膠東西嶺超大型金礦床成礦特征及深部找礦前景

賈飛，胡躍亮，王健策，馮濤，潘垚，鄭玄

(山東黃金地質(zhì)礦產(chǎn)勘查有限公司，山東 萊州 261400)

0 引言

近年來，膠東西北部地區(qū)金礦深部探礦工作不斷取得突破，許多大型—超大型礦床的勘查深度已接近或超過地表以下2000 m，顯示出深部找礦的巨大潛力，西嶺金礦床正是在這樣背景下探獲發(fā)現(xiàn)的超大型金礦床。西嶺礦區(qū)目前備案金資源量已達(dá)380多噸，礦床平均品位4.5×10-6，潛在經(jīng)濟價值1500多億元，結(jié)合目前及后續(xù)深部探礦預(yù)計可累計提交金資源量550噸，成為國內(nèi)有史以來最大單體金礦床。該礦床一直延伸到礦區(qū)北部及東南部等大片區(qū)域，在其深部(本次界定標(biāo)高-2000 m以下)金礦體尚未尖滅，深部富集段呈現(xiàn)出蝕變增強、礦化增強、礦體增厚的趨勢。主礦體規(guī)模大、品位高，礦區(qū)深部仍蘊藏巨大資源量，深部探礦大有可為。劉祥朋等(2017a，2017b)對本區(qū)較淺部礦體特征與圍巖蝕變等進行了系統(tǒng)研究，指出了探礦方向，但由于深部探礦工程稀疏或不足等原因，對深部-2000 m下金成礦研究尚有欠缺。本文立足于西嶺當(dāng)下探礦階段，受新冠疫情與政策管控影響，探礦工作時有斷續(xù)，本文基于當(dāng)下勘探中后期階段，結(jié)合前人研究資料與現(xiàn)階段探礦成果，對礦區(qū)深淺部礦床地質(zhì)特征及成礦模式等進行較全面地分析總結(jié)，旨在為后續(xù)更深部探礦提供借鑒。

1 區(qū)域地質(zhì)及成礦帶

西嶺金礦區(qū)位于膠東半島西北部，地層屬于華北地層大區(qū)魯東地層分區(qū)，出露地層主要為新生界第四系；另有下元古界荊山群祿格莊組呈殘留體零星出露，是一套以斜長角閃巖和黑云變粒巖為主的高角閃巖相—麻粒巖相變質(zhì)巖系。區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，以花崗巖為主，侵入巖十分發(fā)育，其中以新太古代馬連莊序列(中細(xì)粒變輝長巖)、棲霞序列(閃長質(zhì)片麻巖)、中生代晚侏羅世(160～150 Ma)玲瓏序列(中粒黑云二長花崗巖)和早白堊世(130～129 Ma)的郭家?guī)X序列(巨斑狀中?；◢忛W長巖)在區(qū)域內(nèi)分布最廣且與金礦成生關(guān)系密切。

膠東西北部地區(qū)的控礦斷裂體系主要包括三山島—倉上斷裂帶、焦家—新城斷裂帶、招遠(yuǎn)—平度斷裂帶，膠西北地區(qū)的大型—超大型金礦床幾乎都產(chǎn)在這3條主控礦斷裂帶內(nèi)。斷裂構(gòu)造系統(tǒng)是膠西北金礦集區(qū)的主要成礦構(gòu)造，它們不僅為成礦流體提供了通道，也是礦體的主要賦存部位，是形成大型—超大型礦床的關(guān)鍵性因素(涂光熾，2000；鄧軍，2010)。西嶺金礦床正位于三山島—倉上斷裂帶上，該斷裂同時控制著三山島北部海域(超大型)、三山島(超大型)、新立(超大型)和倉上(大型)金礦床(圖1)。

圖1 西嶺金礦區(qū)域地質(zhì)簡圖(據(jù)孫之夫等，2017①修改)1—第四系；2—下元古界荊山群祿格莊組殘留體；3—早白堊世中?；◢忛W長巖；4—晚侏羅世中粒黑云二長花崗巖；5—晚侏羅世中粗粒二長花崗巖；6—新太古代花崗閃長片麻巖；7—新太古代中細(xì)粒變輝長巖；8—蝕變帶；9—斷裂及推測斷裂；10—大型—特大型金礦床；11—中型金礦床；12—西嶺礦區(qū)邊界

