山東海陽(yáng)郭城地區(qū)金礦床成礦特征

楊春福

(中國(guó)黃金集團(tuán)公司,北京 100011)

山東海陽(yáng)郭城地區(qū)金礦床成礦特征

楊春福

(中國(guó)黃金集團(tuán)公司,北京 100011)

近年來(lái),在山東海陽(yáng)郭城地區(qū)郭城斷裂下盤(pán)發(fā)現(xiàn)了多處金礦床(點(diǎn))。研究發(fā)現(xiàn),該地段金礦成礦特點(diǎn)與膠東其它地區(qū)存在較大的差異。通過(guò)對(duì)礦區(qū)的礦床地質(zhì)、控礦構(gòu)造和成礦流體等方面的研究,揭示了該地區(qū)金礦體形態(tài)復(fù)雜和產(chǎn)狀多樣的原因系多組結(jié)構(gòu)面聯(lián)合控礦所致。區(qū)內(nèi)成礦期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)是以郭城斷裂為主干斷裂的左行剪切作用,成礦流體環(huán)境為中高鹽度的H2O-CO2-NaCl-CaCl2體系,硫同位素特征反映了成礦熱液來(lái)源于古老變質(zhì)巖部分熔融形成的殼源巖漿熱液。

膠東 郭城地區(qū) 金礦 成礦特征

Yang Chun-fu.M ineralization characteristics of gold deposit in the Guocheng region,Ha iyang, Shandong Province[J].Geology and Exploration,2010,46(3):0462-0469.

膠東地區(qū)多數(shù)金礦床的研究程度都較詳盡(翟建平等,1995;趙鵬沄等,2007;季海章等, 1992;肖武權(quán)等,1995;孫豐月,1994;王力等, 2007;楊金中等,2001;劉連登等,1984;祝新友, 1991;劉曉煌等,2003),但處在牟(平)-乳(山)成礦帶西側(cè)邊緣郭城斷裂帶下盤(pán)的金礦研究資料卻較少。郭城地區(qū)位于山東海陽(yáng)市北約45km,處在膠萊盆地的東北緣,成礦期由于受特殊構(gòu)造環(huán)境因素的影響,所形成的金礦床與膠東其它地區(qū)的金礦在地質(zhì)特征方面存在著較大的差異。近年來(lái),隨著地質(zhì)認(rèn)識(shí)的逐步深入(譚俊等,2006),該區(qū)的找礦工作也先后在土堆和沙旺兩個(gè)礦區(qū)的淺部取得了一定的進(jìn)展,但縱深方向的找礦尚未取得實(shí)質(zhì)性突破。調(diào)查發(fā)現(xiàn),與其處在同一構(gòu)造線方向的其它礦床(點(diǎn))均有著相似的地質(zhì)特征,目前還處在成礦規(guī)律不清、找礦方向不明的境況。因此,研究和總結(jié)該區(qū)金礦的成礦特征,對(duì)這一地區(qū)的找礦勘探具有重要的意義。

1 成礦地質(zhì)背景

膠東金礦集中區(qū)位于華北地臺(tái)東部,屬膠東前寒武紀(jì)結(jié)晶基底區(qū),并處于濱太平洋成礦帶西部中新生代大陸邊緣活動(dòng)帶內(nèi)。研究區(qū)的區(qū)域大地構(gòu)造環(huán)境位于膠萊盆地與膠北隆起交匯處,是膠萊盆地北緣近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的新類(lèi)型金礦(沈遠(yuǎn)超等,2001;沈遠(yuǎn)超等,2002)。

