招远黄埠岭金矿地质地球化学与找矿靶区优选.pdf

中南大学 硕士学位论文 招远黄埠岭金矿地质地球化学与找矿靶区优选 姓名梁恩云 申请学位级别硕士 专业矿产普查与勘探 指导教师杨斌 20070509 摘要 本论文运用成矿系统的理论和方法，对招远黄埠岭金矿控矿构造、元 素和流体地球化学、构造地球化学进行了研究，分析了灵北断裂带成矿规 律，并在最佳指示元素分析的基础上对黄埠岭测区进行了找矿靶区预测。 1 、根据矿体旁侧小角度斜交剪节理与矿体锐夹角指向，判断控矿断 裂为左行性质；通过节理的分类统计，提出成矿期构造应力为S W 二N E 挤 压，含矿断裂形成的最大主压应力o l 方向3 0 0 2 4 2 0 ；矿体侧伏受成矿期 构造应力场和断裂的交汇线制约。 2 、红化、黄铁绢英岩化蚀变岩中T i 0 2 、A 1 2 0 3 、F e O 、M n O 含量较 新鲜花岗岩普遍降低，C 0 2 和H 2 0 含量则明显高于新鲜花岗岩；从红化 到黄铁绢英岩化，Z R E E 、Y C e ／E Y 、8 E u 值都呈降低趋势；A u 、A g 、B i 、 C u 、P b 、Z n 等元素在蚀变矿化过程中发生了明显的活化迁移，其中A u 、 A g 、B i 与K 2 0 、F e 2 0 3 呈明显的的正相关性。 3 、提出了胶东矿集区热液对流成矿系统和黄埠岭金矿成矿模式。燕 山期壳一幔作用背景下流体的大规模对流与硫和碳的循环是黄埠岭金矿成 矿的关键，玲珑花岗岩在水岩反应过程中提供了金的来源，海水的充分补 给是成矿的另一重要因素。 4 、通过黄埠岭测区2 0 0 m X5 0 m 构造地球化学测量和多元统计分析， 提出测区最佳近矿成矿指示元素组合为A u - A g - B i ．C u ，矿体旁侧及外围成 矿指示元素组合为A s ．S b ．H g - P b 。元素异常斜交参考因子得分Y i ，2 、 Y i ，3 、Y i ，9 和Y i ，1 2 可作为黄埠岭测区找矿评价的综合性 化探异常指标。根据构造地球化学异常规模、强度、元素组合并结合成矿 地质条件，在黄埠岭及矿区外围圈定找矿靶区9 处。 关键词构造地球化学，元素地球化学，控矿构造，成矿预测，黄埠 岭金矿 A B S T R A C T T h e O r e - c o n t r o l l i n gs t r u c t u r e s ，e l e m e n t a n df l u i d g e o c h e I I l i s t r y , t e c t o n o - g e o c h e m i s t r yo fH u a n g b u l i n gg o l dd e p o s i tw e r es t u d i e da c c o r d i n gt o t h et h e o r ya n dm e t h o do fm e t a l l o g e n i cs y s t e m ．T h em e t a l l o g e n i cr e g u l a r i t i e s o f L i n g b e if a u l tz o n ew e r ea n a l y z e d ．P r o s p e c t i n gt a r g e t sw e r ep r e d i c t e do n t h e b a s eo f o p t i m a li n d i c a t o re l e m e n t sa n a l y s i s ． 。 1 ．T h eo r e - c o n t r o l l i n gf a u l t sw e r el a e v o g y r a t ea c c o r d i n gt od i r e c t i o no f s h a r pi n c l i n a t i o nb e t w e e ns m a l la n g l eh e t e r o t r o p i cs h e a rj o i n t sa n do r e b o d i e s ． T h es t r e s sf i e l dd u r i n gm e t a l l o g e n i ce p o c hw a sS W - N Ee x t r u s i o na c c o r d i n gt o c l a s s i f i e ds t a t i s t i co fj o i n t s ．