一、地质勘查工作概况
山东焦家金矿床是“焦家式”破碎带蚀变岩型金矿的典型产地，也是地质学家研究的重点矿床之一，已勘查、开发和研究了40余年。1967年山东地质局807队发现了焦家金矿床，1967～1969年开展了普查和详查工作，1969～1972年开展了勘探工作，1975年始建矿山，在矿山开发过程中开展了数次补充勘探或生产勘探。目前，在矿床中浅部(－500m标高以浅)已累计探获金矿资源储量129.389t。自1997年开始，山东省地质矿产勘查开发局组织技术人员对该矿区－500m以下进行了深部找矿探索。2006年深部找矿取的实际性进展，施工的4个钻孔于－850～－950m标高深度见到了焦家断裂主断面以下Ⅰ－1号主矿体。
图4－9 寺庄矿区深部Ⅰ－1号主矿体资源储量估算水平投影略图
2007～2008年山东地质六院开展了焦家金矿床深部金矿详查，并于2008年12月提交了《山东省莱州市焦家金矿床深部金矿详查报告》。详查以机械岩心钻探为主要手段，对焦家金矿床深部矿体进行系统控制，Ⅰ号矿体为主要矿体，是深部详查的主要对象。根据矿体规模并与相邻矿床类比，将Ⅰ号矿体确定为第Ⅰ勘查类型，将Ⅱ－11号矿体确定为第Ⅱ勘查类型，其他矿体均确定为第Ⅲ勘查类型。详查沿用以往工程勘查系统，基线方位30°，勘探线方位300°。在96～128线－400～－880m范围内和136～152线－930～－1100m范围内，按120m×100m(走向×斜深)工程距布施钻孔，主矿体探求控制的内蕴经济资源量(332)。边部及深部远景区按240m×200m(走向×斜深)工程距布施钻孔，探求推断的内蕴经济资源量(333)。共施工了69个钻孔(包括普查阶段钻孔)，完成机械岩心钻探总工作量66842.59m。
二、矿区位置及地质概况
焦家金矿床深部详查区位于胶东半岛西北部莱州市境内，正在开采的焦家金矿西侧，南距莱州市28km，隶属莱州市金城镇管辖。矿区总面积2.56km2。
矿区位于焦家金矿带南段(图4－3)，区内地表均被第四纪松散沉积物覆盖，覆盖层厚0.5～40m，一般3～8m。第四系下伏大部分地区为焦家断裂上盘的新太古界马连庄组合变辉长岩(图4－10)，西北部有少量侏罗纪玲珑花岗岩。焦家断裂向西倾斜延入本区深部，焦家断裂下盘为侏罗纪玲珑花岗岩，玲珑花岗岩内见有伟晶岩、细晶岩、石英闪长玢岩、闪长玢岩、辉绿玢岩和煌斑岩等脉岩。
图4－10 焦家金矿床基岩地质图
焦家主干断裂纵贯全区，宽100～600m，延深(工程控制最大斜深)2740m。以88勘探线为界，以北走向10°，以南走向30°。由浅而深，断裂倾角呈由陡变缓的变化趋势，－200m以上地段较陡，倾角在40°～70°之间变化，－200m以下地段较缓，倾角在20°～30°之间变化，－850m标高以下变缓为16°～20°。断裂在平面和剖面上均呈舒缓波状延伸。－400m标高以上沿变辉长岩与玲珑花岗岩接触带展布，－400m标高以下则发育于花岗岩岩体内。92～116线、－250m标高以上地段，主断裂倾角较陡(40°～70°)，在下盘的碎裂状花岗岩带内，张性、张扭性裂隙密集带十分发育，其走向与主构造基本一致，但倾向相反，倾角陡立，这些裂隙密集带控制了Ⅲ号矿体群的展布。
三、矿体特征
(一)矿体群划分
焦家断裂发育有连续稳定的主裂面，主裂面以灰黑色断层泥(厚2～40cm)为标志。构造岩十分发育，按其破碎程度，由主裂面向外划为3个岩带，即靠近主裂面的糜棱岩和碎裂岩带，厚0～80m，平均21.70m;中间的花岗质碎裂岩带(－400m标高以上可见变辉长岩质碎裂岩带)，厚4.20～188.50m，平均53.47m;外部的碎裂状花岗岩带(－400m标高以上可见碎裂状变辉长岩带)。各岩带之间界线呈渐变过渡，局部较清晰。构造岩性带是矿体群划分的标志。
