山东胶东金矿矿产地质报告.doc

山东胶东金矿床地质报告姓名：吴云飞山东金洲集团富岭公司胶东金矿矿床地质报告矿区自然简况矿区所处行政区划位置 胶东作为地理名词因在胶莱河以东得名。胶莱河源出于山东半岛西南部的胶州市的胶山，北流于渤海。胶东金矿分布区涵蓄了烟台市、威海市的全部及青岛市的北部地区，总面积26333km2（图11），约占全国总面积的0.27%。胶东金矿集中分布在胶北隆起区，面积约为16522 km2，仅占全国面积的0.17%，浓集了全国近四分之一的黄金储量。 矿区交通简况胶济铁路横贯山东省东西，兰烟铁路穿行于山东半岛中部。拥有港口 18家，年吞吐量20753万吨，通达140多个国家和地区。青岛市拥有港口4家，万吨以上泊位36个，年吞吐量14100万吨。青岛港拥有泊位54个，年吞吐量达到1.4亿吨，集装箱运量424万标箱，居国内港口第3位。烟台市拥有港口10家，万吨以上泊位34个，年吞吐量4827吨。烟台港拥有泊位37个，年吞吐量达到2564万吨，集装箱运量26.6万标箱。威海市拥有港口8家， 图1-1胶东半岛地图万吨以上泊位16个，年吞吐量1187吨。 该地区拥有民用机场 3个，国际机场2个，开通国内航空航线59条，国际航线13条。其中，青岛机场到韩国的航班每周68班，到日本38班。烟台机场到韩国的航班每周18班，到日本2班。 铁路建设，以大莱龙铁路为基础，建设烟台龙口的铁路，形成环渤海铁路大通道，沟通半岛与陕西煤炭基地的联系。推进中韩铁路轮渡项目，形成韩国通向欧亚大陆的登陆节点。加快烟大铁路轮渡项目实施进度，形成东部沿海与东北三省乃至东北亚地区的便捷通道，连接胶济与新石两大铁路干线，沟通青岛、烟台两大港口与日照、陇海沿线的铁路联系。配合国家加快京沪高速铁路和胶济、新石铁路的电气化改造，改建桃威铁路，搞好鲁中、鲁南地区与半岛港口群的铁路衔接，增强港口的辐射带动功能。 公路建设，以提高路网技术等级和通达深度为重点，建设青岛烟台、青岛威海和环渤海高速公路，建设第二条济青高速公路。 2004至2007年，三市共规划新建高速公路10条，投资345亿元，届时三市高速公路通车里程达到1584公里，青岛、烟台、威海三个中心城市间行车均在1.5小时以内。 机场建设，扩建青岛机场，完善配套烟台机场，增辟国际、国内航线，增强客货集疏功能。 港口建设，加快青岛前湾港建设，到 2005年，集装箱吞吐能力达到700万标箱以上，争取把青岛港建成我国北方国际航运中心。完善烟台港三期工程；突出抓好八角港的建设，启动20万吨级深水码头建设；建设龙口港5万吨级散粮泊位、20万吨级专用泊位。建设威海新港区液体化工码头。 胶东金矿开采历史悠久，据招远县志记载，唐朝该县即设有专司黄金开采管理的官吏，但缺少该区地质调查的系统史料。近代地质调查始于鸦片战争之后。1868年李希霍芬先后调查该区莱州、芝罘等地金矿；1887年布切在山东东部矿产中对该区金矿进行评述；英人侵占威海卫后，爱尔兰人邓汉姆、跃尔斯克尔考察了该区金矿；1930年日人矢部茂调查招远金矿，并著有山东省招远县金矿调查报告。同一时期，国内地质工作者在胶东进行了大量的地质调查工作。19181930年，王臻善、马浚之、严坤元先后调查山东东部金矿。30年代之后，山东省建设厅在全省开展了包括金矿在内的矿产调查。1934年夏，常济安奉命调查了全省金矿；19361937年，刘国昌、冯景兰、王植先后调查了招远、栖霞等地金矿。1949年以来，王宪之、严坤元、袁慧灼等调查了胶东金矿，并估算了三山岛金矿储量达10T左右。19491950年郭文魁、段承敬调查了招远玲珑金矿。1957年国务院提出大力恢复和发展黄金生产以后，在全省开展了系统的金矿地质工作。1958年地矿部山东办事处组建了胶东第一地质队，在胶东地区进行了以金为主的找矿工作。19571965年的8年间，虽投入大量工作，但因地质找矿只着眼于石英脉型，找矿领域狭窄，观念陈旧，地质找矿效果不好，查明金矿资源储量不足30T，平均每年仅3.5T。1965年以后，山东省地矿局八O七队（第六地质队前身），在前人工作的基础上，冲破寻找石英脉金矿的束缚，不断探索，相继发现了三山岛、焦家等一系列破碎带蚀变岩型金矿床。新类型金矿的发现极大的拓宽了找矿领域，使山东省金矿资源储量大幅度增长，丰富了金矿成矿理论。19761977年，第六地质队在胶东金矿区域成矿条件研究的基础上，以焦家、新城等典型矿床成矿模式的研究成果编写了“山东焦家式破碎带蚀变岩型金矿地质特征”研究报告，初步建立起焦家式金矿的成矿模式，废止了以往所谓的“蚀变岩型”金矿的不确切命名。