（构造地质学专业论文）埃子王家原疃地区脉岩特征及与金成矿关系研究.pdf

摘要 招远市位于我国金矿床最集中的胶东地区，是我国黄金资源和 黄金生产的重要基地。区内黄金资源丰富，黄金储量和产量一直处 于我国县级地区首位， 论文从埃子王家一原疃地区区域成矿地质背景分析入手，应用岩 石学、构造地质学、矿床学、微量元素地球化学、矿床地球化学等多 学科知识及相应分析手段，对该区脉岩的岩石矿物学特征、脉岩的地 球化学特征、并参照金矿床地质特征对脉岩与金成矿关系进行了深入 系统的研究。 通过系统的野外调查及室内工作，查明并确定了本区发育的脉岩 类型。把本区发育的脉岩概括归纳为八大类：角闪正长斑岩类、似斑 状花岗闪长岩、正长斑岩类、闪长玢岩类、煌斑岩类、花岗斑岩、辉 长岩、矿化花岗闪长斑岩。 对脉岩微量元素、稀土元素地球化学特征进行了系统的研究。并 相应研究了近矿围岩、矿脉、以及矿石的相关特征。经硫同位素研究 分析，显示脉岩和矿体中的硫来源于深部。氢氧同位素分析显示成矿 流体为岩浆水和大气降水的混合流体。 通过系统研究脉岩特点，参照前人观点，依据矿区内矿体特点， 以及区内含金矿断裂破碎带赋存工业矿体的特点，认定矿区内大量发 育的脉岩与成矿有密切的关系。伴随脉岩的侵入，使断裂破碎带成为 构造薄弱带，有利于成矿流体的进入和沉淀；本区角闪正长斑岩、成 矿期青灰色闪长玢岩、早期煌斑岩与金成矿关系较密切，当脉岩走向 由北东向或：i l ：i i 二东向转变为h l ：i l 东向或北东向时，为最有利成矿部 位。 关键词金矿化，脉岩，矿床地球化学，埃子王家一原疃 a b s t r a c t z h a o y u a nc i t yl o c a t e di nj i a o d o n gp e n i n s u l a ，e a s tc h i n a ，i so n eo f t h em o s ti m p o r t a n tg o l dp r o d u c t i o nd i s t r i c t ，i nw h i c ht h es t o r a g ea n d a m o u n to fg o l dr a n kf i r s ta m o n gt h ew h o l ec o u n t i e si nc h i n a i nc u r r e n tp a p e r t h ea i z i w a n g ji a y u a n t u a nd i s t r i c tw a sc h o s e na sa s t u d ya r e at oa n a l y z et h ec o n d i t i o no fg o l dm i n e r a l i z a t i o n t h ep e t r o l o g y , s t r u c t u r a l g e o l o g y , m i n e r a l d e p o s i t ，i s o t o p eg e o c h e m i s t r y a n d g e o c h e m i s t r yo fm i n e r a ld e p o s i t s ，a n dr e l e v a n ta n a l y t i c a lm e t h o d sw e r e u s e dt oc h a r a c t e r i z et h e r e g i o n a lm i n e r a l o g yn a t u r ea n dg e o c h e m i c a l f e a t u r e so fd y k e s t h e nt h er e l a t i o n sb e t w e e nd y k e sa n dg o l d f o r m i n g w i t hr e s p e c tt ot h eg e o l o g i c a lc h a r a c t e r so fg o l dd e p o s i ta r ei n v e s t i g a t e d t h ed o m a i no f d y k e i nt h e g i v e n a r e ai sc o n s i s to f h o r n b l e n d e o