矿床共划分5个矿体群(图4－11)。将紧靠主裂面之下(局部之上)的黄铁绢英岩化碎裂岩带和黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带内控制的矿体划为Ⅰ号矿体群，其内圈定矿体15个，编号为Ⅰ－1～Ⅰ－15，Ⅰ－2～Ⅰ－15位于－300m标高以上地段，规模均较小。中浅部的Ⅰ－1号矿体与深部的Ⅰ号同属一个矿体，(以下将其合称为Ⅰ号矿体)，是该矿体群的主矿体，也是矿床的主矿体，其资源储量占总量的79%。
将Ⅰ号矿体群之下的黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带内控制的矿体划为Ⅱ号矿体群，其内圈定矿体21个，编号为Ⅱ－1～Ⅱ－21。其中Ⅱ－1～Ⅱ－10号矿体位于中浅部，Ⅱ－11～Ⅱ－21号矿体位于深部，规模均较小。
将黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带之下的黄铁绢英岩化花岗岩带内控制的矿体划为Ⅲ号和Ⅳ号矿体群。92～116线－250m标高范围内的由与主矿体走向相同、倾向相反、倾角陡立的裂隙密集带控制的矿体称为Ⅲ号矿体群，共圈定矿体113个，编号为Ⅲ－1～Ⅲ－113，矿体规模均较小，构成浅部矿床的组成部分。Ⅳ号矿体群分布于－400m标高以下地段，共圈定矿体56个，编号为Ⅳ－1～Ⅳ－56，矿体规模均较小。
将主裂面之上零星分布的矿体划为Ⅴ号矿体群，圈定矿体21个，编号为Ⅴ－1～Ⅴ－21，矿体规模均较小。
(二)矿体主要特征
1.Ⅰ号主矿体
(1)矿体基本特征
Ⅰ号主矿体紧靠主裂面分布，受黄铁绢英岩化碎裂岩和黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带控制，局部向下延入黄铁绢英岩化花岗岩带内。
矿体最大走向长1160m，平均854m;最大倾斜长2470m，平均1591m。深部矿体(由54个钻孔控制)最大走向长960m，平均750m;最大倾斜长1370m，平均870m。最大控制垂深1120m，最低见矿工程标高为－1080m。
矿体呈似层状、大脉状，具分枝复合、膨胀夹缩和无矿天窗等特点(图4－11、图4－12)。矿体产状与主裂面基本一致，走向30°，倾向北西，深部矿体倾角在16°～30°间变化。－850m标高以下倾角逐渐变缓，由30°左右变至缓处(112ZK604的－960m)的16°(图4－13)，矿体厚大部位位于由陡变缓转折点下部，即倾角较缓部位(144线、152线)(图4－14)。
矿体北东侧(76线以北)已基本尖灭，148线以北向深部也已基本尖灭，148～184线走向长540m范围向深部仍具延续趋势。
(2)矿体厚度及变化
矿体单工程厚0.91～37.82m，平均10.95m，厚度变化系数78%，属厚度稳定型矿体。
从厚度等值线图(图4－15)看，浅部矿体走向长度(NNE向)略大于深部矿体走向长度，在深部勘查区范围东南边缘深部矿体与浅部矿体连接部位矿体走向长度显著变短，厚度减薄，呈现夹缩现象。厚度大于10m等值线所圈定的范围基本可划分为两个区域，第一区域位于104～128线(走向长约360m)、地表至－900m标高(倾斜长1970m)范围内，走向长与倾斜长之比为1∶5.47，从形态上看略有向南西侧伏之趋势。第二区域位于第一区域右侧下方，其走向长约420m，已控制倾斜长约510m，处在－890m标高以下，向深部有继续延伸趋势，从形态特征看，第二区域之矿体向深部将有很大的延伸区间，其倾斜长约在1000m以上。
图4－11a焦家金矿床联合剖面图(80～112线)
图4－11b焦家金矿床联合剖面图(120～144线)
图4－11c焦家金矿床联合剖面图(152～176线)
图4－12 焦家金矿床深部联合中段图
图4－13焦家金矿床112号勘探线剖面图
图4－14焦家金矿床152号勘探线剖面图
