Question

成矿机制

Answer 1

（一）胶东群——金和其它成矿元素形成的原始堆积

地壳中分布的岩石，实际上都可以成为金矿床中金的来源，但是它们提供金的能力存在一定差别。B.И.斯米尔诺夫及Г.М.贡多宾（1976），Л.В.鲍加蒂列夫（1977）等对不同时代地壳元素丰度做了研究，结果表明，元古宙地壳中金的丰度比后寒武纪高2.9倍，太古宙比后寒武纪高48.6倍。这就是说，在其他条件相同的情况下，前寒武纪地层的金矿化比后寒武纪成矿机率大3-49倍。世界上金总储量的70%集中在前寒武纪老地层中（宋友贵等，1992）。

玲珑、焦家式金矿是胶东大地构造环境及其演化的产物。胶东群为代表的前寒武变质岩系直接控制金矿床的分布。胶东群的原岩为一套以基性喷发岩为主、夹超基性熔岩流——科马提岩的一套类似绿岩的建造，其含金丰度大大高于岩石克拉克值。硫稳定同位素研究认为矿体中的硫与胶东群蓬夼组硫同位素组成类似，同以富重硫型为主，铅同位素组成表现为正常铅及微量元素、稀土配分相似也显示该类金矿成矿元素来源于胶东群。它们构成了胶东地区金成矿元素的原始堆积，成为后期金矿床汲取矿质的源地，是成矿的物质基础。

胶东地区前寒武纪地层经历了较强的区域变质及花岗岩化作用。而随着变质作用温度与压力的升高，胶东变质岩性中金含量明显降低，表明了在前进变质过程中，金可自变质基性岩中大量带出转入溶液，然后迁移到低温低压的绿片岩中再沉淀富集成矿。前进变质作用是一种升温升压的地质过程，使原岩中的H₂O、CO₂及S、Cl、F等挥发组分被带出，形成变质热液，并促使碱金属Na、K、Ca等组分进入热液。这种具有很强的溶解、络合能力的变质热液，能使原岩中的金被释放出来，经强氧化剂氧化，使惰性的金（Au⁰）被氧化为活动性的金（Au^-或Au^3-），以络合物等形式随热液一起迁移。另一方面，由于金的热变质性状，岩石中的金在低变质相带中发生归并（金粒长大），在高变质相带中发生崩解离散（金粒变小）。因此，现今发现的金矿绝大部分都产于低变质相带中。胶东不仅具备含金丰富的矿源层——胶东群，而且具备活化、迁移金的地质作用——区域变质作用、花岗岩化作用和沉淀金的条件——成岩后的具中低级绿片岩相变质条件的韧性变形带。我国重要金矿富集区，小秦岭、冀东、辽东等都为古老地盾的变质区，加拿大地盾太古宙绿岩带盛产黄金，南非巴伯顿地盾发育绿岩带金矿，由此认为胶东金矿的形成与太古宙变质岩关系密切。

胶东群是胶西北金矿带、金成矿的初始矿源层，是成矿的重要前提之一。

（二）岩浆活动——成矿热液的形成以及成矿元素的迁移和富集

金从源区活化需要活化剂，迁移需要流体，胶东在中生代具备使区内主要变质岩交代达重熔的大地构造环境。强烈的燕山构造运动导致胶东地区结晶基底的部分重熔，形成中酸性岩浆，并继承了被重熔岩石（金背景值高的胶东群变质岩系）金等成矿元素，在岩浆期后大量富集，为金矿的形成提供了直接的条件。

矿质从区域围岩中向各期岩浆中心运转，形成局部富集的岩层。局部相对富集金岩层经区域熔融形成晚燕山期侵入的富钠花岗岩（玲珑型花岗岩、郭家岭型花岗岩以及滦家河型花岗岩）岩浆。在其冷凝过程中，形成含矿热液，在碱性交代下，胶东群中大量成矿组分从变质原岩再次活化、迁移，并随着热液活动在断裂带深部及其它构造部位普遍发生规模与程度不等的金的富集，在有利构造部位形成矿化或工业矿体，并根据断裂构造特点、性质而形成不同的矿化类型。

玲珑型、郭家岭型和滦家河型花岗岩是金矿的直接矿源岩。虽三种岩石类型不同，实际上是同一原岩范围，同一构造旋回、同样地质作用、因交代－重熔不均衡而组成的一个岩浆岩系列，主要由于不同大地构造环境演化阶段、性质及区域构造位置而产生。

（三）断裂构造——成矿物质的空间定位

断裂构造是热液金矿床形成不可缺少的条件。研究区金矿田、金矿床的具体分布位置受控于区域东西构造带、新华夏系及华夏式构造的交替活动、复合而成的构造格架。特别是新华夏系成生、发展、演化阶段与中国北东部主要金矿成矿期大致同步，新华夏系构造（尤其是断裂构造）的空间展布特点，在很大程度上决定了金矿的空间定位。金矿空间展布显示东西成带、北东（或北北东）成行的特点。

断裂构造之所以成为金矿成矿物质空间定位之主因，表现为：断裂的产生打破了原来岩石中压力平衡，构成一个低压、低电位带，为了达到新的平衡，成矿热液从高压、高电位带向低压、低电位带位移，使CO₂、H₂O、SiO₂以及金、银等从围岩中向断裂带集中，并为它们提供了通向地表的通道。在大的压扭性断裂带或剪切带形成时，CO₂、H₂O和S在其中高度富集，化学平衡发生变化，产生了绿泥石化、碳酸盐化、黄铁矿化等蚀变作用，导致析出来氧化硅、钾、钙、铁和金、银等化合物和元素，并与通过扩散作用从围岩进入断裂带的另一些化合物和元素一起，发生侧向和垂向迁移，在断裂带的低压和低化学势地段（如拐弯或分枝断裂中）引起反映，导致石英、自然金及含金、银的黄铁矿等沉淀，形成金矿体。因而，在区内金矿形成过程中，断裂带直接完成了引导成矿热液长距离迁移，提供矿液的充填、沉淀的空间和扩散交代前缘等任务。

大断裂带长期活动，引起一系列伴生断裂构造和低级别、低序次断裂、裂隙的产生，这些不同性质、不同规律、不同序次的断裂，成了矿液的充填、沉淀空间，从而也控制了金矿类别在区域上、矿田内的有规律分布集中，而且是不同矿床类别、不同矿化类型形成的重要形成因素。从西向东，矿床类型区域性集中区特征表现为从蚀变岩型为主过渡到中部蚀变岩和石英脉两种类型为主，再向东侧主要工业矿床多产在石英硫化物脉中，总体构成了断裂构造-围岩蚀变-矿化分带系列。无疑，不同断裂构造空间的温度、特别是压力及蚀变特征对矿液的性质产生了一定影响。在主压扭构造带早期塑性变形与绢英岩带基础上叠加脆性形变及蚀变矿化作用，形成与主构造产状一致的大型金矿床（蚀变岩型），在张性、张扭性变形地带，石英硫化物为主的矿化成分大量集中晶出及迁移，交代充填成同构造结晶和重结晶的硫化物石英金矿脉或矿脉群（石英脉型），从而在两种性质不同、级别不同的赋存成矿断裂构造空间产生了两种明显有别的矿床类型呈水平为主的空间分带定位机制。