1977年第二届全国金矿会议上焦家式金矿作为我国的一种矿床类型被正式确立。 1975年以后，山东省金矿地质工作形势发生了变化。在胶东金矿集中区内，除省内地质、冶金、地方地质队伍外，尚有外省多个地勘部门、武警黄金部队等单位涌入胶东。截止90年底查明的金矿资源储量相当于1965年前查明资源储量的40倍。仅山东地矿局六队，1992年前，先后找到了大型、特大型及中小型金矿28处，提交了近600T的金矿资源储量；打破了“大断裂只导矿不成矿”的传统理论，除在胶东发现一大批金矿床外，也为推动我国金矿的发展做出了贡献。1985年，第六地质队有关人员完成的焦家式新类型金矿的发现及其突出的找矿效果荣获国家科技进步特等奖。1992年前，第六地质队还多次获地矿部一、二等找矿奖和科技成果奖。1992年10月国务院决定嘉奖第六地质队，并授予该队“功勋卓著无私奉献的英雄地质队”荣誉称号。矿区地质概况() 地层矿区位于沂沭断裂带东侧的胶东隆起上，并在该隆起的西部边缘地带，属半丘岭一冲洪积平原地貌类型。区内地层由老至新为古元古代荆山群和第四系。古元古代荆山群为一套中高级变质岩系，出露于矿区的东部及南部，岩性为中厚层状黑云变粒岩、斜长角闪岩、蛇纹石化大理岩、含石墨岩系夹长石石英岩、麻粒岩等，厚度大于700m。第四系主要由粘土类和砂类组成，一般厚2800m。本区主要为前震旦系地层，从老到新分布如下：（1）太古下元古界胶东群（Ar至Pt）：原岩为基性火山喷发和泥质沉积建造， 经区域变质作用形成片岩、片麻岩、变粒岩、斜长角闪岩、大理岩及石英岩等。后期又经受混合岩化并伴随超基性岩和基性岩脉的贯入。 （2）古元古代荆山群（Pt1js）：岩层倾角一般在4050。，走向N2040E，构造裂隙发育，岩体较破碎不甚完整，局部发育构造破碎带。黑云变粒岩、斜长角闪岩、蛇纹石化大理岩、含石墨岩系夹长石石英岩、麻粒岩等岩层，在矿区内横向、纵向上分布规律不明显。（3）上元古界粉子山群（Pt3f）：原岩为泥质及碳酸盐建造，经区域变质作用形成浅变质岩系。（4）第四系（Q）：自上而下分为四层，与下伏地层不整合接触，依次为： (1)粉质粘土，灰色，厚350920m，平均652m，软塑，具有缩径现象。 (2)中砂，棕色，厚230550m，平均375m，主要矿物成分为长石、石英，结构松散，易坍塌。 (3)粘土，灰白色，厚240一700m，平均521m，软塑，质较纯，缩径现象明显。 (4)粗砾砂，棕红色，厚10201830m，平均1321m，以长石、石英为主，松散稍密，易坍塌。 （二）构造区内构造以断裂为主，按走向分为北东向、北北东向与近东西向三组。北东向断裂是在中生代近东西向挤压应力作用下形成的压扭性断裂，北北东向断裂是燕山晚期发育起来的压扭性断裂，二者属同一区、同一应力作用下形成的不同期次的产物。以上两组断裂是成矿前的构造，由于受印支期及燕山期大规模造山运动的影响，其得到继承性发展，岩浆活动加剧，内生成矿作用明显，矿体系充填断裂构造中或充填交代断裂破碎带而成，并且两组或多组不同方向断层交汇处，往往是矿体的富集处，所以成矿前的断裂构造对矿体的分布和形态起决定性的控制作用。矿区南部发育两条较大的东西向断裂，为成矿后的断裂构造，对矿体则起破坏作用，使矿体在该处位移、重复或消失，矿区南部发育两条较大的东西向断裂，矿体数量锐减，使该矿的产量受到影响，必须进行补充勘探。区内中生代燕山期形成规模较大的区域性NNE向断裂带及其配套的次级断裂，这些断裂的长期多次活动提供了大规模流体循环的条件，不但为岩浆的上升侵入提供了通道，同时也为深层含矿热液的运移及成矿物质补充创造了条件。断裂沿走向、倾向呈舒缓波状。压、扭运动易形成引张空间，岩石破碎带为成矿流体中金的沉淀提供了重要空间。因此，矿体产出形态明显受断裂控制，呈平行脉、斜列式展布（图1-2）。图1-2胶东构造体系和区域构造变形岩相形式分布图1 - 第四系、第三系; 2 - 白垩系、侏罗系; 3 - 蓬莱群; 4 - 粉子山群; 5 - 胶东群(包括荆山群部分) ; 6 - 滦家河型中粗粒花岗岩; 7 - 郭家岭型斑状花岗闪长岩; 8 - 玲珑型片麻状黑云母花岗岩; 9 - 复式背斜轴及其推测延伸部分; 10 - 东西向及北东东向压扭性断裂; 11 - 北东向压扭性断裂; 12 - 北北东向压扭性断裂; 13 - 性质不明断裂、配套断裂及推测断裂; 14 - 卫星解译线性断裂构造; 15 - 大型及中小型金矿胶东基底的变质岩显示褶断构造带( 图1-3) , 呈现为近EW 向波状弧形展布的 S!