山東蓬萊地區(qū)金礦成礦背景與成礦規(guī)律探討

李愛民，呂軍陽，張朋，滕嘉文，董浩，孫亮亮

(山東省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 威海 264209)

地質(zhì)與礦產(chǎn)

山東蓬萊地區(qū)金礦成礦背景與成礦規(guī)律探討

李愛民，呂軍陽，張朋，滕嘉文，董浩，孫亮亮

(山東省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 威海 264209)

在系統(tǒng)分析蓬萊地區(qū)各礦山已有地質(zhì)資料及近年來該區(qū)金成礦理論研究的基礎(chǔ)上，對(duì)蓬萊地區(qū)區(qū)域地質(zhì)背景進(jìn)行了分析，認(rèn)為蓬萊地區(qū)金成礦為一系列構(gòu)造、巖漿活動(dòng)疊加，中生代集中成礦的結(jié)果。蝕變、礦化分帶與構(gòu)造分帶協(xié)調(diào)對(duì)應(yīng)，呈現(xiàn)三位一體；礦床空間分布具有一定規(guī)律性，斷裂構(gòu)造拐彎或交會(huì)部位賦礦，構(gòu)造傾角變化部位賦礦，礦體尖滅再現(xiàn)、分枝復(fù)合規(guī)律，礦體側(cè)伏規(guī)律；各種類型金礦床在時(shí)空分布和成因上密切相關(guān)，由于控礦條件和成礦環(huán)境的異同，形成不同類型礦床和同種類型礦床的組合。

金礦；成礦背景；成礦規(guī)律；山東蓬萊

蓬萊位于山東半島北海岸，金礦產(chǎn)資源豐富，近年來蓬萊地區(qū)相繼勘查評(píng)價(jià)了黑嵐溝、唵口、齊溝等金礦床(點(diǎn))87處，探明資源儲(chǔ)量的大中小型金礦床43處，累計(jì)探明金礦資源儲(chǔ)量超過154t。金礦類型以巖漿熱液型為主，包括破碎帶蝕變巖型金礦和含金石英脈型金礦2種，其中以含金石英脈型金礦為主。區(qū)內(nèi)金礦主要受燕山晚期巖漿活動(dòng)、斷裂構(gòu)造等因素控制。成礦條件復(fù)雜，區(qū)域變質(zhì)作用、韌性變形作用及巖漿活動(dòng)，均對(duì)金礦的形成有明顯的影響。

1 成礦地質(zhì)背景

蓬萊位于膠東西北部，大地構(gòu)造位置屬中朝陸塊(Ⅰ)、濱太平洋巖漿活動(dòng)帶(Ⅱ)、膠北隆起(Ⅲ)、膠北凸起(Ⅴ)。其西與龍口凹陷、明村-但山凸起為鄰，東南與煙臺(tái)凸起、臧家莊凹陷、棲霞-馬連莊凸起相接。

蓬萊地區(qū)地層隸屬華北地層大區(qū)，魯東地層分區(qū)，膠北地層小區(qū)。出露地層有前寒武紀(jì)變質(zhì)地層和中新生代陸相火山—沉積地層。區(qū)內(nèi)侵入巖總體呈近EW或NE向展布的巖基、巖株、巖瘤狀產(chǎn)出，多集中構(gòu)成復(fù)式巖體。巖石類型齊全，從超基性—酸性者均有，尤以中酸性、酸性者規(guī)模大、分布廣。形成時(shí)代自新太古代至新生代均見及，其中以元古宙和中生代燕山晚期侵入巖最發(fā)育。區(qū)內(nèi)構(gòu)造有穹窿構(gòu)造和褶皺構(gòu)造、韌性變形帶、斷裂構(gòu)造等多種表現(xiàn)形式。

斷裂構(gòu)造主要發(fā)育NE—NNE走向斷裂，其次為近EW—NEE走向斷裂，二者構(gòu)成共軛“X”型斷裂組合。其中NE—NNE走向斷裂是區(qū)內(nèi)主要的成控礦斷裂。

1.1 主要賦礦地層及含礦性

表1 1∶20萬蓬萊地區(qū)各地質(zhì)單元地球化學(xué)元素含量分布特征

由表1可知，正常地層或巖體中，金豐度值較高的地層和巖體有青山群、萊陽群、古元古代—新太古代地層，燕山期侵入巖，其金豐度值一般大于1.6×10-9。除荊山群外，其他離差及變異系數(shù)均較小，表明在沒有熱液作用的情況下，不易形成有工業(yè)意義的礦體。有礦化蝕變時(shí)，各地層及單元的金含量不同程度地增高，以萊陽群、荊山群、膠東巖群、郭家?guī)X超單元和文登超單元、玲瓏超單元金含量增高較多，均大于2×10-9，離差亦由0.1×n上升為n×10，變異系數(shù)由0.1×n上升為n，成礦作用明顯提高，是成礦和找礦的重要層位(圖1)[1]。

