Question

胶东地区金矿床

Answer 1

（一）主要成矿特征

1.成矿地质背景

胶东是我国最重要的原生金矿产地。可分为招掖、蓬莱-栖霞、牟平-乳山和文登-荣城等四个矿带，已探明特大型金矿床7处，大型金矿床8处，中小型金矿床100多处，总储量占全国现有储量的25%。区域内出露的地层为太古宙胶东岩群，主要岩性为斜长角闪岩、角闪斜长片麻岩、麻粒岩和变粒岩等，原岩为超镁铁质-镁铁质火山岩，中酸性火山岩，火山碎屑沉积岩和砂泥质、碳酸盐岩等，组成的绿岩建造。区内大面积出露玲珑、郭家岭、滦家河等花岗岩体。主要控矿构造有两组：一组为规模较大的NE向缓倾斜断裂破碎带，常控制破碎带蚀变岩型金矿床；另一组为北东-北北东向陡倾斜压扭性断裂，控制石英脉型金矿床。

2.矿床地质特征

按工业类型可划分为两种类型，即石英脉型和破碎带蚀变岩型。两者成矿的物理化学条件没有本质的区别，主要决定于容矿构造性质。在具有连续性自由空间的断裂中形成了石英脉型；在具有连通的弥散空间的破碎带中则形成了蚀变岩型。

蚀变岩型金矿主要产在北东向缓倾斜断裂破碎带中，一般规模较大，产状比较稳定，品位不高，矿体与矿化体界线不明显。矿石构造主要是浸染型和细脉浸染型。蚀变类型主要有绢英岩化、黄铁绢英岩化、硅化和钾化，其中黄铁绢英岩化是主矿体所在部位。

石英脉型金矿主要产在北东-北北东向陡倾斜压扭性（剪切）为主的断裂中，矿体以充填石英脉为主，经常出现分枝复合再现现象。大量产出的矿石为块状含金硫化物石英脉，脉两侧有2～3m或更宽的蚀变带。蚀变类型主要有绢英岩化、硅化和钾化，蚀变围岩一般不构成矿体。

金属矿物主要是黄铁矿，其次有黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、毒砂、磁黄铁矿、磁铁矿、褐铁矿等。非金属矿物主要是石英、绢云母，其次是钾长石、碳酸盐矿物。工业矿物以银金矿为主，其次有自然金和金银矿、微量的碲金矿和碲银矿。矿化一般可划分为四个阶段：Ⅰ.粗粒黄铁矿-乳白色石英阶段；Ⅱ.细粒含金黄铁矿-烟灰色石英阶段；Ⅲ.含金黄铁矿-多金属硫化物石英阶段；Ⅳ.含金碳酸盐-石英阶段。

矿石中的自然金、银金矿主要与黄铁矿伴生，在黄铁矿中呈脉状、乳滴状。其成色为480～951，平均727。

3.矿床地球化学特征

早期乳白色石英中的包裹体以高-中密度的水溶液包裹体为特征（有时见少量CO₂），其均一温度为160～280℃，此为不含矿石英，共生硫化物极少，偶见自形黄铁矿；第二期石英以富含CO₂为特征，CO₂含量为15%～40%，少数可达65%，流体密度为0.55～0.78g/cm³，均一温度为115～380℃，盐度为6%～12.5%NaCl，表明成矿期流体是富含CO₂、低盐度、低-中等密度的H₂O-CO₂流体。

本区矿床的硫同位素组成δ³⁴S为＋6.6‰～＋11.3‰，胶东群地层为＋7.0‰～＋7.8‰，玲珑花岗岩为＋7.9‰～＋10.2‰，由此可知，金矿床的硫源可能为太古宙变质火山岩及其重熔形成的花岗岩。

矿石铅同位素组成为²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为16.17～17.67,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.13～15.73,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为36.570～38.75，模式年龄平均值为874Ma，μ的平均值为9.24；地层铅的平均值相应依次为17.39,15.34,37.49,707Ma,9.26；岩体铅的平均值相应为17.20,15.45,37.63,852Ma,9.32。由此表明胶东群地层，以玲珑岩体为代表的重熔花岗岩和金矿床物质成分的继承演化关系，反映金矿床成矿物质来源于胶东群，可能经历了花岗质岩浆的活化阶段。

石英流体包裹体中水的δD为-57.01‰～93.00‰，相应的δ¹⁸O_H2O的变化范围为-5.05‰～8.26‰，在δD_H2O-δ¹⁸O_H2O图解上，除少数点落在岩浆水和变质水区外，大部分点落在岩浆水的左下侧，可见成矿流体是一种多源的混合水。