區(qū)內(nèi)地層出露不全,見(jiàn)有早元古代荊山群,巖性以大理巖和變粒巖為主,大多分布在郭城斷裂的下盤(pán);中生代萊陽(yáng)群、青山群和王氏群,巖性以礫巖、砂巖和頁(yè)巖為主,多產(chǎn)于郭城斷裂的上盤(pán)。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要呈現(xiàn)的是斷裂構(gòu)造,走向NE,傾向NW,傾角50°～60°。自西向東發(fā)育有:桃村斷裂、郭城斷裂、朱吳斷裂和海陽(yáng)斷裂。這組深大斷裂向北東方向追索跨過(guò)黃?？膳c遼東南的鴨綠江深大斷裂相連(圖1)。其中的郭城斷裂帶在膠東地區(qū)延長(zhǎng)約150km(鄒為雷等,2001),研究區(qū)即位于該斷裂通過(guò)的郭城鎮(zhèn)一帶。

區(qū)內(nèi)巖漿巖廣泛發(fā)育,有基性、中性、酸性和堿性巖,其中以酸性巖為主。大面積出露的巖體為晚元古代牧牛山巖體,巖體中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖為主要巖石類(lèi)型,整體呈“舌狀”由NE向S W方向侵位于早元古代荊山群地層中,巖體內(nèi)含有變粒巖、大理巖等地層包體。巖體普遍遭受糜棱巖化。此外,燕山期的各類(lèi)巖脈也非常發(fā)育,穿插于荊山群地層及牧牛山巖體中(圖2)。

圖1 郯廬斷裂帶(束)簡(jiǎn)圖(據(jù)魏俊浩,2009修改)Fig.1 Sketch map show in the Tancheng -Luj iang fault zone(afterW ei,2009)

圖2 膠東郭城地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.2 Geologicalmap of the Guocheng area,Jiaodong Pen insula

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 容礦巖石特征

該區(qū)含礦巖石相對(duì)較簡(jiǎn)單,主要為早元古界荊山群變質(zhì)巖和黑云二長(zhǎng)花崗巖。變質(zhì)巖包括大理巖類(lèi)、透閃石巖、透輝石巖、透閃透輝石巖、黑云變粒巖。大理巖和變粒巖主要分布于金礦化區(qū)的西部,是土堆金礦區(qū)的主要容礦圍巖。黑云二長(zhǎng)花崗巖屬玲瓏超單元九曲單元的牧牛山巖體的一部分,巖石化學(xué)特征中的里特曼組合指數(shù)δ1.91～δ2.33,平均值為2.156,屬鈣堿性巖石。Al2O3≥K20+Na2O+ CaO,平均比值為1.05,屬鋁過(guò)飽和系列巖石。全巖Rb-Sr法測(cè)試等時(shí)線年齡值為702.63Ma,初始比0.70735,接近于幔源型花崗巖(0.703)①。黑云二長(zhǎng)花崗巖主要出露在礦區(qū)的東部,也是沙旺金礦區(qū)的主要容礦巖石。

從金礦化對(duì)巖石的選擇性來(lái)看,通常是在大理巖中的金礦化好于花崗巖中的金礦化,而花崗巖中的金礦化又強(qiáng)于變粒巖中的金礦化。

2.2 巖脈特征

研究區(qū)發(fā)育了密集的各類(lèi)巖脈,巖性主要有輝綠巖、煌斑巖、閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖、花崗斑巖和正長(zhǎng)斑巖等。這些巖脈大多呈NE走向,傾向NW,傾角70°左右,寬度一般在2～5m,少數(shù)厚大的巖脈寬度在十幾米甚至幾十米,走向延長(zhǎng)可達(dá)數(shù)百米,個(gè)別可延長(zhǎng)數(shù)千米(圖3)。

巖脈的成巖時(shí)間集中在100～140Ma,屬燕山晚期巖漿作用的產(chǎn)物(劉燊等,2005)。它們總體上屬于鉀質(zhì)鈣堿性系列,高M(jìn)g、Fe、Al,低Ti,富集L ILE和LREE,相對(duì)虧損HFSE。其微量元素與膠東其它地區(qū)同期巖脈的研究成果比對(duì),具有極為一致的分布特征,指示了它們可能來(lái)自深部同一巖漿源區(qū)(譚俊等,2006;羅天明,1992)。絕大多數(shù)巖脈的生成時(shí)間略晚于礦體,密集的巖脈將礦體切割得支離破碎,但一般只穿插切割礦體,并未對(duì)礦體造成大的位移。

