胶东白垩纪金矿的地球化学特征分析

张晓晨，时 毓＊，丁 伟，杨金磊，罗博文

（桂林理工大学，广西 桂林 541006）

中生代的胶东金矿是目前为止全球最大型的热液蚀变型矿床。山东境内的矿床大多与成矿活动有关。胶东地区出露的地质矿物及其与金矿化的关系一直是国内外学者关注的热点。已有的研究成果表明，早白垩世早期郭家岭型矿石与金矿床时空分布关系密切，该期矿体出露面积由西向东（三山岛、丛家、郭家岭）逐渐增大，暗色包体的含量逐渐增多，矿床规模逐渐减小（李洪奎，2013）。具体来看，西部的三山岛和上庄矿体赋存了三山岛和上庄等大型金矿床，中部的丛家有小型金矿床产出，其东部矿体几乎没有成形的金矿床的产出（周军，2001）。总之，胶东地区的金矿由西到东,表现出金矿床数量渐趋减少,其原因值得进行探讨，所以研究胶东西部与东部矿石的地球化学特征有助于揭示胶东地区金矿的成矿规律。

1 研究区地质概况

胶东半岛处于华北克拉通的东南缘，南部与苏鲁大别超高压变质带紧邻，以西部则与鲁西地区相接（李全忠，2007）。胶东半岛以五莲-烟台断裂为界分成胶北地体和苏鲁地体两个构造单元，二者的构造属性分属于华北板块南缘和扬子板块北缘。（李洪奎，2012）。胶东地区出露的地层主要包括太古界、元古界、中生界和新生界，而缺失古生界。

区内构造断裂构造十分发育，主要以NE和NNE向为主，NW向断裂规模较小，（李洪奎，2012）。其中部为控矿构造，多数为破矿断裂，明显切割了NE向或NNE向的控矿断裂。

胶东西部以NNE向断裂为主，主要包括将军石-曲河、牟平-唐家沟，并且次级断裂（NE和NNE向）发育，它们共同构成了胶西北地区主要的控矿和容矿构造。胶东东部以NE向断裂为主，兼有NNE向断裂，其主要为桃村-东陡山断裂、东吴-店集断裂、郭城-即墨断裂等。是东部地区最主要的NNE向的断裂带。

2 对研究燕山期矿体的讨论

本文收集了前人在胶东地区所研究的燕山期矿体的年龄，主微量数据，将其大致分为两个部分：①以郭家岭花岗闪长岩为代表，包括郭家岭、艾山等花岗岩，前人认为属同熔型花岗岩系列。与金矿成因有密切关系，我们将其称为成矿体；②沿五莲—荣成断裂带还分布有五连山、崂山、海阳山等A型花岗岩和石岛碱性花岗岩，为属幔源型花岗岩系列，与金矿成因联系不大，我们称其为非成矿体。

2.1 成矿时代的研究：

笔者通过对前人研究成果的分析（表1），胶东地区中生代形成的矿层要在燕山运动的早期，对应胶东地区在中生代晚期太平洋库拉板块开始向欧亚大陆俯冲的大构造事件，含金矿体与不含矿体成岩年龄都产生与这次事件中。

表1 胶东地区中生代矿石形成年龄

2.2 胶东地区中生代矿石的主微量研究

通过对收集的数据进行主微量分析发现，从K2OSiO2图解中（图1a）可见，研究区内的矿石主要投于高钾钙碱性系列，并且胶东地区不含矿地层的钾含量相对高于含矿的矿石。由Y/Nb-Yb/Ta图解（图1b），可知矿体都为A1型矿石，是一种非造山的大陆裂谷或者板内环境所产生的矿石。这与早白垩世晚期存在壳幔混合碱性矿石（120Ma～110Ma）事件的阶段相吻合。

图1 K2O-SiO2图解和Y/Nb-Yb/Ta图解（底图依据Eby，1992）（底图依据Morrison，1980[18]）

图2 微量元素蛛网图和稀土元素配分图（标准化值引自Sun and Mc Donough,1989）

从胶东地区早白垩世晚期矿石微量元素蛛网图（图2a）看出，研究区内矿石中富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，整体上非成矿的矿石比成矿的矿石更加富集微量元素。在稀土元素配分图（图2b）中可见胶东地区矿石为右倾配分模式，成矿比非成矿矿石更加亏损重稀土元素，并且成矿体的δEu异常特征不明显，而非成矿体却呈现出中度的δEu负异常。

3 结论

通过对比胶东地区早白垩世晚期矿石的地球化学特征，笔者发现，在晚白垩世晚期120Ma～110Ma范围内，太平洋库拉板块开始向欧亚大陆俯冲，为胶东西北地区幔源上涌的条件提供条件，并且断裂的发育为其提供了优良的储矿环境，这使得胶东西北部成为富集金矿的有利地段。而东部，作为弧后拉张地区，虽然具有良好的赋矿环境，但其矿体成因多以壳幔混合型为主，不利于金矿的形成。两类矿石的形成时代虽然相近，但地球化学特征存在的明显差异，造就了不同的成因演化。

虽然，胶东东部地区在已有的质料中表现为不利金矿床形成的条件，但东部处于晚侏罗世早期强烈伸展环境地带，发育有中低温热液型多金属矿床，其往往与金成矿作用共伴生，形成叠加成矿作用，同时胶东东部所处的燕山晚期大陆边缘弧，可发育有其他类型金矿，这类矿床近年来在大陆边缘弧盆地已有所进展，所以东部的找矿潜力还是十分可观的。前人在非成矿区域的研究工作不足，详细的地球化学工作有待于进一步开展。总体上区内还以造山型金矿作为找矿重点，可尝试进行其他类型矿床的研究勘查，对中低温热液的矿床应受到重视。