胶西北焦家断裂带成矿后断裂活动对焦家式金矿破坏作用及找矿方向探讨

范世家，薛伟

有色金属矿产地质调查中心，北京， 100012

内容提要: 本文以焦家断裂带深部上盘发现金矿体的地质事实为依据，将焦家断裂在成矿后对矿体的破坏作用作为讨论重点，根据现今焦家断裂上、下盘金矿体以断层泥为界，有被错断的明显特征，指出发育在焦家断裂主断裂面中的断层泥为成矿后断裂活动的产物。依据上、下盘金矿在矿石类型、围岩蚀变、矿石矿物、成矿阶段等方面具有极为相似一致特征，提出在117.69～121 Ma成矿期，焦家断裂带中的上、下盘蚀变岩型金矿统一形成于深度3～9 km之间成矿期的焦家断裂带中，二者在成矿时具有时、空上的完全统一性。受焦家断裂总体正断层效应影响，现今焦家断裂深部新发现的上盘金矿(化)体应为下盘金矿(化)体被错断的部分。

焦家式(“碎裂蚀变岩型”)金矿为发育于蚀变构造岩中的黄铁绢英岩化碎裂(碎粒)岩型金矿化(沈远超，2001)。宋明春等(2018)总结其详细特征为：破碎带蚀变岩型金矿，也称为焦家式金矿，因金矿石主要是蚀变的断裂破碎岩石而得名。矿石类型主要有3种：浸染状黄铁绢英岩(或浸染状黄铁绢英岩质碎裂岩)型、细脉—浸染状黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩型和细脉—浸染状黄铁绢英岩化花岗岩型。围岩蚀变主要有黄铁绢英岩化、硅化和钾化，矿床受区域性较大规模断裂的控制，主矿体常产于断裂下盘靠近主断面附近，矿体规模大，矿化连续稳定，矿体形态较简单。

焦家式蚀变岩型金矿是胶东最重要的金矿类型，其资源总量占胶东金矿的87%，中型及以上矿床数量占总数量的 64%(宋明春等，2020)。无疑焦家式金矿是胶东式金矿中最重要的类型。

近年来的金矿深部勘查工作，发现了赋存于焦家断裂深部上盘中的焦家式金矿，突破了以往焦家式金矿多赋存于焦家断裂下盘的认识。其中2017年对焦家成矿带深部招贤勘查区(赋存标高-1260～-2170 m)的找矿勘查，发现赋存于焦家断裂带深部主裂面(断层泥)之上黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带和局部分布的黄铁绢英岩化碎裂岩带中的Ⅳ号矿体群，圈定矿体4个，其资源量占招贤勘查区估算总量的3.85%(祝德成等，2018)。

2018年在莱州吴一村勘查区完成深度3266.06 m的科研深钻ZK01孔(“中国岩金第一见矿深钻”)，新发现金矿体6层，该孔深部矿体位于主断裂面(断层泥)之上，累计见矿厚度20.87 m，Au平均品位1.85×10-6，最高品位13.65×10-6。深钻控制的吴一村预测区-2000～-4000 m区间推断金矿资源量约900t的资源潜力(于学峰等，2019)。

上述金矿体的新发现，使焦家断裂深部上盘金矿的成因成为研究的焦点，焦家断裂深部上盘金矿与下盘金矿是同期成矿还是两次成矿？紧邻焦家主断裂面上、下盘的金矿体是否在成矿期时是连续的？其矿床成矿过程及成矿后演化开始被广大地质工作者所聚焦。

研究矿床形成后的变化、改造过程和保存现状，有重要的实际和理论意义，它有助于全面认识矿床的生成环境和现存环境，在结合研究矿床的形成和保存两个方面，可以系统地了解矿床生成、演变的全过程(翟裕生等，1999)。本人参与焦家金矿带中新城金矿下盘次级断裂控矿研究的项目，在收集前人资料的基础上，本文通过对成矿后断裂对原有矿体明显的破坏分析，以综述的形式对山东胶西北金矿区焦家断裂带上盘碎裂蚀变岩型金矿的成矿加以讨论，以加深对焦家主断裂面上盘(断层泥之上)金矿成矿的重视，同时指出焦家断裂带上、下盘金成矿为一个同时、同空间的统一地质作用产物；现今金矿多位于断裂带下盘的原因是成矿后的焦家断裂再活动对原有矿体的破坏造成的，进而对胶西北金矿深部金矿体的赋存位置提供找矿方向的建议。

图1 焦家金矿区域地质简图(据于学峰等，2019；宋英昕等，2017修改)Fig. 1 Simplifiedregional geolocal map of the Jiaojia Deposit (modified from Yu Xuefeng et al., 2019&;Song Yingxin et al., 2017& )Q—第四系;K1γδG—早白垩世郭家岭序列花岗闪长岩; J3ηγL—晚侏罗世玲珑序列黑云母二长花岗岩;Ar3γδοQ—新太古界栖霞序列英云闪长质片麻岩;Ar3νM—新太古界马连庄序列变辉长岩Q—Quaternary; K1γδG—Early Cretaceous Guojialing series granodiorite; J3ηγL—Late Jurassic Linglong series biotite monzonitic granite; Ar3γδοQ—Neo-archean Qixia series dacodiorite gneiss; Ar3νM—Neo-archean Malianzhuang series metagabbro