r t h o p h y r e ，o r t h o p h y r e ，g r a n o d i o r i t e p o r p h y r y ，d i o r i t e ， l a m p r o p h y r e ，g r a n i t ep o r p h y r y , g a b b r o ，a n dm i n e r a l i z e - g r a n o d i o r i t eb y m e a n so fs y s t e m a t i cf i e l ds u r v e ya n di n s i d ej o b t h er e s u l t so fg e o c h e m i c a lf e a t u r e so fr a r et r a c ee l e m e n ta n dt r a c e e l e m e n to ft h ec o u n t r yr o c k ，t h ec h a r a c t e r so fw a l lr o c k sn e a ro r e ，v e i n a n do r eb o d y , a n dt h ea n a l y s i so fs u l f u ri s o t o p ea n dh y d r o g e na n do x y g e n i s o t o p es h o wt h a tt h es u l f u ri nd y k ea n do r eb o d yd e r i v e df r o md e e p e r c r u s t ，a n do r e - f o r m i n gf l u i d s i sam i x t u r eo fm a g m a t i ch y d r o t h e r m a l f l u i d sa n dm e t e o r i cw a t e r t h eg o l dm i n e r a l i z a t i o ni sr e l a t e dw i t ht h e d y k e s ，w h i c h i s d e m o n s t r a t e db yt h ec h a r a c t e r so f d y k e s ，r e g i o n a ln a t u r eo f o r eb o d ya n d r e g i o n a lg o l ds h a t t e r e df a u l tb e l ti n d u s t r i a l o r eb o d ya c c o m p a n y i n g i n t r u s i o no ft h ed y k e s ，w h i c hs h o u l dm a k et h ef a u l tb e l tb e c a m et h e s t r u c t u r a lw e a kz o n ea n db ef a v o r a b l ef o rt h ec y c l i n ga n dp r e c i p i t a t i o no f t h eo r ef l u i d h o r n b l e n d e o r t h o p h y r e ，d i o r i t ei nt h em i n e r a l i z i n gp h a s e a n de a r l yl a m p r o p h y r ea r ec l o s e l yr e l a t e dw i t hg o l dm i n e r a l i z a t i o n t h e f a v o r a b l ea r e a so fm i n e r a l i z a t i o na r el o c a t e di nw h e r et h es t r i k e so ft h e d y k e st r a n s f e rf r o mn eo rn n e t on n eo rn e k e y w o r d s ：g o l dm i n e r a l i z a t i o n ，d y k e ，m i n e r a ld e p o s i tg e o c h e m i s t r y , a i z i w a n g ii a y u a n t u a n 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论文中作了明确的说明。 