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層與巖性

礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為第四系，主要由砂、黏土及巖石風(fēng)化的碎屑沉積物組成。在少數(shù)鉆孔內(nèi)揭露三山島斷裂上盤荊山群祿格莊組的包裹體。

區(qū)內(nèi)巖性主要靠鉆探工程揭露，鉆孔揭露的第四系下伏巖性以巖漿巖為主，自上而下依次為：變輝長巖、二長花崗巖、絹英巖化花崗巖、黃鐵絹英巖化碎裂巖(或黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖)及斑狀黑云花崗閃長巖，他們分別被劃分為新太古代馬連莊序列(Ar3M)、中生代燕山早期玲瓏序列(J3L)及燕山晚期郭家?guī)X序列(K1G)。其中變輝長巖是新太古代馬連莊序列的一套中基性變質(zhì)深成侵入巖系，侵位于中生代燕山早期玲瓏序列的花崗巖之上；另外，在中生代的花崗巖內(nèi)常見有較多后期侵入的脈巖，主要有閃長巖、閃長玢巖、煌斑巖、輝綠玢巖等，多以煌斑巖為主。各巖層的賦存分布情況大致如下柱狀圖(圖2)所示。

圖2 礦區(qū)鉆探巖芯揭露的巖性簡易柱狀圖

2.2 構(gòu)造

西嶺金礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主，規(guī)模最大的為北東向三山島斷裂帶。區(qū)內(nèi)為三山島斷裂帶的北東段，走向最大長度2850 m，最大傾斜延深3215 m；走向35°左右，傾向南東，總體呈舒緩波狀，-600 m標(biāo)高以上傾角42°左右；-600～-1000 m標(biāo)高段產(chǎn)狀變陡，傾角70°～80°；-1000 m標(biāo)高以下傾角較穩(wěn)定，主要集中在30°～50°(圖3)。構(gòu)造巖帶寬40～400 m，以主裂面為界，上盤構(gòu)造巖依次為絹英巖化花崗巖、花崗質(zhì)碎裂巖，下盤依次為黃鐵絹英巖化碎裂巖、碎裂巖、絹英巖化花崗巖、黑云花崗閃長巖等，呈較對稱的帶狀展布。

圖3 西嶺礦區(qū)三山島斷裂面3D圖

三山島主斷裂在礦區(qū)的主要標(biāo)志為斷層泥，斷層泥在礦區(qū)大部分鉆孔均有揭露，以灰白—灰黑色斷層泥為標(biāo)志的主裂面連續(xù)發(fā)育，厚0.02～0.50 m。斷層泥的主要礦物組成為石英、高嶺石、綠泥石及少量黃鐵礦等(楊林等，2014)，其中石英含量占比較高，而黃鐵礦含量較低，斷層泥具金礦化(0.1×10-6～1.0×10-6)。礦區(qū)內(nèi)大部分的鉆孔取樣分析結(jié)果顯示，以斷層泥為標(biāo)志的主斷裂下盤巖石中的金含量顯著高于斷裂上盤，金礦化大多發(fā)生在斷層下盤。

2.3 礦體特征

西嶺礦區(qū)金礦體主要賦存于三山島斷裂蝕變帶內(nèi)，是三山島金礦床礦體在深部的北東延伸及側(cè)伏部分(劉祥朋等，2017b)。在整個礦區(qū)，礦體個數(shù)多而繁雜，其中Ⅰ-1、Ⅰ-2為主礦體，其余為次要及零散礦體。各礦體均受三山島斷裂影響，產(chǎn)狀較穩(wěn)定且連續(xù)性好，其在空間走向上呈平行排列，傾向上呈上下層關(guān)系(圖4)。