1 地质概况

胶东半岛位于华北克拉通东南缘和太平洋板块西缘，是一个主要由前寒武纪基底岩石和超高压变质岩块组成、中生代构造—岩浆作用发育的内生热液金矿集区(杨立强等，2014；于学峰等，2019)。大规模金成矿作用受控于NNW—SSE向主构造应力场引起的韧脆性形变,形成于剪压剪张构造体制转换过程中(杨立强等，2019；Deng Jun et al.,2020)。

本文区内地层有新太古宇胶东岩群及古近系五图群，胶东岩群是区内最老的地层，为一套角闪岩相和角闪麻粒岩相区域变质岩；古近系五图群为一套含煤、油页岩的碎屑沉积[黄县组地层清理后归为五图群(迟培星等，1994)]，分布于新城金矿北部一带，与玲珑花岗岩为焦家断裂接触关系❶。

区内岩浆侵入活动强烈而频繁，中生代的侵入岩主要由160～150 Ma 的中生代玲珑序列原地重熔型钙碱性的黑云二长花岗岩(范宏瑞等，2005；邓军等，2006；Deng Jun et al．，2020)和132～126 Ma的中生代郭家岭序列壳幔混合高钾钙碱性的似斑状花岗闪长岩类 (杨立强等，2014) 组成，同时也发育有煌斑岩、闪长玢岩、辉绿玢岩等基性岩脉(于学峰等，2019)。

焦家断裂带则位于胶东西北部莱州市紫罗姬家至龙口市姚家一线。断裂长度近70 km，宽50～500 m；断裂平均走向 30°，倾向 NW，倾角一般为29°～43°。断裂下盘发育较多分支断裂。断裂大致沿早前寒武纪变质岩系与中生代玲珑及郭家岭花岗岩的接触带分布(宋明春等，2018)。现今ZK01深钻揭示焦家断裂带从浅部到深部倾角逐步变缓，从垂深-2000 m 的 25°左右逐步转变为-2850 m 的 20°左右，是一上陡下缓的铲式断裂(于学峰等，2019)。焦家断裂及其下盘次级断裂控制了新城、滕家、焦家、河东、河西、纱岭和朱郭李家等20余处金矿床，累计探明金资源储量超过1500 t(宋明春等，2018)。

2 焦家断裂带内金矿成矿时代及深度

构造不仅可以控制矿床的形成,而且能够制约矿床的演化(吴淦国，1998)。焦家断裂带对金矿的控制作用是无疑的，但焦家断裂多期次的活动，尤其是成矿后断裂对矿体的破坏作用一直以来为广大地质工作者所忽视。而讨论该问题，需要首先确定焦家断裂带内金矿成矿时代及深度。

表1 焦家金矿带及邻区焦家式金矿测年成果表Table 1 Outcome table of dating forJiaojia type-ore in Jiaojia metallogenic belt and adjacent region

2.1 焦家断裂带内金矿成矿时代

胶东金矿同位素年龄范围为110.6～123.0 Ma，胶东大多数金矿床形成于120±5 Ma(宋明春等，2018)。前人对焦家式金矿(仓上、新立、新城、焦家、望儿山金矿)获得的成矿年龄集中于118.8～121 Ma之间(表1)，测年矿物为(热液蚀变)绢(白)云母，测年方法为40Ar-39Ar。其成矿年龄分布较为集中，由于绢云母化是焦家式金矿直接近矿围岩蚀变，绢(白)云母40Ar-39Ar的测年结果与焦家式金矿成矿时代应近于同时,可代表焦家式金矿的成矿年龄。测年结果反映本区焦家断裂带中的焦家式金矿主成矿时代为早白垩世欧特里夫阶期间。

2.2 焦家断裂带内金矿成矿深度

焦家式金矿成矿深度的确定，前人主要从流体包裹体方面进行了研究，本文在此引用前人对焦家断裂带内金矿的研究成果。

焦家金矿在105～100 Ma±期间成矿深度-1632.38～-2243.6 m±，即使考虑地形、后期构造及地质作用的影响等因素,胶东玲珑一焦家式金矿床仍然表现出在大约-3 km±浅层地壳深度形成的特征,因而该类金矿属于中浅成矿床(吕古贤等，1996)。

焦家金矿床成矿流体为CO2—H2O—NaCl体系，成矿流体具低盐度(1.43%～4.79%NaCleq)、低密度(0.624～0.870 g/cm3)的特征，成矿温度集中在260～340℃之间，属中温范围，成矿压力区间为63～126 MPa，成矿深度为6.40～7.34 km(张佳楠，2012)。

新城金矿其成矿流体为中温、低盐度、富含H2O和CO2的H2O—CO2—NaCl体系。成矿温度集中于260～320℃之间，成矿压力为62～112 MPa，成矿深度为 -6.34～-9.23 km之间(刘峰旭，2016)。