D i r e c t i o no ft h eb i g g e s tp r e s s u r es t r e s sf o r m i n g t h em i n e m g e n e t i cf a u l t sw a s3 0 0Z 4 2 。．T h eo r e b o d i e s ’p i t c h sW e l “ ec o n t r o l l e d b yt h es t r e s sf i e l da n dt h ef a u l t s ’i n t e r s e c t i o nl i n e ． 2 ．C o m p a r e dw i t ht h ef r e s hg r a n i t e ，c o n t e n to fT i 0 2 ，A 1 2 0 s ，F e O ，M n O d e c r e a s ei nt h er e d - a l t e r e dg r a n i t ea n ds e r i c i t i z e dr o c k , b u tc o n t e n to f C 0 2a n d H 2 0 i n c r e a s eo b v i o u s l y ．Z R E E ，Z C e ／∑Ya n dL a ／S mr a t i od e c r e a s e df r o m r e d a l t e r e dt os e r i c i t i z a t i o n ．A u ，A g ，B i ，C u , P b ，Z nm o v e do b v i o u s l yi n a l t e r a t i o na n dm i n e r a l i z a t i o n ．C o n t e n to f 觚A ＆B ih a dp o s i t i v ec o r r e l a t i o n 砸t 1 1K 2 0 ，F e 2 0 3i nt h er o c ks a m p l e s ． 3 ．H y d r o t h e r m a l c o n v e c t i o n m e t a l l o g e n i cs y s t e m o f J i a o d o n g m i n e r a l i z a t i o n c o n c e n t r a t e dr e g i o na n dm e t a l l o g e n e t i cm o d e lo fH u a n g b u l i n g g o l dd e p o s i tw e r ep r o p o s e d ．T h ek e yo fm i n e r a l i z a t i o ni nH u a n g b u l i n gw e r e l a r g e - s c a l ec o n v e c t i o no fo r e - f o r m i n gf l u i d sa n dc i r c u l a t i o no fs u l f i J ra n d c a r b o ni nt h eb a c k g r o u n do fc r u s t - m a n t l ei n t e m c t i o ni n Y a n s h a n i a n ．L i n g l o n g g r a n i t eo f f e r e dA ue l e m e n td u r i n gw a t e r - r o c kr e a c t i o n ．T h es e aw a t e r ’sp l e n t y s u p p l yW a s a n o t h e ri m p o r t a n tf a c t o ro f m i n e r a l i z a t i o n ． 