主礦體Ⅰ-1、Ⅰ-2的產(chǎn)狀與主裂面基本保持一致，呈舒緩波狀，主要賦存于主斷裂面以下的黃鐵絹英巖化碎裂巖帶內(nèi)(表1)。主礦體厚度在傾向上經(jīng)歷了逐漸增大、變薄、再增大至趨于較穩(wěn)定的變化過程，在礦體開始變厚大的部位對應(yīng)主斷裂產(chǎn)狀變緩的位置。沿走向由南向北礦體厚度逐漸增大，在96線附近礦體厚度達(dá)到峰值，總體而言北部礦體要比南部礦體厚大，整體形態(tài)近似凸起狀、穹隆狀。主礦體的品位在傾向上逐漸增高直至較均勻，在礦體厚大部位往往出現(xiàn)特高品位；走向上在86～96線間呈增高的趨勢，在88～96線間出現(xiàn)特高品位集中區(qū)，特高品位平均超80×10-6；在86線以南品位逐漸降低，于72～76線間出現(xiàn)低品位區(qū)域，整體呈北高南低的態(tài)勢。主礦體的品位、厚度總體變化趨勢基本保持一致，兩者之間具有一定的相關(guān)性，一般礦體厚大的部位品位相對較高。主礦體整體呈似層狀產(chǎn)出，礦體厚大，無斷層錯動或脈巖穿插，成礦后期構(gòu)造對礦體影響較小，局部出現(xiàn)膨脹、夾縮、分支、復(fù)合及尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象，且主礦體在深部的延伸并無尖滅之勢(圖4)。

圖4 礦區(qū)部分剖面聯(lián)合圖

表1 主礦體I-1、I-2特征統(tǒng)計表

目前礦區(qū)對深部礦體的界定主要以標(biāo)高 -2000 m 為分界線。根據(jù)最新施工的外圍鉆探工程顯示，主礦體在礦區(qū)北部區(qū)域的深部仍表現(xiàn)出厚度大、品位高的特征；在南部區(qū)域礦體厚度逐漸變薄直至尖滅、品位也較低。淺成礦在深部的順延仍具夾縮、分支、復(fù)合的現(xiàn)象，但整體具變薄的趨勢。礦體由淺至深傾角陡緩交替，呈近似多級臺階式分布，-1000 m左右為一級臺階，-1000～-1700 m 左右為二級臺階，-1700～-2200 m左右為第三級臺階，-2200 m以下為第四級乃至更高級臺階(圖4)。作為淺部礦體在地下深部的延伸，深部礦與淺部礦本為一體相互關(guān)聯(lián)，不存在明顯的過渡關(guān)系和地質(zhì)分界，礦體特征基本保持了一致。

除Ⅰ-1、Ⅰ-2主礦體外，沿三山島主斷裂帶尚有3個次要礦體和近200多個零散礦(化)體。其中這3個次要礦體被劃分為Ⅱ號帶，主要呈網(wǎng)脈狀賦存于黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)的碎裂巖中；其余零散礦體主要賦存于絹英巖化花崗巖帶內(nèi)，絕大多數(shù)由單工程控制。這些礦體規(guī)模都相對較小，受賦礦蝕變帶控制，走向2°～36°，傾向南東，傾角24°～75°，礦體形態(tài)較簡單，主要為脈狀—細(xì)脈狀金礦體。在遠(yuǎn)離主斷裂位置，部分脈狀礦體呈現(xiàn)“S”型、較圓滑的“V”、“W”型等扭曲狀態(tài)，多伴隨著石英脈沿構(gòu)造裂隙充填并可見黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、毒砂等金屬硫化物。

2.4 圍巖蝕變

礦區(qū)內(nèi)蝕變帶受三山島斷裂帶控制，其形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀與斷裂帶一致，位于主斷裂面以下，形態(tài)總體較穩(wěn)定，走向呈舒緩波狀延伸，延深呈有規(guī)律的階梯狀。

蝕變類型主要有絹英巖化、碳酸鹽化、綠泥石化、硅化及黃鐵礦化等，其特點是：蝕變作用延續(xù)時間長，各蝕變作用相互疊加，與金成礦關(guān)系密切(圖5)，各蝕變帶之間呈漸變接觸。其中絹英巖化是礦床內(nèi)發(fā)育的一種普遍而最主要的蝕變作用，它構(gòu)成蝕變巖帶的基本骨架，與金礦有著最密切的時間和空間關(guān)系。礦床總的蝕變作用經(jīng)歷了一個由簡單→復(fù)雜→簡單的交代過程，形成以黃鐵絹英巖化碎裂巖為中心的蝕變礦化帶。

