Question

金矿成矿规律

Answer 1

通过长期的金矿找矿实践及分析研究，地勘单位逐渐总结出了胶西北金矿蚀变矿化、矿床空间分布、矿床空间定位、矿床类型变化、矿体赋存特点等方面的规律性认识。这些规律对丰富胶东金矿成矿理论、开展成矿预测、正确选择找矿靶区及有效指导普查勘探等具有重要的理论和实践意义。

一、蚀变与矿化

(一)矿化蚀变阶段

胶西北金矿成矿具有多次脉动、叠加的特点，主要可分为早期蚀变、晚期矿化两个阶段(李宏骥，2002)。早期蚀变:富钾高温、高压、碱性、高E_h值、渗透力很强的含矿热液，当其渗透到控矿断裂裂隙中时，与周围岩石进行广泛交代，发生钾化，形成宽大的钾化带。钾化是蚀变矿化作用的前锋。此后，伴随控矿构造继承性活动，大量含矿热液涌入，在热液作用下，围岩中的暗色矿物蚀变为绿泥石，进一步转变为绢云母，同时析出铁、镁，其中铁与热液中的硫结合成星散状黄铁矿，而长石则分解成微粒石英及细鳞片状绢云母，从而形成由星散状黄铁矿、鳞片状绢云母和微粒石英组成的一种变鳞片细晶结构的岩石————黄铁绢英岩。黄铁绢英岩化蚀变，叠加改造原钾化带，其范围较钾化窄，常见其穿入钾化带，有时在其内偶见钾化岩石残体。早期蚀变既没有使蚀变岩石及矿物释放出大量金，也没有从热液中沉淀出很多金，仅是整个蚀变矿化的一个组成部分，与金成矿有一定联系。晚期矿化作用:早期蚀变后，控矿断裂系统多次间歇活动，使先成蚀变岩形成一系列脆性变形构造岩，并在主干构造内外产生一些新的伴、派生张性断裂裂隙，伴随成矿热液理化条件、成分的改变，先后在这些断裂裂隙中充填矿液并沉淀矿质。矿化作用分为:粗粒黄铁矿－石英脉、含金中细粒黄铁矿－石英脉、含金石英－黄铁矿脉、含金石英－多金属硫化物脉和石英－碳酸盐脉5个阶段。其中早期和晚期两阶段分别为矿化的开始和结束期，基本不形成矿体，中期3个阶段为矿体的主要成矿阶段。

(二)矿化分带规律

1.矿化类型分带性

在主干控矿断裂带上，邻近主断面的断层下盘，岩石变形强，由变形均匀的碎粒岩、碎粉岩、糜棱岩等构造岩组成，矿化蚀变强烈，常常构成矿床主矿体，矿化类型为细脉浸染状金矿化，典型者如三山岛金矿、焦家金矿。在离主干断裂断层面稍远一些的位置和主断裂附近较低级序的次级断裂，岩石破碎变弱，为花岗岩质碎裂岩和碎裂花岗岩，节理裂隙发育，形成以细网脉状为主的矿化类型，典型者如侯家、河西断裂所控制的河西、红布金矿床;离主干断裂断层面更远处，构造变形微弱，原岩基本未被破坏，发育具共轭剪节理性质的网状裂隙带，矿化类型以网脉状或脉状为主，局部还发育了典型的石英脉型金矿。主干断裂下盘的花岗岩体内部，张性裂隙较多，赋存石英脉型金矿。

总的认为，胶西北蚀变岩型和石英脉型两类金矿基本类型分带明显，蚀变岩型主要受控于主干控矿断裂带，在其中呈串珠状分布;石英脉型金矿主要受控于主干断裂下盘的次级断裂、裂隙构造，成群出现或零星分布于断裂下盘的玲珑花岗岩中。

2.蚀变岩分带性

破碎蚀变岩是在构造岩基础上，经后期热液作用改造而成，在走向及倾向上均呈带状分布。在蚀变岩型金矿中表现更为明显，由主裂面向外依次为黄铁绢英岩带、黄铁绢英岩化碎裂岩带、黄铁绢英岩化花岗质(斜长角闪岩质)碎裂岩带、黄铁绢英岩化花岗岩带。一般主裂面上盘黄铁绢英岩化较弱，尤其是黄铁矿化更为微弱，而下盘黄铁绢英岩化强，往往是矿体的赋存部位。