形构造变形岩相型式( 吕古贤等, 1993) 。中生代盖层经华夏式及新华夏系的构造复合形成 N!形构造变形岩相形式,它是NNE 区域压扭构造叠加复合NE 和NEE 向构造与岩相带而成的, 是金矿成矿带的控矿构造背景( 万天丰, 1993) 。玲珑花岗杂岩体为代表的岩浆岩及中生代陆相火山-碎屑沉积盆地, 受N形构造控制。往往在岩浆岩接触带发育的剪切断裂有利部位形成热液交代蚀变带, 断裂下盘时有形成焦家类型黄铁绢英质蚀变岩金矿, 而断裂下盘花岗岩、蚀变花岗岩中的次级张剪断裂中交代充填有黄铁矿石英脉类型, 即玲珑式金矿( 吕古贤等, 1993) 。图1-3 胶东地区胶东群、荆山群褶皱构造纲要图( 据吕古贤等, 1993)1.背斜及推测延伸部分 2. 向斜及推测延伸部分 3. 断裂（三）岩浆岩岩浆岩包括太古宙- 元古宙变质变形花岗质岩石和中生代斑状二长花岗岩、花岗闪长岩体和辉绿玢岩、煌斑岩、闪长玢岩等脉岩, 其中与成矿关系最为密切的是中生代岩体, 对成矿有重要的促进作用。区内广泛发育两类花岗岩，约占出露岩石的70。 （1）玲珑花岗岩：在矿区内与胶东群蓬夼组岩层呈和谐的、界线清楚的混合交代接触关系。岩体中广泛发育有交代残留体和交代残留构造及阴影构造，其产状与区域构造线相一致，这些特点反映了玲珑花岗岩是混合岩化交代作用的产物。（2）郭家岭花岗闪长岩：主要分布于玲珑花岗岩中，呈岩株状分布。岩石具有典型的似斑状构造，钾长石矿物粒径一般可达410cm。岩石化学及微量元素研究表明，郭家岭花岗闪长岩为上地幔与下地壳局部熔融形成的混合岩浆。据同位素年龄分析，“玲珑岩体”和“郭家岭岩体”分别为150160 Ma和130-120Ma，分属燕山早期和燕山晚期两个不同的时代。岩浆岩按物质来源可分为两大成岩系列：壳源侵入岩、壳幔混源火山一侵入岩。（1）壳源侵入岩：壳源侵入岩由前寒武纪结晶基底胶东岩群、荆山群经混合岩化交代一重熔作用形成，主要包括玲珑型花岗岩、郭家岭型花岗岩。 （2）火山一侵入岩：火山一侵入岩主要包括青山群火山、次火山岩及对应的侵入岩。火山岩主要岩性为玄武岩、安山岩、流纹岩，侵入岩主要有艾山、牙山、南宿、伟德山、三佛山、院格庄、老师坟、招虎山等岩体，岩性为闪长岩一二长岩一花岗闪长岩一二长花岗岩。火山岩分布于胶莱拗陷内深断裂带上及拗陷周边；侵入岩出露面积较壳源花岗岩小，且相对呈线性分布，与围岩呈侵入接触关系，分布于鲁东碰撞带上、胶莱拗陷内、隆起区的深断裂中。火山岩与侵入岩时间、空间关系极为密切。如七宝山火山机构中存在先后两套火山一侵人杂岩：辉石二长岩、粗安玢岩、粗安岩、石英粗安质火山碎屑岩和熔岩；石英闪长玢岩、石英二长斑岩、流纹岩及流纹质火山碎屑岩。（3）脉岩：胶东地区发育大量脉岩，局部地区呈脉岩群。脉岩主要有伟晶岩、花岗细晶岩、花岗斑岩、石英闪长玢岩、闪长玢岩、正长斑岩、煌斑岩及辉绿岩，其中，酸性脉岩多与玲珑型花岗岩同源，大部分中酸一中基性脉岩与火山一侵入岩同源。矿床地质特征(一)矿体产状蚀变岩型矿体一般延伸大于延长，长几十米几百米，延伸断续可达千余米，平均厚39m。矿体严格受断裂带控制，主要产于断裂带下盘，与断裂带产状近于一致，矿体呈透镜状、似层状和脉状（图14，15）；石英脉型矿体一般长几百米，沿倾向断续延伸几百米（多在400米以内）。矿体形态复杂，常呈脉状、透镜状和不规则状，产状不稳定，常呈群出现（图16）。 图14 两种不同金矿化类型形成示意图（据李金祥等，1999修编）1. 蚀变岩型矿化；2.石英脉型矿化图15 新城蚀变岩型金矿175线剖面图（据于方等，1997）1. 片麻状黑云母花岗岩；2. 绢云母化碎裂状花岗岩；3. 斑状花岗闪长岩；4. 第四系；5.黄铁绢英岩化碎裂状花岗岩；6.矿体图16 焦家蚀变岩型金矿矿体剖面图（据李厚民等，2002）1.斜长角闪岩；2.花岗岩；3.蚀变斜长角闪岩；4.黄铁绢英岩；5.绢英岩化花岗质碎裂岩；6.钾长石化花岗岩；7.矿体；8.断层 （二）矿体规模 矿体主要受NNE 向裂带及其配套的次级断裂控制，呈脉状、透镜状和囊状等，现圈出金属矿体有18 条, 、号矿体为最主要的金矿体（表1，图1-7），其中，-1、-2 和-1 矿体规模最大，是主要矿体。各矿体矿石类型相同，产状及其变化基本一致，均受NNE 向金牛山断裂控制，呈平行脉斜列式产出。现将主要矿体特征叙述如下。