胶东金矿分类的研究现状与自然分类探讨

吴凤萍，丁正江，李国华，薄军委，初国栋

(1.山东省第三地质矿产勘查院，山东 烟台 264004；2.山东省第八地质矿产勘查院，山东日照 276800； 3.山东省地质勘查工程技术研究中心，山东 济南 250013)

0 引言

矿床分类是矿床学研究的重要内容之一，同时又是一个十分复杂而难以取得统一认识的问题[1]。不同的矿床分类方案反映了研究目的的差异、矿床学的研究水平和找矿勘查的实际状况[2]。按分类的原则差异，可以归纳为3种矿床分类：①应用分类：包括矿种分类和工业分类，即主要根据矿化类型、成矿地质特征和矿物共生组合等3个要素进行分类，适用于找矿勘查工作；②成因分类：主要根据成矿物理化学条件(成矿环境)、成矿作用和成矿物质来源等3个最基本的成因要素进行分类，适用于对矿床的研究工作；③自然分类：即成矿系列，以矿床在自然界共同形成的4个因素(时代、空间即地质构造环境、地质成矿作用和形成矿床组合自然体)进行自然分类[3], 是多因素的全面分析，是应用类型和成因类型的结合分类，适用于区域成矿规律的研究。

胶东金矿集区地处华北板块与秦岭-大别-苏鲁碰撞造山带的拼合地带[4]，具有复杂、多期次的构造-岩浆活动和演化历史，成矿环境独特而复杂。区内已发现金矿床200余处(图1),累计探明金矿资源储量近5000t[5]；在矿床应用分类方面，胶东的含金石英脉型(玲珑式)和破碎带蚀变岩型(焦家式)金矿在全国范围内基本达成了共识。随着胶东东部金矿勘查取得突破，发现了一批新的金矿床，提出了一些新的金矿化类型，比如角砾岩型、碳酸盐脉型等，但限于研究程度，认识并不统一。对于矿床成因类型的研究，由于成矿时代、成矿物质来源、成矿流体、成矿机制等方面认识的差异，也存在不同的意见，目前对胶东金矿成因类型讨论最多的是造山型金矿[6]和胶东型金矿[7]。自1979年程裕淇等[8]提出成矿系列概念以来，许多学者运用成矿系列的思想对胶东金矿各类型之间的成因联系进行研究，划分的成矿系列也不一致。但迄今为止胶东地区没有出现一致公认的能正确反映矿床形成过程的分类方法。该文在总结研究国内外学者对胶东金矿的分类的基础上，结合近年来胶东金矿研究取得的新认识，重新梳理胶东金矿的自然分类方案，以期能为深化胶东金矿床成矿理论研究和深部找矿勘查工作提供参考。

1—第四系；2—白垩系；3—古元古界和新元古界；4—含榴辉岩的新元古代花岗质片麻岩；5—太古宙花岗-绿岩带；6—白垩纪崂山型花岗岩；7—白垩纪伟德山型花岗岩；8—白垩纪郭家岭型花岗岩；9—侏罗纪花岗岩类；10—三叠纪花岗岩类；11—整合/不整合地质界限；12—断层；13—以往探明的浅部金矿床位置(图中金矿符号大小依次代表资源储量≥100 t的超大型金矿床、20 t≤资源储量<100 t的大型金矿床、5 t≤资源储量<20 t的中型金矿床和资源储量<5 t的小型金矿床)；14—新探明的深部金矿床位置(图中金矿符号大小含义同图例13)；15—蚀变岩型和网脉型金矿/石英脉型和硫化物石英脉型金矿/蚀变角砾岩型、蚀变砾岩型和层间滑脱拆离带型金矿图1 胶东地区区域地质及金矿床分布图