4 ． A c c o r d i n g t o2 0 0 m x 5 0 m t e c t o n o - g e o c h e m i s t r ys u r v e y i n H u a n g b u l i n g - Q i l i s h a na r e aa n dm u l t i a n a l y s i so fd a t a , t h eo p t i m a li n d i c a t o r e l e m e n t sa s s o c i a t i o nn e a ro r e b o d i e sW a sA u ．A g - B i C u , a n dA s S b H g - P b a s s o c i a t i o na b n o r m i t ya p p e a r e di no r e b o d i e s ’p e r i p h e r y ．O b l i q u er e f e r e n c e f a c t o rs c o r e so fe l e m e n ta n o m a l y - Y i ，2 ，Y i ，3 ，Y i ，9 a n dY i ，1 2 c a l lb e r e g a r d e da sc o m p r e h e n s i v ei n d e xo fg e o c h e m i c a le x p l o r a t i o n ．9p r o s p e c t i n g t a r g e t sp o s i t i o n sw e r ed e t e r m i n e db yt e t o n o g e o c h e m i s t r ya n o m a l y ’Ss c a l e ， i n t e n s i t y ，e l e m e n ta s s o c i a t i o na n dg e l o g i cs e t t i n gi nH u a n g b u l i n gs u r v e y a r e a ． K E YW O R D S t e c t o n o g e o c h e m i s t r y , e l e m e n t g e o c h e m i s t r y , Ⅱ o r e c o n t r o l l i n gc o n s t r u c t u r e ，m e t a l l o g e n i cp r o g n o s i s ，H u a n g b u l i n gg o l d d e p o s i t I I I 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南 大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本 研究所作的贡献均已在在论文中作了明确的说明。 作者签名二牡吼毕年』口≠日 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权 保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全 部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文；学校可根 据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。 作者签名礁云导师签名笪丝 凼日期。丝旺月上日 中南大学硕士学位论文 前言 0 ．1 引言 前言 黄埠岭金矿床位于招远市灵北断裂带S W 端，是蚕庄金矿的主要采区之一。该矿 经过2 0 多年的开采，探明的后备资源量已满足不了矿山持续生产的要求，急需探明 新的隐伏矿体，以缓解矿山资源危机。 本论文结合山东招金集团博士后科研课题“招远市灵北断裂带黄埠岭一七厘山段 隐伏矿体定位预测研究”选题。研究目标是通过控矿构造、元素和流体地球化学、构 造地球化学分析，查明成矿规律，建立成矿系统模型，并在最佳指示元素分析基础上 优选找矿靶区。 0 ．2 研究现状与水平 0 ．2 ．1 研究区前人的主要工作 灵北断裂成矿带以灵山沟金矿研究程度最高，黄埠岭金矿研究程度相对较低。 灵北断裂既导矿又容矿，其构造控矿样式有“绳结”和。结环”状两种l l J 。 