作者签名： 日期：埠年皇月望日 学位论文版权使用授权书 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文， 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。同时授权中国科 学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库， 并通过网络向社会公众提供信息服务。 作者签名： 导师签名鱼垒蔓l 日期：土! 1 年月尘日 前言 0 1 论文的选题来源及研究背景 山东招( 远) 莱( 州) 地区是我国金矿床最集中的地区，黄金资源丰富。其中， 招远市黄金储量和产量一直处于我国县级地区首位，是我国黄金资源和黄金生 产的重要基地。 金翅岭金矿位于招远金矿集中区的中部，矿山辖区内埃子王家一原疃地区与 招远黄金集中区其它区段的地质研究程度相比研究程度相对较低，一些与找矿信 息密切相关的基础地质问题还没有完全搞清楚。为解决矿山保有资源不足问题， 保障企业的可持续性发展，查清这些地质问题已势在必行。2 0 0 4 年，招金集团 有限公司设立了博士后工作站，金翅岭金矿随之设立了埃子王家一原疃地区岩 浆岩与金矿成矿关系研究课题，意欲查明本区的岩浆岩与金成矿关系，以指导 本区的生产找矿工作。论文以该项目为依托，结合项目需要和所学专业，选定了 子课题“埃子王家一原疃地区脉岩特征及与金成矿关系研究”为硕士学位论文的 研究内容。目的是通过厘定该地区脉岩种类，研究脉岩岩石矿物学特征、脉岩地 球化学特征，运用综合地质分析方法以详细理清脉岩与金成矿的关系。 0 2 矿区研究现状 0 2 1 矿区既往的研究 原疃矿区是山东省招远县黄金公司金翅岭金矿所辖矿区。金翅岭金矿金采 矿点分布广泛，黄金开采历史悠久，历史上有过不同时期的民间采会热潮，其中 1 9 4 7 年前后民间采金最为兴盛。据传当时民采中曾发现一拳头大的矿石，可选 出十余两黄金，故一度在该矿区范围内采金人数最多时达2 0 0 0 余人。但因技术 条件所限，一般采金深度在2 5 m 以内，如在区内具有同样悠久探采历史的十里铺 银矿床，其l 号脉东段虽老硐遍布，但均较浅，最深者仅为2 0 m 。总体来说6 0 年代以前的民采规模均不大。6 0 年代后，由原山东地质厅8 0 7 队及县黄金局地 质队等单位进行了初次勘探，取得一定成效，在勘查中首次发现了山东省未曾发 现过的银矿床，期间共求得银工业储量2 0 2 1 5 1 7 0 k g ，同时求得伴生组分金、铅、 铜、锌等的储量若干。1 9 7 9 年5 月至1 9 8 3 年6 月，在山东冶金地质勘探公司第 三勘探队和水文地质队在本矿山辖区内开展勘探工作中，获得黄金工业储量 5 6 1 6 5 4 k g ；对原疃矿区进行系统的地质勘察工作亦是由东冶金地勘三队和水文 队开展，自1 9 7 9 年起进行了为期4 年的地质找矿勘探工作，提交了c + d 级黄金 储量1 1 4 t ；1 9 9 1 年，由矿山本单位自行组织了第二次补充勘探，提交了c + d 级黄金储量2 1 7 t ；到1 9 9 5 年，矿山一度成为资源危机矿山，于是加大了地质 找矿研究力度，1 9 9 6 年，矿山与天津地质研究院合作开展了为期3 年的“金翅 岭金矿区区域成矿预测”研究工作，对金翅岭金矿及其下辖的各个矿区的矿床地 质、地质构造、矿化特征、岩矿石地球化学以及矿物学方面进行了较详细的研究， 对原疃矿区的成矿地质问题和找矿方向取得了一定认识，并预测了找矿靶区。这 期间中国地质大学和招远县黄金公司对原疃金矿床也曾进行过专题研究，双方均 认可原疃金矿床以硫化物石英脉型矿床为主，具有脉幅窄、长度短、品位高、矿 脉方向多的特点，且构造因素是该矿山金银矿的主导控制因素。 0 2 2 以往研究中存在的主要问题 前人的工作及认识对的学术研究积累了宝贵而丰富的资料，但在许多问题 上，看法有待进一步探讨加深，并且在许多关键问题上存在差异较大的分歧。 