1 胶东岩金矿床类型研究的历史与现状

1.1 应用类型

应用分类的目的在于突出有重要工业意义的矿床类型，为金矿勘查评价工作服务。应用分类的划分原则是直观、易识别、易掌握、方便应用。当人们发现矿床时，最先了解的是矿床的产出特征和规模，因此，应用分类是随着地质找矿工作不断深入而逐渐丰富的。胶东金矿的应用分类也遵循这一规律。

胶东金矿找矿工作，自20世纪50年代末正式开展勘查工作以来，陆续发现和提出了玲珑式、焦家式、邓格庄式(或金牛山式)、盘马式、河西式、杜家崖式、蓬家夼式、发云夼式(或宋家沟式)郭城式、辽上式等类型矿床(表1)。其中，玲珑式金矿，即石英脉型金矿[9]，是发现最早的金矿类型，由单条石英脉或多条石英脉群组成，矿体一般规模较小，金品位较高但变化较大；与邓格庄式、盘马式金矿区别在于前者石英脉中金属硫化物含量低，一般不超过5%，而后两者多金属硫化物发育，S含量一般超过18%[9]，含金石英脉中铅锌含量占金属硫化物总含量的70%以上[10]，故后两者也被称为多金属硫化物石英脉型金矿。

焦家式金矿，即破碎带蚀变岩型[11-13]，主要赋存于断裂主断面附近均匀破碎的碎粒岩、碎斑岩中的细粒浸染状矿化类型，矿体呈似层状、大脉状产出，矿石金品位虽相对较低，但矿化连续均匀。目前已发现的金矿资源/储量绝大多数产于此类矿床。

河西式金矿[9]，是介于焦家式和玲珑式的一种过渡类型，产出于主断裂破碎带蚀变岩型金矿下盘及离主断面稍远处，呈网脉状分布于节理、裂隙之中，为细脉、网脉型金矿，矿体形态复杂，一般局部形成矿脉密集带。

表1 胶东金矿床类型发现史及主要特征

杜家崖式金矿，产出于胶东地区元古宙粉子山群、蓬莱群中的微细浸染型金矿床[14]，其主要特点是金矿床受控于层间滑脱拆离构造带，层间滑脱带是金矿化的导矿和储矿构造。

蓬家夼式[9]、郭城式[15]、辽上式[16]、发云夼式(或宋家沟式)[9]金矿，赋存于中生代盆地边缘成矿系统。蓬家夼式金矿受盆缘拆离断裂控制，为层间滑动角砾岩型金矿；发云夼式金矿为盆内密集裂隙带内蚀变砾岩型金矿；辽上式、郭城式金矿则产出于盆缘中生代花岗岩与粉子山群大理岩、片麻岩、变粒岩等岩性接触带上，辽上式金矿为含金黄铁矿碳酸盐脉充填方式成矿[16]，围岩主要为大理岩和花岗岩，矿化期未见明显交代作用现象，显示出该期金成矿作用缺乏中酸性流体参与；而郭城式金矿的矿石类型为各类岩性的蚀变岩石。

2000年以来，不同的研究者提出了不同的金矿类型划分方案[9，17-22]，代表性的金矿床类型划分方案见表2。

从表2中可以看出，对于胶东金矿的应用分类，最少的划分3种类型，最多划分9种类型。胶东地区金矿应用分类的依据主要是控矿构造、矿化蚀变特征、围岩类型和矿石的矿物和岩石组成等。据统计，破碎带蚀变岩型、石英脉型、硫化物石英脉型金矿是胶东地区最主要的3种金矿类型。三者的矿床数量占比依次为64%,19%,11%;资源储量占比则是88%,8%,3%[5]。

胶东金矿应用分类出现差异的主要原因是缺乏共同遵循的划分原则，还有时代和区域上的局限性。作者认为采用简化的方式进行矿床类型划分，更能反映矿床最本质的特征。例如，以脉型充填和蚀变交代作为分类标准，胶东地区的各类矿化岩石可归入2大类：脉型(包括玲珑式含金石英脉型、金牛山式含金硫化物石英脉型、河西式石英网脉带型、盘马式多金属硫化物石英脉型、辽上式含金碳酸盐脉型等)和蚀变岩型(包括焦家式破碎带蚀变岩型、蓬家夼式蚀变角砾岩型、宋家沟式蚀变砾岩型、杜家崖式微细浸染型等)。

