五蓮七寶山地區(qū)成礦模式研究

滕文章

（山東省第八地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 日照 276800）

1 七寶山地區(qū)以往成礦模式研究工作

七寶山地區(qū)位于沂沭斷裂帶之管帥—大店斷裂、膠南隆起、膠萊斷陷盆地三者的復(fù)合部位，處于沂沭斷裂帶以東中生代火山巖區(qū)，是中國(guó)東部環(huán)太平洋構(gòu)造巖漿—火山活動(dòng)帶的組成部分[1]。以往研究工作多是對(duì)本區(qū)同位素、流體包裹體等單方面的研究，對(duì)總體成礦模式的研究較少。

最近一次對(duì)本區(qū)系統(tǒng)研究為2013年-2014年吉林大學(xué)與山東地礦八院合作的項(xiàng)目《山東省五蓮縣七寶山地區(qū)銅及多金屬礦成礦新認(rèn)識(shí)及找礦新方法研究》,該次工作將本區(qū)巖漿-火山活動(dòng)系統(tǒng)劃分為四期：①175Ma左右的輝石閃長(zhǎng)巖期，該期巖漿巖主要以深成侵入巖為主；②134Ma左右的青山群火山巖期，該期巖漿活動(dòng)主要表現(xiàn)為強(qiáng)烈的火山噴發(fā)-溢流作用；③129Ma-125Ma的輝石安山玢巖-角閃安山玢巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖-石英閃長(zhǎng)玢巖期，該期巖漿巖主要表現(xiàn)為淺成次火山巖相，形成了一系列次火山巖；④112Ma左右的（細(xì)密斑）安山玢巖-閃長(zhǎng)玢巖期，該期巖漿巖同樣以淺成次火山巖相為主。同時(shí)將七寶山銅金礦成礦時(shí)間定于略晚于125Ma，鉛鋅礦成礦時(shí)間略晚于112Ma。

然而本次工作存在部分問(wèn)題：一是本次火山巖、次火山巖定年與以往工作定年有較大差異。其將次火山巖中的輝石閃長(zhǎng)巖定年為175Ma，早于青山群火山巖，輝石閃長(zhǎng)巖先侵入老的基底巖石，而后發(fā)生的青山群火山巖噴發(fā)。然而本區(qū)所有鉆孔均未發(fā)現(xiàn)老的基底巖石，也未有資料介紹此處的基底巖石，也不可能基底全部剝蝕完而只留下輝石閃長(zhǎng)巖。因此比較合理的應(yīng)該是輝石閃長(zhǎng)巖侵入到青山群火山巖中，與其它次火山巖形成時(shí)代相近。二是對(duì)鉛鋅礦成礦時(shí)代的確定是先說(shuō)鉛鋅礦化應(yīng)晚于金銅礦化，而區(qū)內(nèi)僅細(xì)密斑安山玢巖形成晚于花崗閃長(zhǎng)斑巖，因而確定鉛鋅礦成礦時(shí)間應(yīng)略晚于細(xì)密斑安山玢巖的侵位時(shí)間（112Ma）。然而文中并沒(méi)有說(shuō)明哪些野外地質(zhì)調(diào)查現(xiàn)象表明鉛鋅礦化應(yīng)晚于金銅礦化，也沒(méi)有明顯的證據(jù)表明鉛鋅礦化與細(xì)密斑安山玢巖有關(guān)。因而本區(qū)的成礦時(shí)代還有待進(jìn)一步確定。

2 中國(guó)東部中生代成礦大爆發(fā)

中國(guó)東部在中生代尤其是燕山期發(fā)生了大規(guī)模的金屬成礦作用,稱(chēng)為中生代成礦大爆發(fā)[2]。

毛景文等對(duì)中國(guó)東部大范圍的測(cè)年數(shù)據(jù)研究后總結(jié)中國(guó)北方北方大規(guī)模成礦作用出現(xiàn)三個(gè)峰期，分別為200Ma-160Ma、140Ma左右和120Ma左右，其中120Ma左右時(shí)期的成礦作用尤其強(qiáng)烈，是巖石圈快速減薄過(guò)程中大量地幔流體參與成礦作用的結(jié)果[3]。

華北克拉通形成于新太古，在侏羅紀(jì)以前有一個(gè)正常的巖石圈-軟流圈系統(tǒng),在燕山期突然發(fā)生強(qiáng)烈而廣泛的巖漿-構(gòu)造-成礦事件。主要表現(xiàn)為：①巖石圈快速減薄誘發(fā)大量的地幔物質(zhì)注入原有的冷巖石圈，誘發(fā)了燕山期的成礦大爆發(fā)；②地殼和巖石圈地幔被大幅度地加熱驅(qū)動(dòng)了成礦；③新生的熱的軟流圈物質(zhì)注入地殼淺部，促進(jìn)成礦流體從深部輸送到淺部；④殼幔物質(zhì)的比較充分的混合有利于金屬元素被萃取；⑤大地構(gòu)造環(huán)境的巨大轉(zhuǎn)變?yōu)榈V床分布提供空間格架[4]。