3.矿化、蚀变与构造岩分带的一致性

在空间分布上，蚀变、矿化分带往往与构造分带协调对应，呈现三位一体(表3－2)。

表3－2 胶西北金矿矿化类型、蚀变岩分带与构造的对应关系

二、矿床空间分布

(一)格架状分布规律

胶东金矿床(点)紧紧围绕NNE向断裂构造呈带状分布，形成自西向东的三山岛、焦家、招平等主要矿带。在这些矿带中，矿床围绕NNE向主干断裂与基底EW向构造带交汇复合段集中分布，形成金矿田。由此，构成区域宏观上矿床(点)东西成带、南北成串、集中成片的总体分布格局(图3－1)。矿床分布既受NNE向断裂、裂隙带控制，又有受先成基底东西向构造制约的因素，造成金矿床呈大致等距分布，而且在主矿带及其下盘支矿带上矿床呈近东西向对应出现，即金矿床定位呈现沿走向等距分布、在近东西方向上对应出现的规律，形成矿田内矿床(点)的点阵分布特点(图3－1)。矿带、矿田、矿床的主要分布格架表现为:

(1)主要矿带呈东西向排列，自西向东分别为:三山岛金矿带、焦家金矿带、招平金矿带，单条矿带呈NE、NNE向展布。指示矿带受东西向基底构造与NE、NNE向断裂构造复合控制。

(2)基底构造与后期断裂构造两组构造的交汇部位具体控制着区内大型金矿田空间定位，同一条矿带各矿田仍然呈NE、NNE向排列。

(3)矿床在空间上有序分布，表现为EW成带，NE、NNE向成串分布的特点。金矿受断裂带的方向性、等距递变性控制。

(二)控矿构造对不同级别成矿单元的控制规律

胶西北内生金矿受构造控制的一个突出特点是多级构造控矿，不同级别的构造控制不同级别的成矿单元。

矿集区:受华北板块胶辽陆块胶北隆起和苏鲁折返带控制，一级矿集区位于华北板块和苏鲁折返带边缘，次级矿集区位于胶北隆起内部和边缘。

矿带:受NNE向断裂及其次级断裂控制。

矿田:受NNE向控矿主干断裂带与基底构造复合段控制。

矿床:受NNE向和NE向断裂或裂隙带控制。

矿体:受NNE向断裂局部开启段或其分枝复合、羽枝交汇部位控制。

富矿柱:受矿化裂隙发育程度较高部位或控矿构造多次活动、矿化裂隙叠加部位控制。

(三)不同性质的断裂构造对不同类型金矿的控制规律

胶西北金矿是在统一的构造应力背景下、同一地质时代形成的，但不同金矿类型受不同构造部位、不同力学性质的断裂控制，形成与构造配套相对应的金矿类型系列。

(1)受铲式主干断裂控制的浸染状破碎带蚀变岩型金矿床。胶西北主要控矿断裂是在早期韧性剪切带形成后，地壳上升、剥蚀，叠加了成矿前、成矿中和成矿后脆性断裂而形成的多期叠加断裂构造。在先成糜棱岩系的基础上形成的碎裂岩系，裂隙、孔隙发育并高度贯通。宽大的构造破碎岩带既是矿液上升的良好通道，又是矿质渗滤、弥散、沉淀的最佳场所，对成矿极为有利。成矿方式以渗滤交代为主，形成规模巨大、形态简单、矿化连续、组分较为均匀、变化较小的以浸染状矿化为主的带状矿体。胶东的三山岛、焦家、新城、台上、大尹格庄等一系列特大型、大型金矿床属于这种类型。

(2)受主干控矿断裂下盘伴生、派生低级别、低序次断裂隙带控制的细网脉型金矿床。控矿裂隙带是在扭或压扭应力作用下形成的与导矿构造连通的密集裂隙带，当矿液运至其中，矿质及相关组分因物理化学条件变化而在其中充填、沉淀，形成规模相对较大、形态较为简单、矿化较为连续、组分不够均匀、厚度不稳定的以细网脉状矿化为主的带状矿体。此类矿化除在主干断裂局部带段或其下盘支断裂带上形成独立金矿床外，还经常在焦家式金矿床内主矿体下盘形成与主矿体相匹配的次要矿体，如焦家金矿床的Ⅲ号矿体。河西金矿、寺庄金矿下盘远离主断裂的网脉状金矿都是这一类型。