1.2 成因类型

胶东地区金矿床成因类型研究历史悠久，与找矿勘查实践同步进行。早期研究者主要考虑成矿时代、成矿流体、成矿物质等因素，近年来,研究者首要考虑区域构造背景，目前尚未形成一致的认识。

表2 胶东金矿床类型划分

成矿时代方面，以往主要以与矿床成因有关的侵入体形成时代推论得出金矿形成时代，并据此分析金矿成因类型。主要有3种倾向意见：①太古宙成矿说，认为金矿床属太古宙绿岩带型金矿床[23]；②元古宙成矿说，认为矿床形成与元古宙变质事件和花岗岩岩浆侵位有关[24]；③多期成矿说，即除中生代外，太古宙末和古元古代末期也是重要的成矿期，由此认为矿床成因类型为绿岩带型金矿并受到中生代构造运动的改造[25]。2000年以来, 研究者对胶东金矿成矿时代的认识渐趋一致，普遍认为金矿形成于中生代[26-28]。大批精确测年数据表明，胶东地区不同类型、不同成矿小区的金矿形成于同一成矿时代，其年龄范围为110.6～128.17Ma，集中在115～122.5Ma之间[27]。

成矿物质、成矿流体方面，一直是有争议的问题，以往代表性认识主要有4种：①金成矿物质来源于太古宙绿岩带即新太古代胶东岩群变质岩, 成矿热液为变质热液[29]; ②成矿物质来源于燕山期花岗岩, 成矿热液为岩浆期后热液[30];③成矿物质来源于围岩，包括花岗岩和变质岩，成矿热液来源于大气降水[31];④成矿物质主要来源于地幔或幔源煌斑岩，成矿流体来源于与中基性脉岩有关的幔源流体[32-33]。归纳来看，主要有两类观点：深部岩浆来源和古老变质岩。近些年，许多学者强调了成矿物质的多元性和复杂性，既有来自控矿围岩——花岗片麻岩和变质岩，又有来自于幔源的岩浆岩[7,27]，以壳源物质为主，有幔源成分加入[27]；成矿流体可能来源于与金矿床伴生的中基性岩浆脱水形成的岩浆水,但在地壳浅部与广泛淋滤围岩的大气降水混合[7]。

综合分析，胶东地区金矿床成因类型主要有以下几种认识：①造山型金矿[6,33-44]；②岩浆热液金矿床(与侵入岩有关的金矿)：地壳重熔花岗岩热液型金矿床[30,45]、深源重熔岩浆期后热液型金矿床[18]、与同熔深成岩浆有关的中低温热液交代型金矿床[46]、重熔岩浆期后热液型金矿床[47]、中生代壳幔混合岩浆期后热液金矿床[9]、燕山晚期花岗质岩浆-热液型金矿床[28]，这种分类方案一直沿用到现在；③变质热液型金矿[47-48]，主要针对盘马式金矿；④花岗岩-绿岩带型金矿[49-50]，在早期占主流地位；⑤剪切带型金矿床[51]，流行一时的分类方案；⑥胶东型金矿[7,9,20，52-55]；⑦幔枝成因说[56];⑧克拉通破坏型金矿[57]；⑨与碱性岩浆活动有关的中低温热液脉型金矿[58]，主要针对辽上式金矿。

上述矿床成因分类总体上表现为：分类方案越来越多，分类的科学性越来越高，矿床分类由单个矿床成因类型向区域尺度矿床组合的成因类型转变，综合性的分类方案越来越占据主导地位。2000年以来的关于胶东金矿成因类型的主流观点有2个：造山型金矿和胶东型金矿。