（二）焦家金矿床

1.成矿地质背景

焦家金矿床为蚀变岩型金矿床的典型代表。位于胶东花岗岩-绿岩带西部强烈活化改造区内（图3-5）。胶东岩群自下而上为唐家庄岩组、齐山岩组和林家寨岩组，主要岩性为斜长角闪岩、角闪斜长片麻岩、麻粒岩和变粒岩等，原岩建造为超镁铁质-镁铁质火山岩、安山质-长英质火山岩、火山碎屑沉积岩和砂泥质、碳酸盐岩等。金矿区西部出露的地层主要是胶东岩群中上部。构造格架由近东西向褶皱和北东-北北东向断裂组成，东西向构造的主体为栖霞复式背斜，控制了胶东岩群和后期花岗岩的分布。北东向压扭性主干断裂及其次一级平行断裂控制了区内金矿化带和矿床的分布。矿区内岩浆岩主要有玲珑复式岩体、郭家岭岩体，此外还有许多岩枝、岩脉。玲珑复式岩体面积达3500km²，由双顶、云山、崔召、罗山、郭家店、滦家河、岗山和欧家夼等八个岩体组成（徐金方等，1989），形成时代从元古宙-中生代，岩性主要有三种，片麻状花岗岩、中粗粒花岗岩及岩体边部出现的含石榴子石中细粒花岗岩。郭家岭岩体为似斑状的花岗闪长岩，由西向东由三山岛、上庄、北截、丛家和郭家岭五个岩体组成，地球物理和钻孔资料揭示出它们深部是连为一体的，K-Ar、³⁹Ar/⁴⁰Ar、Rb-Sr和U-Pb同位素年龄集中在103～137Ma，说明岩体的形成时代为燕山期。

图3-5　焦家-河东金矿区地质简图（据山东省地矿局第六地质队）

1—第四系；2—胶东岩群斜长角闪岩；3—玲珑花岗岩；4—郭家岭斑状花岗闪长岩；5—挤压破碎岩带（内含蚀变岩型金矿体）；6—断裂；7—石英脉型金矿体

2.矿体产出特征

金矿体产在胶东岩群斜长角闪岩与玲珑花岗岩接触带的岩体一侧，严格地限定在黄铁矿绢英蚀变岩内。金矿脉走向10°～30°，倾向北西，倾角40°～60°。矿体呈脉带状，矿体厚度2～4m，长约1200m，斜深850m，金品位（3.07～52.29）×10^-6，一般为（2～10）×10^-6。深灰色石英黄铁矿细脉出现时金的品位特高。金矿体走向、倾角均有膨胀、狭缩、分支、复合现象。矿体倾斜延伸由陡变缓，呈带状出现，并以70°向南西侧伏（图3-6）。

图3-6　焦家金矿床剖面（据山东省第六地质队资料）

1—斜长角闪岩；2—绢英岩化斜长角闪岩；3—花岗岩；4—硅化花岗岩；5—绢英岩化花岗岩；6—绢英岩质碎裂岩；7—闪长岩脉；8—金矿体

3.矿石类型和矿物组合

矿石类型可分为浸染状黄铁绢英岩型、细脉浸染状黄铁绢英岩质碎裂岩型、网脉状黄铁绢英岩化花岗岩型、细脉状、脉状黄铁矿-微斜长石化花岗岩型。矿石具粒状结构、压碎结构、填隙结构、乳滴结构、交代残留结构。矿石构造有细脉浸染状构造、细脉状构造、角砾状构造、斑点状构造和网脉状构造。

矿石矿物除银金矿、自然金、自然银外，金属矿物主要有黄铁矿，其次有方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿和磁铁矿，少量为斜方辉铅铋矿、毒砂、白铁矿、镜铁矿。脉石矿物主要有石英、绢云母、水云母、退色黑云母、钾微斜长石、钠奥长石，次要矿物有绿泥石、绿帘石、菱铁矿、白云石、萤石、重晶石等。

金主要以银金矿形式出现（金含量61.9%～78.3%，银的含量14.2%～31.8%），其次是自然金。银金矿主要呈粒状，部分为树枝状、脉状和片状。银金矿的赋存状态主要是晶隙金（占66.77%），其次是裂隙金（占24.62%），少量为包体金（占9.69%）。载金矿物主要为黄铁矿和石英，其次为方铅矿、黄铜矿、闪锌矿。

4.围岩蚀变

围岩蚀变异常发育，分带明显。尤以主断裂下盘的花岗岩中蚀变最为显著，宽达200m以上，从矿体向外依次为黄铁绢英岩、黄铁绢英岩化碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩、红化黄铁绢英岩化碎裂状花岗岩、花岗岩，各蚀变岩带间为渐变过渡关系，并有相互交替现象。矿体上盘的斜长角闪岩蚀变较弱，宽度较窄。