-1 号矿体赋存于号矿化蚀变带中，地表断续出露，分布在5 17 线间，矿体宽0.2 2.45 m，矿体赋存标高+150-330 m，最大斜深380m。矿体厚度变化较大，最小厚度为0.69 m，最大厚度为5.66 m，平均厚度为1.58 m，厚度变化系数为77%，属厚度较稳定矿体。沿走向和倾向上呈舒缓波状，局部呈“S”形延伸，严格受控矿构造控制。总体走向近SN，倾向E，倾角5171。整个矿体规模较大，连续性较好。矿体厚度沿走向在舒缓波状转弯部位和沿倾向在矿体倾角由缓变陡处其厚度增大。矿体中单样品金品位在1.0510-623.0310-6 之间，平均3.9610-6，品位变化系数为79%，属有用组分分布较均匀类型。-2 号矿体赋存于号矿化蚀变带中，分布在英格庄矿区北段28勘探线间，控制长300 m，标高+95 -315 m，最大斜深460 m。矿体厚0.72 5.50 m，平均厚2.08 m，厚度变化系数为67%，属厚度较稳定矿体。沿走向和倾向呈舒缓波状，局部呈“S”形延伸，严格受号矿化蚀变带控制。总体走向近SN，倾向E，倾角6073，近地表较陡，深部变缓。矿体中单样品金品位分布在1.5410-627.2510-6，平均5.4910-6，品位变化系数为95%，属有用组分分布较均匀类型。矿石类型主要为黄铁矿石英脉型，其次为黄铁矿绢英岩型。-1 号矿体赋存于号矿化蚀变带中，贯穿南北区断续出露，为隐伏矿体，矿体位于153 线之间，长460 m，赋存标高+90-385 m，最大斜深495 m。矿体厚0.235.33 m，平均厚2.82 m，厚度变化系数为64%，属厚度较稳定矿体。矿体呈脉状和透镜状，沿走向和倾向上呈舒缓波状，局部呈“S”形延伸，严格受控矿构造控制。矿体总体走向近SN，倾向E，倾角4972。矿体中单样品金最低品位1.8010-6，最高品位21.2210-6，平均3.5110-6，品位变化系数为81%，属有用组分分布较均匀类型。矿石类型主要为黄铁矿石英脉型，其次为黄铁矿绢英岩型及黄铁矿硅化花岗岩型。-2 号矿体赋存于-1 号矿体上盘,位于矿化蚀变带膨大部位,分布于48 线之间, -20-53 m 标高。矿体呈脉状和透镜状分布，矿体平均水平厚2.13 m，平均品位4.45 g/t。-3 号矿体赋存于-2 号矿体上盘，位于+10 m 以上，平均厚1.10 m，平均品位6.47 g/t。综上所述，英格庄金矿床中主要矿体（-1、-2、-1、-2 和-3 号）在厚度 形态和品位变化上具有基本相同的特点，反映了矿体在形成过程中成矿地质条件相同，受同一成矿构造体系的控制。图1-7 英格庄金矿矿体地质图m-混合花岗岩; -煌斑岩; Sq-蚀变岩; 1.胶东群; 2.勘探线及编号;3.含金石英脉及编号表1 矿体特征（三）围岩蚀变矿体围岩主要为弱片麻状细粒含石榴二长花岗岩，局部为黑云斜长片麻岩、大理岩、黑云透辉岩和煌斑岩，岩石受热液交代作用均发生不同程度蚀变。各矿体围岩岩性见表2。矿体围岩蚀变发育，尤以断裂带膨胀部位最为发育，一般矿体顶板的蚀变围岩较底板弱。蚀变类型与原岩性质有关，原岩为二长花岗岩时，蚀变以绢云母化、硅化和黄铁矿化为主；原岩为变质地层残留体时，一般为绿泥石化、绢云母化、硅化及黄铁矿化。蚀变围岩大体呈带状分布，以矿脉为中心，向两侧依次为硅化（黄铁矿化）带绢英岩带绢英岩化花岗岩带钾长石化、绢云母化带钾长石化花岗岩带新鲜花岗岩，各带渐变过渡，往往有缺失。现将几个主要蚀变带特征描述如下：（1）钾长石化花岗岩带。围岩蚀变的最外带，分布面积相对较宽。交代结构普遍发育，主要为钾长石交代斜长石的交代溶蚀、交代残留及交代港湾状等结构。（2）绢云母化花岗岩带。绢云母化叠加于钾长石化花岗岩带之上，一般蚀变范围较窄，特征为长石类矿物表面污浊，斜长石被绢云母交代，呈残留状，原岩一般为碎裂状花岗岩。绢云母常呈鳞片状，为集合体，主要交代斜长石。（3）绢英岩化花岗岩带。绢云母化蚀变进一步加强，在空间上叠加于钾长石蚀变带之上，时间上比钾长石化晚。岩石呈微绿色，交代架构极为普遍。该带与钾长石化带的区别是黑云母已全部脱铁成为浅色云母，角闪石全部消失，主要蚀变矿物为绢云母和次生石英，呈细粒交代结构。此蚀变带仅在、号矿化带构造膨胀部位见有发育。（4）绢英岩带。内侧蚀变带向硅化渐变过渡。野外岩石呈灰白、浅绿色，丝绢光泽，镜下呈微鳞片状变晶结构。原花岗岩结构完全消失仅局部见少量被长石交代的假象。蚀变矿物主要为云母和次生石英，其次为黄铁矿、绿泥石和碳酸盐矿物。（5）硅化带。