(3)受主控矿断裂下盘、相对远离主断面的伴生、派生低级别、低序次断裂控制的石英脉型金矿床。在与主断裂统一应力场作用下，在主干断裂下盘剪切作用下形成一系列张性裂隙，裂隙走向多在40°～50°，倾角陡，与主干断裂相同倾向或反倾向。沿裂隙形成宽大的引张扩容空间，充填含金石英脉体。形成规模不大、形态多呈脉状，矿化连续性好，但组分变化剧烈的脉群或单脉型金矿，如玲珑、旧店等金矿床。

(4)受主断裂下盘岩体局部张性显微裂隙带控制的囊状显微细脉浸染型金矿。该类金矿仅在主干或支断裂局部带段下盘见及，离主断裂几十米至数百米范围内。带内裂隙极细，含矿热液对围岩产生微弱的钾化蚀变，矿质在裂隙带内充填，并向其周围小范围渗滤扩散，形成与裂隙带规模、形态、产状相协调的显微细脉浸染型囊状、密脉带状矿体。寺庄金矿主断裂面下盘400余米处所发现的金矿体即为该类型金矿体。

(四)矿床近等距分布规律

焦家金矿带，自小涝洼矿点向南已探明金矿床表现出沿断裂带走向呈串珠状、近等距分布的特点。沿焦家主干断裂，东季至焦家金矿床距离为1250m，焦家至马塘②号金矿床为1500m，马塘②号至寺庄金矿床为1500m，寺庄至后赵家金矿床为1200m，可见矿床分布间距应介于1200～1500m之间。新城至东季金矿床间距稍大，二者之间可能存在隐伏矿床。从后赵金矿床向南至徐村院矿区488ZK1控制的金矿(化)体距离为3100m，徐村院则位于二者之间，依据上述规律，在徐村院附近有可能存在金矿化地段。

望儿山支断裂，小涝洼至大涝洼金矿床间距为1250m，大涝洼至陈家金矿床为2250m，陈家至上庄金矿床为1250m，上庄至河东金矿床为2000m，河东至付家金矿床为1500m，付家至望儿山金矿床为2000m，矿床间距介于1200～2000m之间。相比而言，望儿山支断裂矿床间距大于焦家主断裂，并且自北而南矿床间距渐趋加大。

(五)矿床匹配规律

焦家金矿带大型金矿床往往处于断裂弧形转弯位置，在沿弧形断裂主裂面法线方向上的一定距离内都有小规模金矿床与大型金矿相匹配。如:在新城金矿床东侧1500m处有河东金矿床与其匹配，在河西金矿床东侧625m处有付家金矿床与其匹配，在焦家金矿床东侧875m处有焦家东金矿床与其匹配，在马塘②号金矿床东侧500m处有鲍李家金矿床与其匹配。矿床空间分布的这一规律，用于在已发现矿床的相应位置预测与其匹配的矿床取得了明显的效果。

三、矿床类型的分布和变化

(一)矿床共生规律

胶西北金矿表现为单矿种多类型、多矿种同类型的共生规律。各种类型金矿床在时空分布和成因上密切相关，由于控矿条件和成矿环境的异同，形成不同类型矿床和同种类型矿床的组合。如玲珑金矿田中包含破碎蚀变岩型金矿床、含金硫化物石英脉金矿床和含金石英脉金矿床三种类型。

赋矿断裂中存在两种空间类型:连续自由空间和连通弥散型空间。在主要金矿田乃至金矿床(体)的控矿断裂中，两种空间是紧密伴生的。因此，充填作用和蚀变作用是同时进行且不可分割的，但在不同的断裂构造环境中，两种作用的比例发生变化，从而形成不同的矿化类型。所以，在同一矿床中，石英脉型和蚀变岩型两种成因类型经常同时存在，密切共生，只是在数量上有所不同，决定了该矿床成因类型的归属。如望儿山金矿就是两类矿化同时出现的典型。

蚀变岩型、石英脉型两种类型金矿，其矿石矿物、矿化类型、有益有害元素相似，成矿温度、氧、铅同位素组成相近，严格受断裂构造控制等众多共同点反映出:它们是同一含矿热液沿断裂或裂隙构造运移充填及交代的结果。断裂构造的空间状态是导致二者在矿石结构构造、矿体规模及空间上稳定性差异的主要原因。

