五莲七宝山地区成矿模式研究

滕文章

（山东省第八地质矿产勘查院，山东 日照 276800）

1 七宝山地区以往成矿模式研究工作

七宝山地区位于沂沭断裂带之管帅—大店断裂、胶南隆起、胶莱断陷盆地三者的复合部位，处于沂沭断裂带以东中生代火山岩区，是中国东部环太平洋构造岩浆—火山活动带的组成部分[1]。以往研究工作多是对本区同位素、流体包裹体等单方面的研究，对总体成矿模式的研究较少。

最近一次对本区系统研究为2013年-2014年吉林大学与山东地矿八院合作的项目《山东省五莲县七宝山地区铜及多金属矿成矿新认识及找矿新方法研究》,该次工作将本区岩浆-火山活动系统划分为四期：①175Ma左右的辉石闪长岩期，该期岩浆岩主要以深成侵入岩为主；②134Ma左右的青山群火山岩期，该期岩浆活动主要表现为强烈的火山喷发-溢流作用；③129Ma-125Ma的辉石安山玢岩-角闪安山玢岩、花岗闪长斑岩-石英闪长玢岩期，该期岩浆岩主要表现为浅成次火山岩相，形成了一系列次火山岩；④112Ma左右的（细密斑）安山玢岩-闪长玢岩期，该期岩浆岩同样以浅成次火山岩相为主。同时将七宝山铜金矿成矿时间定于略晚于125Ma，铅锌矿成矿时间略晚于112Ma。

然而本次工作存在部分问题：一是本次火山岩、次火山岩定年与以往工作定年有较大差异。其将次火山岩中的辉石闪长岩定年为175Ma，早于青山群火山岩，辉石闪长岩先侵入老的基底岩石，而后发生的青山群火山岩喷发。然而本区所有钻孔均未发现老的基底岩石，也未有资料介绍此处的基底岩石，也不可能基底全部剥蚀完而只留下辉石闪长岩。因此比较合理的应该是辉石闪长岩侵入到青山群火山岩中，与其它次火山岩形成时代相近。二是对铅锌矿成矿时代的确定是先说铅锌矿化应晚于金铜矿化，而区内仅细密斑安山玢岩形成晚于花岗闪长斑岩，因而确定铅锌矿成矿时间应略晚于细密斑安山玢岩的侵位时间（112Ma）。然而文中并没有说明哪些野外地质调查现象表明铅锌矿化应晚于金铜矿化，也没有明显的证据表明铅锌矿化与细密斑安山玢岩有关。因而本区的成矿时代还有待进一步确定。

2 中国东部中生代成矿大爆发

中国东部在中生代尤其是燕山期发生了大规模的金属成矿作用,称为中生代成矿大爆发[2]。

毛景文等对中国东部大范围的测年数据研究后总结中国北方北方大规模成矿作用出现三个峰期，分别为200Ma-160Ma、140Ma左右和120Ma左右，其中120Ma左右时期的成矿作用尤其强烈，是岩石圈快速减薄过程中大量地幔流体参与成矿作用的结果[3]。

华北克拉通形成于新太古，在侏罗纪以前有一个正常的岩石圈-软流圈系统,在燕山期突然发生强烈而广泛的岩浆-构造-成矿事件。主要表现为：①岩石圈快速减薄诱发大量的地幔物质注入原有的冷岩石圈，诱发了燕山期的成矿大爆发；②地壳和岩石圈地幔被大幅度地加热驱动了成矿；③新生的热的软流圈物质注入地壳浅部，促进成矿流体从深部输送到浅部；④壳幔物质的比较充分的混合有利于金属元素被萃取；⑤大地构造环境的巨大转变为矿床分布提供空间格架[4]。

120Ma左右成矿大爆发主要原因是剧烈的构造活动促使壳幔混溶，促使地幔流体参与了成矿作用。地幔流体具有充足的物质储量、庞大的流体库和稳定的热源供给,为成矿作用的持续进行和形成大型、特大型矿床提供了有利条件[5]。地幔流体是一种超临界流体。超临界流体的极为特殊的物理化学性质决定其在成矿过程中能发挥重要的作用，主要表现为流体本身成矿、提供成矿物质及提供热源等。

在全国危机矿山找矿时对五莲七宝山地区的铜金矿单颗粒黄铁矿Rb-Sr测年得到其年龄为117Ma，与120Ma接近，七宝山铅锌矿虽未进行成矿物质年代测定，单其余七宝山铜金矿床矿物组合特征呈过渡特征、流体包裹体演化呈过渡特征、同时稳定同位素显示二者之间可能具有相同的成因联系，因此判断七宝山铅锌矿与七宝山铜金矿是同一成矿系统；同时收集胶东金矿及铅锌多金属矿成矿年龄也在120Ma左右。因此笔者认为五莲七宝山地区与胶东金矿乃至整个山东东部与火山热液有关的金银及多金属矿床同属于120Ma左右成矿大爆发期的产物，也只有如此强烈的构造活动才能形成这样大规模的成矿作用。

3 五莲七宝山地区矿化蚀变特征

七宝山地区的面状蚀变大体可以分为三个分带，自内而外为钾化带、绢英岩化带、青磐岩化带，符合典型斑岩型矿床的蚀变分带特征。

山东省第八地质矿产勘查院自2014年至2017年在七宝山铅锌矿共施工了3个深孔，均超过了1000米，据统计其矿化是从浅部铅锌矿化向深部逐渐过渡到铜矿化。另外从平面上看，离七宝山铜金矿角砾岩筒较近的敞沟矿段具有较强金铜矿化，而距离较远的红石岗矿段则具有较强的铅锌矿化。七宝山地区的成矿可分为中心的隐爆角砾岩型铜金矿和外围的低温热液型银铅锌多金属矿床，亦符合斑岩型矿床的成矿特征。

根据本区矿化蚀变特征，笔者认为七宝山铜金矿和铅锌矿为同一斑岩型矿化远端成矿系统。矿床以隐爆角砾岩筒为中心向外辐射，中心成矿温度高，以铜金成矿为主，向外随着温度的降低逐渐变为以银铅锌成矿为主。在隐爆角砾岩金铜矿的上部可能存在隐爆角砾岩铅锌矿床，现已被剥蚀完毕。在矿床深部可能存在大型的斑岩型铜钼矿床。

4 五莲七宝山地区成矿模式

随着华北板块与华南板块的碰撞造山于晚中生代结束，胶东地区随即进入板内活动期，在白垩纪整个胶东甚至包括原华北克拉通的东部的广大地区进入太平洋构造域，由于地幔柱左右或岩石圈地幔拆沉等因素岩石圈快速减薄，华北克拉通遭到破坏，大量深部高温地幔物质携带大量的地幔流体上涌，与地壳物质发生混溶。Mo、Au、Cu、S、Pb、Zn、K、Na等成矿元素在地幔流体的作用下发生富集，成矿流体随着壳幔混溶物质上升，与周围地壳物质发生交代，萃取地壳的成矿物质，同时温度逐渐降低，壳幔混溶物质逐渐凝结成花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩等斑岩体，钼、铜等元素首先在斑岩体的边部沉淀，同时随着斑岩体的凝结大量挥发性组分析出在斑岩体上部围岩聚集，当压力超过围岩负载压力时便发生隐爆，瞬间的减压造成铜、金等元素的沉淀。此后，在斑岩体上部及外围较远的位置随着大气降水的加入，成矿流体温度逐渐降低，铅、锌、银等成矿物质逐渐结晶析出。