第一由于胶东金矿带是研究热点，许多针对该区域内的各个大中型金矿各 种类型的研究，频频发表于各个学术刊物，但针对原疃金矿床的研究较少，见诸 于刊物的文章也是凤毛麟角，而且也是意见各异。这种情况给矿区研究工作的前 期资料准备带来一定程度的不便。 第二早期在矿区开展科研工作的研究人员，对矿区内所出露的脉岩类型， 仅仅笼统认定为中酸性岩脉或基性岩脉，对本研究区到底发育有哪些岩浆岩( 特 别是脉岩) 以及各类脉岩的几何特征，包括脉岩的厚度、产状特征，总结脉岩形 态沿走向、倾向的变化规律均无定论。 第三针对各类脉岩的主要矿物成分和副矿物成分，岩石的蚀变特征，各类 脉岩的演化规律及其与金矿化的内在联系的研究尚待深入。 第四矿区内无明确的关于各类脉岩及其与金矿脉之间的采割关系的认识， 对脉岩的系统统计分析工作及研究构造裂隙的产状、形态等特征的工作缺乏，无 法明确推断它们的力学性质和构造叠加特征。 第五地球化学研究进行较少，尚未根据这些地质体的地球化学特征，来具 体确定各地质体的成岩、成矿的物质来源关系，以及形成先后关系；导致无法分 析找出与金矿化关系最密切的脉岩类型。 最后关于本区的控岩、控矿构造，及它们与成岩成矿的关系研究深度不够， 导致对本研究区构造裂隙的活动历史认识不足，无法反演到底是什么样的构造、 及控制金银矿的形成和分布具体形式，无法进一步研究岩脉的演化与金矿化的关 系。 2 圉p l 山东省招远市交通住王田 1 3 论文主要研究方法，完成工作量及研究成果 3 1 论文研究方法 论文采用岩石学、矿物学、构造学、地球化学相结合，室内分析与现场研究 用的研究方法。在分析借鉴文献资料和既往研究的基础上，以典型区域加特征 相结合的方式制定野外工作方案，对区域内岩脉进行野外实地观测调查，采集 表性样品，编制图件。室内通过光薄片观察及相关手段分析，探察脉岩的矿物 成、结构构造、共生组合、和矿物化学特征：并对采集的代表性样品进行了全 分析、稀土元素、微量元素分析，参照并结合前人的相关数据和认识进行对比、 析和综合研究。 3 2 完成的主要工作t 在论文研究期间系统的收集了与矿区有关的资料，主要包括前人在矿区所作 的找矿科研工作和相关研究资料，以及相关研究的文章。这些前人的研究资料， 为在本矿区展开找矿研究奠定了一定的基础。完成的工作主要有： 1 、野外路线地质剖面5 k m ： 2 、坑道调查编录3 0 0 0 m ； 3 、采集各类岩石样品2 0 0 余块； 5 、微量元素分析8 6 件； 6 、测试钾氩法年龄1 0 件； 7 、磨制、鉴定光、薄片共计1 2 8 件；其中，光片2 0 件，薄片1 0 8 件； 8 、硅酸盐全分析件4 0 件，稀土元素全分4 3 件； 9 、电子探针分析1 2 件，其中波普分析2 0 点，能谱分析1 7 个点； l o 、典型现象进行拍照，拍照片2 0 0 张；其中，薄片1 5 0 张，光片5 0 张。 0 3 3 取得的主要成果和地质认识 l 本区发育脉岩类型：本区发育的脉岩可概括归纳为八大类：( 1 ) 角闪正长 斑岩类，其特征是岩石中基本不含斜长石；( 2 ) 似斑状花岗闪长岩；( 3 ) 正长斑 岩类，其特征是岩石中往往含有少量斜长石斑晶；( 4 ) 闪长玢岩类，以斑晶斜长 石为主；( 5 ) 煌斑岩类；( 6 ) 花岗斑岩，其特征斑晶中斜长石、正长石各半；( 7 ) 辉长岩；( 8 ) 矿化花岗闪长斑岩。 2 脉岩的产出状态：这些脉岩主要呈北东向产出，往往与矿化蚀变带同时出 现在同一构造带中；局部呈近南北产出：晚期的石英闪长玢岩往往沿北东东向断 裂产出；早期脉岩和成矿期脉岩往往发育弱矿化特征。早期煌斑岩片理化发育， 其片理中往往有黄铁矿石英细脉充填。 3 脉岩形成时代：结合k a r 法年龄和现场脉岩产出特征，得出脉岩主要形 成于1 0 4 1 2 0 m a 左右。其中，早期煌斑岩形成最早，其次是正长斑岩、似斑状 花岗闪长斑岩、中期煌斑岩、角闪正长斑岩、青灰色闪长玢岩、矿化花岗闪长斑 岩、晚期煌斑岩、石英闪长玢岩；辉长岩形成最晚。 4 构造特征：矿区内主要发育断裂构造，按走向可划分为北东向、北西向、 近南北向、北东东向和北珏西向五组。从坑道调查资料来看，本区以北东向构造 裂隙最发育，且含矿性较好，构成了矿区的基本构造格架。 5 围岩蚀变分带特征：本区矿化蚀变带均受复合断裂构造控制。