(二)矿床类型水平分带规律

在主干控矿构造下盘，与主断面相距由近到远，依次出现不同变形程度的构造岩及不同力学性质的次级构造，分别形成焦家式、河西式及玲珑式金矿，构成地表上三种金矿类型逐次出现的水平分带特点。

(三)不同矿床类型相间分布规律

由于控矿构造主带具有舒缓波状、膨胀收缩、分枝复合等特点，造成沿其走向不同地段构造特征、力学性质、构造岩种类有很大差异，矿床类型也明显不同，显示出不同矿床类型沿矿带走向相间分布的特点。如在三山岛矿带上，三山岛和仓上两焦家式金矿床间，夹有仓东河西式金矿床;在焦家矿带上，焦家和新城两焦家式金矿床间，夹有龙埠、东季河西式金矿床;在招平矿带上，台上和大尹格庄两焦家式金矿床间，夹有西坞党河西式金矿床(点)。

四、矿床空间定位

(一)沿NE及NNE向断裂构造定位

NE及NNE向断裂构造是金矿定位的主体构造，尤其是胶西北三条主干断裂构造对金矿床控制作用十分明显，金矿床沿断裂构造呈串珠状分布。一般金矿主要工业矿体分布于断裂构造下盘的黄铁绢英岩带和黄铁绢英岩化碎裂岩带内，黄铁绢英岩化花岗岩带内则常见有单矿体规模比较小的矿脉群。

(二)沿两种岩性的接触带定位

两种岩性的接触带是一个构造薄弱带，含矿热液很容易沿之运移并在适宜的空间富集成矿。焦家成矿带的大中型金矿多分布在玲珑花岗岩、郭家岭花岗闪长岩与早前寒武纪基底的断裂接触带，或玲珑花岗岩与郭家岭花岗闪长岩的断裂接触带内;郭家岭花岗闪长岩体与围岩的侵入凹斗部位也是金矿定位的有利空间。郭家岭花岗闪长岩南围山岩体西部边缘赋存了姚家金矿床，南部边缘有蔡家金矿点;新城、上庄、河东、东季、龙埠等金矿床产在上庄岩体的西部边缘，而后杨家、卧龙杨家、大诸流及隋家等金矿床(点)则产在上庄岩体南部边缘的内外接触带。

五、矿体赋存部位和特点

(一)断裂构造的拐弯或交汇部位赋矿

断裂构造的拐弯位置是适宜于成矿物质富集的引张扩容空间，胶西北许多金矿体产于断裂构造的拐弯部位。如焦家金矿床，矿体赋存在焦家主干断裂走向由35°转向8°的部位，且矿体偏向于走向方位较大段;而望儿山金矿床+30m中段矿体赋存在断裂走向由26°转向9°的部位。两条断裂的交汇处和主断裂分枝复合或其与侧羽断裂交汇处是成矿的有利部位，其中靠近主干断裂位置更有利于矿体的赋存。

(二)断裂构造倾角变化部位赋矿

剖面上，断裂构造倾角变化部位，即压扭性断裂的倾角变缓处和张性断裂的倾角变陡处是构造的引张扩容段，常形成厚大矿体。如焦家金矿床，由地表至－400m，断裂倾角由近70°渐变为30°左右，主矿体厚大部位出现于－100m以下断裂产状明显变缓处。

(三)矿体尖灭再现、分枝复合规律

胶西北金矿床矿体常具尖灭再现、分枝复合、膨胀夹缩特点。矿体不仅在倾向上尖灭再现，同时在走向上也表现出尖灭再现特点;矿体的分枝复合不仅在平面上经常见及，在剖面上也非常普遍。

(四)矿体侧伏规律

胶东地区，产状基本一致的断裂构造控制的金矿体其侧伏方向具有一致性。①走向NE或NNE的控矿断裂，倾向NW者，矿体一般向SW向侧伏。如焦家断裂带中的矿体，多向SW方向侧伏，侧伏角一般为45°～60°;新城金矿床①号矿体向SW侧伏延伸达1680m，倾伏角23°，侧伏角33°。②走向NE或NNE，但倾向SE的控矿断裂，其控制的矿体均向NE侧伏，侧伏角40°～65°不等，如招平带中的矿体一般向NE侧伏。控矿断裂走向NNW，倾向SW者，矿体向SSE侧伏，如范家埠金矿。③走向NNW，倾向NE者，矿体向NNW侧伏，如栖霞马家窑金矿。NW向张性断裂，如平度市石桥控矿断裂，断裂走向310°左右，为高倾角的张性断裂，控制的矿体侧伏极不明显，矿体呈近乎直立的柱状。