1—第四系；2—新近系；3—王氏群；4—八畝地組；5—后夼組；6—萊陽群；7—蓬萊群；8—粉子山群；9—荊山群；10—膠東巖群；11—正長斑巖脈；12—花崗閃長斑巖脈；13—花崗斑巖脈；14—二長花崗斑巖脈；15—石英閃長玢巖脈；16—閃長玢巖脈；17—煌斑巖脈；18—偉德山花崗巖；19—郭家?guī)X花崗閃長巖；20—文登花崗巖；21—玲瓏花崗巖；22—雙頂片麻巖套；23—萊州組合；24—棲霞片麻巖套；25—馬連莊組合；26—斷層；27—地質(zhì)界線；28—金礦床(點(diǎn))圖1 蓬萊地區(qū)地質(zhì)略圖

1.2 構(gòu)造-巖漿活動(dòng)與成礦關(guān)系

棲霞片麻巖套TTG質(zhì)花崗巖系是蓬萊地區(qū)太古宙規(guī)模最大的巖漿活動(dòng)事件，亦是具重要意義的一次巖漿侵入活動(dòng)[2]。巖漿侵入致使處于塑性—半塑性原始陸核、陸殼物質(zhì)被沖碎、解體，分散為規(guī)模不等、形態(tài)各異的殘留包體。TTG巖系在侵位過程中，活化、萃取原始陸核、陸殼金質(zhì)與其自身攜帶的金元素融于一體，完成了膠東地區(qū)原始金質(zhì)的首次積累。以棲霞片麻巖套TTG巖系為主體的太古宙變質(zhì)基底巖系的發(fā)生、形成和演化過程，是金礦形成的建造基礎(chǔ)，是礦源巖系得以逐步演化成礦的物質(zhì)淵源[3]。

中生代侏羅紀(jì)玲瓏花崗巖在成巖過程中交代重熔了膠東巖群(或變質(zhì)侵入巖)及元古宇地層。在交代重熔過程中，金等成礦物質(zhì)從高能帶向巖體邊緣的低能帶遷移，最終在巖體邊緣富集成礦。交代中心不易成礦，礦床一般產(chǎn)于玲瓏花崗巖邊緣相或與前寒武紀(jì)地層及郭家?guī)X花崗閃長巖的內(nèi)接觸帶中。

蓬萊地區(qū)廣泛發(fā)育中基性脈巖(閃長巖、閃長玢巖、煌斑巖、輝綠玢巖脈等)，與金礦脈相互穿插、包裹，脈巖的含金量高于花崗巖圍巖和區(qū)域異常值下限數(shù)倍—數(shù)十倍，部分遭受強(qiáng)烈熱液蝕變的中基性脈巖可直接構(gòu)成蝕變巖型金礦石(如黑嵐溝金礦床中的部分礦體)。脈巖群的發(fā)育，特別是煌斑巖脈群是金礦床存在的標(biāo)志。

控礦斷裂構(gòu)造主要為NE，NNE向，個(gè)別為近EW向，往往發(fā)育有糜棱巖及碎裂巖，并疊加在一起，反映了斷裂是多次不同應(yīng)變機(jī)制下的疊加構(gòu)造。它們經(jīng)歷了早期的韌性剪切、晚期的脆性變形2個(gè)階段。韌性變形時(shí)期，金初次富集，后期脆性斷裂活動(dòng)、廣泛的熱液作用使金更加富集。2種構(gòu)造序列的共存疊加既有了富集金的物化條件，又有了沉淀金的空間，是金礦富集的重要條件。斷裂構(gòu)造是熱液礦床空間定位的首要條件，區(qū)內(nèi)構(gòu)造格架決定了金礦床的空間展布形式。

2 蝕變礦化規(guī)律

(1)蓬萊地區(qū)金礦成礦具有多次脈動(dòng)、疊加的特點(diǎn)。主要可分為早期蝕變、晚期礦化2個(gè)階段[4]。早期蝕變主要為鉀化、綠泥石化、絹云母化、硅化、黃鐵礦化，形成黃鐵絹英巖，晚期礦化作用分為：粗粒黃鐵礦-石英脈、含金中細(xì)粒黃鐵礦-石英脈、含金石英-黃鐵礦脈、含金石英-多金屬硫化物脈和石英-碳酸鹽巖脈5個(gè)階段。其中中期3個(gè)階段為礦體的主要成礦階段。