(1)造山型金矿。Groves 等[6]和Goldfarb 等[35]依据金矿床产出的大地构造环境提出了一种新的金矿成因类型——造山型金矿，并在国际上盛行。不少研究者提出胶东金矿属于造山型金矿[33-44]。Goldfarb 等[37]认为胶东地区造山型金矿床与太平洋板块俯冲碰撞相关；毛景文等[39]认为胶东金矿是与华北陆块和扬子陆块的碰撞之后的伸展作用有关的造山型金矿；蒋少涌等[41]认为胶东金矿为侏罗纪-白垩纪时期古太平洋板块俯冲(增生)过程中形成的造山型金矿；丁正江[42]认为胶东金矿可列为广义的造山型金矿。

(2)胶东型金矿。“胶东型金矿”的名称最早见于翟明国等[7]，认为胶东型金矿是在华北的基底和地幔的控制下，形成的单一金矿和少量其他矿种的成矿体系。李士先等[9]提出了 “胶东式金矿”的概念，将其定义为“胶东中生代，经壳幔混合岩浆作用形成的壳幔混合岩浆期后热液矿床系列” 。宋明春等[20]明确提出“胶东型金矿”是一种独特的金矿化类型，并用热隆-伸展成矿理论解释其成矿过程。杨立强等[52]认为，胶东中生代金成矿系统特征明显区别于典型的“与侵入岩有关的金矿”和“造山型金矿”，也不同于全球其他已知的金矿床类型，不能被已有成矿模式所涵盖，应属于一种新的金矿成因类型——“胶东型”金矿。Li et al.[53]明确了胶东型金矿的含义，全面论证了胶东型金矿的地质学、年代学、地球化学和同位素特征，并分析了其在中国的分布，研究了其成因和找矿前景。李洪奎等[54]认为胶东型金矿是指产于胶东地区,在同一大地构造背景控制下,由相同的热液成矿作用在断裂构造带的不同部位、不同围岩条件下形成的具有成因相同、形成时代相近的一系列金矿自然类型组合,它不是单一的矿床类型,而是反映构造环境、成矿背景、成矿物质来源与成矿规律的金矿成因系统；也有人指出，胶东型金矿是与壳源重熔形成的层状岩浆岩和壳幔混合型花岗岩有关的金矿床类型的统称，涵盖了胶东所有金矿成因类型[55]。

总体来看，目前对胶东金矿成因的认识争议较大，基本取得共识的是：胶东金矿形成的区域构造背景是挤压向伸展转变体制，成矿与中生代燕山期构造-岩浆热液活动有关，成矿物质来源多元、复杂，对围岩没有选择性。

1.3 自然类型

程裕淇[8]等首先提出了成矿系列的概念和划分方案，之后五论矿床的成矿系列。陈毓川等[59]将成矿系列作为矿床的自然分类，划分为5个序次：第一序次为矿床成矿系列组合、矿床成矿系列组合和矿床成矿系列类型, 第二序次为矿床成矿系列,第三序次为矿床成矿亚系列, 第四序次为矿床式, 第五序次为矿床。矿床的自然分类以成矿的时代、成矿的地质构造环境、地质成矿作用与所形成的矿床组合自然体这4个因素作为划分原则[3]。矿床分类建立在对区域成矿规律深入研究的基础上，研究对象是有成因联系的矿床类型组合，着重研究成矿区带中一个主导地质作用形成的诸矿床(类型)之间时、空、成因联系。有关胶东金矿成矿系列的研究成果主要有：

(1)1995年，孙丰月等[33]首次提出了胶东地区金矿成矿系列划分方案，共分为2大成矿系列3个成矿亚系列9个矿床式。

(2)1996年，杨敏之等[49]对胶东主要金矿床划分了2个成矿系列(产于花岗岩—绿岩地体内的金矿成矿系列、产于强烈改造花岗岩—绿岩地体中的金矿成矿系列)、9种金矿床类型。