2.3 礦化帶及礦體

研究區(qū)的金礦化具有成群成帶分布的特點(diǎn)。現(xiàn)已控制的具有工業(yè)意義的礦化群帶有三條,由西向東依次可劃分為土堆礦化帶(Ⅰ號(hào)帶)、土堆東礦化帶(Ⅱ號(hào)帶)和沙旺礦化帶(Ⅲ號(hào)帶)。這三條礦化帶總體走向NNE,近乎等距出現(xiàn),相距200～300m,每條礦化帶的寬度在400m左右。Ⅰ號(hào)礦化帶以2﹟脈為主體,Ⅱ號(hào)礦化帶探明了46﹟和56﹟兩條主礦體,Ⅲ號(hào)礦化帶沿走向控制程度最高,長(zhǎng)度近千米,兩端金礦化依然存在,發(fā)育了28﹟、29﹟兩條主礦體(圖4)。

圖3 土堆礦區(qū)472勘探線地質(zhì)剖面圖Fig.3 Geological section along exploration line 472 in the Tudui deposit

從垂向上看,這三條礦化帶目前探、采的深度很淺,僅限于地表以下百余米,只有個(gè)別鉆孔的深度達(dá)到了300m左右(圖3)。礦體的形態(tài)多以脈狀、透鏡狀為主,單個(gè)礦體一般走向延長(zhǎng)十幾米至幾十米不等,厚度通常在1～2m之間,平均金品位多在6×10-6左右,但一些富塊段金品位可高達(dá)20× 10-6,多處地段出現(xiàn)單個(gè)樣品金品位超過(guò)100× 10-6,最高單個(gè)樣品金品位達(dá)到了226×10-6。礦脈常見(jiàn)有膨脹收縮、分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象。

從主礦體產(chǎn)狀看,2﹟和56﹟均為NEE走向,傾向S,傾角較緩,通常在20°左右;46﹟、28﹟和29﹟三條主礦體走向則為NNE,傾向NWW,傾角一般在20°-40°之間。這五條礦體除2﹟礦體和28﹟礦體出露地表外,其余三條礦體均為隱伏礦體。

2.4 金礦化及礦物組合特征

2.4.1 金礦化特征

研究區(qū)的金礦化主要為含金黃鐵礦型及含金磁黃鐵礦型,個(gè)別地段見(jiàn)有磁黃鐵礦化與黃銅礦化、閃鋅礦化的多金屬硫化物型金礦化。礦化的形式主要有星散狀浸染型、細(xì)脈浸染型、細(xì)脈-網(wǎng)脈狀浸染型、脈狀黃鐵礦(磁黃鐵礦)型,金礦化主要集中在構(gòu)造斷裂帶和斷裂-裂隙帶中。

2.4.2 礦物成分特征

礦石的光、薄片鑒定結(jié)果表明,礦石的礦物成分較簡(jiǎn)單,以黃鐵礦為主,次為磁黃鐵礦、黃銅礦,少見(jiàn)閃鋅礦,極少量或微量方鉛礦、磁鐵礦、銀金礦、金銀礦。其中的主要礦石礦物黃鐵礦在該區(qū)占礦石礦物的90%以上,是金的主要載體礦物。特別是中細(xì)粒半自形-它形黃鐵礦,一般呈集合體狀、細(xì)脈狀、團(tuán)塊狀,常與陽(yáng)起石和綠簾石等脈石礦物共生,這種特征的黃鐵礦是主成礦階段的產(chǎn)物。另外,呈它形粒狀集合體、包裹交代早期黃鐵礦或充填在粗粒黃鐵礦裂隙中的磁黃鐵礦,往往與主成礦階段的黃鐵礦和黃銅礦密切共生,此類(lèi)礦石含金品位高,是主成礦階段的代表性礦物之一。脈石礦物主要為長(zhǎng)石、石英、角閃石、方解石,有少量透輝石、透閃石、綠簾石、陽(yáng)起石、絹云母,副礦物有磷灰石、鋯石、榍石等。