此外，胶西北金矿集区新立、焦家和大尹格庄金矿床成矿流体具有中—低盐度(变化范围为1.36% ～11.85%NaCleq)，低密度(变化范围为0.45～0.94 g/cm3)的特点，主成矿温度为219～388℃，主要成矿压力集中在40～70 MPa(尹业长，2020)，推测其成矿深度为-5.0～-6. 80 km之间。

前人采用岩浆岩绿帘石压力计，计算玲珑花岗岩的侵位深度为10～15 km(张华锋等，2006)。采用角闪石全铝压力计，计算早白垩世郭家岭岩体侵位深度为(13.0±1.6) km。郭家岭岩体在130 Ma形成后到艾山岩体侵位(116 Ma)，地壳总体隆升剥蚀达10±1.6 km左右(豆敬兆等，2015)，而早白垩世区域上出露于焦家断裂带以东的艾山、海阳、牙山、三佛山、伟德山等岩体(伟德山型花岗岩)侵位深度则普遍小于3.5 km(张华锋等，2006)。其中126±3～108±2 Ma的伟德山型花岗岩的侵入年龄(宋明春等，2020)与胶东式金矿的成矿时间段吻合较好。

伟德山型花岗岩大量出露于胶东东部大别—苏鲁造山带中，在金成矿区则隐伏在深部，与之对应的浅成小岩体和大量中—基性岩脉常见于金成矿区内(宋明春等，2014)。该岩体现今出露至地表，可类比概略估算焦家式金矿的成矿深度。其岩体就位深度为3.5 km加上现今焦家金矿的延深2.5 km，推算焦家式金矿的成矿深度约为6.0 km。这与焦家断裂带内金矿包裹体测压估算的成矿深度较为一致。以上为结合区域上与焦家式金矿形成时代接近的岩体抬升的高度来估算成矿深度，但介于区域上伟德山型花岗岩岩体空间上与焦家断裂有一定的距离，本区抬升量在此供参照认识。

前人对焦家断裂带内金矿成矿深度的认识虽有一定偏差，但总体介于3～9.23 km之间，以现有金矿出露地表现状来分析，本文对成矿深度的认定，可估算成矿后焦家断裂对矿体的抬升高度。

3 早白垩世以来焦家断裂对地质体的构造错动

构造不仅是局部的控矿因素，还可以从大区域上控制或影响岩浆活动、沉积作用等各类地质作用(翟裕生等，2002)。前人研究了焦家断裂多期活动特征，以金成矿作为划分节点，总体可归纳为对成矿前断裂构造活动，成矿期断裂活动，成矿后断裂活动的三大阶段，尽管认识难以完全统一，但都肯定了焦家断裂多期活动的特点(吕古贤等，1993；杨敏之等，1996；苗来成等，1997；李厚民等，2002)。焦家断裂早白垩世以来对地质体的构造改动，主要体现在对胶西北前寒武纪及古近纪地层、侏罗纪以及早白垩世岩体的相对抬升方面。因此现今的地层、构造、岩体分布状况是焦家断裂多期活动最终造成的结果。

3.1 焦家断裂带“总体正断层性质”

断层两侧岩层的缺失或重复是判断断层存在及其性质的重要地质依据(陈国达，1985)。焦家金成矿带地质简图(图2)中，焦家断裂带在基岩出露区大体沿前寒武纪地质体与玲珑花岗岩接触带展布，至深部切入玲珑花岗岩中(宋国政等，2017)，断裂带下盘为白垩纪郭家岭似斑状花岗岩体及侏罗纪玲珑花岗岩体，而断裂带上盘自北向南依次为新太古界马连庄序列、古近纪五图群地层及侏罗纪玲珑花岗岩体。

三山岛西岭矿区ZK96-5钻孔剖面图(图1中A—B)、焦家金矿区112勘探线剖面、及莱州吴一村勘查区内被誉为“中国岩金第一见矿深钻”的ZK01孔显示28.70～1321.84 m(焦家断裂上盘)为前寒武系栖霞序列新庄单元和马连庄序列栾家寨单元(见图5)。已有剖面图中揭示，前寒武系变质岩系仅分布于断裂带上盘，呈“悬浮状”分布于玲珑花岗岩体之上。

焦家断裂带下盘没有前寒武纪变质岩系及古近纪五图群地层的分布，仅有玲珑花岗岩体及郭家岭似斑状花岗岩体，前寒武系变质岩及古近纪地层只出现在焦家断裂带上盘浅部，这一地质事实表明焦家断裂带下盘相对其上盘总体抬升，其所遭受剥蚀程度相对较深。是焦家断裂带“总体正断层性质”的有力证据。

而古近纪五图群地层仅分布于焦家断裂上盘，宏观上被焦家断裂带所截切❶。作为受焦家断裂带影响的最新地层，其地层年代可代表区内焦家断裂带当时活动年代的下限，即其活动时限至少要在古近系五图群形成之后，大致40 Ma左右。这与焦家断裂主断裂面内白色断层泥测年年龄(48.57～41.18 Ma，宋明春等，2010)较为吻合。