该带发育在含金石英脉及绢英岩化花岗岩带之上，与成矿关系密切。岩石几乎全部由角砾状及糖粒状石英组成，含少量绢英岩角砾，并发育发育晶形完好的浸染状黄铁矿。因此，可以推断本带是绢英岩再遭构造破碎硅化的结果。（6）黄铁矿化。一般与硅化紧密伴生，可分为早晚两期。早期为黄铁矿呈中粒自形半自形在岩石中呈星点状和浸染状分布；晚期黄铁矿呈中细粒半自形粒状沿裂隙呈细脉状分布，与金矿化关系密切。（7）绿泥石化。多发育于围岩原岩为角闪黑云斜长片麻岩中常见的蚀变种类，常与硅化、绢云母化和黄铁矿化伴生。（8）碳酸盐化。该蚀变较发育，多呈细脉状分布于近矿蚀变岩裂隙中。表2 矿体围岩特性（四）矿石物质成份1矿物成份本区金矿体的矿石类型主要为含金石英脉型和少量蚀变岩型。不同矿体中，根据组成矿石的主要金属矿物和蚀变矿物组合特征可分为四种类型：黄铁矿型、褐铁矿型、黄铁矿石英脉型、多金属硫化物石英脉型等四种。主要矿石矿物有黄铁矿、磁铁矿、纤铁矿、针铁矿、含银自然金，其次有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿，少量磁黄铁矿、辉锑矿、斜方辉铜铋矿、辉铜矿、毒砂等；主要脉石矿物有石英、绢云母、方解石、绿泥石、正长石、斜长石、粘土矿物等。主要矿物特征如下：黄铁矿为本矿床的最主要大金属矿物，呈淡黄色，中一细粒结构，以浸染状、细脉状或团块状分布于金矿石中。据黄铁矿晶形统计，以立方体与五角十二面体的聚形为主，其次为立方体晶形、五角十二面体、六面体与八面体的聚形、八面体。 黄铁矿晶形简单，则金品位低；晶形复杂，则金品位高。富矿部位以细粒黄铁矿和聚形黄铁矿为主。 黄铜矿、方铅矿、黄铜矿含量较少，常呈半自形一它形的矿物集合体分布于多金属硫化物的矿石中。 石英主要以硅化石英脉动形式出现。以灰白色或烟灰色石英与黄铁矿等多金属硫化物构成含金矿石。 方解石常呈白色一灰白色，半自形菱面体，主要呈脉状分布，有时与石英共生形成脉。2化学成份 为了得到金矿床水系沉积物异常与其对应原生晕指示元素组合、金资源量的可靠资料，在英格庄初家沟布置了4 条岩石测量剖面。尽管因地表采空地段未能获得Au 的完整含量资料，但仍能获得较完整的原生晕数据。10 个指示元素均形成相应的原生晕，各指示元素的地球化学参数如表3，4 所示。Au 的几何平均值达501.210-9，而Au 含量为5.45 g/t。As、Ag、Sb 均有很高的异常含量。Hg 的几何平均值虽不高，但是Hg 含量最高可达32410-9，Cu、Pb 指示元素也有很高的异常值，Bi、Mo均有原生晕显示。10 个指示元素的相关关系见表2，由指示元素偏相关矩阵可知，原生晕Au 与其他元素的相关性不强，主要是由原生晕的组分分带造成的。Au 异常规模较大，强度高。在10 个指示元素中除Bi 和Mo 外，均有较强的异常显示，而Bi 和Mo 有较弱强度显示，同时As、Ag、Sb 和Hg 等高浓度密集的异常显示形成明显对比。按一般规律，此特点预示着这个异常带金的成矿作用显示很浅，深部信息大部分未暴露，由此推测深部的找矿潜力很大。 表3 英格庄初家沟原生晕指示元素地球化学参数 表4 英格庄初家沟Au 原生晕指示元素相关与偏相关系数3元素分析对各个矿区分别分析如下：玲珑金矿区是招远莱州金成矿带中重要的组成部分，玲南金矿、东风金矿赋存在招平断裂与破头青断裂的复合段中，西山和东山金矿赋存在破头青断裂的次生断裂或派生断裂中，容矿围岩主要为玲珑花岗岩。蓬莱金矿区黑岚沟金矿、大柳行金矿和河西金矿位于蓬莱东南部，是栖霞蓬莱金成矿带最主要的金矿床。该区金矿床赋存在区域断裂的次生断裂或派生断裂中，容矿围岩主要为郭家岭花岗岩。蓬莱金矿区在矿脉、矿体产状、蚀变分带、矿石矿物组合、成矿阶段等方面都表现出与玲珑金矿区相似的矿床地质特征。 玲珑花岗岩和郭家岭花岗岩是本区主要岩浆岩。玲珑花岗岩由8个岩体组成，为二长花岗岩，主要由碱性长石、斜长石、石英以及富Fe黑云母组成。郭家岭花岗岩由5个以上深处岩体组成，为花岗闪长岩或二长花岗岩。岩石中主要矿物包括斜长石、碱性长石、石英、富Mg角闪石以及富Mg黑云母组成。上述两套岩石均表现出埃达克质特征。这些岩体富集轻稀土(LREE)，具有高的La/Yb比值及Eu正异常。它们还具有富集大离子亲石元素(LILE)而亏损高场强元素(HSFE)的特征，具有高的Sr/Y比值。玲珑花岗岩具有非常均一的Sr-Nd同位素组成，其初始87Sr/86sr比值为0.7119-0.7126，Nd(T)值为-21.3到-21.6，与区域晚太古代基底岩石的同位素组成一致。