灵山沟金矿属中温热液蚀变岩型金矿床[ 2 1 ，它的形成不仅与构造一岩浆活动有关， 同时还与胶东群古老变质岩地层紧密相联，区域变质作用使胶东群含A u 丰度值提高。 灵山沟金矿床的地球化学及原生晕特征【3 】A u 、A g 的富集部位基本一致，A s 、s b 富 集于A u 浓集中心的头部及前缘，C u 、P b 、Z n 强异常出现部位偏于A u 浓集中心稍偏 上，B i 、M o 、C o 、M n 强异常分布于A u 浓集中心下部及尾部。 在灵北断裂带上，黄埠岭和灵山沟主体矿脉中的矿体都向N E 侧伏【4 J 。北截矿区 2 号脉侧伏特征为上盘矿体向S W 侧伏，下盘矿体向N W 侧伏【5 】。在灵山沟5 号脉 N E 侧伏的基础上，多因素“入”字型成矿模式协7 l 的观点比较盛行。 黄埠岭金矿床1 0 号脉原生晕地球化学特征元素组合为A u 、A g 、P b ，Z n 、A s 、 B i ，原生晕样品斜交因子模型由A u 、A g 、P b 、C o 、B i 代表主成矿元素组合，由z n 、 C o 、N i 代表尾晕组合，由A s 、S b 代表头晕场组合，H g 代表了远程头晕阎。 在黄埠岭金矿找矿勘探方面，1 9 6 3 年和1 9 7 3 年山东省地质六队两次进行了地质 普查工作，圈出1 4 条矿化蚀变带1 9 6 7 年至1 9 7 9 年山东省冶金地质勘探公司第三勘 探队，对该区进行了地质物化探普查找矿和评价工作，获得黄金1 9 7 6k g ；1 9 8 1 年招 远黄金地质队在前人工作的基础上，对该地区1 0 号脉东段进行了地质普查探矿工作， 获黄金2 1 1 ．7 8 k g ；1 9 9 4 年和1 9 9 8 年武警黄金地质研究所两次对该区进行地质和物化 探找矿，并提交研究报告。 近年来，黄埠岭矿区虽开展过综合物化探找矿和矿体定位预测研究，但找矿效果 中南大学硕士学位论文前言 不甚理想，纠其原因有二①有关黄埠岭金矿的成矿分析 对成矿过程、成矿环境、 控矿条件、矿化信息及矿化时空结构特征的系统解析 不够深入，缺乏创新，尤其在 构造地质学研究方面，对控矿构造性质、矿体侧伏规律及7 号矿体深部反倾现象未做 过深入系统的研究②在探矿技术上，虽然采用过C S A M T 、激电、高磁等多静物探 手段，但物探数据普遍具有多解性，往往难以准确区分金矿体与含矿较差的硫化物富 集体 如黄铁绢英岩化蚀变岩 和含水破碎带。化探方面，地表次生晕测量是在上个 世纪7 0 年代开展的，测量范围 面积0 ．8 5 k i n 2 、测试元素和精度均难以满足现黄埠 岭一七厘山勘查登记区隐伏矿体定位预测的需要。原生晕测量仅限于黄埠岭矿区局部 坑道和七厘山矿区地表O ．8 8 k i n 2 的小范围，所反映的信息量明显受到空间局限。 O ．2 ．2 国内外同类研究概况及趋势 l 、构造地质学方面 不同学者对胶东地区中生代构造的性质、演化及运动方向的认识分歧较大。 主要观点有胶东西北部地区成矿期构造主压应力方位为N W - S Et 9 j ；郯庐断裂 的次级断裂为胶东金矿的控矿构造、导矿构造，晚燕山期区域右行走滑断裂活动产生 的浅部张剪裂隙为容矿构造【1 0 1 ；胶东地区N E - N N E 向控矿断裂带的形成、演化与燕山 期造山运动有密切关系，并与郯庐断裂强烈左行走滑、区域构造应力场强烈引张的地 质背景有关[ 1 1 - 1 3 1 ；招平断裂及其毗邻地区经历了构造作用性质不同的两大变形期，其 一为右旋逆冲性质，其二为左旋逆断性质【1 4 】；招莱地区控矿断裂的演化分为4 期S N 挤压、N W - S E 挤压、N W - S E N W W - S E E 拉伸、N N W - S S E 和N E E ．S W W 挤压I I 5 I 。 矿体侧伏及构造制约机制问题【l “ 7 1 ，是胶东金矿构造研究和成矿预测所涉及的主 要地质问题之一。胶东地区脉状金矿体侧伏规律走向为N E 或N N E ，压扭性断裂 N w 倾时所控矿体S W 侧伏，S E 向倾时所控矿体h i E 侧伏，张扭性或张性控矿断裂反 之【堋。矿体的侧伏受断裂构造两盘相对运动过程中产生的启张空间的侧伏制约，其一 般规律为正断层上盘相对左行滑落或逆断层上盘相对右行逆冲对，矿体向左侧伏；正 断层上盘相对右行滑落或逆断层上盘相对左行逆冲时，矿体则向右侧伏【1 9 2 0 l 。 