山東半島金礦成礦規(guī)律與成礦方向分析研究

趙輝績

摘 要：該文基本筆者從事成礦規(guī)律與成礦方向研究的工作經(jīng)驗，以山東半島金礦成礦規(guī)律與成礦方向為研究對象，論文首先分析了膠東地區(qū)金礦床的時空分布特征，進而探討了控礦成礦作用規(guī)律，在此基礎上，論文詳細分析了區(qū)域背景的形成及構造成礦控礦模型，最后分析了找礦方向，相信對從事相關工作的同行能有所裨益。

關鍵詞：金礦 成礦方向 成礦規(guī)律 模型

中圖分類號：P618 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（b）-0072-02

1 膠東地區(qū)金礦床的時空分布特征

膠東地區(qū)是我國重要的黃金產(chǎn)地，在其1100 km2的土地上聚集了我國黃金儲量的1/4，而膠東礦集區(qū)可依據(jù)礦床的密集度分為膠西北礦集區(qū)、棲蓬福礦集區(qū)和牟乳礦集區(qū)，它們分別位于招遠、平度一帶，棲霞、蓬萊一帶，牟平、乳山一帶。而膠東地區(qū)東部以米山斷裂為界，斷裂帶以東基本未發(fā)現(xiàn)成規(guī)模的礦床。膠東地區(qū)金礦具有“東西成帶、南北成串”的分布特征，即所謂的金礦呈東西向的帶狀分布在一定的緯度區(qū)間上，而呈串珠狀分布于NE向及近SN向的剪切帶上，比如龍—萊斷裂帶，其走向NNE，焦家、新城、河東、河西、望兒山等特大型、大型金礦床如同串糖葫蘆般分布于其上。

從金礦產(chǎn)出的地質(zhì)條件來看，石英脈型金礦床通常以石英脈的形式填充于構造裂隙內(nèi)，其產(chǎn)出既可以在膠東群或荊山群等變質(zhì)巖中，又可以產(chǎn)出于花崗巖體構造裂隙內(nèi)；而蝕變巖型金礦床則通常產(chǎn)自構造破碎帶中，且通常產(chǎn)在主斷裂面的上盤或下盤因構造運動而破碎強烈的花崗巖體內(nèi)。因此，控制石英脈型金礦與蝕變巖型金礦形成的差異，主要在于構造運動是否使圍巖破碎嚴重，形成便于廣泛交代作用產(chǎn)生的碎裂巖系，且大型的破碎帶為熱液礦床的形成提供了有利的沉淀場所，大型、特大型金礦往往形成于大型的構造破碎帶之中。此外，膠東地區(qū)分布的石英脈型金礦床要遠遠多于蝕變巖型金礦床，石英脈型金礦床在整個膠東地區(qū)都有分布，而蝕變巖型金礦床主要分布在膠西北礦集區(qū)一帶，而在牟乳礦集區(qū)和棲蓬福礦集區(qū)則分布較少。雖然蝕變巖型礦床分布較少，但是卻多以大型、特大型金礦產(chǎn)出，如焦家金礦、三山島金礦。

2 控礦成礦作用規(guī)律

對于成礦控礦作用的探索，首先要研究清楚成礦物質(zhì)的來源。對于成礦物質(zhì)來源主要有兩種認識：（1）熱液對圍巖中成礦物質(zhì)進行萃取，并在合理的容礦空間內(nèi)富集成礦；（2）成礦物質(zhì)主要來自深源，通過構造裂隙、構造結等導礦通道向上遷移，并在有利的容礦空間沉淀成礦。膠東地區(qū)金礦具有儲量大，形成時間集中，且部分特大型金礦具有較大延深的特點。運用圍巖萃取的方法較難對膠東地區(qū)中生代金礦大爆發(fā)進行合理的解釋，況且部分已開采的金礦，其蝕變帶僅有幾十米（如三山島金礦，蝕變帶寬度大約在0～35 m）。因此，該文認為膠東地區(qū)金礦的成礦物質(zhì)主要來自于深源，甚至核幔邊界。

大型礦床的形成與地表淺部具有破裂特征的構造空間有關（牛樹銀，2002）。良好的遷移通道是深源成礦物質(zhì)進去淺部地表的首要條件。幔枝構造核部變質(zhì)雜巖體向上隆升并出現(xiàn)在地表淺層，說明溝通深源成礦物質(zhì)的通道是存在的。而巖體的內(nèi)外接觸帶上存在的脆性構造破裂體系有為深部成礦物質(zhì)進入地表淺層創(chuàng)造了有利條件。隨著幔枝構造演化的進行，核部雜巖體持續(xù)上隆，不同深度的構造體系彼此復合、重疊，形成了隆起區(qū)廣泛發(fā)育的礦化聚礦空間，為成礦熱液的遷移創(chuàng)造了有利條件。因此幔枝構造對礦床形成的作用主要體現(xiàn)在三個方面：提供成礦物質(zhì)的來源、成礦熱液的遷移通道、成礦物質(zhì)沉淀成礦的場所。

