山东半岛金矿成矿规律与成矿方向分析研究

赵辉绩

摘 要：该文基本笔者从事成矿规律与成矿方向研究的工作经验，以山东半岛金矿成矿规律与成矿方向为研究对象，论文首先分析了胶东地区金矿床的时空分布特征，进而探讨了控矿成矿作用规律，在此基础上，论文详细分析了区域背景的形成及构造成矿控矿模型，最后分析了找矿方向，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。

关键词：金矿 成矿方向 成矿规律 模型

中图分类号：P618 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（b）-0072-02

1 胶东地区金矿床的时空分布特征

胶东地区是我国重要的黄金产地，在其1100 km2的土地上聚集了我国黄金储量的1/4，而胶东矿集区可依据矿床的密集度分为胶西北矿集区、栖蓬福矿集区和牟乳矿集区，它们分别位于招远、平度一带，栖霞、蓬莱一带，牟平、乳山一带。而胶东地区东部以米山断裂为界，断裂带以东基本未发现成规模的矿床。胶东地区金矿具有“东西成带、南北成串”的分布特征，即所谓的金矿呈东西向的带状分布在一定的纬度区间上，而呈串珠状分布于NE向及近SN向的剪切带上，比如龙—莱断裂带，其走向NNE，焦家、新城、河东、河西、望儿山等特大型、大型金矿床如同串糖葫芦般分布于其上。

从金矿产出的地质条件来看，石英脉型金矿床通常以石英脉的形式填充于构造裂隙内，其产出既可以在胶东群或荆山群等变质岩中，又可以产出于花岗岩体构造裂隙内；而蚀变岩型金矿床则通常产自构造破碎带中，且通常产在主断裂面的上盘或下盘因构造运动而破碎强烈的花岗岩体内。因此，控制石英脉型金矿与蚀变岩型金矿形成的差异，主要在于构造运动是否使围岩破碎严重，形成便于广泛交代作用产生的碎裂岩系，且大型的破碎带为热液矿床的形成提供了有利的沉淀场所，大型、特大型金矿往往形成于大型的构造破碎带之中。此外，胶东地区分布的石英脉型金矿床要远远多于蚀变岩型金矿床，石英脉型金矿床在整个胶东地区都有分布，而蚀变岩型金矿床主要分布在胶西北矿集区一带，而在牟乳矿集区和栖蓬福矿集区则分布较少。虽然蚀变岩型矿床分布较少，但是却多以大型、特大型金矿产出，如焦家金矿、三山岛金矿。

2 控矿成矿作用规律

对于成矿控矿作用的探索，首先要研究清楚成矿物质的来源。对于成矿物质来源主要有两种认识：（1）热液对围岩中成矿物质进行萃取，并在合理的容矿空间内富集成矿；（2）成矿物质主要来自深源，通过构造裂隙、构造结等导矿通道向上迁移，并在有利的容矿空间沉淀成矿。胶东地区金矿具有储量大，形成时间集中，且部分特大型金矿具有较大延深的特点。运用围岩萃取的方法较难对胶东地区中生代金矿大爆发进行合理的解释，况且部分已开采的金矿，其蚀变带仅有几十米（如三山岛金矿，蚀变带宽度大约在0～35 m）。因此，该文认为胶东地区金矿的成矿物质主要来自于深源，甚至核幔边界。

大型矿床的形成与地表浅部具有破裂特征的构造空间有关（牛树银，2002）。良好的迁移通道是深源成矿物质进去浅部地表的首要条件。幔枝构造核部变质杂岩体向上隆升并出现在地表浅层，说明沟通深源成矿物质的通道是存在的。而岩体的内外接触带上存在的脆性构造破裂体系有为深部成矿物质进入地表浅层创造了有利条件。随着幔枝构造演化的进行，核部杂岩体持续上隆，不同深度的构造体系彼此复合、重叠，形成了隆起区广泛发育的矿化聚矿空间，为成矿热液的迁移创造了有利条件。因此幔枝构造对矿床形成的作用主要体现在三个方面：提供成矿物质的来源、成矿热液的迁移通道、成矿物质沉淀成矿的场所。

3 区域背景的形成及构造成矿控矿模型

3.1 区域构造背景的形成及演化

进入中生代以来，西太平洋地区的伊泽奈崎板块在晚侏罗纪至早白垩纪时突然以高速、低角度向东亚大陆进行俯冲，对中国东部大陆形成强烈的左行剪切作用，郯庐断裂带发生大规模的左行平移运动并对胶北地体进行拖拽，在此过程中形成了一系列的近 NE 向展布的次级断裂构造。随后由于太平洋板块向北漂移至欧亚大陆东部并对东亚大陆进行高角度、正向俯冲，太平洋板块的正向俯冲造成了胶东地区岩石圈上拱和莫霍面的隆升，形成高原地貌。地幔、下地壳持续升温，深熔岩浆沿区域深大断裂（如一级构造郯庐断裂带、五莲—荣成断裂带，二级构造招—平断裂、龙—莱断裂、牟—乳断裂等主成矿构造）向上侵位，和巨厚的沉积岩共同构成胶东地区广泛分布的沉积火山岩建造，即幔枝构造。板块运动不仅使栖霞背斜受到东西向的挤压作用，而且板块运动控制的胶北地体左行平移作用还对其进行拖拽，使其最终形成反“S”型的复式背斜，这是太平洋板块运动在胶北地体的直接反映，而其与印度板块的合力造成我国大陆内部具有NE、SW方向的挤压应力和NW、SE方向的拉伸，也是胶东地区进入伸展构造的重要因素。