120Ma左右成礦大爆發(fā)主要原因是劇烈的構(gòu)造活動(dòng)促使殼?；烊?，促使地幔流體參與了成礦作用。地幔流體具有充足的物質(zhì)儲(chǔ)量、龐大的流體庫(kù)和穩(wěn)定的熱源供給,為成礦作用的持續(xù)進(jìn)行和形成大型、特大型礦床提供了有利條件[5]。地幔流體是一種超臨界流體。超臨界流體的極為特殊的物理化學(xué)性質(zhì)決定其在成礦過(guò)程中能發(fā)揮重要的作用，主要表現(xiàn)為流體本身成礦、提供成礦物質(zhì)及提供熱源等。

在全國(guó)危機(jī)礦山找礦時(shí)對(duì)五蓮七寶山地區(qū)的銅金礦單顆粒黃鐵礦Rb-Sr測(cè)年得到其年齡為117Ma，與120Ma接近，七寶山鉛鋅礦雖未進(jìn)行成礦物質(zhì)年代測(cè)定，單其余七寶山銅金礦床礦物組合特征呈過(guò)渡特征、流體包裹體演化呈過(guò)渡特征、同時(shí)穩(wěn)定同位素顯示二者之間可能具有相同的成因聯(lián)系，因此判斷七寶山鉛鋅礦與七寶山銅金礦是同一成礦系統(tǒng)；同時(shí)收集膠東金礦及鉛鋅多金屬礦成礦年齡也在120Ma左右。因此筆者認(rèn)為五蓮七寶山地區(qū)與膠東金礦乃至整個(gè)山東東部與火山熱液有關(guān)的金銀及多金屬礦床同屬于120Ma左右成礦大爆發(fā)期的產(chǎn)物，也只有如此強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)才能形成這樣大規(guī)模的成礦作用。

3 五蓮七寶山地區(qū)礦化蝕變特征

七寶山地區(qū)的面狀蝕變大體可以分為三個(gè)分帶，自?xún)?nèi)而外為鉀化帶、絹英巖化帶、青磐巖化帶，符合典型斑巖型礦床的蝕變分帶特征。

山東省第八地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院自2014年至2017年在七寶山鉛鋅礦共施工了3個(gè)深孔，均超過(guò)了1000米，據(jù)統(tǒng)計(jì)其礦化是從淺部鉛鋅礦化向深部逐漸過(guò)渡到銅礦化。另外從平面上看，離七寶山銅金礦角礫巖筒較近的敞溝礦段具有較強(qiáng)金銅礦化，而距離較遠(yuǎn)的紅石崗礦段則具有較強(qiáng)的鉛鋅礦化。七寶山地區(qū)的成礦可分為中心的隱爆角礫巖型銅金礦和外圍的低溫?zé)嵋盒豌y鉛鋅多金屬礦床，亦符合斑巖型礦床的成礦特征。

根據(jù)本區(qū)礦化蝕變特征，筆者認(rèn)為七寶山銅金礦和鉛鋅礦為同一斑巖型礦化遠(yuǎn)端成礦系統(tǒng)。礦床以隱爆角礫巖筒為中心向外輻射，中心成礦溫度高，以銅金成礦為主，向外隨著溫度的降低逐漸變?yōu)橐糟y鉛鋅成礦為主。在隱爆角礫巖金銅礦的上部可能存在隱爆角礫巖鉛鋅礦床，現(xiàn)已被剝蝕完畢。在礦床深部可能存在大型的斑巖型銅鉬礦床。

4 五蓮七寶山地區(qū)成礦模式

隨著華北板塊與華南板塊的碰撞造山于晚中生代結(jié)束，膠東地區(qū)隨即進(jìn)入板內(nèi)活動(dòng)期，在白堊紀(jì)整個(gè)膠東甚至包括原華北克拉通的東部的廣大地區(qū)進(jìn)入太平洋構(gòu)造域，由于地幔柱左右或巖石圈地幔拆沉等因素巖石圈快速減薄，華北克拉通遭到破壞，大量深部高溫地幔物質(zhì)攜帶大量的地幔流體上涌，與地殼物質(zhì)發(fā)生混溶。Mo、Au、Cu、S、Pb、Zn、K、Na等成礦元素在地幔流體的作用下發(fā)生富集，成礦流體隨著殼幔混溶物質(zhì)上升，與周?chē)貧の镔|(zhì)發(fā)生交代，萃取地殼的成礦物質(zhì)，同時(shí)溫度逐漸降低，殼?；烊芪镔|(zhì)逐漸凝結(jié)成花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英閃長(zhǎng)玢巖等斑巖體，鉬、銅等元素首先在斑巖體的邊部沉淀，同時(shí)隨著斑巖體的凝結(jié)大量揮發(fā)性組分析出在斑巖體上部圍巖聚集，當(dāng)壓力超過(guò)圍巖負(fù)載壓力時(shí)便發(fā)生隱爆，瞬間的減壓造成銅、金等元素的沉淀。此后，在斑巖體上部及外圍較遠(yuǎn)的位置隨著大氣降水的加入，成礦流體溫度逐漸降低，鉛、鋅、銀等成礦物質(zhì)逐漸結(jié)晶析出。