焦家式金矿与深部找矿实践.pdf

焦家式金矿和深部找矿实践 引 言 胶东 是我国最重 要黄金 矿集区，世界第三； 累 计 探 获 金 资 源 量 超 5300余吨； 焦家 式金矿为最 重要金 矿类型； 焦家 式金矿累计 探获金 资 源 量 超 3700 余 吨 ， 约占 胶东金资源 总量的 70。 焦家式金矿成矿理论的提出、继承与发展焦家式金矿成矿理论的提出、继承与发展01 焦 家 式 金 矿 深 部 找 矿 进 展焦 家 式 金 矿 深 部 找 矿 进 展02 目目 录录 焦 家 式 金 矿 深 部 找 矿 潜 力 分 析焦 家 式 金 矿 深 部 找 矿 潜 力 分 析03 “焦家式”金矿是“焦家式”金矿是 指指赋存于区域性宽赋存于区域性宽 大构造破碎带内大构造破碎带内，， 构造岩在成矿期普构造岩在成矿期普 遍被黄铁绢英岩化遍被黄铁绢英岩化 蚀变叠加蚀变叠加而形成的而形成的 一种金矿矿床类型一种金矿矿床类型 ，打破了“大断裂，打破了“大断裂 只导矿不储矿”的只导矿不储矿”的 传统认识。传统认识。 “焦家式”金矿发现“焦家式”金矿发现 促进了我国找矿、勘促进了我国找矿、勘 查方向的查方向的战略性转移战略性转移 ，开创了我国金矿勘，开创了我国金矿勘 查和开发的查和开发的新纪元新纪元，， 引领了金矿勘查理论引领了金矿勘查理论 、技术方法和成矿规、技术方法和成矿规 律研究，取得了一系律研究，取得了一系 列找矿列找矿重大突破重大突破。。 依托六队早期勘查依托六队早期勘查 成果建成了焦家、成果建成了焦家、 新城、三山岛、仓新城、三山岛、仓 上、尹格庄、台上上、尹格庄、台上 、河西等一系列著、河西等一系列著 名矿山。为创立名矿山。为创立招招 远金都品牌远金都品牌，为山，为山 东金矿占据全国的东金矿占据全国的 龙头地位龙头地位做出了突做出了突 出贡献。出贡献。 焦家式金矿成矿理论的提出、继承与发展 定义 1966年 发现我国首个特大 型蚀变岩型金矿 三山岛金矿，对 传统认识提出质疑 1976-1977年 在第二届全国金矿会 议上确立“焦家式” 金矿床新类型 1980年 又探获了焦家特大型蚀变 岩型金矿，形成“焦家式 成矿理论”雏形 1972年 1958年，在招远玲珑建 队，初期局限于“大断 裂只导矿不储矿”的传 统认识，胶东找金只着 眼于石英脉型金矿 建队初期 探索阶段（1958-1980年）以寻找石英脉型金矿为主，找金过程中打破“大断裂只导矿不储矿” 的认识，创立“焦家式”成矿理论。 找金重点向蚀变岩型金 矿转变，先后在三山岛 带和招平带上接连探获 大型、特大型金矿 焦家式金矿成矿理论的提出、继承与发展 焦家式金矿发现历程 早期突破阶段（1980-1992年）以“焦家式”成矿理论为指导，在第一找矿空间取得突出找矿 成果，主要集中在500米以浅开展工作。 1985年 “焦家式新类型金矿的发现及其突出的 找矿效果”荣获国家科技进步特等奖， 掀起了全国寻找焦家式金矿热潮。 国务院授予六队”功勋卓著无私奉献 的英雄地质队”荣誉称号。 1992年 1986-1992年 国家建立了黄金地质勘查基金，并实行储量 经济承包制度，我队在莱州三山岛-仓上、 焦家-寺庄-东季-朱桥、招远河西-台上-大尹 格庄、栖霞西林-陡崖等地段开展金矿勘查， 同时开展胶西北金矿焦家式金矿调查及科技 攻关等项目，建立了焦家式金矿成矿模式。 焦家式金矿成矿理论的提出、继承与发展 焦家式金矿发现历程 寺庄找矿寺庄找矿 效果较差效果较差 国务院实施东国务院实施东 部“攻深找盲”部“攻深找盲” 20062006年年 早期早期 经大量工程验经大量工程验 证后证后，，于于20062006年当年当 年完成寺庄金矿详年完成寺庄金矿详 查查，，探获特大型金探获特大型金 矿床一处矿床一处。。 六队技术团队认为，焦六队技术团队认为，焦 家断裂规模大、延伸稳定、家断裂规模大、延伸稳定、 矿化带连续，深部具有良矿化带连续，深部具有良 好的成矿条件，很可能好的成矿条件，很可能出出 现矿体尖灭再现现矿体尖灭再现。。 ““无无（（弱弱）） 矿间隔矿间隔””首次首次 被提出被提出，，阶梯阶梯 式成矿模式雏式成矿模式雏 形初现形初现。。 焦家式金矿成矿理论的提出、继承与发展 寺庄深部找矿突破坚定信心 首战告捷后，2008年开展焦家深部金矿 会战，一举探获金金属量105吨。首次探 索深部构造产状变化部位，跨过200米弱 矿化段施工深孔，取得突破。 六队再接再厉，运用同样方式于2010年 完成朱郭李家金矿详查，提交的金资源 储量126吨。 焦家式金矿成矿理论的提出、继承与发展 焦家式金矿深部第二找矿空间普遍存在 寺 庄 深 部 焦 家 深 部 朱 郭 李 家 一条构造带 二个倾斜台阶 二段矿化富集带 二种产状类型 三层矿化蚀变带 控矿断裂沿倾 向出现若干个 倾角由陡变缓 的变化台阶， 金矿主要沿台 阶的平缓部位 和陡、缓转折 部位富集。 前寒武纪变质岩系 控矿断裂带 侏罗纪壳源花岗岩 矿体 焦家式金矿成矿理论的提出、继承与发展 理论创新阶梯式成矿模式 2013年，在以往“焦家式”金矿类型研究的基础上，提出焦家式金矿 “热隆-伸展”成矿理论，指出胶东地区与热隆-伸展有关的“陆壳重熔 、流体活化、伸展拆离”是导致大规模金矿形成的三大关键要素，揭示 了胶东金矿的成矿规律，从理论上阐明了如何成矿、在何处成矿问题， 指示在诱发流体成矿的壳幔混合花岗岩上部有广阔的深部成矿空间，深 部找矿潜力巨大。 焦家式金矿成矿理论的提出、继承与发展 理论创新热隆-伸展成矿理论 焦家式金矿成矿理论的焦家式金矿成矿理论的提出提出、继承与发展、继承与发展01 焦 家 式 金 矿 深 部 找 矿 进 展焦 家 式 金 矿 深 部 找 矿 进 展02 目目 录录 焦 家 式 金 矿 深 部 找 矿 潜 力 分 析焦 家 式 金 矿 深 部 找 矿 潜 力 分 析03 焦家式金矿深部找矿进展 深部找矿突破概述 21世纪以来，胶东累计探获中型以上金矿40多处，其中超大型100t10个、 大型（20 -100t）10个，新增资源储量3000余吨。 焦家式金矿深部找矿进展 三山岛-仓上金矿带 在三山岛断裂北段7.2公里范围内聚集 了三山岛（包括新立金矿）、西岭、 北部海域4处超大型金矿床，累计查明 金资源量近12001200吨吨，整体勘查深度 20002000米米。 三山岛金矿（302吨） 北部海域金矿（465吨） 西岭金矿（382吨） 仓上金矿（27.4吨） 焦家式金矿深部找矿进展 龙口-莱州金矿带 龙口-莱州断裂中南段焦家断裂带内相继发现了新城、纱岭、前陈等共16个矿 床（段），截至2020年，勘查期间累计查明金金属量1200余吨，矿床整体勘 查深度约为2000m。 52t 105t 126t 389t 60t 焦家式金矿深部找矿进展 招远-平度金矿带 招平断裂带北段的玲南、李家 庄东风、栾家河、李家庄和水 旺庄等矿床，近年来共新增金 资源储量400余吨。截至2020 年，台上水旺庄金矿床勘查 阶段共查明金金属量700.00t， 整体勘查深度平均为2000米， 最大见矿深度达2500米。 焦家式金矿深部找矿进展 招远-平度金矿带 招远-平度断裂带 中段的尹格庄、后 仓和夏甸3个金矿 床深部共新增金资 源储量170余吨， 矿田累计查明金资 源储量370余吨。 焦家式金矿深部找矿进展 西林-陡崖金矿带 新发现和评价了笏山-西陡崖大型金矿床，探明金资源储量30余吨, 打破了栖霞地 区金矿 “只见星星，不见月亮”的格局。 焦家式金矿深部找矿进展 成果综述 截止2020年底 1.胶东西北部地区三条主要断裂带的整体勘查深度均已 达到2000米； 2.三条成矿带内探明的金资源量均超过千吨，查明三山 岛-新立、焦家-新城、台上-水旺庄三处巨型金矿床； 3.胶东地区累计查明金矿资源储量5300余吨，是世界上 第三大金矿集区； 3. 焦家式金矿探明资源储量近3700吨，在胶东地区占比 为70； 4. 深部钻探揭露含矿蚀变带向深部稳定延伸，2000- 3000m深度依然有厚大金矿体存在。 