(3)2004年，刘玉强等[46]将胶东金矿划分为1个成矿系列组合(岩浆作用组合)、1个矿床成矿系列(中生代燕山期鲁东重熔岩浆热液交代型金银矿床成矿系列)和6个矿床亚系列、6个矿床式(焦家式、玲珑式、邓格庄式、发云夼式、蓬家夼式、杜家崖式)。

(4)2007年，李士先等[9]将胶东金矿划分为1个成矿系列(胶东中生代经壳幔混合岩浆作用形成的壳幔混合岩浆期后热液矿床系列)和7个矿床式(焦家式、河西式、玲珑式、邓格庄式、杜家崖式、发云夼式、蓬家夼式)。

(5)2014年，倪振平等[60]将胶东金矿划分为1个成矿系列(鲁东地区与燕山晚期中酸性岩浆有关的金、银、铜、钼、铅、锌矿床成矿系列)、1个成矿亚系列(金、银、铁、硫铁矿床成矿亚系列)和5个矿床式(发云夼式、蓬家夼式、金牛山式、玲珑式、焦家式)。

(6)2015年，丁正江等[21]将胶东地区贵金属和有色金属矿床划分为1个矿床成矿系列组合(受中生代板块边缘碰撞造山及俯冲作用过程控制的、与壳幔相互作用有关的热液脉型贵金属有色金属成矿系列组合)、6个系列9个亚系列16个矿床式，其中与胶东金矿相关的有2个成矿系列4个亚系列10个矿床式。

(7)2016年，于学峰等[28]对山东省矿床进行成矿系列划分，涉及胶东金矿的有1个矿床成矿系列组合(胶东金矿岩浆成矿系列组合)、1个成矿系列(胶北隆起与燕山晚期花岗岩岩浆活动有关的金(银-硫铁矿)、银、铜、铁、铅锌、钼矿床成矿系列)。

总体来看，胶东地区成矿系列的划分，大多只划分了5级序次体系的核心部分——成矿系列和矿床式，且划分方案与陈毓川等阐述的自然分类方案内涵有不一致的地方。

2 胶东金矿自然分类探讨

陈毓川等[61]在论述关于一个地区的矿床成矿系列划分时指出，“识别和划分矿床成矿系列的基础是在一个区域内, 某一时段的地质构造环境和已发现的各类矿床；在识别出同时段内成矿地质构造环境、成矿作用与有关矿床的内在联系的基础上, 按形成矿床成矿系列的四要素(时、空、作用、矿床组合)提出该区存在的矿床成矿系列”，该文严格按照陈毓川的矿床自然分类体系，按5个序次对胶东金矿床进行成矿系列划分。

第一序次：矿床成矿系列组合，依据起主导作用的地质环境(岩浆、沉积、变质、表生和流体)因素划分成矿系列组合[62]。胶东金矿的形成与中生代燕山期构造-岩浆热液活动有密切关系，因此定为岩浆热液成矿系列组合。

第二序次：矿床成矿系列，依据矿床形成的4个基本因素(时间即成矿时代、空间即成矿环境、成矿作用和形成的有成因联系的矿床组合自然体)进行划分[3]。每个矿床成矿系列至少由一个或一个以上矿床式所组成[59]。

(1)时间：矿床成矿系列形成的时间段应是成矿地质环境形成、演化过程中出现与成矿作用有关的地质作用活动时段。大多数学者都认为胶东地区金矿成矿时段为燕山期侏罗纪—白垩纪，丁正江等[21]总结了胶东中生代成岩成矿动力学演化时段为90～205Ma，李洪奎等[26]通过统计测年数据认为胶东地区的金矿成矿时间为81～141Ma，故成矿时代定为中生代燕山晚期，但辽上式金矿因为其成矿作用特征的特殊性，推测成矿时间要晚一些[58]。