2 、成矿流体方面 在现代成矿理论中，有以下两种观点金来源于原始金含量高的花岗岩阱2 2 1 ，另 一种认为金来源于金含量高的地层瞄l 。关于胶东金矿成矿流体的性质有多种不同的观 点，代表性的观点有 1 幔源流体[ 2 4 - 2 “ q ，主要证据有①招平深大断裂带为幔源流体加入成矿提供 了通道；②金矿脉与中基性脉岩相伴产出；③硫、氢、氧、碳等同位素和流体包裹体 显示含金流体主要来自幔涮”J 。 2 岩浆水【2 9 】。成矿流体的H 、O 同位素表明金矿的初始流体以岩浆水为主， 2 中南大学硕士学位论文 前言 导源于玲珑及昆嵛山花岗岩的重熔作用在以岩浆水为主的金矿床中，在成矿的中、 晚期有天水加入，组成了岩浆水一天水的复合或混合成矿序列。 3 大气降水。焦家式金矿成矿流体是中生代大气降水与深部中基性岩之间交 换作用形成的1 3 0 J 。乳山金矿床流体包裹体的N a ／K 值小于l ，而且C C a 2 M 9 2 的 含量较 K 十N a 的高，说明为大气降水成因【3 1 , 3 2 1 。8 3 4 S 、8 D 、8 1 4 C 、6 擂O 的研究得 出玲珑金矿成矿流体从早期到晚期有大气降水的不断加入【3 3 川。 4 地幔、地壳、她表多层次流体循环、混合【3 5 , 3 6 1 。①受深大断裂控制，流体 活动具长期性和多期性；②循环比单一流径的热液更能从岩石中萃取金，且水量不需 更大；③同一深大断裂带上金矿床有多种成因类型，矿质中不同元素是不同深度来源 的混合体；④含金流体应是多层次循环体的产物。 3 、构造地球化学方面 近年来，构造地球化学口M l 】在胶东地区金矿勘探中应用较多。 胶东地区8 个特大型金矿床、9 个大型金矿床、4 个小型金矿床的原生晕分带进 行研究1 3 ] ，表明，地球化学性质活泼和具挥发性的H g 、A s 、S b 、B a 、B 、F 等元素总 是出现在矿体前缘及矿体上部，A g 、C u 、P b 、Z n 等元素总是与A u 共同出现在矿体 中部，而B i 、M o 、M n 、C o 、N i 等元素总是出现在矿体下部及尾晕。单个矿体在空 间上自上而下都有自己的前缘晕 头晕 、近矿晕和尾晕的“正向分带”。由于多期、 多次成矿作用叠加，上一个矿体的尾晕往往叠加了下一个矿体的前缘晕，在空间上出 现“反分带”，反分带是用来预测深部盲矿体的重要依据【4 删。 研究还表明矿体处于不同剥蚀深度时，其元素组合及异常强度往往表现出一定差异， 因此依据元素轴向组合可以判别金矿剥蚀深度【4 5 】。当矿体剥蚀较浅时，以前缘晕或近矿 晕元素A s 、S b 、A u 、A g 、C u 、P b 、Z n 组合为特点，尾晕元素M o 、B i 异常强度低；当 矿体处于中等剥蚀深度时，矿体出露于地表，元素组合齐全，异常范围较大，尾晕元素 M o 、B i 异常强度升高；当矿体剥蚀较深时，大部分矿体被剥蚀掉，尾晕元素M o 、B i 异 常强度很强，前缘晕元素A s 、S b 异常较弱。 如何根据不同矿区具体地质情况和元素组合与分带特点，确定最佳成矿指示元素组 合并判断深部找矿潜力，是目前构造地球化学研究中存在的主要问题1 4 6 ．．4 9 j 。 0 ．3 研究主要内容 论文在广泛收集、整理、分析前人资料的基础上，重点进行了以下几个方面的研 究工作。 l 、通过对地表和坑道内主要控矿构造的宏观和微观分析，恢复成矿期控矿应力 场，查明矿体侧伏规律及制约机制。 2 、通过岩石地球化学、微量元素地球化学、稀土元素地球化学分析，查明元素 中南大学硕士学位论文前言 活化、迁移、富集规律，结合流体包裹体、稳定同位素研究，建立成矿系统和成矿模 式。 3 、通过构造地球化学测量和多元统计分析，确定最佳找矿指示组合，结合成矿 条件和成矿规律的分析，优选找矿靶区。 0 ．4 研究思路及方法 1 、野外地质调研 1 构造地球化学测量，包括黄埠岭及外围测区。 2 根据矿体旁侧派生剪节理，判断控矿断裂性质；通过对节理的分类统计， 对成矿期构造应力场进行剖析。 3 重点对7 。、1 0 8 两条脉进行调查分析，注意矿体与围岩的关系，取几条垂直 于矿体走向的剖面采样进行元素分析。 4 对典型地质现象 断层、蚀变组合、矿脉错动等 进行详尽的编录和地质 点调查。 2 、室内测试 1 构造地球化学样品分析，测试元素包括A u 、A g 、C u 、P b 、z n 、B i 、N i 、 C o 、M o 、S n 、A s 、S b 、H g 、B a 、B 、M n 、V 、T i 、C r 等1 9 个。 