对54个见矿钻孔的矿体厚度频率进行了统计，1～6m的占33.33%，6～16m的占48.15%，16～26m的占14.81%，大于26m的占3.70%，6～26m的占62.96%。从厚度频率上看，Ⅰ号矿体属厚度较大矿体。
图4－15 焦家金矿床Ⅰ号矿体厚度等值线图
(3)矿体品位及变化
矿体单工程品位(1.01～11.97)×10－6，特高品位处理前的平均品位为4.27×10－6，处理后的平均品位为3.74×10－6，特高品位处理前、后的品位变化系数分别为189%(属有用组分分布不均匀型矿体)和116%(属有用组分分布较均匀型矿体)。
从品位等值线图(图4－16)看，大致形成3个品位高值区，第一高值区位于地表至－350m左右，是浅部矿体的矿化富集区;第二高值区相当深度为－500～－850m左右，是深部矿体的上部矿化富集区;第三高值区相当深度为－950～－1100m左右，是深部矿体的下部矿化富集区。深部矿体与浅部矿体之间由垂深150m左右的低品位矿体连接。
矿体品位大于1.00×10－6的样品共460件，在(1.00～110.04)×10－6范围内变化，变化系数为189%。经统计计算，低于4.00×10－6的样品频率为70.22%，(4.00～16.00)×10－6的样品频率为26.30%，(16.00～26.00)×10－6的样品频率为2.61%，大于30.00×10－6的样品频率为0.87%，(1.00～10.00)×10－6的样品频率为90.00%。可以看出，矿体以较低品位矿石为主，这与其平均品位4.27×10－6是相符的。
(4)厚度与品位关系
高品位样品均分布在厚度较大的部位，矿体厚度较小的工程中则少有高品位样品，矿体厚度与品位呈正相关关系。通过单工程矿体品位－厚度相关性分析，其相关系数为0.46，同样说明品位与厚度呈正相关关系。
2.其他矿体
其他矿体呈透镜状、薄饼状，个别呈脉状，绝大多数矿体赋存于－470～－1330m标高间，矿体倾向290°～317°，倾角13°～30°。除Ⅱ－11号矿体长240m，斜深1320m外，其余矿体长60～420m，斜深50～475m。这些矿体规模均较小，产状与主矿体平行。多数矿体长度与斜深接近或者斜深大于长度(斜深是长度的2～5倍)。
图4－16 焦家金矿床Ⅰ号矿体品位等值线图
(三)深部矿体与浅部矿体对比
矿体产状对比:浅部矿体倾角30°～70°，其中112线以北，－250m标高以上地段为40°～70°，并呈自上而下由陡变缓趋势。深部矿体倾角16°～30°;－850m标高以下倾角逐渐变缓，由30°左右变至缓处(112ZK604的－960m)的16°，自上而下也呈由陡变缓趋势。
矿体厚度对比:浅部矿体平均厚度5.5m，厚度变化系数为103%，属较稳定型矿体;深部矿体平均厚度10.95，厚度变化系数78%，属厚度稳定型矿体。浅部与深部厚度之比为1∶1.99，深部较浅部明显增厚且矿体趋于稳定。
矿体品位对比:浅部矿体平均品位6.18×10－6，品位变化系数为205%;深部矿体平均品位3.74×10－6，品位变化系数为189%，均属有用组分分布不均匀型矿体。由浅而深品位呈降低趋势。
四、矿石特征
(一)矿石物质成分
矿石矿物成分由金属矿物、非金属矿物组成(表4－1)，其中金属矿物主要有自然金和金属硫化物，金属硫化物以黄铁矿为主，黄铜矿、方铅矿、闪锌矿次之，磁黄铁矿等少量，金属矿物含量在1%～5%之间变化，最高达10%;非金属矿物主要有石英、绢云母、长石等。
表4－1 矿石矿物成分表
矿石矿物按共生组合及生成序次，可划分为三个矿物共生组合:原生残留矿物———斜长石、钾长石、石英等，蚀变矿物———绢云母、微粒石英、钾长石、碳酸盐类、绿泥石及黄铁矿等。热液矿物———黄铁矿、石英、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、绢云母及银金矿等。