3.2 焦家断裂带“总体正断层”的断距

焦家断裂带对断层两侧地层及岩体分布改造的特征表明，早白垩世以来焦家断裂对本区改造较大，早白垩世以来的焦家断裂带总体为“正断层性质”。

假设焦家断裂带下盘存在与焦家断裂带上盘同厚度的前寒武纪变质岩地层(现今焦家断裂上盘前寒武纪变质岩地层厚度：吴一村勘查区内ZK01孔浅部前寒武系变质岩地层厚1321.84 m；招贤勘查区内320ZK01孔前寒武系变质岩地层厚度约1800 m(于学峰等，2019))，若仅从断层两侧被错移的岩层厚度分析断层相对抬升量，则早白垩世热隆—伸展起始时(宋明春等，2020)其下盘相对上盘垂直抬升高差至少为1.3～1.8 km。这样才会导致焦家断裂带下盘玲珑花岗岩体抬升至地表，地层仅分布于断裂带上盘这一地质现状。此外，来自三山岛金矿热力学演化的数据表明(Liu Xuan et al．，2017)，三山岛—仓上断裂构造两个阶段的正断层活动导致三山岛—仓上断裂上、下盘产生了0.5～2.3 km的垂直差异抬升(Liu Xuan et al．，2017)。尽管其成果为三山岛—仓上断裂的研究成果，但三山岛—仓上断裂与焦家断裂共为同一上盘，其上盘的运动方向及上、下盘垂直差异抬升断距都可为焦家断裂的参考。

这一相对位移量仅能保守代表本区早白垩世以来焦家断裂带上、下盘垂向上的“总体相对抬升量”。而早白垩世以来焦家断裂带水平方向的位移量因缺少相对应的标志点，本文不在此讨论。

4 成矿期后焦家断裂对金矿体的破坏作用分析

胶东金矿的成矿过程是早白垩世以来焦家断裂构造演化中的一个部分。胶东金矿成矿时的地质、构造格架，对了解成矿后焦家断裂对矿体的破坏作用有非常重要的意义。对胶东金矿成矿时的地质、构造背景状况精确的确定，是与现今金矿出露于地表的状况相对比的基本前提条件。

4.1 金成矿构造地质背景

本区焦家断裂带中的焦家式金矿主成矿时代为早白垩世欧特里夫阶期间。前人对成矿背景提出了各自的认识。陈衍景等(2004)提出中生代花岗岩类侵入和大规模成矿作用藕合于碰撞造山带的三阶段地球动力学演化,即早阶段挤压一地壳缩短一隆升,中阶段岩石圈拆沉并转向伸展构造体制,晚阶段伸展，最强烈的成矿作用发生在碰撞造山过程的挤压向伸展转变期；宋明春等(2020)认为胶东金矿为热隆—伸展成矿模式，即在早白垩世期产生大规模岩浆活动和流体活动，伴生地壳拉张和岩浆隆升形成花岗岩穹窿—伸展构造，与岩浆活动有关的高强度含矿流体活动和交代蚀变作用是胶东金矿大规模集中产出的基础条件，地壳快速隆升引起强烈减压、降温是大量金质从流体中析出、沉淀的重要原因，伸展构造则为大规模金成矿提供了充足的空间(宋明春等，2014；宋明春等，2020)。

这些认识很好地阐述了胶东金矿成矿时的构造、岩浆及地质背景，对成矿流体的热驱动力、伸展构造导致矿床在断裂阶梯处就位等方面作了全面的总结。同时也明确了胶东式金矿形成于伸展构造演化之中，即胶东成矿形成的时间既不在伸展构造之前也不在伸展构造演化之后。因此早白垩世以来焦家断裂构造对金矿化形成以前的地层、岩体的构造错动的演化，与早白垩世以来焦家断裂构对金矿体的错动改变不是完全一致，二者之间存在时间差，不能拿地层、岩浆岩体的抬升量简单适用类比于金矿体。金矿体成矿后的改变有其自身的特殊性。

4.2 成矿后焦家断裂带内断层泥测年成果

焦家金矿田内NE—NNE向断层构造系统具有继承性活动的特点，对已有矿体的改造比较明显，主要表现为断层泥的形成以及断裂带内的石英硫化物脉和黄铁绢英岩发生破碎(王中亮，2012)。在焦家金矿田内，焦家主断裂主要控制着断裂构造分带中的断层泥和挤压片理带。断层标志性特点是主断裂面具有厚15～60 cm断层泥(张潮，2015)。

宋明春等(2010)对焦家断裂带内断层泥开展K-Ar法同位素测年，其测年年龄分为两组,灰黑色断层泥年龄为131.1～123.5 Ma,白色断层泥年龄为48.57～41.18 Ma,指示焦家断裂早期活动时代为早白垩世，晚期活动时代为古近纪，焦家断裂的早期活动年龄与金矿成矿年龄接近,断裂构造的主要形成期与金矿的主成矿期是同步的,属早白垩世成矿期断裂。古近纪时,由于太平洋板块向西俯冲于欧亚板块之下,所产生的弧后拉张效应及郯庐断裂中段强烈拉张作用影响,断裂构造受到叠加改造,产生成矿后断裂,已形成的金矿体也相应受到断裂的破坏(宋明春等，2010)。