礦區(qū)深部圍巖巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造與礦體無明顯差異，二者之間呈漸變過渡接觸關(guān)系，區(qū)分二者主要依據(jù)樣品分析結(jié)果。但在蝕變帶上端與二長花崗巖的接觸部位，圍巖受構(gòu)造影響表現(xiàn)強烈的破碎，且都發(fā)生巖芯餅化現(xiàn)象，其下伴隨著強烈的絹英巖化及硅化蝕變(圖6)。巖芯餅化的發(fā)生是一個復(fù)雜的力學(xué)過程，是高壓應(yīng)力區(qū)所特有的鉆進過程中巖芯裂成餅狀的現(xiàn)象。在礦區(qū)深部，圍巖餅化現(xiàn)象是進入礦化蝕變帶的重要指示標(biāo)志。

圖5 與各種蝕變作用相關(guān)的顯微鏡下及手標(biāo)本照片a—黃鐵絹英巖，呈黑色，其中可見破碎的石英角礫；b、c—分別為黃鐵絹英巖樣品的同一區(qū)域分別在單偏光和正交偏光顯微鏡下的巖相學(xué)照片，可見石英破碎為大小不一、棱角分明的角礫，沿著碎裂巖的角礫發(fā)生了強烈的黃鐵礦化、絹云母化和硅化；d—黃鐵絹英巖的背散射電子圖像，可見浸染狀的黃鐵礦分布在黃鐵絹英巖中，絹云母和細(xì)小的石英共生在一起；e—金顆粒以包裹體或填隙物的形式產(chǎn)出在黃鐵礦中；f—自然金顆粒被黃鐵礦和黃銅礦包裹，黃銅礦中還含有一些含砷黃鐵礦的包裹體；g—硅化的巖石被石英—黃鐵礦脈穿插；h—鉀長石化的巖石被石英—多金屬硫化物脈穿插；i—石英—碳酸鹽脈穿插絹英巖化的巖石礦物縮寫：Au-金；Ccp-黃銅礦；Asp-毒砂；Py-黃鐵礦；Ser-絹云母；Qz-石英

圖6 西嶺礦區(qū)深部巖芯餅化現(xiàn)象

3 礦石礦物

3.1 礦石類型及結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)金礦石主要為浸染狀黃鐵絹英巖化碎裂巖型、脈狀—浸染狀黃鐵絹英巖化碎裂巖型及脈狀黃鐵絹英巖化花崗巖型礦石等(圖7)。礦石結(jié)構(gòu)主要為粒狀變晶結(jié)構(gòu)，次之有碎裂結(jié)構(gòu)、碎斑碎粒結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、少數(shù)呈乳滴結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造主要為浸染狀構(gòu)造，次之為網(wǎng)脈狀、角礫狀、細(xì)脈狀等。

圖7 西嶺礦區(qū)金礦石類型

3.2 礦石成分

礦區(qū)內(nèi)主要金屬礦物為黃鐵礦，其中暗黃色的黃鐵礦為金的主要載體礦物，金顆粒以包裹體或填隙物的形式產(chǎn)于黃鐵礦中(圖5)，表現(xiàn)為晶隙金、裂隙金和包體金三種賦存狀態(tài)，其次為方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、毒砂、磁黃鐵礦、磁鐵礦等。主要脈石礦物為石英、絹云母、長石，次要礦物為碳酸鹽類礦物(方解石、白云石等)。經(jīng)測試分析結(jié)果表明礦石組成元素除Au、Ag主要成分外，尚含微量的Cu、Cr、Fe、Te、S等。

3.3 礦物組合及生成順序

通過前人及對本礦床礦石礦物、相互間穿插關(guān)系及礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造等的研究，認(rèn)為本礦床的礦物組合形式及其成礦期次大致可劃分為以下4個階段。

