山東省棲霞市金山礦區(qū)金礦床地質(zhì)特征及成因研究

王海波

（山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 煙臺 264000）

山東省棲霞市金山礦區(qū)作為國內(nèi)知名度較高的黃金產(chǎn)地，其資源儲(chǔ)量雖然比較豐富，但對于金礦床的成因，相關(guān)學(xué)者卻一直未能得出明確的定論，如變質(zhì)熱液型金礦床、深部巖漿熱液金礦床、變質(zhì)熱液與巖漿熱液雙重成礦等各種觀點(diǎn)均有出現(xiàn)，而本文則是從金山礦區(qū)金礦床的礦體、礦脈、礦石等多方面基本地質(zhì)特征入手，對金礦床的成因展開了探討，希望能夠?qū)际薪鹕降V區(qū)礦床的成因研究提供一定借鑒。

1 山東省棲霞市金山礦區(qū)金礦床的基本地質(zhì)特征

1.1 礦脈地質(zhì)特征

棲霞市金山礦區(qū)金礦床的探礦權(quán)范圍內(nèi)的礦脈共有55條，但其中有礦體產(chǎn)出的礦脈僅為39條。根據(jù)礦脈的不同走向，39條礦脈主要可分為北東向、北西向、北西西向、北北西向、南北向、北北東向，構(gòu)成巖體包括絹英巖、黃鐵絹英巖、黃鐵絹英巖化碎裂巖、碎裂巖、石英脈等。從整體上來看，各條礦脈的分布情況主要由可分為脈狀展布與平面略呈“S”形的大脈狀展布兩種，雖然礦脈相對地表及地下坑道中石英脈存在分支復(fù)合現(xiàn)象，但對大多數(shù)礦脈的一般影響較小，僅①、②、③、④號脈的局部地段受后期斷裂、脈巖的影響破壞。另外從具體上來看，不同走向礦脈同樣存在著較為明顯的特征差異。例如北東向礦脈中以⑥號脈最具代表性，該礦脈的總體上呈“S”形的大脈狀展布，且具有舒緩波狀、膨縮、分枝、復(fù)合的特點(diǎn)，構(gòu)成巖體有絹英巖化糜棱巖、黃鐵絹英巖、黃鐵絹英化碎裂巖、碎裂巖斷層泥、閃長玢巖、石英脈等同時(shí)還存在著發(fā)育絹英巖化、綠泥石化、碳酸鹽化（鐵白云石化）等蝕變。在礦石品位方面，該礦脈金品位為0.05×10-6～64.01×10-6，銀品位為1.00×10-6～326.00×10-6，銅品位為0.001%～0.82%，鉛品位為0.002%～15.22%，鋅品位則為0.003%～12.70%。而在南北向礦脈中最具代表性的礦脈則為?號脈，該礦脈的形態(tài)比較簡單，總體上呈脈狀展布，構(gòu)成巖體包括等絹英巖化糜棱巖、黃鐵絹英化碎裂巖、斷層泥、石英脈等組成，且存在發(fā)育絹英巖化、綠泥石化、碳酸鹽化等蝕變。在礦石品位方面，該礦脈金品位0.05×10-6～22.81×10-6，銀品位1.75×10-6～227.50×10-6，銅品位0.006%～0.234%，鉛品位0.05%～0.96%，鋅品位0.02%～0.68%。

1.2 礦體地質(zhì)特征

棲霞市金山礦區(qū)金礦床共有39條礦脈、164個(gè)礦體，其中主要礦體為3個(gè)，次要礦體為3個(gè)，剩余零星礦體共有158個(gè)，單工程控制的礦體有109個(gè)，各礦體特征差異較大。以主要礦體為例，礦區(qū)主要礦體共包括⑥下1-1礦體、?下1-1礦體以及?下2-1礦體[1]。其中⑥下1-1礦體的形態(tài)中等，呈舒緩波狀的脈狀產(chǎn)出，其最大斜深為332m，工程礦體厚度則在0.30m～1.78m之間。由于礦體在成礦后斷裂或斷層并未進(jìn)一步發(fā)育，僅出現(xiàn)規(guī)模小的構(gòu)造裂隙面，對礦體的破壞相對較小，因此閃長玢巖、石英閃長玢巖、煌斑巖等脈巖基本都沿礦體的上下盤緩傾斜分布，僅有少量脈巖呈陡傾斜切割礦體，由于其寬度較小，對礦體的破壞作用同樣比較小。?下1-1礦體的已查明金礦礦石量為整個(gè)勘查區(qū)總量的17.32%，主要礦產(chǎn)為金礦，但大部分地段同體共生鉛、鋅礦，僅有個(gè)別地段存在同體共生銀礦，該礦體的形態(tài)十分簡單，整體呈舒緩波狀的薄脈狀產(chǎn)出，且局部地段存在膨縮、分支現(xiàn)象，最大斜深為513m，工程礦體厚度在0.17m～5.26m之間。?已查明金礦礦石量占勘查區(qū)總礦石量的19.87%，主要礦產(chǎn)為金礦，且多為同體共生鉛、鋅礦，目前并未發(fā)現(xiàn)其他同體共生礦，該礦體的形態(tài)與?下1-1礦體基本相同，但礦體最大斜深為754m，工程礦體厚度范圍為0.67m～3.03m。