黑色断层泥含有浸染状黄铁矿或绢英岩、黄铁绢英岩角砾，角砾呈次棱角状、次圆状。白色断层泥含钾长花岗岩角砾，角砾也为次棱角状(张潮，2015)。

在对新城金矿19个断层泥X射线粉晶衍射物相鉴定，其断层泥成分归为以下4组：① 花岗质岩石残留矿物：为花岗质岩石中石英和少量各种长石类矿物。② 热液蚀变黏土矿物：主要是花岗质岩石中长石、云母类矿物热液蚀变形成的伊利石、蒙脱石、高岭石，可能也有部分石英为热液蚀变过程中析出。③ 热液带入矿物：主要是各种碳酸盐矿物和硫化物，包括白云石、方解石、黄铁矿等，部分石英也可能属于热液带入矿物。④ 次生风化及其他矿物：包括绿泥石等以及不确定杂质等(张潮，2015)。

2018年在莱州吴一村勘查区完成深度3266.06 m的科研深钻ZK01孔也见有焦家断裂主断裂面断层泥,孔深2801.34～2801.58 m处为第一层断层泥，为次级断裂；孔深2854.59～2854.69 m处是主断裂面，厚度10 cm，呈黑色—浅绿色，深黑色断层泥和浅绿色断层泥分别厚5 cm，呈疏松破碎状,断层泥在科研深钻ZK01深孔中也稳定出现，说明焦家断裂主断裂面断层泥具有相当稳定的“层位”；焦家金矿带深部有两处断层泥发育，主要为成矿后的断层活动形成，成矿期的主裂面可能已被矿化作用掩盖(于学峰等，2019)。

金矿形成之后，断裂系统发生了正断层性质的构造活动，使矿体抬升、剥蚀，同时形成未固结的断层泥，空间上与碎裂岩紧紧伴随，十分醒目，常被称为主裂面。该主裂面有时将矿体分隔或错断(李厚民等，2002)。因此尽管前人有黑色断层泥的测年131.1～123.5 Ma数据,但这并不代表黑色断层泥就形成于131.1～123.5 Ma间，确切的是黑色断层泥中的测年矿物形成于131.1～123.5 Ma间；且即使黑色断层泥能形成于131.1～123.5 Ma之间，但后期的断裂继承性活动则使其被完好保留至今是难以令人理解的，因此黑色断层泥本身是否参与金成矿，值得进一步探讨。

前人对焦家断裂带内断层泥的测试及研究表明，焦家主断裂具有成矿后活动的特点，而成矿后焦家断裂活动对先期形成的金矿体造成了破坏错动这是毫无疑问的。

4.3 成矿后焦家断裂对金矿体的破坏

成矿后焦家断裂表现为对金矿体的破坏及错动，从新城矿区175线剖面图(图3)及Ⅰ、Ⅴ号矿体不同中段矿体与焦家断裂关系平面组合图来看(图4)，焦家断裂截切了新城金矿的Ⅰ号矿体，表现为矿体紧邻焦家断裂主断裂面，而过了主断裂面(断层泥)，金矿体则消失；图5 焦家金矿中的112剖面，其中的Ⅰ号矿体，也与新城金矿的特点一致，说明成矿后焦家断裂破坏了原有矿体的连续性，其上、下盘的矿体则由于错动距离大，剖面图上则出现上盘金矿体“缺失”的状况，是成矿后断裂活动的特征之一。体现出金矿体被成矿后焦家断裂活动破坏的特点。

图 3 胶东新城金矿175线地质剖面简图(据崔秋波等❷修改)Fig. 3 Simplified section of the exploration line175 in Xincheng gold deposit， eastern Shandong (Modified from Cui Qiubo et al.❷)〗)

2018年焦家断裂深部勘查钻孔(ZK01孔)在莱州吴一村勘查区完成，该孔孔深3266.06 m，2854.59～2854.69 m处为焦家断裂主断裂面，其上盘紧靠断层泥(2849.39～2854.59 m处)，为编号Ⅰ-6黄铁绢英岩化碎裂岩型的金矿体，(Ⅰ-6金矿体，视厚度5.2 m，金平均品位1.37×10-6)(于学峰等，2019)，而断层泥下，则无金矿体，且断层泥呈疏松破碎状，深部金矿体在焦家断裂主断裂面(断层泥)处的“突然截止”现象，与浅部矿体被焦家断裂破坏、错断极为一致，断层泥作为焦家断裂明显成矿期后断裂活动的特征之一，使得原有完整金矿体被错断为上、下盘分开的现状，表现出成矿期后焦家断裂对原有上下盘金矿体完整一体性的破坏作用(图5)。