而郭家岭花岗岩同位素组成变化较大，初始87Sr/86Sr比值从0.7108到0.7120，Nd(T)值为-10.8到-17.2，这样的同位素组成既不同于晚太古代基底，又与根据该地区同时代的基性岩墙推断的富集地幔有明显差别。研究表明，玲珑花岗岩是深度大于50公里的晚太古代变质的下地壳岩石部分熔融的产物，同时伴随榴辉岩残留；而郭家岭岩群则是拆沉的榴辉岩质地壳来源的熔体与上涌的软流圈地幔相互作用的结果。 两矿区煌斑岩与金成矿作用具有密切的时空分布关系。煌斑岩主元素含量呈现较大的变化范围和较明显的协变规律，具有较高的MgO含量(绝大多数大于7)，TiO2含量为0.600.91间，固结指数SI为30.5554.87，全碱含量较高(Na2O+K2O=1.135.62wt)。煌斑岩稀土总量(REE=87.12ppm617.95ppm)高于玲珑花岗岩和郭家岭花岗岩。轻重稀土元素分馏强烈，富轻稀土，而贫重稀土。LREE/HREE为9.819.7，(La/Yb)N为13.938.3，稀土元素的配分模式曲线明显向右陡倾， Eu介于0.861.04之间。富集大离子亲石元素，亏损高场强元素。煌斑岩较高的Mg#，表明岩石没有发生很大程度的同化混染和结晶分异过程。较高的初始87Sr/86Sr比值(0.7083-0.7196)和较低的Nd(T)值(-11.6-16.9)，显示出EMII型地幔的Sr-Nd同位素特征。全岩铅同位素比值比较集中，206pb/204pb为17.405117.7254，大部分低于17.5180，207pb/204pb为15.512815.5683，208pb/204pb为38.052038.3536，投影到Zartman and Doe(1981)铅构造模式图上，成分点落在造山带和地幔之间，靠近造山带演化区域。煌斑岩铅同位素成分明显位于玲珑花岗岩和郭家岭花岗闪长岩之间，可能反映了三者成岩物质来源的差异。微量元素特征研究表明，两成矿带载金矿物黄铁矿中的稀土元素特征基本一致，稀土总量较低，REE=0.1822.51ppm，LREE/HREE=0.7543.90，配分曲线右倾，显示富轻稀土，贫重稀土的特征，反映了成矿流体的来源具有同源性，与矿石、蚀变岩、煌斑岩、赋存围岩郭家岭花岗岩中稀土元素相比，黄铁矿稀土元素的总量、轻稀土的富集程度的大大降低。 Eu=0.507.55，为负异常到强的正异常，这一现象揭示了成矿过程主要是在较高温度的弱还原环境下进行。不同矿床、不同样品间微量元素含量相差较大，RbN/YbN变化较大，显示了成矿流体既具有不相容元素富集的物质来源，又具有相容元素富集的物质来源。 （5）胶东地区金矿床数量众多，矿化模式也多种多样。分析表明，巨量金质来源于地幔，沿深大断裂上涌，与胶东群老地层、容矿围岩花岗岩发生物质交换发生金矿化，形成金矿化集中区。（五）矿石结构构造矿石结构以碎裂、晶粒状和填隙为主，其次为交代和包含结构；常见的矿石构造主要有致密块状、团块状、脉状、浸染状、角砾状和条带状，其次为梳状和蜂窝状等。（六）矿物气液包裹体1.含金粗粒黄铁矿石英大脉中变形石英的流体包裹体类型和特征（表5）含金粗粒黄铁矿石英大脉（Jch20）的石英发生了韧性、脆韧性变形，在弱变形波状消光部位气液包裹体发育，呈带状，沿愈合裂隙分布，多为次生包裹体，可分为3种类型：a.富液相包裹体：较少。气液比小于5%，瓜子状，大小3-5um，一般无色，杂乱分布，有时气泡游动剧烈。b.气液包裹体：为主。气液比10%-25%，一般10%，呈规则粒状及乳滴状、长管状、眼球状、卵圆形、负晶形等形态，孤立，杂乱分布，2-6um，无色、灰色。c.含液相二氧化碳包裹体：较次要。气液比50%，卵圆状，负晶形，孤立，杂乱分布，大小3-5um，少数10um以上，灰色。2. 含金多金属硫化物石英大脉石英中的流体包裹体类型和特征含金多金属硫化物石英大脉（Mb16,Mb32和Jch59）的石英中气液包裹体较多，均为原生包裹体，可分为3种类型：a.富液相包裹体：较少。气液比5%-10%，一般小于5%，圆粒状、麦粒状、眼球状、不规则状，大小3-5um，一般无色，杂乱分布，气泡游动剧烈。b.气液包裹体：为主。气液比10%-30%，呈规则粒状及乳滴状、卵圆形、负晶形等形态，孤立，杂乱分布，2-6um，无色、灰色。c.含液相二氧化碳包裹体：较次要。气液比20%-50%，LCO2 10%-40%，不规则粒状、规则粒状、负晶形，孤立，杂乱分布，大小3-5um，灰色、无色。