金礦物常見(jiàn)自然金和銀金礦,金銀礦次之。形態(tài)多見(jiàn)粒狀,具非均質(zhì)性。粒度以中、細(xì)、微粒金為主。金的賦存狀態(tài)多為晶隙金和裂隙金。

2.4.3 礦石組構(gòu)特征

礦石結(jié)構(gòu)主要為半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu)、熔蝕結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、充填或填隙結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)和包含結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造和角礫狀構(gòu)造等。

圖4 Ⅲ號(hào)礦化帶金礦體(化)平面分布圖Fig.4 Map showing gold body distribution in them ineralized belt No.III

2.4.4 礦石類(lèi)型

按礦石的自然類(lèi)型可分為細(xì)脈浸染型礦石、細(xì)網(wǎng)脈狀-脈狀黃鐵礦型礦石、脈狀磁黃鐵礦礦石、塊狀-團(tuán)塊狀黃鐵礦礦石、破碎角礫巖型礦石。

2.4.5 圍巖蝕變特征

研究區(qū)的圍巖蝕變類(lèi)型復(fù)雜,在不同圍巖中的礦化蝕變作用表現(xiàn)不同?；◢弾r中主要蝕變類(lèi)型為鉀長(zhǎng)石化、硅化、碳酸鹽化、絹云母化、沸石和高嶺石化;變質(zhì)巖中主要蝕變類(lèi)型為蛇紋石化、透閃石化、陽(yáng)起石化、綠簾石化、黝簾石化、綠泥石化及碳酸鹽化等。礦體附近的巖脈普遍發(fā)生了蝕變,基性巖脈蝕變以陽(yáng)起石化、綠簾石化、黝簾石化、綠泥石化及碳酸鹽化為主,并且普遍伴有黃鐵礦化,蝕變巖脈的Au、As和Co的含量明顯增高。

研究表明,石榴子石化與早期硅化早于金的主礦化期,陽(yáng)起石化、綠簾石化、黝簾石化、綠泥石化與金礦化基本同時(shí),而蛇紋石化及碳酸鹽化晚于金的成礦作用。

2.4.6 礦化階段

成礦大致可分為四個(gè)階段:第一階段為粗粒黃鐵礦化階段。該階段的黃鐵礦呈自形晶-半自形晶,結(jié)晶狀態(tài)好,碎裂結(jié)構(gòu)普遍,但金礦化弱,以星散浸染狀礦化為主,伴生蝕變礦物為石榴子石和陽(yáng)起石;第二階段為含金多金屬硫化物階段,為金的主要成礦階段。組成礦物主要為中細(xì)粒黃鐵礦,但常有磁黃鐵礦和黃銅礦,偶見(jiàn)閃鋅礦和方鉛礦。這一階段的黃鐵礦多為中細(xì)粒,也見(jiàn)細(xì)粉末狀,半自形晶和它形晶為主,充填形式以細(xì)脈狀和細(xì)網(wǎng)脈狀為主,個(gè)別地段形成黃鐵礦和磁黃鐵礦大脈。蝕變礦物有硅化、陽(yáng)起石化、綠簾石化和綠泥化等;第三階段為晚期黃鐵礦化階段,黃鐵礦通常為中細(xì)粒自形-半自形晶。當(dāng)?shù)V體被閃長(zhǎng)玢巖脈穿插時(shí),這一階段的礦化表現(xiàn)為閃長(zhǎng)玢巖中的星散狀黃鐵礦化,由于閃長(zhǎng)玢巖脈切割了礦體,因而閃長(zhǎng)玢巖脈中的礦化明顯晚于主成礦階段。該階段金礦化弱,一般不形成金礦體。但金礦體因受這一階段的礦化疊加影響,往往形成高品位的富礦段;第四階段為碳酸巖階段。該階段為成礦的晚期階段,表現(xiàn)為沿裂隙形成的一些方解石脈,內(nèi)有少量的細(xì)粒黃鐵礦礦化。這些方解石脈穿插礦體,也切割了中基性巖脈,金礦化弱,不形成礦體。