图5深钻揭示的焦家断裂蚀变带剖面图(CD剖面)(左)(引自于学峰等，2019)及焦家金矿床112号勘探线剖面图(引自宋国政等，2017)(右)Fig. 5 Section of Jiaojia altered Fault Belt revealed by deep drilling (CD Profile) (Modified from Yu Xuefeng et al., 2019&) and 112 Section of Jiaojia Gold Deposit (Modified from Song Guozheng et al., 2017&)Q—第四系;Ar3J—新太古界胶东岩群斜长角闪岩、黑云二长变粒岩、黑云角闪变粒岩; Ar3γδοQ—新太古界栖霞序列新庄单元英云闪长质片麻岩; Ar3υM—新太古界马连庄序列栾家寨单元变辉长岩; J3ηγ—晚侏罗世玲珑序列黑云二长花岗岩; SγJH—黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩; γSJH+SγJ—黄铁绢英岩化碎裂花岗岩及绢英岩化花岗质碎裂岩; SνJ—绢英岩化斜长角闪岩质碎裂岩; SJ—绢英岩化碎裂岩; SJH—黄铁绢英岩化碎裂岩; γSJH—黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩; γJH—黄铁绢英岩化花岗岩; νJ—绢英岩化斜长角闪岩; γJ—绢英岩化花岗岩;Q—Quaternary; Ar3J—Neoarchean Jiaodong group amphibolite,biotite monzogranulite,biotite amphibole ranulitite; Ar3γδοQ—Neoarchean Qixia series Xinzhuang unit tonalitic gneiss; Ar3υM—Neoarchean malianzhuang series metagabbro ( amphibolite)；J3ηγ—Late Jurassic Linglong series hiotite monzonitic granite; SγJH—beresitization granitic cataclasite; γSJH+SγJ—beresitization broken granite and phyllic granitic cataclasite; SνJ—phyllic amphibolite cataclasite; SJ—phyllic cataclasite; SJH—beresitization broken granite; γSJH—beresitization broken Granite; γJH—beresitization granite; νJ—phyllic amphibolite; γJ—phyllic granite

焦家金矿Ⅰ号矿体112剖面图与焦家金矿深部钻孔剖面图(图5)的联合分析可以看出，以焦家断裂主断裂面(断层泥)为界，焦家断裂主断裂面浅部出现下盘的金矿、深部则出现上盘金矿，是成矿后焦家断裂正断层效应的显示，导致其下盘中的金矿相对抬升至近地表处；而其上盘的金矿体则被错动到埋深更深。

柳振江等(2010)通过磷灰石裂变径迹热年代学测试获得玲珑花岗岩距今110 Ma以来的隆升演化历史，结果显示岩体剥蚀速率平均为30.3± 4.4 mm/ka, 根据剥蚀速度计算玲珑花岗岩剥蚀量仅为2.0～ 4.2 km(柳振江等，2010)。但从其文中附图可看出焦家断裂及三山岛断裂的共同的上盘，与焦家断裂带下盘的剥蚀速率是不一样的，其上盘的剥蚀速率为18～24 mm/ka；而焦家断裂下盘(大尹格庄及夏甸金矿西部)的剥蚀速率为33～36 mm/ka；从其110 Ma年以来剥蚀情况图来看，焦家断裂上、下盘的差异抬升约为1.0～1.98 km。新城金矿床(焦家断裂下盘)自～113～99 Ma以来剥蚀量约 5±1 km；自成矿(～120 Ma)以来剥蚀量约 6±1 km，其中自～113～99 Ma至 15±3 Ma 剥蚀和冷却速率分别为 50±14 m/Ma 和 2.0±0.9 ℃/Ma；15±3 Ma 至今剥蚀和冷却速率分别为93±38 m/Ma 和 3.3±1.3 ℃/Ma(张良，2016)。

锆石裂变径迹和(U—Th)/He 与磷灰石裂变径迹数据结果显示，胶西北区大致分别于早白垩中晚期、早白垩世晚期至晚白垩世和古近纪冷却至 240±50 ℃、193～175 ℃ 和 125～60 ℃。其中早白垩世晚期—晚白垩世早期，主断裂下盘隆升和剥蚀相对较快。主控矿断层活动等导致了其上下盘差异化的冷却、隆升和剥蚀，但玲珑拆离断层和焦家断裂所夹持的地块总体隆升和剥蚀差异不大。根据矿物对法评估的成矿后总体剥蚀量为 3～7 km(张良，2016)。

上述来自热力学演化的数据及结论，区域上其时间节点基本为从120 Ma开始，因此可以视为金已经成矿之后的抬升及剥蚀，而具体到焦家断裂带上的新城金矿而言，从张良(2016)的研究成果来看，因其采样位置均取自焦家断裂带下盘的原因，应是特指下盘金矿的抬升。而焦家断裂带上、下盘的差异抬升距离，从柳振江等(2010)图件中的数据进而的推断，从其110 Ma年以来剥蚀来看，焦家断裂上、下盘的差异垂直抬升为1.0～1.98 km之间。来自热力学演化的数据也表明，焦家断裂上、下盘发生具有正断层性质的差异抬升，差异垂直抬升距离为1.0～1.98 km之间，而这也必然也是已经成矿的金矿体的上、下盘的差异垂直抬升距离。

5 焦家断裂成矿期上、下盘金矿成矿时空的统一性

前人对“焦家式金矿”成矿模式作了较多的总结，其中之一可概括归纳为成矿期成矿热液受断层泥的隔档，金矿主要赋存于断裂面(断层泥)下盘的这一认识，随着焦家断裂带深部上盘金矿的发现，进而产生了焦家断裂成矿期上、下盘金矿成矿是否具有统一时空性的问题探讨。