(2)空间(成矿环境)：三级构造单元以其相对独立的地质构造环境及所包含的空间规模较适宜于作为矿床成矿系列的空间范围[3]，但矿床成矿系列空间范围及其边界是相对的, 与成矿作用涉及的范围一致[61]。整个胶东地区的成矿作用是一致的，该次成矿空间定为整个胶东地区。

(3)成矿作用：可以分成5类(沉积、岩浆、变质、表生、流体)， 不是单一的成矿作用的，以主要的成矿作用为准。胶东金矿形成与郭家岭、玲珑、伟德山等中酸性花岗岩侵入密切相关[20]，胶东东部辽上金矿是与碱性岩浆活动有关的中低温热液脉型金矿[58]。因此，胶东金矿归入岩浆成矿作用，与岩浆成矿作用有关的矿床在划分成矿系列时，与成矿有密切关系的岩浆岩的酸碱度常具有首要的意义[62]。

(4)有成因联系的矿床组合：指有一定时空分布规律的各种矿床所组成的矿床组合自然体[3]。胶东地区金矿床中往往有伴生银，也伴生铜、铅、锌等有益元素，另外胶东东部存在金牛山式、盘马式金多金属共伴生矿床，且胶东东部的铜铅锌矿床与金矿形成于同一时代、同一构造背景。

综上所述，该文将胶东地区绝大多数金矿划为与中生代燕山晚期中酸性岩浆活动有关的金及多金属成矿系列，而将作为特殊类型的辽上式金矿单独划分为与中生代燕山晚期碱性岩浆活动有关的金成矿系列。

第三序次：矿床成矿亚系列，成矿区内不同地段形成的地质构造条件有差异的矿床组合构成矿床成矿系列内的亚系列[59]。该文以胶北隆起、胶莱盆地、苏鲁超高压变质带3个次级构造单元、断裂控矿性质、代表性矿化类型为依据划分亚系列。划分为3个亚系列：胶北隆起由脆-韧性断裂控制的石英脉-蚀变岩型金成矿亚系列、胶莱盆地东北缘与盆地构造有关的蚀变砾岩型金成矿亚系列、苏鲁超高压变质带由脆性断裂控制的硫化物石英脉型金成矿亚系列。

第四序次：矿床式，各亚系列包含的各个矿床类型的代表性矿床为矿床式。综合以上对矿床应用类型的研究，保留常用的名称，将胶东金矿划分为9个矿床式：焦家式、玲珑式、河西式、盘马式、杜家崖式、蓬家夼式、发云夼式、辽上式、金牛山式。

第五序次：矿床，是矿床成矿系列最基础的组成单元，指该矿床成矿系列所包含的矿床。

根据上述依据与认识，该文将胶东金矿自然类型划分为：1个成矿系列组合、2个成矿系列、3个成矿亚系列，9个矿床式(表3)。

表3 胶东金矿自然分类

3 结论

(1)地质勘查工作中主要根据矿化类型、成矿地质特征和矿物共生组合等，对胶东地区的金矿床进行了应用类型划分。以往划分的多种矿床应用类型总体可以归为2大类：即脉型(包括玲珑式含金石英脉型、金牛山式含金硫化物石英脉型、河西式石英网脉带型、盘马式多金属硫化物石英脉型、辽上式含金黄铁矿碳酸盐脉型等)和蚀变岩型(包括焦家式破碎带蚀变岩型、蓬家夼式蚀变角砾岩型、发云夼式蚀变砾岩型、杜家崖式微细浸染型等)。

(2)关于胶东金矿床成因类型的认识，以往占据过主流地位的有：花岗-绿岩带型、岩浆热液型(与侵入岩有关的金矿)。2000年以来的主流观点有2个：造山型金矿和胶东型金矿。以往在探讨矿床成因分类时主要考虑成矿时代、成矿流体、成矿物质等因素，目前首要考虑的是区域构造背景。

(3)该文按照陈毓川等的矿床自然分类体系将胶东金矿床划分为1个成矿系列组合、2个成矿系列、3个成矿亚系列、9个矿床式。