(1)黃鐵礦—絹英巖化階段：熱液交代形成絹英巖或黃鐵絹英巖，黃鐵礦呈不規(guī)則粒狀或自形粗粒晶分布。礦物組合黃鐵礦+石英+絹云母，為黃鐵礦—絹英巖階段。

(2)金—石英—黃鐵礦化階段：細(xì)粒他形的黃鐵礦和毒砂，交代或充填早期黃鐵礦；亦是金的主要成礦階段，銀金礦和自然金等礦物元素賦存于黃鐵礦中或分布于黃鐵礦和毒砂的晶隙及裂隙中。礦物組合黃鐵礦+毒砂+磁黃鐵礦+石英，為金—石英—黃鐵礦化階段。

(3)金—石英—多金屬硫化物階段：多金屬硫化物為細(xì)粒呈細(xì)脈狀和浸染狀分布，礦物間充填交代作用較強烈，金礦物主要為銀金礦和金銀礦，分布于黃鐵礦、方鉛礦及石英的裂隙中，是金的晚期成礦階段。礦物組合黃鐵礦+黃銅礦+方鉛礦+閃鋅礦+砷黝銅礦+銀黝銅礦+石英，為金—石英—多金屬硫化物階段。

(4)石英—碳酸鹽階段：在成礦作用尾期，石英和方解石等脈石礦物多呈脈體穿插于礦石之中，無金礦化，為石英—碳酸鹽階段。

4 成礦機制探討

4.1 成礦規(guī)律

(1)構(gòu)造控礦規(guī)律。礦床礦體嚴(yán)格受三山島主斷裂帶控制，主礦體主要賦存于主裂面以下的黃鐵絹英巖化蝕變碎裂巖帶內(nèi)，少數(shù)賦存在主裂面以上。礦化受構(gòu)造蝕變帶控制明顯；礦體賦存于斷裂帶的拉張擴容空間，主斷裂傾角變緩部位是適宜于成礦物質(zhì)富集的有利地段，礦體厚大部位往往位于構(gòu)造由陡變緩轉(zhuǎn)折端部位(尹丕厚和宋明春，2018；劉日富等，2019)。

(2)礦體分布規(guī)律。礦床礦體在傾向和走向上都具尖滅再現(xiàn)、分枝復(fù)合、膨脹夾縮等特點，此現(xiàn)象在淺部與深部礦體中均有體現(xiàn)，但在淺部尤為突出且更復(fù)雜。礦體在走向上呈較舒緩的波狀延伸，沿傾向延深呈傾角陡、緩交替的多級階梯式分布，此正契合于膠西北階梯式成礦(宋明春等，2012)。另外，礦床礦體具有向北東側(cè)伏的趨勢，這與膠東地區(qū)產(chǎn)狀基本一致的斷裂構(gòu)造控制的金礦體側(cè)伏方向保持一致；礦床主控礦構(gòu)造形成的構(gòu)造巖系，因多次構(gòu)造活動常形成彼此大致平行的斷裂或強化裂隙帶(宋明春等，2010，2011)，在此基礎(chǔ)上常形成“多層”平行礦體而顯平行分布規(guī)律。

(3)礦化富集規(guī)律。礦床蝕變作用越強的部位礦化越富集，礦床蝕變作用與巖石破碎程度具有很大的關(guān)系。蝕變作用強的部位往往巖石破碎程度較高，裂隙發(fā)育，有利于礦液滲濾和擴散，并對圍巖進行交代蝕變，礦化也相對富集。同時，各成礦階段的發(fā)育程度及疊加程度決定了礦化富集程度，各成礦階段不僅發(fā)育程度不同，而且礦化強度也差異頗大。早期成礦階段雖有金礦化，但都較微弱；中—中晚期成礦階段礦化強、涵蓋范圍廣，產(chǎn)生了大量的金屬礦物，易形成金礦體；晚期階段接近礦化尾聲，基本無金礦化。