(2)圍巖蝕變較普遍，但蝕變強(qiáng)度、范圍及規(guī)模受斷裂帶控制。破碎蝕變巖是在構(gòu)造巖基礎(chǔ)上，經(jīng)后期熱液作用改造而成，在走向及傾向上均呈帶狀分布。在蝕變巖型金礦中表現(xiàn)更為明顯，由主裂面向外依次為黃鐵絹英巖帶、黃鐵絹英巖化碎裂巖帶、黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)(斜長角閃巖質(zhì))碎裂巖帶、黃鐵絹英巖化花崗巖帶。一般主裂面上盤黃鐵絹英巖化較弱，尤其是黃鐵礦化更為微弱，而下盤黃鐵絹英巖化強(qiáng)，往往是礦體的賦存部位。

含金石英脈型金礦床，圍巖蝕變以黃鐵絹英巖化為主，其次為碳酸鹽化、綠泥石化等，常見于石英脈兩側(cè)及沿走向尖滅端，構(gòu)成礦體者，主要為石英脈、黃鐵絹英巖或強(qiáng)黃鐵絹英巖化花崗巖。

(3)空間分布規(guī)律。在空間分布上，蝕變、礦化分帶往往與構(gòu)造分帶協(xié)調(diào)對(duì)應(yīng)，呈現(xiàn)三位一體。

3 金的富集特點(diǎn)

各類型金礦的礦化富集具共同的特點(diǎn)，即多成礦階段疊加部位形成富礦體，當(dāng)?shù)V石中金屬硫化物呈細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀或其含量增高時(shí)，金礦化富集，礦石品位高。

從礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造來看，具有半自形、他形晶粒狀結(jié)構(gòu)，浸染狀、細(xì)脈浸染狀、塊狀構(gòu)造礦石金品位高。自形粒狀結(jié)構(gòu)，斑狀、星散狀、條帶狀構(gòu)造金品位低。

從微觀上看，自然金、銀金礦嚴(yán)格受石英、黃鐵礦的晶隙和裂隙控制，石英和黃鐵礦是主要載金礦物，其晶隙和裂隙愈發(fā)育，易于富集成礦、金品位愈高。

4 礦床空間分布規(guī)律

(1)斷裂構(gòu)造的拐彎或交會(huì)部位賦礦：斷裂構(gòu)造的拐彎位置是適宜于成礦物質(zhì)富集的引張擴(kuò)容空間。如：西林金礦床，礦體賦存在主干斷裂走向由近EW向轉(zhuǎn)向30°的部位，且礦體偏向于走向方位較大段。2條斷裂的交會(huì)處和主斷裂分枝復(fù)合或其與側(cè)羽斷裂交會(huì)處是成礦的有利部位，其中靠近主干斷裂位置更有利于礦體的賦存。

(2)斷裂構(gòu)造傾角變化部位賦礦：剖面上，斷裂構(gòu)造傾角變化部位，即壓扭性斷裂的傾角變緩處和張性斷裂的傾角變陡處是構(gòu)造的引張擴(kuò)容段，常形成厚大礦體。如西林金礦床，主礦體厚大部位出現(xiàn)于淺部斷裂產(chǎn)狀由陡明顯變緩處。

(3)礦體尖滅再現(xiàn)、分枝復(fù)合規(guī)律：礦體常具尖滅再現(xiàn)、分枝復(fù)合、膨脹夾縮特點(diǎn)。礦體不僅在傾向上尖滅再現(xiàn)，同時(shí)在走向上也表現(xiàn)出尖滅再現(xiàn)特點(diǎn)；礦體的分枝復(fù)合不僅在平面上經(jīng)常見及，在剖面上也非常普遍。

(4)礦體側(cè)伏規(guī)律：區(qū)內(nèi)斷裂走向一般為NE或NNE，傾向SE，其控制的礦體SW側(cè)伏較多，部分NE側(cè)伏。

(5)礦體斜列、疊瓦規(guī)律：黑嵐溝金礦床⑥號(hào)金礦脈在平面上呈斜列分布，構(gòu)成多字形排列，反映了在成礦作用過程中含礦熱液沿一組斜列裂隙充填成礦。

在控礦構(gòu)造主帶內(nèi)形成一套完整的構(gòu)造巖系，其內(nèi)因多次構(gòu)造變動(dòng)常形成彼此大致平行的斷裂或強(qiáng)化裂隙帶，在此基礎(chǔ)上，主帶內(nèi)常形成“多層”平行礦體而顯疊瓦規(guī)律。

5 礦床類型的分布規(guī)律

(1)蓬萊地區(qū)金礦表現(xiàn)為單礦種多類型的共生規(guī)律：各種類型金礦床在時(shí)空分布和成因上密切相關(guān)，由于控礦條件和成礦環(huán)境的異同，形成不同類型礦床和同種類型礦床的組合。如大柳行金礦田中包含破碎帶蝕變巖型金礦床、含金石英脈型金礦床2種類型。