1.3 礦石地質(zhì)特征

棲霞市金山礦區(qū)金礦床礦石的礦物成分較簡單，其中金屬礦物以黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、銀金礦為主，黃銅礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦次之，同時(shí)還存在少量的其他礦種（如金銀礦、自然金、輝銀礦、輝銅礦等）。而在脈石礦物方面，礦石主要為石英與絹云母，方解石、菱鐵礦、白云石等相對較少，同時(shí)還包括鋯石、磷灰石、重晶石等微量礦物[2]。從化學(xué)成分來看，礦石中主要為礦物，如硅、鋁、鈣、鎂、鐵、鈦、錳、鉀、鈉、磷等物質(zhì)含量均比較高，且大多為晶粒狀結(jié)構(gòu)或壓碎結(jié)構(gòu)，僅有部分礦石為填隙結(jié)構(gòu)、乳濁狀結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)等其他結(jié)構(gòu)。另外，礦石內(nèi)部構(gòu)造大多呈塊狀、網(wǎng)脈狀與浸染狀，如角礫狀構(gòu)造、膠狀構(gòu)造等其他構(gòu)造雖有出現(xiàn)，但總體上相對較少。

1.4 圍巖蝕變特征

礦體的圍巖主要有黃鐵絹英巖化碎裂巖、黃鐵絹英巖化碎裂狀英云閃長巖、黃鐵絹英巖化片巖、石英脈、閃長玢巖、煌斑巖等等。其中黃鐵絹英巖化碎裂巖為礦體的主要圍巖類型，該圍巖通常呈淺灰綠色、灰白色，內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為碎裂結(jié)構(gòu)、糜棱結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)三種，且含有絹云母、白云母、石英、綠泥石等多種礦物。除石英脈圍巖外，其他類型圍巖與礦體間的界限均比較明顯。由此可以看出，圍巖蝕變主要有黃鐵絹英巖化、絹英巖化、硅化、綠泥石化、碳酸鹽化等幾種。

2 山東省棲霞市金山礦區(qū)金礦床的地質(zhì)成因

2.1 成礦物質(zhì)的來源

圖1 礦床氫氧同位素組成

山東省棲霞市金山礦區(qū)金礦床的成礦物質(zhì)來源具有多重性特點(diǎn)。通過對各類礦石中絹云母、石英的氫、氧同位素分析可發(fā)現(xiàn)，成礦早期的流體δ18O‰，δD‰分別為+1.61，-71.4；成礦中期流體分別為+26.7～+5.30，46.9～66.4，在將這一結(jié)果投影到δD‰-δ18O‰圖解上后得到圖1[3]。通過對圖1的分析可發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)成礦熱液中的水來源較為復(fù)雜，具體可分為巖石變質(zhì)水、地下水、地幔處水、巖漿水四種。其中巖石變質(zhì)水是隨區(qū)域變質(zhì)作用深熔形成（區(qū)域變質(zhì)作用成礦期元古宙），巖漿水為中生代巖漿活動(dòng)所提供，地下水為中生代熱液循環(huán)而活化形成，地幔處的水則為地幔脫氣后逐漸形成。

2.2 成礦化學(xué)條件與物理?xiàng)l件

通過對礦區(qū)內(nèi)金礦包體均一溫度的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域蝕變溫度均在180℃～340℃之間，而成礦階段的溫度則在130℃～280℃之間，主成礦階段在190℃～230℃直接之間。另外，成礦時(shí)壓力為350×105Pa～590×105Pa，PH值為5.40～6.54[4]。

2.3 礦化富集的地質(zhì)規(guī)律

棲霞市金山礦區(qū)金礦床的礦化富集主要受構(gòu)造形態(tài)、構(gòu)造產(chǎn)狀以及多金屬硫化物富集三方面因素控制。從構(gòu)造形態(tài)的角度來看，礦區(qū)內(nèi)大多數(shù)礦體均賦存于韌—脆性疊加的構(gòu)造蝕變帶內(nèi)，當(dāng)構(gòu)造蝕變帶沿走向、傾向呈“S”形延伸時(shí)，往往會(huì)呈現(xiàn)出舒緩的波狀，并形成比較明顯的“波頂”與“波底”，由于“波頂”、“波底”部位存在相對較其強(qiáng)的應(yīng)力，不利于礦體形成，因此富礦體通常會(huì)賦存在“波頂”、“波底”之間或一側(cè)，并形成礦化富集現(xiàn)象[5]。而從構(gòu)造產(chǎn)狀的角度來看，沿傾向當(dāng)構(gòu)造蝕變產(chǎn)狀最初會(huì)比較陡，隨著構(gòu)造蝕變的不斷延伸，其產(chǎn)狀則會(huì)逐漸由陡變緩，由于構(gòu)造較陡處不利于礦體存積，因此在產(chǎn)狀較緩的部位，通常都會(huì)出現(xiàn)礦化富集現(xiàn)象，且礦體也大多都具有著厚度膨大、品位較高且穩(wěn)定的特點(diǎn)。另外，由于多金屬硫化物往往沿礦脈底板富集，因此當(dāng)成礦得主期硫化物富集時(shí)，同樣屬于礦化富集現(xiàn)象。

3 結(jié)束語

綜上所述，山東省棲霞市金山地區(qū)金礦床的地質(zhì)特征雖然比較復(fù)雜，但通過對其礦石特征、礦體特征、礦脈特征與圍巖蝕變特征的分析，基本可判斷其礦床成因類型為受韌—脆性構(gòu)造控制的深源中低溫?zé)嵋撼涮钍⒚}型金礦床。