胶东各类型金矿床资源量占比图 焦家式金矿成矿理论的焦家式金矿成矿理论的提出提出、继承与发展、继承与发展01 焦 家 式 金 矿 深 部 找 矿 进 展焦 家 式 金 矿 深 部 找 矿 进 展02 目目 录录 焦 家 式 金 矿 深 部 找 矿 潜 力 分 析焦 家 式 金 矿 深 部 找 矿 潜 力 分 析03 焦家式金矿深部找矿潜力分析 成矿深度 对胶东金矿流体包裹体统计研究表明, 成矿流体为中高温100400, 主成矿期在 200350之间、较低盐度010wt.NaCl eq.的NaCl-H2O-CO2CH4系统Ridley和 Diamond, 2000; Fan等, 2003; Groves等, 2003; Bodnar等, 2014，与中深成脉状金矿成矿 流体特征相似, 成矿深度一般为510km叶天竺等, 2014。 焦家式金矿深部找矿潜力分析 成矿后的剥蚀厚度 成矿后剥露历史为4个阶段，与胶东地区白垩纪以来的盆-山耦合过程相吻合，总的剥蚀厚度为5.21.2km 焦家式金矿深部找矿潜力分析 矿床保存情况 结合与成矿关系密切岩体侵位深度研究可以发现 陈光远等（1993）Li et al.（2018）赛盛勋等（2016）分别采用花岗岩Q-Ab-Or相图、角闪石全铝 压力计算，水逸度图解显示郭家岭花岗岩侵位深度10-12km。结合胶东金矿与郭家岭岩紧密的时空联系 可以推断成矿作用发生于岩体侵位后，成矿深度应小于12 km。 孙丰月等（1995）和宋明春等（2010）根据矿物温压计和矿物包裹体估算伟德山花岗岩成岩时压力 也为100MPa，不同方法获得的数据一致。按27MPa/km的地压梯度估算其侵位深度为3.7km。结合现 今岩体最大出露标高为500m左右，推测其侵位至今剥蚀深度约为4.2km（海平面高度差异在此忽略不 计）。考虑到侵入郭家岭岩体的艾山岩体锆石年龄显示为1162Ma（Goss et al.，2010），与测得的 金矿成矿时代（126120Ma）有4Ma的短暂时差，艾山岩体的侵位滞后于金矿主成矿期。结合胶西北 地区在此期间总体上表现为隆升剥蚀，推断成矿后剥蚀深度应大于4.2km。 综上所述，焦家式金矿成矿深度为当时地下510km，成矿后剥蚀厚度不超过5.2km，可以认为这 一认识是可信的。预示着矿床形成后矿体被剥蚀掉不足1.0km，地下05km区间依然具有找矿潜力，上 述讨论无疑为进一步开展深部预测奠定了基础。 焦家式金矿深部找矿潜力分析 深部找矿空间 地球物理探测成果显 示，焦家断裂带和三 山 岛 断 裂 带 在 地 下 5000m深度交汇，表 明深部具有较大的找 矿空间。 焦家式金矿深部找矿潜力分析 深部找矿潜力 胶东金矿剥蚀程度较低， 整体保存情况较好。在 三条主要金成矿带实施 的2000-3000米以深的 超深钻孔，揭露了更深 部的金矿体，按照胶东 地区目前已在2000m 标高以浅深度范围内探 明5300余吨金资源量估 算, 5000m标高以浅深 度范围内金资源总量 将 超过10000吨。 2022年10月2日，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平给山东省地矿局第六地质 大队全体地质工作者回信，对六队人弘扬优良传统、做好矿产勘查工作提出了殷切期望。 结语 结语 今后工作中，六队将继续深入贯彻落实党的二十大精神和习近平今后工作中，六队将继续深入贯彻落实党的二十大精神和习近平 总书记重要回信精神，加强科技攻关，在新一轮找矿突破战略行动中总书记重要回信精神，加强科技攻关，在新一轮找矿突破战略行动中 ，践行绿色勘查理念，攻坚克难、砥砺奋进，向着高水平地质科技自，践行绿色勘查理念，攻坚克难、砥砺奋进，向着高水平地质科技自 立自强不断迈进。勇当地质工作的排头兵，努力为国家立自强不断迈进。勇当地质工作的排头兵，努力为国家多找矿、找大多找矿、找大 矿、找好矿矿、找好矿，在保障国家能源资源安全大局中展现新作为、做出新贡，在保障国家能源资源安全大局中展现新作为、做出新贡 献，奋力书写新时代“英雄地质队”新的篇章献，奋力书写新时代“英雄地质队”新的篇章