(2)礦床類型空間分布規(guī)律：賦礦斷裂中存在2種空間類型：即連續(xù)自由空間和連通彌散型空間[5]。

在主要金礦田乃至金礦床(體)的控礦斷裂中，2種空間是緊密伴生的。因此，充填作用和蝕變作用是同時(shí)進(jìn)行且不可分割的，但在不同的斷裂構(gòu)造環(huán)境中，2種作用的量比發(fā)生變化，從而形成不同的礦化類型。所以，在同一礦床中，石英脈型和蝕變巖型2種金礦類型經(jīng)常同時(shí)存在，密切共生，只是在量比上有所不同，決定了該礦床成因類型的歸屬。如黑嵐溝、奄口等金礦床就是2類礦化類型同時(shí)出現(xiàn)。

蝕變巖型、石英脈型2種類型金礦，其礦石礦物、礦化類型、有益有害元素相似，嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制等眾多共同點(diǎn)反映出：它們是同一含礦熱液沿?cái)嗔鸦蛄严稑?gòu)造運(yùn)移充填及交代的結(jié)果。斷裂構(gòu)造的空間狀態(tài)是導(dǎo)致二者在礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦體規(guī)模及空間上穩(wěn)定性差異的主要原因。

(3)受控構(gòu)造及礦床分布規(guī)律：蝕變巖型金礦主要受控于主干控礦斷裂帶，在其中呈串珠狀分布；石英脈型金礦主要受控于主干斷裂下盤的次級(jí)斷裂、裂隙構(gòu)造，成群出現(xiàn)或零星分布于斷裂下盤的玲瓏和郭家?guī)X花崗巖中。

6 結(jié)論

(1)對(duì)蓬萊地區(qū)區(qū)域地質(zhì)背景進(jìn)行了分析，認(rèn)為蓬萊地區(qū)成礦為一系列構(gòu)造、巖漿活動(dòng)疊加，中生代集中成礦的結(jié)果。

(2)蓬萊地區(qū)成礦具多次脈動(dòng)、疊加特點(diǎn)，礦化分為5個(gè)階段，其中中間3個(gè)階段為主要成礦階段，蝕變、礦化分帶往往與構(gòu)造分帶協(xié)調(diào)對(duì)應(yīng)，呈現(xiàn)三位一體。

(3)礦床空間分布具有一定規(guī)律性，斷裂構(gòu)造的拐彎或交會(huì)部位賦礦，斷裂構(gòu)造傾角變化部位賦礦，礦體尖滅再現(xiàn)、分枝復(fù)合規(guī)律，礦體側(cè)伏規(guī)律，礦體斜列、疊瓦規(guī)律。

(4)蓬萊地區(qū)各種類型金礦床在時(shí)空分布和成因上密切相關(guān)，由于控礦條件和成礦環(huán)境的異同，形成不同類型礦床和同種類型礦床的組合。

[1] 劉玉強(qiáng). 魯東金礦成礦規(guī)律及新的找礦方向[J]. 山東地質(zhì), 1999, 15(2): 24-11.

[2] 李士先, 劉長春, 安郁宏, 等. 膠東金礦地質(zhì)[M]. 北京: 地質(zhì)出版社, 2007: 76.

[3] 宋明春, 崔書學(xué), 伊丕厚, 等. 膠西北金礦集中區(qū)深部大型—超大型金礦找礦與成礦模式[M]. 北京: 地質(zhì)出版社, 2010: 33.

[4] 李宏驥. 膠北地區(qū)內(nèi)生金礦成礦規(guī)律[J]. 山東地質(zhì), 2002, 18(3-4): 72-77.

[5] 申玉科, 呂古賢, 李穎, 等. 構(gòu)造—流體—蝕變礦化網(wǎng)絡(luò)模式淺析[J]. 礦物學(xué)報(bào), 2009, 29(Z1): 244-247.

Reserach on Geological Condition of Ore-forming and Metallogenic Regularity in Penglai City of Shandong Province

LI Aimin, LU Junyang, ZHANG Peng, TENG Jiawen, DONG Hao, SUN Liangliang

(1. No.6 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources, Shandong Weihai 264209, China)

Combining with exploration and based on geological data of mines and theoretical research on gold mineralization in recent years in Penglai area, alteration and mineralization regularity, characteristics of gold enrichment, spatial distribution pattern of gold deposits and deposit types distribution regularity have been summarized. It will provide the basis and direction for further gold exploration work.

Gold deposit; ore-forming geological condition; metallogenic regularity; Penglai city in Shandong province

P618.51

：A

2013-06-05；

：2013-07-22；編輯：陶衛(wèi)衛(wèi)

李愛民(1965—)，男，山東沾化人，高級(jí)工程師，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作；E-mail: lywhzy@126.com。