胶东地区金矿体的区域性侧伏规律表明，成矿期控矿断裂是在统一的应力环境下有规律活动的结果。尽管断裂方位不一致，但均表现出了上盘左行斜落运动轨迹。从而造成了不同倾向的断裂，其控制的矿体侧伏方向不一致性的现象。矿体的这种区域性的侧伏规律，对矿床的普查、勘探以及矿床的开采起到了重要的预见性指导意义，根据地表及浅部矿体或矿化体的产状，即可预见性推断出矿体向深部的侧伏方位，增强了找矿的成功率。

(五)矿体斜列、叠瓦状规律

矿体的斜列规律在东季、寺庄金矿床中较为典型，东季金矿床①、②、③号矿体在0～200m标高之间斜列分布，构成多字形排列，反映了在成矿作用过程中含矿热液沿一组斜列裂隙充填成矿。金矿体普遍延深远大于延长且斜立在蚀变带或矿脉中，构成斜立规律，在同一矿床内多个斜立矿体沿走向排列则显斜列规律。

在控矿构造主带内形成一套完整的构造岩系，其内部因多次构造变动常形成彼此大致平行的断裂或强化裂隙带，在此基础上，主带内常形成“多层”平行矿体而显叠瓦状规律。

六、金的富集特点

胶西北地区各类型金矿的矿化富集具共同的特点，即多成矿阶段叠加部位形成富矿体，当矿石中金属硫化物呈细脉状、网脉状或其含量增高时，金矿化富集，矿石品位高。

从矿石结构构造来看，具有半自形、它形晶粒状结构，浸染状、细脉浸染状、块状构造矿石金品位高。自形粒状结构，斑状、星散状、条带状构造金品位低。

从微观上看，自然金、银金矿严格受石英、黄铁矿的晶隙和裂隙控制，石英和黄铁矿是主要载金矿物，其晶隙和裂隙愈发育，易于富集成矿、金品位越高。

七、成矿规律的应用实例

胶西北金矿成矿规律的研究和应用，对胶东地区的金矿找矿产生了巨大指导的作用。比较典型的应用实例有以下几个:

20世纪60年代初期，山东地质六队在灵山沟矿区开展金矿详查工作时，通过钻探控制，较为合理的圈定了主矿脉上的1、5号主矿体，估算了约6t金储量，矿体之下有未见矿钻孔控制，认为已控制充分，深部无矿;80年代，冶金部门地勘单位依据矿体尖灭再现规律，于其下施工钻孔发现了新矿体，新增加资源量近10t。

20世纪80年代，山东地质六队通过对矿区含矿构造的深入分析，正确判断了埠上矿区矿脉的主次关系，实施以钻探为主要手段进行解剖、浅部系统普查、深部按侧伏规律进行验证的重新勘查三部曲，取得了很好的勘查成果，不仅探求了近10t金金属量，更重要的是纠正了一个勘查评价错案，使一个闭坑矿山复活。

1986年，山东地质六队在区域格架状控矿构造规律分析的基础上，结合其他直接、间接成矿信息，成功地完成了对胶东金矿的定量预测，圈定了36个矿田级预测单元。经找矿实践，在平度大庄子、吉戈庄、蓬莱东部、栖霞台前、海阳蓬家夼、松椒等发现了多处大中小型金矿床。

20世纪70～90年代，山东地质六队利用构造分级、分段控矿规律，成功地预测并发现了莱州仓上大型金矿，实现了堪称我国找矿难度最大金矿床的突破。

山东地质六队还利用焦家金矿带内矿床等距和对应规律快捷地发现了河东金矿;通过矿体侧伏规律的运用，纠正了对范家埠地区以往勘查评价错误，发现了一处中型金矿;利用矿体斜列规律，成功地预测了新城Ⅴ号矿体，新增了储量25t;利用矿带内矿床类型分布、变化规律不仅正确地解决了地质构造复杂、久攻不破的焦家带南延追索问题，而且还在徐村院矿区主带内发现了金矿化体。

冶金地质队在莱州望儿山金矿的勘查过程中，在浅部－200m标高以上矿体圈闭的情况下，根据矿体向南西侧伏的趋势，在－300m～－600m之间又发现了一个资源量在25t以上的大型矿床。