3 構(gòu)造控礦特征

3.1 容礦構(gòu)造性質(zhì)

研究區(qū)內(nèi)的土堆-沙旺金礦區(qū)的容礦斷裂構(gòu)造按其走向可分為NNE、NEE和NW三組方向,以NNE和NEE兩組為主。

NNE組以46﹟、28﹟和29﹟三條主礦脈為代表。從礦體上、下盤(pán)充填有含金硫化物細(xì)脈的羽狀裂隙特征可判斷出成礦時(shí)容礦構(gòu)造為左行逆沖性質(zhì)。此外,從容礦構(gòu)造產(chǎn)狀上看,具有逆沖斷層的緩傾斜特征;從充填其中的脈體厚度變化特征方面看,脈體具有沿走向的右彎地段厚度減小、左彎地段厚度增大,沿傾向方向傾角陡的地段礦體變薄、傾角緩的地段礦體肥大的特點(diǎn),并在脈壁上可見(jiàn)清晰的逆沖擦痕。所有這些,都反映出該組容礦構(gòu)造為左行壓剪逆沖性質(zhì)的結(jié)構(gòu)面特征。

（4）盡量采用自繁自養(yǎng)的養(yǎng)殖模式，嚴(yán)禁從疫區(qū)引進(jìn)種豬、副產(chǎn)品以及設(shè)備設(shè)施。如果不確定為疫區(qū)或非疫區(qū)，要對(duì)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行徹底消毒，對(duì)引進(jìn)的種豬進(jìn)行嚴(yán)格的檢疫，確認(rèn)無(wú)病后才可以混群飼養(yǎng)[5]。

NEE組容礦構(gòu)造以2﹟號(hào)和56﹟脈為代表,礦體常見(jiàn)透鏡狀,走向延長(zhǎng)較短,通常在十幾米至幾十米,厚度變化大,與圍巖界面參差不齊。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)結(jié)構(gòu)面特征的分析,判定該組構(gòu)造具有以壓為主兼剪性的逆沖結(jié)構(gòu)面性質(zhì)。

NW組含礦構(gòu)造走向330°、傾向240°、傾角45°左右。該組容礦構(gòu)造不甚發(fā)育,多與上述的NNE和NEE兩組結(jié)構(gòu)面構(gòu)成聯(lián)合控礦體系。這組容礦構(gòu)造獨(dú)立形成的礦脈較少見(jiàn),只在沙旺礦區(qū)北側(cè)的東劉家地段地表民采坑和老硐等個(gè)別工程內(nèi)見(jiàn)到。礦體規(guī)模小,所形成的金礦化厚度也較小,一般只有1m左右,走向延長(zhǎng)也較短,一般只有十幾米至幾十米,根據(jù)結(jié)構(gòu)面特征可判定為右行張剪性質(zhì)。

3.2 構(gòu)造控礦特征

上述三組容礦構(gòu)造常常相伴產(chǎn)出,但發(fā)育的程度不同。當(dāng)兩組或兩組以上的結(jié)構(gòu)面在同一地段近于同等發(fā)育時(shí),充填其中的礦體形態(tài)即為透鏡狀、蠹狀或瘤狀,且沿任何一組結(jié)構(gòu)面的走向和傾向方向追索時(shí),礦體在較短距離內(nèi)都將尖滅,如沙旺礦區(qū)的Ⅱ-8采場(chǎng)等。因此說(shuō),多組容礦構(gòu)造裂隙的交叉部位控制了形態(tài)復(fù)雜和產(chǎn)狀多變的金礦體。