3 區(qū)域背景的形成及構造成礦控礦模型

3.1 區(qū)域構造背景的形成及演化

進入中生代以來，西太平洋地區(qū)的伊澤奈崎板塊在晚侏羅紀至早白堊紀時突然以高速、低角度向東亞大陸進行俯沖，對中國東部大陸形成強烈的左行剪切作用，郯廬斷裂帶發(fā)生大規(guī)模的左行平移運動并對膠北地體進行拖拽，在此過程中形成了一系列的近 NE 向展布的次級斷裂構造。隨后由于太平洋板塊向北漂移至歐亞大陸東部并對東亞大陸進行高角度、正向俯沖，太平洋板塊的正向俯沖造成了膠東地區(qū)巖石圈上拱和莫霍面的隆升，形成高原地貌。地幔、下地殼持續(xù)升溫，深熔巖漿沿區(qū)域深大斷裂（如一級構造郯廬斷裂帶、五蓮—榮成斷裂帶，二級構造招—平斷裂、龍—萊斷裂、牟—乳斷裂等主成礦構造）向上侵位，和巨厚的沉積巖共同構成膠東地區(qū)廣泛分布的沉積火山巖建造，即幔枝構造。板塊運動不僅使棲霞背斜受到東西向的擠壓作用，而且板塊運動控制的膠北地體左行平移作用還對其進行拖拽，使其最終形成反“S”型的復式背斜，這是太平洋板塊運動在膠北地體的直接反映，而其與印度板塊的合力造成我國大陸內(nèi)部具有NE、SW方向的擠壓應力和NW、SE方向的拉伸，也是膠東地區(qū)進入伸展構造的重要因素。

3.2 幔枝構造對膠東區(qū)域地質(zhì)的控制作用

膠東區(qū)域地質(zhì)的另一個顯著特征就是由膠萊盆地和外圍造山帶所形成的盆嶺耦合構造，膠東地區(qū)斷陷盆地的形成與外圍造山帶的活動密切相關。斷陷盆地的形成主要受區(qū)域深大斷裂的控制，外圍造山帶的隆升則主要受構造巖漿活動的控制，在部分構造活動強烈的區(qū)域可發(fā)育呈典型的幔枝構造。膠東地區(qū)盆山耦合機制與華北地區(qū)盆山耦合機制相似，只是尺度不同。萊陽地幔亞熱柱存在于膠萊盆地之下，并呈蘑菇狀的幔隆向外拆離。地幔亞熱柱的頂部，輕質(zhì)地幔物質(zhì)對膠東地區(qū)上部地殼持續(xù)烘烤，使上部地殼增溫裂陷，并接受沉積，而深部地幔物質(zhì)可通過地幔頂部的殼、幔過渡帶或者中地殼低速帶等向外圍拆離流變。膠東地區(qū)由于太平洋板塊運動的擠壓以及郯廬斷裂帶的左行平移作用，形成了區(qū)域上廣泛分布的NE向壓扭性斷裂。地幔物質(zhì)的向上隆升，必然會導致地殼的拉張減薄，膠東地區(qū)原有的區(qū)域應力場由擠壓向拉伸轉變，區(qū)域上廣泛分布的NE向壓扭性斷裂逐漸轉變?yōu)閺埿詳嗔?。萊陽地幔亞熱柱的上涌構成了幔源巖漿、成礦物質(zhì)的運移通道，地幔物質(zhì)得以沿此通道向上遷移并在萊陽地幔亞熱柱的頂冠向外拆離流變，當其前鋒受到巖石圈剪切帶所切割時，便會因減壓釋荷而形成深源巖漿，地幔巖漿在降溫結晶的同時向外釋放熱能，熱塑性的地幔巖漿對中地殼或上地殼下部進行烘烤，同化混染了部分地殼物質(zhì)，形成殼、?；烊編r漿房，并隨著萊陽地幔亞熱柱的持續(xù)活動而呈脈動式上侵。隨時間的推移，巖漿逐漸由基性向中酸性轉變，大規(guī)模的中酸性巖漿活動必然導致區(qū)域的重力負異常，花崗巖體迅速隆升形成外圍山系，即膠東地區(qū)幔枝構造。郭家店幔枝、牟乳幔枝、艾山幔枝與中心的膠萊盆地共同形成了膠東地區(qū)盆山耦合構造。endprint