4.2 構(gòu)造制約

西嶺金礦床嚴(yán)格受三山島主斷裂控制，礦體主要賦存于主斷裂下盤。對區(qū)內(nèi)超深鉆孔顯微構(gòu)造運動的特征統(tǒng)計以及構(gòu)造面階步、擦痕、構(gòu)造透鏡體等的研究表明，主斷裂曾受多期應(yīng)力場的疊加作用，具有多次活動的特點。在成礦前后區(qū)域應(yīng)力場的演化經(jīng)歷了由成礦前的右行剪切→成礦期的左行剪切→成礦期后的右行剪切的轉(zhuǎn)變過程，主斷裂性質(zhì)受其影響發(fā)生相應(yīng)變化，在成礦前斷裂性質(zhì)屬右行張扭性，主成礦期轉(zhuǎn)變?yōu)樽笮袎号ば?，成礦后期又以右行張扭性為主(楊奎鋒等，2017；王青等，2020)。成礦前期的右行張扭運動所造成的拉張啟開部位為金礦床(構(gòu)成礦化蝕變帶)的賦存開辟了空間場所；主成礦期的左行壓扭性運動導(dǎo)致深部主斷裂在成礦期具有擠壓逆沖的活動特點，主成礦期的左行剪切力強烈且不均勻，圍巖受其強勢擠迫沿作用力方向發(fā)生塑性變形，構(gòu)造蝕變帶與礦體呈現(xiàn)階梯狀延伸展布，局部礦體出現(xiàn)夾縮、尖滅再現(xiàn)；成礦期后的右行張扭運動主要致使脈狀金礦體呈現(xiàn)扭曲狀態(tài)，對主礦體的影響作用不明顯。同時，成礦期應(yīng)力場的疊加變化也導(dǎo)致了鉆探過程中在深部礦化蝕變帶的接觸部位，圍巖出現(xiàn)巖芯餅化、構(gòu)造破碎等現(xiàn)象。

整個礦區(qū)，構(gòu)造控礦的主要表現(xiàn)形式為斷層泥對礦液的阻隔作用，區(qū)內(nèi)主斷裂受成礦期各種剪切應(yīng)力場的作用，主裂面多次發(fā)生位移，從而形成細(xì)密的斷層泥。經(jīng)分析斷層泥具少量的金礦化，說明斷層泥的形成要早于主成礦期，在形成之后又經(jīng)歷了一定程度的成礦流體的疊加改造，同時斷層泥本身的致密性也阻隔了流體的滲透，對其下部的成礦流體起到了重要的封閉作用(趙宏光等，2005；姜曉輝等，2011；郭春影等，2012；楊林等，2014)。斷層泥的封閉效應(yīng)為礦液的聚集、充填、交代成礦創(chuàng)造了有利條件，但也致使儲礦空間被封閉，礦液多被封堵在斷層泥下盤，導(dǎo)致金礦化大多發(fā)生在斷層泥下盤。受其構(gòu)造控礦影響，圍繞以斷層泥為標(biāo)志的主斷裂，上下盤礦化—蝕變—構(gòu)造呈現(xiàn)較不同的分帶(表2)。

4.3 黃鐵絹英巖化對金沉淀機制

區(qū)內(nèi)絹英巖化蝕變與金成礦關(guān)系最為最為密切，是區(qū)內(nèi)最重要的蝕變反應(yīng)，其反應(yīng)式為：

這種蝕變作用的過程是：在富堿熱液作用下，首先是黑云母變成絹云母，繼而是斜長石及鉀長石先后被細(xì)粒石英和絹云母取代。水溶液中殘存的Al2O3、K2O、SiO2等組分，在適宜的物化條件下又可形成絹云母或石英，呈片狀賦存于蝕變巖裂隙中。前人研究指出在形成絹云母階段，熱液流體中SiO2等組分通過鉀質(zhì)交代和水解作用活化圍巖中的Au元素并將其同高價游離態(tài)離子攜帶入成礦流體，形成Au-S絡(luò)合物，與此同時流體中鐵元素被硫化作用消耗形成黃鐵礦；整個過程往往伴隨著K、Na、Fe、Mg等元素的遷入遷出，元素的遷入遷出會影響或改變熱液流體的酸堿度，對Au-S絡(luò)合物的穩(wěn)定性造成一定破壞；加之在形成黃鐵礦過程中硫不斷被消耗，成礦流體中硫逸度降低，導(dǎo)致Au-S絡(luò)合物溶解度明顯降低，誘發(fā)金自然沉淀并最終成礦。硫化作用中硫的消耗可能是破壞Au-S絡(luò)合物的主要原因，另外SiO2等組分以硅酸鹽水合物的形式存在于成礦流體中，硅對熱液物理化學(xué)條件極為敏感，成礦熱液物理化學(xué)條件的微弱變化都會造成成礦流體中硅的大量沉淀，使得主成礦期熱液中的石英溶解度變的極低，進而改變殘余熱液組分，破壞Au-S絡(luò)合物的穩(wěn)定保存條件，造成大規(guī)模的Au沉淀聚集，并賦存于黃鐵礦晶格中(Zhang and Zhu，2016；劉祥朋等，2017b；王建等，2020)。