3.2 幔枝构造对胶东区域地质的控制作用

胶东区域地质的另一个显著特征就是由胶莱盆地和外围造山带所形成的盆岭耦合构造，胶东地区断陷盆地的形成与外围造山带的活动密切相关。断陷盆地的形成主要受区域深大断裂的控制，外围造山带的隆升则主要受构造岩浆活动的控制，在部分构造活动强烈的区域可发育呈典型的幔枝构造。胶东地区盆山耦合机制与华北地区盆山耦合机制相似，只是尺度不同。莱阳地幔亚热柱存在于胶莱盆地之下，并呈蘑菇状的幔隆向外拆离。地幔亚热柱的顶部，轻质地幔物质对胶东地区上部地壳持续烘烤，使上部地壳增温裂陷，并接受沉积，而深部地幔物质可通过地幔顶部的壳、幔过渡带或者中地壳低速带等向外围拆离流变。胶东地区由于太平洋板块运动的挤压以及郯庐断裂带的左行平移作用，形成了区域上广泛分布的NE向压扭性断裂。地幔物质的向上隆升，必然会导致地壳的拉张减薄，胶东地区原有的区域应力场由挤压向拉伸转变，区域上广泛分布的NE向压扭性断裂逐渐转变为张性断裂。莱阳地幔亚热柱的上涌构成了幔源岩浆、成矿物质的运移通道，地幔物质得以沿此通道向上迁移并在莱阳地幔亚热柱的顶冠向外拆离流变，当其前锋受到岩石圈剪切带所切割时，便会因减压释荷而形成深源岩浆，地幔岩浆在降温结晶的同时向外释放热能，热塑性的地幔岩浆对中地壳或上地壳下部进行烘烤，同化混染了部分地壳物质，形成壳、幔混染岩浆房，并随着莱阳地幔亚热柱的持续活动而呈脉动式上侵。随时间的推移，岩浆逐渐由基性向中酸性转变，大规模的中酸性岩浆活动必然导致区域的重力负异常，花岗岩体迅速隆升形成外围山系，即胶东地区幔枝构造。郭家店幔枝、牟乳幔枝、艾山幔枝与中心的胶莱盆地共同形成了胶东地区盆山耦合构造。endprint

3.3 幔枝构造对金矿类型的控制机制

蚀变岩型金矿与石英脉型金矿是胶东金矿的主要类型，焦家蚀变岩型与玲珑石英脉型金矿均为特大型金矿，是胶东金矿的典型代表。焦家金矿与玲珑金矿均形成于白垩纪中期，“直接矿源岩系”均为郭家岭超单元，但却最终形成了具有显著差异的矿床类型。本文通过幔枝构造分析认为，玲珑金矿形成于幔枝构造轴部剪切带，焦家金矿以及三山岛金矿皆位于幔枝构造的外围拆离滑脱带上。所处部位的不同必然存在构造、流体、应力作用的差异，因此形成两种显著差异的矿床类型。

焦家金矿的控矿断裂是焦家主干断裂，位于郭家店幔枝构造外围的主拆离滑脱带上。中生代胶东地区区域应力场改变，断裂带上盘发生正向滑脱，形成糜棱岩化带以及断层泥；下盘亦发育有大量的构造裂隙。郭家岭岩体侵入玲珑岩体并对其进行同化混染，使金、银、多金属以及易挥发组分得以富集，并形成热液房。断裂切割岩浆房，构造裂隙便对岩浆热液产生泵吸作用，促使其迅速上升，成矿热液随着压力的降低迅速汽化，其活性显著提高，为交代作用的广泛产生创造了条件。断裂带上盘发育的构造裂隙有利于大气降水以及地下水的渗透，天水与成矿热液混合，发生强烈的热、化学反映，促成了蚀变岩型金矿的形成。而玲珑金矿位于郭家店幔枝构造的轴部剪切带，剪切带并不发生大规模的拆离滑脱运动，岩体相对完整，破碎并不强烈，成矿热液数量远少于蚀变岩型金矿。石英脉型金矿热液房处于相对稳定的环境，其温度、压力与外界无明显差异，因此较难从围岩中萃取成矿物质。构造运动软弱，岩体较为完整，所以天水并未广泛参与成矿过程。随成矿热液的演化，温度逐渐降低，成矿热液灌入到中小型断裂、节理中，才最终形成玲珑石英脉型金矿。

综上所述，焦家蚀变岩型金矿与玲珑石英脉型金矿均为幔枝构造控制形成的金矿类型，它们的成矿物质来源相同，但所处位置不同，受不同的构造条件制约，经历了各自独立的演化过程，并最终形成具有显著差异的金矿类型。

4 找矿方向分析

该文运用幔枝构造的观点结合区域地质构造以及对金成矿地质规律的认识，提出了胶东地区今后的找矿方向。

（1）依据幔枝构造成矿理论，幔枝构造外围的拆离滑脱带上易于形成次级的拆离滑脱带；反倾向铲状断层上易于形成次级反倾向铲状断层。因此，可沿胶东地区各幔枝构造的外围拆离滑脱带及反倾向铲状断层寻找其次级构造。（2）幔枝构造理论认为成矿物质来自深源，因其核部剪切带切割岩浆房，为成矿热液向地表浅处迁移提供通道。因此，韧性剪切带是重要的导岩导矿构造。通过对焦家金矿、三山岛金矿以及玲珑金矿的分析可知，它们均受断裂控制，且金矿成矿阶段，断裂均由压扭性向张性转变；金矿的成矿物质均来自于深源。据此推测，沿金矿的主干断裂向下追索，矿体应具有逐渐加厚的趋势，金的品味也会逐渐提高。（3）幔枝构造的外围拆离滑脱带、反倾向铲状断层以及轴部韧性剪切带等均是良好的容矿扩容带。因此，在幔枝构造的主要的控矿构造上寻找构造节、断裂走向转换处等构造裂隙部位，是下一步的找矿重点。

参考文献

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