可见，含金多金属硫化物石英大脉石英的原生包裹体与含金粗粒黄铁矿石英大脉变形石英次生包裹体特征类似。 表5 据含液相二氧化碳包裹体求压力对蓬莱金矿区金矿床流体包裹体研究表明，金矿床中主要存在两种类型的流体包裹体：CO2-H2O包裹体和中低盐度的NaCl-H2O溶液包裹体。CO2-H2O包裹体气相以CO2为主，可含少量CH4、H2S、CO。其中，黄铁绢英岩的石英中含有丰富的CO2-H2O包裹体，而黄铁矿石英脉和多金属硫化物石英脉中富CO2与富H2O的CO2-H2O包裹体共存。显微测温结果显示，黄铁绢英岩中的CO2-H2O包裹体的均一温度范围为230300；而黄铁矿和多金属硫化物石英包裹体的均一温度为220390，鉴于这些包裹体是从不混溶的CO2-H2O流体中捕获的，因此它们的温度下限220250左右，应该看作是它们的形成温度。成矿早期流体为富含挥发份(流体密度0.920.985g/cm 3)、中低盐度(4.155.23 wtNaCl eq)的流体；到主成矿期逐渐演化为温度升高，盐度变化范围大(1.0215.5 wtNaCl eq)，水溶液以NaCl为主，气体仍以为CO2为主，但可含少量的CH4、H2S、CO及有机质等的流体(流体密度0.320.99 g/cm3)；成矿期后的流体盐度、温度及CO2含量降至最低。本区矿床中石英的18O值变化在13.818.3，成矿流体的18O值在4.910.9之间，流体包裹体中D变化范围很小，从78变化到-101，主要集中在7888之间。由此表明成矿流体以岩浆水为主，可能伴有少量的大气降水，在主成矿期成矿流体表现出明显的多期、多来源特征。温度降低和流体不混溶是导致金等成矿元素沉淀和富集的重要机制。（七）同位素组成 蓬莱金矿区34S值总体变化为6.39.5，平均值为7.5。其中河西金矿34S值为7.48.5，黑岚沟金矿34S值为6.39.5，大柳行金矿34S值为6.48.2。不同矿床的硫同位素组成差异十分小，并与玲珑金矿区的硫同位素组成相近(34S=6.48.6，平均值为7.6)。蓬莱金矿区的铅同位素组成变化小，其中河西金矿206pb/204pb为17.308617.4799，207pb/204pb为15.526415.5543，208pb/204pb为38.064238.3698；大柳行金矿206pb/204pb为17.365317.5037，207pb/204pb为15.514215.5355，208pb/204pb为38.124938.3136：黑岚沟金矿206pb/204pb为17.355817.5958，207pb/204pb为15.510515.5746，208pb/204pb为38.074938.4361。投影到Zartman and Doe(1981)铅构造模式图上，成分点落在造山带演化线附近。蓬莱金矿区与玲珑金矿区的铅同位素组成基本一致，部分数据与矿区内煌斑岩的铅同位素组成相近，而与赋矿围岩郭家岭花岗岩相差甚远，表明矿体中的铅可能与煌斑岩有相同的源区。矿石铅呈线性趋势分布，它正好位于煌斑岩与一个极具放射成因铅的胶东群地层的铅同位素组成之间。很可能说明矿石铅是壳幔混合的产物。对蓬莱金矿区黄铁矿的RbSr同位素分析结果表明，河西金矿的成矿年龄为122.33.1Ma(MSWD=1.7)，初始87Sr/86Sr比值为0.71208：黑岚沟和大柳行金矿的成矿年龄为117.86.5Ma(MSWD=17)，初始87Sr/86Sr比值为0.71085。说明蓬莱金矿区具有与玲珑金矿区相近的成矿时代，两者均为120Ma左右。锶同位素初始比值也说明成矿物质具有壳幔混合的特征。从蓬莱金矿区具有与玲珑金矿区一致的地质、地球化学和年代学特征可知，蓬莱金矿区具有产出大型超大型金矿的巨大远景。 关于焦家金矿矿区同位素也测出很多数据，现列表如下（表6）：表6 焦家金矿同位素年龄和锶初始值矿床成因1. 成矿期和成矿阶段矿床经历了成岩期、蚀变期、成矿期和表生期4个时期。蚀变期为成岩成矿过渡期,黑云母花岗岩受韧性构造及脆性构造作用,生成多组裂隙系统,热液在高温、高压作用下向破碎变形带聚集。在碱性氧化条件下,发生钾化、红化等碱交代,金被活化、迁移。在弱酸性、弱还原环境中,绢英岩化生成绢云母、铬绢云母、石英、黄铁矿等蚀变矿物,伴随部分矿化。成矿期包括热液成矿和表生成矿两期共5个成矿阶段:黄铁矿- 石英阶段,金- 石英- 黄铁矿阶段,金- 石英- 多金属硫化物阶段和碳酸盐阶段。