研究表明,礦體形態(tài)主體可劃分為兩類(lèi):一類(lèi)是脈狀礦體,另一類(lèi)為透鏡狀礦體。脈狀礦體走向大多為NNE向,延伸相對(duì)穩(wěn)定,厚度變化較小,金品位較高,一般為黃鐵礦脈和/或磁黃鐵礦的細(xì)脈、網(wǎng)脈充填型為主,局部地段也充填黃鐵礦和/或磁黃鐵礦的塊狀硫化物大脈;透鏡狀礦體大多為NEE走向,往往受多組剪性斷裂或剪切裂隙帶疊加控制,有時(shí)可見(jiàn)到共軛剪裂面聯(lián)合控制的特征,表現(xiàn)為礦體厚度變化大,礦體不穩(wěn)定等特征。

綜觀研究區(qū)內(nèi)的各類(lèi)金礦體,具有如下特征:①礦體無(wú)一例外均產(chǎn)于斷裂帶及構(gòu)造裂隙帶中,構(gòu)造控礦明顯。②礦體主要為NNE和NEE兩組走向,但NNE組結(jié)構(gòu)面表現(xiàn)得更為普遍和穩(wěn)定(圖4)。③礦體以緩傾斜為主要特征。較緩礦體的金礦化和厚度一般好于較陡的礦體。④同一礦體常呈現(xiàn)多組結(jié)構(gòu)面聯(lián)合控礦的現(xiàn)象,反映了多組構(gòu)造共同疊加的控礦特征。⑤在礦化帶中,透鏡狀礦體在走向和傾向上常出現(xiàn)尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象,在傾向方向呈現(xiàn)疊瓦狀排列的展布特征。

3.3 控礦構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)分析

研究結(jié)果表明,郭城地區(qū)金礦的三組控礦結(jié)構(gòu)面在時(shí)間、空間及成因的力學(xué)性質(zhì)方面是相互聯(lián)系的,它們是同一構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)作用下的產(chǎn)物(梁華英, 2000;沈遠(yuǎn)超,1998)。根據(jù)前面分析的三組控礦結(jié)構(gòu)面的空間組合特性及力學(xué)性質(zhì),可恢復(fù)當(dāng)時(shí)成礦期應(yīng)力場(chǎng)系沿NE方向的左行剪切作用,其主干剪裂面即是礦區(qū)西側(cè)的郭城斷裂。該斷裂的左行剪切結(jié)果從理論上講可產(chǎn)生四組結(jié)構(gòu)面—壓剪性結(jié)構(gòu)面S1、張剪性結(jié)構(gòu)面S2、剪壓性結(jié)構(gòu)面P和剪張性結(jié)構(gòu)面T(楊春福等,1997),其中S1和S2為一組共軛剪裂面(圖5)。

圖5 郭城斷裂左行剪切應(yīng)力場(chǎng)分析圖解Fig.5 Analysis diagram of the sin istral-shear stress field of the Guocheng fault

需要說(shuō)明的是,由于受巖性、構(gòu)造等不同地質(zhì)條件的影響以及應(yīng)力作用方式的不同,在不同地區(qū)各組結(jié)構(gòu)面并不是同等發(fā)育,通常情況下只發(fā)育與主應(yīng)力夾角較小的1-2組(楊春福,1997),其余各組結(jié)構(gòu)面在一些地段能夠觀察到它的“形跡”。研究區(qū)成礦期的左行剪切應(yīng)力場(chǎng)作用導(dǎo)致發(fā)育了NNE和NEE兩組結(jié)構(gòu)面,而NW向結(jié)構(gòu)面多與前二者相伴產(chǎn)出。這三組結(jié)構(gòu)面在平面上相互制約就構(gòu)成了該區(qū)的特殊控礦構(gòu)造格架。由于主應(yīng)力場(chǎng)分解的壓應(yīng)力為NW-SE方向,因而,在橫剖面上則體現(xiàn)出NNE和NEE兩組容礦構(gòu)造的鋸齒狀展布特征(圖3),且兩組結(jié)構(gòu)面均表現(xiàn)出逆沖性質(zhì)。