2 岩矿鉴定，划分成矿阶段并查明金的赋存状态等。 3 对新鲜花岗岩、红化花岗岩、黄铁绢英岩、煌斑岩、变质岩等进行硅酸盐 全分析、稀土元素地球化学分析、微量元素地球化学分析。 4 K - A r 法同位素年龄测定，测试对象包括新鲜花岗岩和煌斑岩样品。 5 流体包裹体分析，测试对象主要为矿石中的石英、方解石、菱铁矿、黄铁 矿。测试内容包括包裹体类型、均～温度、盐度和成分。 3 、综合研究 ’ 1 用赤平投影网求解地质构造问题。对所测量的节理进行统计。并绘制节理 等密图，分析并恢复构造应力场，测算矿体倾伏、侧伏。 2 矿床地球化学研究，深入剖析成矿条件、成矿规律，建立成矿模式，为隐 含矿化信息的深层次提取和找矿标志的重新厘定提供依据。 3 圈定和解释构造地球化学晕，运用相关分析、聚类分析、因子分析等方法， 并结合本区地质构造情况，对最佳成矿指示元素组合进行筛选，并进行成矿预测靶区 优选。 O ．5 完成工作量 作者自从2 0 0 5 年9 月开始参与“招远市灵北断裂带黄埠岭一七厘山段隐伏矿体 4 中南大学硕士学位论文前言 定位预测研究。课题研究工作，完成具体工作量见表l 。 表1 实际完成工作量一览表 工作内容工作量备注 地表构造地球化学测量 t 3 ．8 k m 2 网度2 0 0 m x S 0 m ，采样9 8 4 件 井下构造地球化学样品分析 6 6 件 节理统计4 5 8 条 岩矿鉴定_ 5 6 件 薄片3 0 ，光片2 0 ，显微照相7 6 张 花岗岩2 件，蚀变岩6 件，煌斑岩 硅酸盐全分析 1 2 件 2 件。变质岩2 件 稀土元素分析 1 2 件同上 电子探针分析4 件测试对象为辉铝矿、菱铁矿 流体包裹体均一温度、盐度测试1 2 件 石英6 件，黄铁矿2 件，方解石4 流体包裹体成分测试1 3 件 件，菱铁矿t 件 钾．氩同位素年龄测试4 件 4 件花岗岩2 件，煌斑岩2 件 0 ．6 主要成果与认识 l 、根据矿体旁侧小角度斜交剪节理与矿体锐夹角指向，判断黄埠岭矿区控矿断 裂为左行性质；通过节理的分类统计，提出黄埠岭矿区成矿期构造应力为S W - N E 挤 压，含矿断裂形成的最大主压应力1 3 “ l 方向为3 0 。么4 2 。；矿体产状受断裂性质制约，而 侧伏则受成矿期构造应力场和断裂的交汇线制约。 2 、通过硅酸盐全分析、稀土元素分析、微量元素分析，认识到红化、黄铁绢英 岩化蚀变岩中n 0 2 、A 1 2 0 3 、F e O 、M _ n O 含量较新鲜花岗岩普遍降低，C Q 和H 2 0 含 量则明显高于新鲜花岗岩；从红化到黄铁绢英岩化，X R E E 、X C e ／Z Y 、8 E u 值都呈降 低趋势；A u 、A g 、B i 的迁移与K 2 0 、F e 2 0 3 呈正相关性。 3 、流体包裹体类型以水溶液一二氧化碳混合型为主，次为水溶液型；包体盐度 6 ．0 3 ～1 0 ．6 2 w t ％N a C l ，均一温度1 3 1 ℃- - 2 9 4 ℃。成矿流体具有酸性硫酸盐型流体特征， 成矿早期流体中相对富含K 、N a 、S 0 4 2 - 、N 0 3 2 - 和C 0 2 、C H 4 和H 2 等组分，成矿晚 期流体中c a 2 则明显增加；蚀变从红化一黄铁绢英岩化一碳酸盐化的演化过程，大致 反映了流体由偏碱性一偏酸性一偏碱性的演化过程。 4 、黄埠岭矿区，古老地幔分异的太古代拉斑玄武岩经区域变质、岩浆重熔，在 燕山期拉张构造作用下，混合岩化边缘的薄弱部位产生大破裂导致深部岩浆上涌，同 5 中南大学硕士学位论文 前言 时拉张作用造成浅层断裂发育，浅表海水渗入参与热液对流系统，通过硫、碳在流体 中不同相态的l 艋界转化，完成成矿物质的活化、迁移、富集及沉淀。 5 、黄埠岭金矿最佳近矿成矿指示元素组合为A u - A g - B i C u ，矿体旁侧及外围成矿 指示元素组合为A s - S b - H g - P b ；根据构造地球化学异常规模、强度、元素组合并结合 成矿地质条件，在黄埠岭及矿区外围圈定找矿靶区9 处。 6 中南大学硕士学位论文 第一章成矿地质背景 第一章成矿地质背景 地理名词“胶东”，始用于战国时期，因地处胶水以东而得名。本文所指胶东则 包括了山东中部沂沭断裂带以东的整个山东半岛地区。