4.4 物質(zhì)來源與成礦模式分析

西嶺金礦床屬于膠西北金礦床的一部分，對膠西北金礦床的成礦流體研究顯示其礦物質(zhì)來源既有深源流體的特征，也有與地殼圍巖強烈交換的特征。根據(jù)近年來對膠東金礦的Sr-Nd放射性同位素以及H、O、C、S、N等穩(wěn)定同位素的綜合研究，越來越被認(rèn)可為地幔流體以及殼幔相互作用在膠東金礦形成中起了重要作用(翟明國等，2001；楊進輝等，2003；毛景文等，2005；于學(xué)峰等，2019)。西嶺金礦床可能同樣受殼幔相互作用特別是地幔流體的控制，其成礦物質(zhì)可能來源于兩部分，一部分為地幔流體從地幔中攜帶出來的金，而另一部分可能為巖漿流體從地殼中萃取的金。

西嶺金礦床成因類型屬中低溫?zé)嵋撼涮睢淮g變巖型金礦床，符合于整個膠西北礦區(qū)成礦模式。在早白堊世，膠西北地區(qū)發(fā)生大規(guī)模巖漿活動，巨量金屬成礦物質(zhì)在熱液流體的作用下發(fā)生活化遷移，為本區(qū)超大型金礦床的形成提供了充分的物質(zhì)來源。含礦流體隨著深大斷裂上移，礦物質(zhì)逐步從巖漿流體中發(fā)生分異，在與圍巖的接觸帶或者構(gòu)造薄弱帶(主要是三山島主斷裂帶)上升或交代圍巖，導(dǎo)致圍巖發(fā)生強烈的絹英巖化、礦化等蝕變，造成成礦物質(zhì)的初步富集。區(qū)內(nèi)主斷裂受多期剪切應(yīng)力場的疊加作用，經(jīng)歷了多次位移與變形，斷層泥的形成封閉了成礦熱液向上運移的通道，致使礦化多位于斷層下盤，發(fā)生以交代、滲透作用為主的蝕變巖型金礦化，形成以斷裂為中心的浸染狀礦化，向外逐漸變?yōu)榫W(wǎng)脈狀和浸染狀礦化，再向外漸變?yōu)槭ⅰ蚧锛?xì)脈狀礦化的成礦模式(宋明春等，2015，2020)。

于學(xué)峰等(2019)指出傳統(tǒng)的深部斷層泥對成礦流體的阻擋作用有其一定的局限性，在3000 m以下深部礦體主要位于主斷裂面之上。在礦區(qū)北東端-2400 m以下(礦體沿北東側(cè)伏的深部)，斷層泥上盤亦揭露有數(shù)米厚連續(xù)工業(yè)礦體，但遠(yuǎn)沒有下盤厚大。深部斷層泥變得極薄或不可見，分析斷層泥在深部遭受含礦流體的高溫烘烤與高壓沖擊，可能造成破裂或熔融，斷層泥對礦液的阻隔作用變?nèi)?，致使在其上亦形成蝕變巖型金礦體或金礦化?；蚩烧J(rèn)為在-2400～-3000 m段為斷層上下盤成礦的緩沖過渡區(qū)，在-2400 m之上金成礦主要集中于下盤，在-2400～-3000 m斷層泥上下盤均有成礦，在-3000 m以下可能主要成礦于斷層泥上盤。