控礦構(gòu)造的復(fù)雜性造就了礦體形態(tài)的多樣性。當(dāng)含金熱液充填在NNE、NEE和NW三組復(fù)合的構(gòu)造空間時(shí),則形成了瘤狀、囊狀和透鏡狀等不規(guī)則形狀的礦體。本區(qū)礦體形態(tài)和產(chǎn)狀變化大的原因即是多組結(jié)構(gòu)面參與了控礦。

4 成礦流體特征

4.1 流體包裹體特征

圖6 郭城金礦床流體包裹體特征Fig.6 Characteristics of fluid inclusions in the Guocheng gold deposit

礦石中石英的包裹體類(lèi)型以CO2包裹體為主導(dǎo),包裹體有明顯的多階段形成的特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)流體包裹體的初融溫度測(cè)試表明,其溫度范圍在57℃～59℃之間,這個(gè)溫度范圍遠(yuǎn)低于NaCl-H2O體系初融溫度。在NaCl-H2O-CO2體系中包裹體的初融溫度平均值為58.2℃。根據(jù)CO2-CH4相圖,推測(cè)CH4/(CH4+CO2)比值為0%～7%,平均約3%。同時(shí),根據(jù)CO2的P-V-T圖解(DCO2),求得礦區(qū)成礦壓力為9.013×105～1.401×106Pa,相當(dāng)于成礦深度3～4km。在不大的壓力下(8.013×105～9. 013×105Pa),礦物結(jié)晶形成的包體爆裂溫度高于實(shí)際溫度。當(dāng)壓力為9.013×105Pa時(shí),爆裂溫度小于實(shí)際溫度。因此,在測(cè)試時(shí)某些樣品包體加熱時(shí)未均一而先爆裂,表明形成壓力大于9.013×105Pa大氣壓。按1.013×106Pa大氣壓進(jìn)行溫度校正,校正溫度約80℃。含CO2包體校正后平均溫度為402℃,校正后均一溫度與蝕變礦物組合及變質(zhì)相圖所確定的成礦溫度相一致。

經(jīng)測(cè)試,礦區(qū)的石英包裹體均一溫度100.6-450℃,校正后,均一溫度180.6℃～530℃,主成礦階段成礦溫度300℃～450℃,成礦作用早期均一溫度達(dá)500℃～540℃。未校正的晚期礦化流體均一溫度為97℃～243℃。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,含CO2包體鹽度6.11～11.0%;汽液兩相包體鹽度變化大,為2.07～23.0%;方解石均一溫度低,為97℃～243℃,鹽度也低,為3.23～5.26%;石英包裹體也顯示出低鹽度、均一溫度低的趨勢(shì),相關(guān)系數(shù)0.574 (圖7)。

流體包裹體研究還表明,礦區(qū)主成礦期成礦流體為中高鹽度的H2O-CO2-NaCl-CaCl2體系。流體內(nèi)富含硫,硫的賦存狀態(tài)以H2S為主。金的賦存狀態(tài)以Cl-的絡(luò)合物和HS-的絡(luò)合物為主。金的沉淀與流體溫度、壓力降低及H2O與CO2的不混溶作用等密切相關(guān)(莫測(cè)輝等,1997)。

4.2 硫同位素特征

在郭城斷裂下盤(pán)的主成礦區(qū)土堆-沙旺礦區(qū)井下采集分析了14件硫同位素樣品,測(cè)試的δ34S‰值列于表1。從表1可計(jì)算得出,礦區(qū)的δ34S‰值在+5.6～+10.5之間。