沂沭断裂N N E 向，是划分山 东省地质单元的界线，它以西的山东省称为鲁西，构造线主要为N W 向；它以东的山 东省称为胶东，构造线主要为N E - N N E 向 图l - 1 。 胶东地区是中国最重要的金矿集中区之一，在l l O O k m 2 范围内聚集了中国已探明 金储量的1 ／4 以上，也是我国目前唯一的一个世界级金矿矿集区． 1 。1 区域构造 胶东半岛的大地构造归属颇具争议，传统上被视为华北地块 N o r t h C h i n a B l o c k 的一部分。也有。根据构造地层学、古地磁学等证据，将山东半岛北部看成一个独立 地体 即胶北地体 1 5 0 - 5 5 】，是欧亚大陆与太平洋板块自侏罗纪相互作用以来所形成的 移置体，这一独立大地构造块体之西界为郯一庐断裂，五莲一荣城断裂构成其南部边 界。 1 ．1 ．1 基底构造 胶东群地层形成后，受到了与阜平运动 2 5 0 0 ～2 2 0 0 M a 、五台运动 2 2 0 0 - , 2 0 0 0 M a 及吕梁运动 2 0 0 0 M a 相当长期的S N 向挤压，形成了E W 向的基底构造。基底构 图1 ．1 胶东地区断裂构造与金矿床分布图 1 ．特大型金矿床；2 ．大型金矿床；3 ．中小型金矿床；4 ．断裂构造 7 中南大学硕士学位论文 第一章成矿地质背景 造形成之后，晚元古代有继承性活动，中生代活动强烈，与金矿成矿关系密切。胶东 主要有四条E W 向构造带三山岛一玲珑一牟平构造带、莱州一栖霞一旺疃构造带、 南墅一莱阳一泽头构造带及莱西一乳山构造带。 栖霞复背斜是胶东最著名的近东西向基底构造，其经历了长期复杂的演变历史。 总体呈E W 向弧形展布，背斜的主轴西自莱州朱马，经招远道头，往东至栖霞唐家泊、 牟平鹊山、高陵一带。褶皱轴面表现了波状弯曲的特点，总的产状南翼倾向S ，倾角 较缓；北翼倾向N ，倾角较陡。由于后期构造的切割和岩浆侵入活动的破坏，完整性 和连续性受到了影响。复背斜的核部由胶东群组成，两翼发育有元古宇粉子山群和震 旦系蓬莱群，其分布及构造方向与褶皱轴向大体一致，轴部为紧密的线型复式褶皱， 向两翼变为一系列开阔的复式褶皱。复背斜的两翼广泛发育剪切带构造，剪切带一般 长十几千米，宽1 0 ～3 0 0 m ，走向近E W ，倾向S 或N ，倾角大于6 0 0 ，呈压性一压扭 性特征，控制了区域岩体和金矿的空间分布。如齐山一大尹格庄断裂，与招平断裂交 汇部位控制了大尹格庄金矿，黑虎山断裂与招平断裂交汇部位控制了夏甸和山后金 矿，皮家园断裂与招平断裂交汇部位控制了南墅和旧店金矿。 基底构造与金矿关系密切，主要表现在①金矿主要赋存在N E 向断裂与近东西 向基底构造的交会处，N E 向断裂形成时，迁就、复合了基底断裂，在N E 向含矿断 裂与基底构造的交会处，形成构造的扩容区，出现应力的梯度带，使含矿物质容易在 此沉淀、聚集、成矿。②基底构造中的韧性剪切带，形成于地壳深处，成矿时可以作 为含金流体的运移通道。③基底构造在中生代活动时，充填了近东西向的含金矿脉而 直接成矿。 1 ．1 ．2 成矿期构造 胶东地区与成矿有关的断裂构造总体表现为N N E - N E 向，以N N E 向为主。最大 的N N E 向构造带是郯庐断裂带，它把山东划分为鲁西地块和鲁东地块。郯庐断裂带 是一条多次活动、深切下地壳至上地幔的岩石圈断裂1 5 6 】，中生代是其主活动期，并具 有巨大的左行平移，它控制了中国东部主要金矿集中区分布，金矿床产出受其二级或 三级构造控制。 胶东地区广泛分布的次级N N E 向构造，是区内最主要的导矿和容矿构造，它对 金矿形成与空间分布起着重要的控制作用 图1 ．1 。胶西北最主要的N N E 向构造带 有三山岛断裂、焦家断裂带和招平断裂带。 三山岛断裂见于莱州市三山岛，两端延入渤海，走向4 0 。，倾向s E ，倾角3 5 - - - 4 0 0 ， 断裂宽2 0 ～2 0 0 m ，发育在玲珑岩体与胶东群接触带，具有强烈的硅化、绢云母化，金 矿体赋存在断裂下盘断层泥之下的碎裂岩中。该断裂赋存三山岛、仓上、新立3 个特 大型、大型金矿床，黄金资源／储量约2 0 0 t 。 8 中南大学硕士学位论文 第一章成矿地质背景 焦家断裂带沿龙口、招远、莱州沿海平原丘陵山区的过渡带展布，长7 0 余千米， 宽8 0 ～2 0 0 m ，走向3 0 0 ，倾向N W ，倾角2 9 - - 4 3 0 。