石英- 黄铁矿阶段和金- 石英- 多金属硫化物阶段是主要的成矿阶段。对于胶东金矿成矿时代问题,前人做了大量的基础工作,测试了大量的各种同位素数据。前人收集了胶东各主要金矿成矿年龄,分析认为,除个别学者坚持早前寒武纪成矿外,现在基本共识于燕山期成矿。一些学者主张存在早侏罗世和早白垩世两次重要成矿事件,一些学者主张存在3次成矿事件,但多数学者主张成矿发生在130110Ma之间。前人测定了流体包裹体Rb - Sr年龄及Sri值表明,胶东金矿主要成矿期为燕山晚期。关于焦家金矿成矿时代,如表4所示,前人所测数据很多,但基本符合燕山期(110125 Ma)成矿的共识。晚期矿化水白云母的铷锶年龄仅为88. 1 0. 1Ma,这说明焦家金矿可能有两个重要的矿化期。2.焦家金矿成矿物质来源现代成矿理论中,关于焦家金矿成矿物质来源,分歧较大,前人总结了胶东玲珑- 焦家式金矿矿源岩系(序)列主要地质演化过程,得出直接矿源岩系为交代重熔花岗岩,中间(衍生)矿源岩系为角闪岩相变质岩,初始矿源岩系为海底镁铁质火山沉积岩的结论。根据笔者对铅同位素研究,铅同位素的值、值和Th /U等指标也比较稳定(均低于9. 58) 。据B. R. Doe的资料,认为具低值(低于9. 58)的铅来自下部地壳或上地幔,这类矿床的形成一般与岩浆活动密切相关,从而证明焦家金矿成因与前寒武基底岩石断裂及重熔岩浆活动有关,而基底岩石具大量深源基性火山物质。据前人研究,胶东矿集区的形成为强烈壳- 幔物质交换的结果。结合区域构造背景,后碰撞造山作用形成的重熔型玲珑花岗岩中断裂带发育,在对流地幔导致基性岩浆底侵,混染围岩花岗岩,并且含金量高的基性花岗岩与先存的长英质发生交代,导致金在有利的构造部位富集成矿,而长英质物质在矿体外围富集,另有部分同源的基性岩浆形成脉岩。因此,成矿物质以幔源岩浆为主,但也有围岩花岗岩的贡献。3.焦家金矿成矿流体来源为了确定成矿流体的性质及来源,许多研究者进行过氢氧等同位素分析,得出许多不同的结论。根据笔者对焦家金矿硫同位素地球化学的研究,金矿石具有高34 S值(高于斜长角闪岩和中生代花岗岩) ,推测前寒武系变质岩为成矿作出了贡献。根据本文收集的数据,作图(图1-8)显示,投影点大多在岩浆水和大气降水一侧,甚至少量变质水,并且成矿阶段晚期的投影点更接近雨水线。一些学者研究了典型金矿床后也强调了成矿流体混合来源,比如镁铁质岩浆去气和大气水等。因此,基性岩浆上涌带来的大量热量为岩浆水的产生提供了条件。综上所述,焦家金矿床成矿流体早期以混合岩化- 重熔岩浆水为主,晚期逐渐以大气降水为主,成矿过程中有变质水的加入。焦家金矿矿床成因模式根据前面的研究,综合区域构造背景、成矿物质以及成矿流体等的研究成果,结合胶东金矿相邻区域成矿模式,建立典型金矿“焦家式”金矿的造山型成矿模式。3. 1三叠纪末期( 200Ma)华南板块向华北板块俯冲而碰撞造山 ,形成了大别- 苏鲁碰撞造山带、高压- 超高压变质带。郯庐断裂由转换断层转化为平移断层。同时碰撞造成了岩石圈开始减薄,壳幔相互作用,由此导致了此后多期大规模的岩浆活动。3. 2三叠纪末期侏罗纪早期(200160Ma)华南板块向华北板块的后碰撞挤压作用引起华北克拉通南缘地壳增厚,而此前形成的高压或超高压变质带被挤到深部与地壳结晶基底发生重熔,最后形成玲珑花岗岩。3. 3侏罗纪晚期早白垩纪早期(160135Ma)华南板块向华北板块的后碰撞挤压作用的持续,以及库拉- 太平洋板块开始向古中国大陆斜向俯冲,导致了郯庐断裂大弧度的左旋。地幔对流与岩石圈平衡遭到破坏,富集岩石圈地幔楔部分熔融形成的岩浆混合先前的重熔的花岗岩,为后来郭家岭花岗闪长岩的形成准备了物源条件。3. 4早白垩纪早期(135125Ma)郯庐断裂由挤压转变为右旋拉伸,导致上地幔物质上涌,在郯庐断裂中部出现地幔物质上涌而成的上隆。岩石圈快速减薄,深部下地壳重熔岩浆与幔源岩浆混合。郯庐断裂又一次左旋剪切,使先前壳幔混合源的岩浆上涌形成了郭家岭花岗岩,并且郭家岭与胶东群接触带发生韧性剪切,形成了包括焦家断裂带在内的三条走向NNE的近平行的断裂带,为成矿流涕运移和沉淀提供条件。3. 5早白垩纪中晚期(12580Ma)郯庐断裂全面右旋拉伸,地幔持续上隆,出现胶莱盆地等断陷盆地,为含矿热液运移和沉淀提供通道和场所。幔隆上升作用导致地壳拉张,并且使深部物质上涌,产生去K、Si和挥发份等。脱气后的岩浆上升过程分离结晶为脉岩;脱气形成的岩浆流体与大气降水混合,发生交换反应,在断裂等有利的部位大规模成矿。