硫同位素的這些特征反映了成礦熱液來(lái)源既不是地表水或鹵水,也不是幔源流體,而是來(lái)源于古老變質(zhì)巖部分熔融形成的殼源巖漿熱液。

圖7 包裹體均一溫度分布直方圖Fig.7 Histogram of homogen ized temperatures of fluid inclusions

表1 土堆-沙旺礦區(qū)硫同位素分析結(jié)果表＊Table1 Sulfur isotopic compositions of sulfides from the Tudui-Shawang deposit

5 結(jié)論

①膠東郭城地區(qū)的金礦體以形態(tài)復(fù)雜的緩傾斜為主要特征,常呈現(xiàn)多組結(jié)構(gòu)面聯(lián)合控礦的現(xiàn)象,反映了多組構(gòu)造共同疊加的控礦作用?？氐V構(gòu)造的復(fù)雜性造就了礦體形態(tài)的多樣性。

②礦區(qū)發(fā)育了密集的各類(lèi)巖脈,這些巖脈與膠東其它地區(qū)同期巖脈具有極為一致的分布特征,可能來(lái)自深部同一巖漿源區(qū)。絕大多數(shù)巖脈的生成時(shí)間略晚于礦體。

③研究區(qū)內(nèi)成礦期表現(xiàn)為沿NE方向左行剪切的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)。郭城斷裂的左行剪切作用所產(chǎn)生的張剪性結(jié)構(gòu)面S2、剪壓性結(jié)構(gòu)面P為金礦體的賦存提供了空間。

④研究區(qū)礦化大理巖和二長(zhǎng)花崗巖中的包裹體主要類(lèi)型為2相氣液包裹體,氣液比相對(duì)較小,隨礦化強(qiáng)度增加,CO2包裹體增多。礦石中石英的包裹體類(lèi)型以CO2包裹體為主導(dǎo),包裹體有明顯的多階段形成的特點(diǎn)。

⑤研究區(qū)內(nèi)主成礦期的成礦流體為中高鹽度的H2O-CO2-NaCl-CaCl2體系。流體內(nèi)富含硫,硫的賦存狀態(tài)以H2S為主。金的賦存狀態(tài)以Cl-的絡(luò)合物和HS-的絡(luò)合物為主。金的沉淀與流體溫度、壓力降低及H2O與CO2的不混溶作用等密切相關(guān)。

⑥礦區(qū)的δ34S‰值在+5.6～+10.5之間,極差4.9,平均值為+8.63。硫同位素的這些特征反映了成礦熱液來(lái)源于古老變質(zhì)巖部分熔融形成的殼源巖漿熱液。peninsula[J].Chinese Journal of Geology,40(1):69-83

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[注釋]

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M ineralization Characteristics of Gold Deposit in the Guocheng Region,Ha iyang,Shandong Prov ince

YANG Chun-fu
(China National Gold Group Corporation,Beijing 100011)

In recent years,many gold deposits(outcrops)have been discovered in the footwall of the Guocheng fault in the Guocheng region,Haiyang,Shandong Province.Studies have found that themineralization characteristicsof these gold deposits are very different from other areas in the Jiaodong Peninsula.The studies on the deposit geology,ore-controlling structures and ore-forming fluid reveal that complexity of shapes and diversity of occurrences of ore bodieswere resulted from multiple-group of ore-controlling structures.In this area,the tectonic stress field ofmineralization time was left -shear on the major Guocheng fault.The ore-forming fluid was the H2O-CO2-NaCl-CaCl2system with medium-high salinity.Sulfur isotopic compositions reflect thatmineralization fluid was from crustalmagmatic hydrotherm formed by partialmelting of ancientmetamorphic rocks.

Jiaodong,Guocheng area,gold deposit,mineralization characteristics

book=3,ebook=85

P618.51

A

0495-5331(2010)03-0462-08

2010-04-08;[責(zé)任編輯]鄭 杰。

楊春福(1965年-),男,1991年畢業(yè)于長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院,高級(jí)工程師,主要從事礦山地質(zhì)及管理工作,E-mail:ycfsdxt@ 163.com。