以莱州吴一村勘查区完成深度3266.06 m的科研深钻ZK01孔中所见的上盘金矿资料为讨论对象，其矿石类型为黄铁绢英岩化碎裂状花岗岩型、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩型、黄铁绢英岩化碎裂岩(碎斑、碎粒、碎粉岩)型，总体可归为黄铁绢英岩化碎裂状花岗岩型；矿石矿物组成方面，深部矿石中所见矿物可分为3类：① 原岩残留矿物：主要是斜长石、钾长石、石英、黑云母；② 蚀变非金属矿物：包括绢云母、微粒石英、钾长石、碳酸盐矿物、绿泥石、高岭石等；③ 金属矿物：黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、磁黄铁矿、自然金、银金矿、局部见碲铋矿、辉碲铋矿及自然铋等。其中黄铁矿是主要载金矿物，其次为黄铜矿和方铅矿；围岩蚀变类型有钾化、硅化、黄铁矿化、绢云岩化、黄铁绢英岩化、绿泥石化、碳酸盐化等蚀变类型(于学峰等，2019)。上述矿石类型、矿石矿物、围岩蚀变类型、成矿阶段的划分等与浅部下盘金矿完全相同，二者具有一期成矿统一性的“亲缘”特征，尽管焦家断裂带深部上盘金矿还没有确切的定年测试成果发表来进行二者的验证，但形成的金矿体及各方面特征应是较一致的，初步判断焦家断裂成矿期上、下盘金矿成矿不应当是两期成矿的产物，而是同一期成矿的产物。同时焦家断裂上、下盘金矿体都有紧靠断层泥的特征，金矿体有明显被焦家断裂成矿期后断层错断的特征，将这种成矿后正断层效应消除之后，则成矿期时焦家断裂上、下盘金矿体都处于统一的空间内。

现今焦家式金矿的分布状况只是受成矿期及成矿后焦家断裂的共同影响造成焦家断裂面(断层泥)下盘金矿抬升至地表处，上盘金矿相对下降，埋深加大，形成了空间上焦家断裂上、下盘金矿空间分离的现状。但焦家断裂上、下盘金矿在成矿时具有统一空间，二者并非分离。只是由于成矿后上、下盘金矿被相对错动的距离较大，使得上、下盘金矿在空间上的连续性被破坏。

6 焦家断裂上盘金矿找矿预测探讨

基于本文对成矿期后焦家断裂活动的分析，认为焦家断裂上、下盘金矿成矿时具有时间、空间统一性特点，现今的矿体分布状况，是成矿期后焦家断裂对原有矿体造成了错断及破坏的改动结果。尤其是其二者成矿时空间统一性的认识，对于焦家断裂深部上、下盘的金矿找矿预测有着更重要的现实意义。

(1)对于焦家断裂深部上盘的金矿预测，必然存在有浅部下盘金矿被错断的部分，莱州吴一村勘查区钻孔ZK01，该孔孔深2854.59～2854.69 m处是主断裂面(断层泥)，其上紧靠断层泥2849.39～2854.59 m处，编号为Ⅰ-6黄铁绢英岩化碎裂岩型的金矿体就属于这种情况。而其上盘这类金矿体的大小受成矿后焦家断裂对原有“完整金矿体”的具体错动情况而定。

(2) 前人在总结焦家金矿浅部矿化时，认为金矿体的形成和空间分布受断裂流体输导系统的控制,流体总体沿焦家主断裂从南西方向向上和侧向运移(郭涛等，2008)。按照流体成矿沿成矿期焦家断裂运移的特点，假设成矿期成矿流体通道与现今焦家主断裂面一致，对焦家断裂深部上盘金矿成矿预测时，应意识到焦家断裂深部上盘也发育有与浅部下盘金矿完全一致的金矿围岩蚀变类型及相似的分带，而这也意味着在焦家断裂深部上盘赋存焦家式金矿的可能性也会极大。现今焦家断裂内出露于地表的马塘金矿Ⅱ-1金矿体(金资源量100t)就位于焦家断裂主断裂面(断层泥)之上(刘玉琪，1995；高书剑等，2010)，说明焦家断裂上盘浅部就有大金矿赋存的现状，其焦家断裂深部上盘不仅仅有被错断的金矿体部分，也具有赋存大金矿的可能性。 如果以金矿资源量为参考指标，设想成矿后焦家断裂对原有完整金矿体的二分之一处错断，其上下盘各自具有原有矿体一半的金资源量，则以下盘金矿资源量为参考，其现今上盘深部也应该有相对应的另一半的金矿资源量，则其潜力也非常巨大，以上焦家断裂上盘深部金矿资源量估算仅供阅者参考。

