日处理量达12000吨/天,金回收率92%。选矿厂已将破碎段产品用双螺旋分级机洗矿,洗矿的矿泥产率为7%,矿泥单独浮选,整体工艺初步实现了泥砂分选。为进一步提高选金回收率,流程改造拟将磨矿-浮选系统的旋流器溢流产品二次分级,分级的次生矿泥与洗矿矿泥进入矿泥浮选系统一并浮选,为了掌握旋流器溢流产品的性质,本文采用偏光反光两用显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱和差热分析等手段进行研究。研究结果表明矿物种类主要是金属硫化物和脉石矿物,金属硫化物约占4%,脉石约占96%,金属硫化物主要是黄铁矿(70.17%)和黄铜矿(16.27%),脉石主要是石英(47.12%)和长石(15.90%)。黄铁矿和石英是重要的载金矿物,黄铁矿含金65%,石英含金20%。颗粒越细,单体颗粒含量越高,连生体颗粒含量越少;颗粒越细,黄铁矿含量越高,Au、Ag分布率越高,-0.037 mm粒级中黄铁矿含量达到73.58%,Au、Ag占到47.99%和56.60%,金分配率与黄铁矿含量成正相关;粗粒级中未发现金颗粒,中等粒级中次显微金约占30%,细粒级中次显微金约40%,金粒径在2~10μm范围内;金形状有三角形、棱角状、小粒状、不规则状等。红外光谱与差热曲线研究发现颗粒越细矿物成分趋于复杂。研究结论为磨矿分级产生的次生矿泥浮选调控提供了依据,对矿泥浮选的药剂制度调控、浮选流程确定等具有重要实际意义。     

山东省焦家矿区深部超大型金矿床及其对“焦家式”金矿的启示

通过三年的地质勘查研究,发现了山东焦家矿区深部105吨特大型金矿床,圈定了89个矿体,归并为4个矿体群,其中Ⅰ-1号主矿体沿焦家断裂主裂面分布。焦家矿区共探获金矿资源储量230多吨,成为世界级超大规模金矿床。通过焦家深部金矿床和浅部金矿床对比研究,揭示了新的金矿成矿规律:浅部金矿床和深部金矿床之间为无矿间隔或弱矿化带;金矿床矿体厚大部位在剖面上产于焦家断裂由陡变缓转折点下部;焦家带金矿床构成了沿"一条构造带、二段矿化富集带、三层矿化蚀变带"产出的矿床模式。通过同位素年龄测定,焦家断裂断层泥的K-Ar年龄为131.05～123.53Ma和48.57～41.18Ma,早期指示断裂构造的主要形成期与金矿的主成矿期同步;晚期金矿的同位素年龄略晚于郭家岭花岗岩年龄,略早于崂山花岗岩年龄,位于伟德山花岗岩年龄值高峰段内,说明伟德山花岗岩岩浆活动是导致"焦家式"金矿成矿的直接因素。