矿石中有益组分以金为主，其次为伴生有益组分银、硫。矿床平均金品位3.60×10－6，平均银品位5.89×10－6，硫平均品位1.28%，银、硫可作为伴生有益组分加以综合回收利用。其他有益组分达不到综合利用标准，个别样品铜品位达到综合利用标准。
(二)矿石结构、构造
常见的矿石结构以晶粒状结构为主，其次有碎裂结构、填隙结构、包含结构、交代残余结构、交代假象结构、文象结构和乳滴状结构等。
矿石构造以浸染状、脉状、细脉浸染状以及斑点状构造为主，其次为角砾状及交错脉状构造。
(三)矿石类型
深部矿体均位于－400m标高以下，矿石自然类型全部为原生矿石。依据矿石物质成分、结构构造、矿物组合特征、蚀变碎裂程度等因素，将原生矿石划分为三种类型:
细粒浸染状黄铁绢英岩化碎裂岩型，对Ⅰ号主矿体各矿石类型所占比例进行了统计，该类型占35.4%。
浸染状－细脉状－脉状黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩型，Ⅰ号主矿体中该类型所占比例为61.88%。
细脉－网脉状、脉状黄铁绢英岩化花岗岩型，统计结果表明，该类矿石占总量的4%左右。
利用696件基本分析样品，统计出各矿石类型的平均金品位;利用208件组合样品，统计出各矿石类型Ag、S的平均品位(表4－2)。从表中可看出，黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩在样品数量上占主导地位。金、银品位呈正相关关系，金、银与硫品位相关关系差。
表4－2 不同矿石类型Au、Ag、S品位对比统计表
另外，局部脉岩可构成矿体，区内共有两个钻孔揭露到含矿脉岩，分别为:96ZK657、128ZK637，其中96ZK657揭露到含矿脉岩为辉绿玢岩，样长1.09m，金品位2.36×10－6;128ZK637揭露到含矿脉岩为煌斑岩，样长1.09m，金品位1.02×10－6。含矿脉岩均分布于主裂面下盘，脉岩中未见明显蚀变，矿化主要为黄铁矿化，黄铁矿呈细粒浸染状，细粒星点状分布。
矿石中的金，主要以银金矿、金银矿和自然金等独立矿物形式赋存于金属硫化物中，少量赋存于脉石矿物中。通过矿石组合分析，其平均含硫量为1.28%，矿石工业类型属低硫型金矿石。
五、矿床资源量
矿床共划分圈定矿体85个，对其中77个矿体进行了资源储量估算，其余8个矿体为单工程控制的米·克/吨值矿体，未估算资源储量。
矿床共探获资源储量总量(122b+332+333):矿石量29204523t，金金属量105175㎏，平均品位3.60×10－6。其中，工业矿资源储量矿石量20503477t，金属量93420kg，平均品位4.56×10－6;低品位矿资源量矿石量8701046t，金属量11755kg，平均品位1.35×10－6。
另外探获伴生银:推断的内蕴经济资源量(333)矿石量20503477t，金属量120.798t，平均品位5.89×10－6;伴生硫:推断的内蕴经济资源量(333)矿石量20503477t，全硫26.1684万t，平均品位1.28%，其中可利用的黄铁矿中硫25.20万t，折合标硫量72.02万t。
按矿体群估算资源储量:Ⅰ号矿体(图4－17)金矿资源储量总量矿石量25115101t，金属量94420kg，平均品位3.76×10－6，矿体平均厚度8.4m，占矿床总量的89.77%。Ⅱ号矿体群(图4－18)金矿资源储量总量矿石量2193801t，金属量6902kg，平均品位3.15×10－6，矿体平均厚度2.6m，占矿床总量的6.56%。Ⅳ号矿体群金矿资源储量总量矿石量1688205t，金属量3345kg，平均品位1.98×10－6，矿体平均厚度2.71m，占矿床总量的3.17%。
图4－17 焦家金矿床深部Ⅰ号矿体资源量估算水平投影图
图4－18 焦家金矿床深部Ⅱ－11号矿体资源量估算水平投影图
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