(3) 本文也在此初步探讨一下焦家断裂深部下盘金矿的找矿预测问题，从莱州吴一村勘查区ZK01钻孔位置及钻孔资料显示，在2416.29～3234.16 m成功控制焦家金矿带，其蚀变带厚度达817.87 m；该孔孔深2854.59～2854.69 m处是主断裂面(断层泥)，该孔内金矿(化)体仅位于主断裂面之上，主断裂面(断层泥)之下2854.69～3234.16 m主要为黄铁绢英岩化碎裂状二长花岗岩夹黄铁绢英岩化花岗质碎斑岩、黄铁绢英岩化花岗质碎斑岩、弱黄铁绢英岩化碎裂状黑云二长花岗岩等，几乎不再有矿化；3234.16～3266.06 m为钾化黑云母二长花岗岩(于学峰等，2019)，基于本文对成矿后焦家断裂对矿体改造的认识，作者初步认为焦家断裂深部下盘发现金矿可能性变小，其原因之一是下盘深部金矿已经被错至近地表；其二是深部焦家金矿带其蚀变带厚度达817.87 m(吴一村勘查区ZK01钻孔资料)明显比浅部下盘金矿围岩蚀变带要宽，结合三山岛西岭矿区ZK96-5及ZK01钻孔位置分析，其原因有可能是ZK01钻孔见矿位置靠近铲式断裂深部后的根部，有接近深部成矿热液流体上升通道处的特征，而成矿热液流体上升通道处主要是导矿构造，其温压条件并不是沉淀成矿的最佳场所。

7 结论及认识

(1)焦家断裂带中的上、下盘蚀变岩型(焦家式)金矿具有统一的时空属性，空间上，焦家断裂带中的上、下盘蚀变岩型(焦家式)金矿统一形成于深度3～9 km之间的成矿期焦家断裂带中；成矿时间为117～121 Ma。

(2)经分析，现今焦家断裂深部新发现的上盘金矿(化)体应为下盘金矿(化)体被错断的部分。成矿期及成矿后焦家断裂两次断裂活动的联合正断层效应结果，导致现今地表蚀变岩型(焦家式)金矿赋存于成矿后焦家断裂下盘，焦家断裂带中统一空间形成的上盘蚀变岩型(焦家式)金矿则相对上盘埋深加大；从现有较少深孔勘查成果资料分析，二者垂直高差错距可达2.1 km。

(3)白色断层泥为成矿后的产物，而黑色断层泥则有可能不是成矿期就存在的产物，对发育于焦家断裂中的断层泥参与了成矿期金矿化成矿过程，有待于进一步探讨。

(4) 从现有深孔勘查成果资料分析，受成矿后焦家断裂的正断层效应影响，焦家断裂深部上盘中必然存在有完整金矿体被错断的的部分；现有上盘深部金矿体初始见矿标高约为-2100 m；推断在焦家断裂上盘标高-2100 m以深的部分区段存在金矿体。

8 存在问题

本文在综述焦家断裂带蚀变岩型(焦家式)金矿上、下盘找矿认识时，断裂构造性质及断距主要是依据上、下盘地层、岩体、金矿体被成矿后断裂错动的 “结果现状”分析恢复得来的，本文中，图5中吴一村勘查区的钻孔ZK01内焦家断裂主断裂面上盘内的Ⅰ-6号金矿体与焦家金矿内焦家断裂主断裂面下盘的Ⅰ号金矿体也并不绝对确定是一个矿体，因为成矿后焦家断裂带也具有水平方向的错动，但可作为上盘金矿见矿的标高参考，而具体垂向及水平方向的错动距离的这一问题，有待后续构造学方面研究加以论证。

其次，笔者等也注意到蚀变岩型(焦家式)金矿围岩蚀变分带中，钾化为位于最外带，但钾化带的温度却是最高的，比靠近断裂面处黄铁绢云岩化的形成温度明显要高，与金成矿温度自中心向外，由高到低的正常模式不同，然而从焦家金矿112剖面图分析来看，钾化带仅分布于玲珑花岗岩中，而没有分布于前寒武系斜长角闪岩中；但与金矿密切相关的绢云岩化却分布于前寒武系斜长角闪岩中，并形成绢英岩化斜长角闪岩及绢英岩化斜长角闪岩质碎裂岩，说明本区钾化与花岗岩有更密切的内在关系，而与金成矿关系不大，应归属于成矿前期的蚀变，是否将其划归为金矿的直接围岩蚀变之一？本文在此将其作为问题提出，仅供审阅者参阅。

致谢：首先对在山东新城金矿一起相处过的矿山领导及地质同仁表示谢忱！本文成文之前，得到过中国地质科学院矿产资源研究所裴荣富院士对本文核心思路的肯定！两位审稿专家对文章提出了很好的修改建议，特表谢忱！在此对促成疫情期间给予联系的王浩琳女士特表谢忱！本人曾与中国地质科学院地质力学研究所施炜研究员，刘建民研究员，中国地质科学院刘刚博士一起进行过有益的讨论，特表谢忱！

注 释/Notes

❶ 温桂军,周明岭,徐韶辉,迟义宾,荆永渠,袁文花,魏绪峰,高书剑,于舰慧,王和立. 2008.山东省胶西北金矿集中区金矿资源潜力调查及深部远景预测研究报告.报告完成单位: 山东省第六地质矿产勘查院; 现资料保存单位: 全国地质资料馆.

❷ 崔秋波,兆和,黄自旭. 2016. 山东省莱州市新城金矿资源储量核实报告.报告完成单位:山东正元地质资源勘查有限责任公司; 现资料保存单位:山东黄金矿业股份有限公司.