5 深部找礦前景

目前西嶺礦區(qū)最外圍施工的深部鉆孔自北東向南西依次有Zk112-2、Zk100-7、Zk96-7、Zk88-19、Zk64-7等，對這5個鉆孔中礦體埋藏深度及礦體厚度、品位、產(chǎn)狀(表3)等分析表明，在目前鉆探工程控制范圍內(nèi)主要勘探線上的主要礦體向深部均未尖滅，在礦區(qū)北東區(qū)域鉆孔中的礦體厚大，南部區(qū)域礦體變薄。根據(jù)已完成的鉆孔數(shù)據(jù)建立的礦床主礦體三維模型(圖8)可以直觀看出，礦體在目前鉆探控制范圍的最深處仍然很厚大，按照其變化趨勢推斷的更深部礦體三維模型規(guī)模仍然很大?？傮w來看，西嶺金礦的礦體在深部并未出現(xiàn)尖滅之勢，深部找礦仍有較大潛力，礦區(qū)北東部沿已知礦體側(cè)伏方向是今后深部探礦的重點區(qū)域。

圖8 礦體三維模型圖1—勘探線；2—鉆孔；3—已查明主礦體；4—深部推斷礦體

表3 深部鉆孔主礦體特征統(tǒng)計表

6 結(jié)論

(1)西嶺金礦床位于三島主—倉上主斷裂帶上，是膠西北金礦床的重要組成部分，西嶺金礦床嚴(yán)格受三山島主斷裂控制，金礦體主要賦存于以斷層泥為標(biāo)志的主斷裂下盤的蝕變碎裂巖帶中。

(2)西嶺金礦床屬于中低溫?zé)嵋撼涮睢淮g變巖型金礦床，其大致成礦過程：攜帶巨量金屬物質(zhì)的含礦熱液流體隨著深大斷裂向上運移，上升途中遇到斷層泥的致密遮擋，首先在主斷面下盤與圍巖發(fā)生交代滲透，形成本區(qū)蝕變巖型金礦體，在局部-2400 m之下的深部，斷層泥對礦液阻隔變?nèi)?，在上盤亦形成少許蝕變巖型金礦體或礦化；在遠(yuǎn)離主斷裂區(qū)域，含礦流體繼續(xù)位移，充填至構(gòu)造裂隙帶的連續(xù)自由空間中，形成本區(qū)熱液充填的脈狀金礦體。

(3)礦區(qū)內(nèi)深部礦體和淺部礦體成礦規(guī)律與特征基本保持一致，在礦區(qū)北部礦體厚度大、品位高；南部區(qū)域礦體逐漸變薄，品位降低，但在-2000 m以下的深部金成礦較淺部為弱，整體呈弱化趨勢。區(qū)內(nèi)金成礦與絹英巖化蝕變最為相關(guān)，金礦體主要產(chǎn)于黃鐵絹英巖化蝕變巖帶中，礦體與蝕變帶由淺入深近似呈多級階梯式延伸分布。

(4)在玲瓏超單元與郭家?guī)X超單元的接觸帶附近，深部圍巖表現(xiàn)出強烈的構(gòu)造破碎，出現(xiàn)巖芯餅化，并伴隨著強烈的絹英巖化蝕變。巖芯餅化、絹英巖化蝕變帶以及主斷裂面的標(biāo)志斷層泥等仍是深部找礦的主要地質(zhì)標(biāo)志；同時蝕變巖中黃鐵礦是金的主要載體礦物，是最直接的礦物學(xué)標(biāo)志。

(5)根據(jù)礦體縱伸特征，在北東部沿已知礦體側(cè)伏方向仍是深部探礦的重點區(qū)域；另外在更深部斷層泥上盤亦或可賦存金礦體(或礦化)，也當(dāng)成為今后找礦和研究的注重區(qū)域。

致謝對評審老師給予的指導(dǎo)性修改意見表示由衷感激，對老師的點撥與教誨表示誠摯的謝意！也感謝期刊老師提出的修改意見，感激各位老師的辛苦！

注 釋

① 孫之夫，劉日富，馮濤.2017.山東省萊州市三山島礦區(qū)西嶺金礦詳查報告[R].山東黃金地質(zhì)礦產(chǎn)勘查有限公司.