从未蚀变黑云母花岗岩到碎裂黄铁绢英岩出现以下4个蚀变主矿物系列（杨敏之，1994）。

（1）1M型黑云母→退色黑云母＋金红石＋绿泥石→2M₁型绢云母→2M₁型绢云母＋白云母→2M₁型水云母。

（2）钠奥长石→最大微斜长石→鳞片状2M₁型绢云母→束状2M₁型绢云母。

（3）最大微斜长石→最大-中间微斜长石→中间微斜长石。

（4）自形-半自形晶石英→团块状压碎石英→碎斑石英＋具流动状或波状消光石英→具糜棱岩化石英。

从未蚀变花岗岩到碎裂黄铁绢英蚀变岩，岩石化学成分出现有规律地变化，H₂O^＋、SiO₂、K₂O使花岗岩内的奥长石分解形成绢云母，析出CaO、Al₂O₃、Na₂O；黑云母蚀变析出FeO、TiO₂，形成退色黑云母和白云母。

（三）玲珑金矿床

1.成矿地质背景

玲珑金矿床是产于胶东西北部又一特大型金矿床，与焦家金矿床不同的是矿体呈石英脉型。区域内出露的地层也为太古宙胶东岩群，岩浆岩也为玲珑复式岩体和郭家岭岩体。矿体主要产于玲珑岩体内，部分产于郭家岭岩体内。在构造上矿床正处于招平断裂（北北东向）、破头青断裂（北东50°～60°）和欧家夼断裂（北东东向）三组压扭断裂交汇处。区域上正处于胶东西北向巨大规模的N字型构造-岩组-矿化带的一个转折地带（吕古贤，1993）。

2.矿体产出特征

金矿床分布于玲珑岩体北东端的内接触带，由二百余条石英脉构成。矿体多呈透镜状、扁豆状和脉状，规模大小不等，多呈雁行排列，沿走向和倾向均有膨胀收缩和分枝复合现象（图3-7），矿脉走向北东，倾向南东-南东东或北西，矿体一般长为40～400m，厚1～10m，延深40～1000m。深部常有蚀变岩型矿体，与焦家式矿床相似。

3.矿石组构、成分及成矿阶段

矿石类型以含金石英型、含金黄铁矿石英型为主，个别地段有碎裂黄铁绢英岩型矿石。矿体由上到下硫化物含量有增多的趋势。

图3-7　玲珑金矿床地质略图（据山东省第六地质队资料略有修改）

1—第四系；2—元古宙玲珑花岗岩；3—岩脉；4—主干断裂；5—断裂；6—碎裂岩带；7—金矿脉及编号；8—产状。矿段分区编号：Ⅰ—九曲矿段；Ⅱ—玲珑-大开头矿段；Ⅲ—东风矿段；Ⅳ—108号脉矿段；Ⅴ—双顶矿段；Ⅵ—欧家夼矿段；Ⅶ—破头青矿段

矿石结构主要有晶粒、骸晶、镶晶、包含及残余结构，矿石构造以致密块状为主，其次为条带状、浸染状、细网脉。

矿石金属矿物成分除银金矿、自然金之外，以黄铁矿、黄铜矿为主，磁黄铁矿、镜铁矿次之，此外尚含有少量的辉钼矿、辉铋矿、白铁矿、毒砂等。脉石矿物以石英为主，绢云母、方解石、菱铁矿、铁白云石、钾长石、斜长石次之。金矿物以银金矿为主（约占67%）其次为自然金、金银矿。金矿物常呈细网脉状、树枝状、粒状、片状和不规则状等，黄铁矿是最主要的载金矿物。金成色304～916，平均714。

热液成矿作用可划分为四个阶段：①粗粒黄铁矿-石英脉阶段；②细粒黄铁矿-黄铜矿-磁黄铁矿阶段；③方铅矿-闪锌矿-黄铁矿-石英阶段；④黄铁矿-石英-碳酸盐阶段。

4.围岩蚀变

矿脉两侧的围岩蚀变较为发育，主要类型有钾化、绢云母化、硅化、黄铁矿化、碳酸盐化和绿泥石化等。蚀变带宽一般几米至几十米，以矿脉为中心呈对称分布，由矿脉向外完整的蚀变剖面为：矿脉（硅化带）→黄铁绢英岩带→黄铁绢英岩化花岗岩→钾化花岗岩→片麻状花岗岩。

在蚀变过程中，岩石中相对活动的组分有H₂O、K^＋、Na^＋、Si和Ca^2＋，其中K^＋和H₂O是带入组分，Si、Na^＋是带出组分。稀土元素和微量元素表现为随着蚀变程度的增强，Co、Ni、Cu、Ag、Ba、Rb有逐渐富集的趋势，Sr、Cr、Zr、轻稀土元素含量减少，Eu负异常加剧，这与奥长石分解蚀变为绢云母时Ca^2＋的淋失有关。