该断裂带赋存焦家、新城、望儿山、 河西、上庄等一大批特大型、大型金矿床，金矿数量1 6 个，黄金资源／储量约4 0 0 t 。 招平断裂带南起平度市城东，向北经招远市城区、龙口市石良镇，在蓬莱县城西 入海，全长1 0 0 多千米，宽一般5 0 ～2 0 0 m ，最宽处可达8 0 0 m 。总体走向N E 3 0 0 ，局 部向E 或向N 偏转，变化最大的地段在玲珑矿田，招平断裂走向由N E E 7 0 0 转为N E 5 5 。， 向东到东风、大磨曲家金矿又转为N E 3 5 0 左右，倾向S E ，倾角3 1 - - 4 5 。，沿玲珑岩体 与荆山群、胶东群、滦家河岩体的接触带曲折延伸。招平断裂上下盘均发育有与主断 裂配套的次级断裂，尤以下盘最为发育。次级断裂有两组，一组走向与主断面大体一 致，但在剖面上相交，另一组走向与主断面相交。断裂内构造岩和蚀变岩发育，早期 为塑性变形产物，如各类糜棱岩，晚期为脆性变形产物，如各类碎裂岩等。该断裂带 分布有玲珑、台上、东风、大尹格庄，夏甸、旧店等一系列金矿床。 沿这3 条主控矿断裂带分布有大量的煌斑岩、闪长玢岩及其它脉岩，表明断裂切 割深度达上地幔，断裂带不仅为岩浆和成矿流体提供通道，也是矿体赋存场所，因此 它们既控岩又控矿，沿断裂带形成矿带或矿田【5 7 j 副。 1 ．1 ．3 成矿期后构造 成矿期后断裂主要表现为N W 向，其发育规模和程度远不及N E 向断裂，由于其 形成较晚，使N E 向断裂发生错移，对金矿起破坏作用。总的说来，N W 向断裂是中 生代构造活化的产物，与N E 向断裂同时或稍后产生，成矿期表现为压扭性特征，成 矿后继续活动，以左行平移切割错动N E 向断裂。 1 ．2 含矿建造 1 ．2 ．1 变质建造 变质建造指前寒武系结晶基底的变质杂岩，胶东地区主要出露新太古界胶东群、 古元古界荆山群、中古元古界粉子山群变质岩；胶西北地区以胶东群地层为主。 胶东群是胶东地区出露最老的地层，分布广泛，构成栖霞复背斜的轴部，岩性主 要为黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩、黑云变粒岩等。岩石普遍经受中一高级区域变质 作用，混合岩化作用较强，局部形成均质混合岩。其原岩属拉斑玄武岩一陆源沉积型 混合建造，即夹有科马提岩的基性火山岩建造【5 9 删。变粒岩中锆石U - P b 和斜长角闪 岩S m - N b 等时线年龄约2 7 0 0M a ，属晚太古代。 9 中南大学硕士学位论文第一章成矿地质背景 1 ．2 ．2 岩浆岩建造 胶东地区岩浆活动频繁，具有多期多旋回的特点。其中以燕山期岩浆活动最为强 烈，规模大，岩石类型复杂。根据原岩成分、结构构造及同位素年龄，划分出三种岩 石类型片麻状黑云母花岗岩 玲珑型 、似斑状花岗闪长岩 郭家蛉型 、中粗粒黑 云母花岗岩 滦家河型 。 玲珑花岗岩分布范围广，岩体可分为内、外两带，内带为中粗粒黑云母花岗岩， 外带为中细粒片麻状黑云母花岗岩，片麻状构造明显，同位素年龄1 6 0 ～1 5 0 M a t 6 ”，是 燕山运动早期形成的。该岩体为胶东金矿的主要赋矿围岩，控制着众多金矿床的产出。 郭家岭花岗闪长岩呈岩基、岩株产出，侵入于玲珑岩体中，岩性为似斑状花岗闪 长岩。从区域上，上庄、三山岛郭家岭岩体周围赋存了新城、界河、上庄和三山岛、 仓上大型、特大型金矿床。在地表未出露的地段，深部也见到了郭家岭岩体，如招平 断裂和焦家断裂下盘深部钻孔中，均有郭家岭花岗岩出现旧】。该岩体与胶东金矿主成 矿期形成时间接近，对矿床起重要的控制作用，同位素年龄1 3 0 ～1 2 6 M a [ 6 ”。 滦家河花岗岩分布于玲珑矿田破头青断裂的上盘，与胶东群呈明显的侵入接触关 系，而与玲珑岩体呈渐变过渡关系。该岩体在研究区未出露。 此外，胶东地区中基性脉岩发育，脉岩常与构造蚀变带相伴产出，有的具有明显 的蚀变矿化，有的圈闭矿体，有的切割矿体，并且含金量较高。 、 1 ．3 金矿床类型与分布 对胶东地区金矿床类型的划分，一直有不同的认识。最常见和最简单的划分方法 是按直接赋矿围岩的类型将金矿床分为石英脉型和蚀变岩型2 类，国内学者所熟知的 2 个金矿类型概念“石英脉式”、“蚀变岩式”即主要源于胶东的玲珑与焦家金矿。 胶东原生金矿化类型细分为层控金矿床、变质岩中破碎带蚀变岩型金矿、变