3.3 幔枝構造對金礦類型的控制機制

蝕變巖型金礦與石英脈型金礦是膠東金礦的主要類型，焦家蝕變巖型與玲瓏石英脈型金礦均為特大型金礦，是膠東金礦的典型代表。焦家金礦與玲瓏金礦均形成于白堊紀中期，“直接礦源巖系”均為郭家?guī)X超單元，但卻最終形成了具有顯著差異的礦床類型。本文通過幔枝構造分析認為，玲瓏金礦形成于幔枝構造軸部剪切帶，焦家金礦以及三山島金礦皆位于幔枝構造的外圍拆離滑脫帶上。所處部位的不同必然存在構造、流體、應力作用的差異，因此形成兩種顯著差異的礦床類型。

焦家金礦的控礦斷裂是焦家主干斷裂，位于郭家店幔枝構造外圍的主拆離滑脫帶上。中生代膠東地區(qū)區(qū)域應力場改變，斷裂帶上盤發(fā)生正向滑脫，形成糜棱巖化帶以及斷層泥；下盤亦發(fā)育有大量的構造裂隙。郭家?guī)X巖體侵入玲瓏巖體并對其進行同化混染，使金、銀、多金屬以及易揮發(fā)組分得以富集，并形成熱液房。斷裂切割巖漿房，構造裂隙便對巖漿熱液產(chǎn)生泵吸作用，促使其迅速上升，成礦熱液隨著壓力的降低迅速汽化，其活性顯著提高，為交代作用的廣泛產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。斷裂帶上盤發(fā)育的構造裂隙有利于大氣降水以及地下水的滲透，天水與成礦熱液混合，發(fā)生強烈的熱、化學反映，促成了蝕變巖型金礦的形成。而玲瓏金礦位于郭家店幔枝構造的軸部剪切帶，剪切帶并不發(fā)生大規(guī)模的拆離滑脫運動，巖體相對完整，破碎并不強烈，成礦熱液數(shù)量遠少于蝕變巖型金礦。石英脈型金礦熱液房處于相對穩(wěn)定的環(huán)境，其溫度、壓力與外界無明顯差異，因此較難從圍巖中萃取成礦物質(zhì)。構造運動軟弱，巖體較為完整，所以天水并未廣泛參與成礦過程。隨成礦熱液的演化，溫度逐漸降低，成礦熱液灌入到中小型斷裂、節(jié)理中，才最終形成玲瓏石英脈型金礦。

綜上所述，焦家蝕變巖型金礦與玲瓏石英脈型金礦均為幔枝構造控制形成的金礦類型，它們的成礦物質(zhì)來源相同，但所處位置不同，受不同的構造條件制約，經(jīng)歷了各自獨立的演化過程，并最終形成具有顯著差異的金礦類型。

4 找礦方向分析

該文運用幔枝構造的觀點結合區(qū)域地質(zhì)構造以及對金成礦地質(zhì)規(guī)律的認識，提出了膠東地區(qū)今后的找礦方向。

（1）依據(jù)幔枝構造成礦理論，幔枝構造外圍的拆離滑脫帶上易于形成次級的拆離滑脫帶；反傾向鏟狀斷層上易于形成次級反傾向鏟狀斷層。因此，可沿膠東地區(qū)各幔枝構造的外圍拆離滑脫帶及反傾向鏟狀斷層尋找其次級構造。（2）幔枝構造理論認為成礦物質(zhì)來自深源，因其核部剪切帶切割巖漿房，為成礦熱液向地表淺處遷移提供通道。因此，韌性剪切帶是重要的導巖導礦構造。通過對焦家金礦、三山島金礦以及玲瓏金礦的分析可知，它們均受斷裂控制，且金礦成礦階段，斷裂均由壓扭性向張性轉變；金礦的成礦物質(zhì)均來自于深源。據(jù)此推測，沿金礦的主干斷裂向下追索，礦體應具有逐漸加厚的趨勢，金的品味也會逐漸提高。（3）幔枝構造的外圍拆離滑脫帶、反傾向鏟狀斷層以及軸部韌性剪切帶等均是良好的容礦擴容帶。因此，在幔枝構造的主要的控礦構造上尋找構造節(jié)、斷裂走向轉換處等構造裂隙部位，是下一步的找礦重點。

參考文獻

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