由于本区蚀 变带宽度不大，各种蚀变分带现象不明显，存在明显的蚀变叠加现象，这样就呈 4 现出本类矿化蚀变带的蚀变组合分带特征；内带：黄铁矿化一硅化一绢英岩化蚀 变组合；中带：硅化一绢英岩化；外带：绢英岩化一钾化一碳酸盐化等。值得一 提的是，内带往往叠加有多金属硫化物，这对金成矿具有非常重要的意义。 6 矿体特征：本区金矿体主要为含金石英脉型，矿体严格受断裂构造控制， 金矿体主要为北东向、北西向和近南北向；金矿体具有脉幅窄、长度短、规模小、 数量多、产状变化大、陡倾斜、品位高等特点；金矿物主要为独立银金矿，赋存 形式有包体金、粒间金、裂隙金，以裂隙金为主；主要载金矿物有：黄铁矿、褐 铁矿、方铅矿和石英，其次为闪锌矿、黄铜矿等。 7 各类岩石的微量元素特征显示：本区各类岩石明显富集b i 、p b 、b a 、a g ， 相对富集s n 、z n 、c o 等元素，微量元素中明显亏损h g 、a s 、t i 、c u 、m o 、n i 、 v 等元素。 8 稳定同位素特征：硫同位素组成结果表明，成矿物质主要来源于深部，并 有大量壳源物质介入，表现出多来源特征，特别是十罩铺银矿的浅部物质加入相 对更多；氢氧同位素结果表明，本区成矿流体主要来源于岩浆水和变质水，同时 有部分天水加入；而十里铺银矿成矿流体有大量天水加入，氢氧同位素的特征则 进一步说明岩浆期后成矿流体中有地壳物质加入。 9 脉岩与金成矿关系：本区角闪正长斑岩、成矿期青灰色闪长玢岩、早期煌 斑岩与金成矿关系较密切。当角闪正长斑岩走向由北北东转变为北东向的地段， 和由北东转向北北东的地段，分别在脉岩的下盘和上盘均有矿脉产出。成矿期青 灰色闪长玢岩两侧往往赋矿：早期煌斑岩往往发育较强烈的片理化和碳酸盐化， 有利于成矿流体汇聚，同时形成地球化学障，有利于金的沉淀富集，其品位往往 较高。 第一章区域地质背景 山东招远金矿集中区地处我国大陆东缘，是中朝地台的组成部分，称为胶 辽地盾【2 - 3 1 。按陈国达院士批q 的历史一因果论综合大地构造学的壳体理论及其 地洼学说理论，本区属东亚壳体的中东部，位于华北地洼区的辽鲁地穹系。按 板块学说观点，该区位于太平洋板块向欧亚人陆板块俯冲过渡部位。岩石圈郯 庐断裂和五莲一荣成断裂将山东分为胶北、胶南一苏北和泰山( 鲁西) 三个独 立的地层地体1 7 。8 j ，本区位于胶北地体中北部( 图1 一”。 图l l 东半岛地区地休构造地质简图( 据曹国权等，l9 9 0 1 1 地层 胶北地体招菜地区的结晶基底2 1 为晚太古代胶东岩群、古元古代粉子山 群和荆山群，在结晶基底的局部地区，晚元古代蓬莱群为稳定环境下的沉积盖 层，呈不整合覆盖于结晶基地之七，本区缺失了整个古生代地层，而在胶莱盆 地中，堆积了中新生代陆相碎屑岩和火山岩。本区主要地层特征如下( 袁1 1 ) 。 11 1 晚太古代胶东群 晚太古代胶东群( a r 曲) 是胶东地区出露最古老的地层，自下而上由唐家庄 组、英庄夼组、齐山组、林家寨组组成。 表1 1胶北地区综合地层简表 时代地层地位地层代号主要岩石组合 年龄值 第四系 q 3 一q 4 冲积层、坡积层 新生代 第三系 n 3 陆相碎屑岩和火山岩 燕山运动 王氏群 k 2 w 陆相紫红色碎屑沉积岩 1 7 7 g a 中生代 青山群 k i q 陆相火山岩 莱阳群k l l陆相碎屑沉积岩 蓬莱运动 香夼组 p t 3 p x 灰岩及泥灰岩6 0 7 0 g a 蓬 南庄组 p t j p n 板岩 晚元古代 莱 群 铺子夼组 p t 3 p p 石英岩 豹山u 组 p t 3 p b 板岩 荆州运动 岗山组 p h j g 黑云母片岩1 8 亿年 粉巨屯组 p t i j j 黑云母片岩及人理岩 子 山 张格序组 p h j z g 含石墨人理岩及透辉石变粒岩 锆石u p b 群 祝家夼组 p t l i z 浅粒岩 2 0 4 2 m a 小宋组 p t l j s 变粒岩 元古代 上段：石榴黑云片岩央黑云变粒岩； 陡崖组 p h j d 下段：片麻岩及人理岩。 锆石u p b 荆 f ：段：大理岩夹片麻岩及斜长角闪岩； 2 0 3 7 m a 山 野头组 p t i j y 群 下段：变粒岩、斜长角闪岩。 f ：段：大理岩夹片麻岩及斜长角闪岩； 禄格庄组 p h j l 下段：黑云片岩、片麻岩及变粒岩。 胶东运动 林家寨组 a r 3 j l 变粒岩、斜长角闪岩。 2 5 亿年 胶 晚太古代 东 齐山组 a r a j q 条带状变粒岩、片麻岩、斜长角闪岩。 群 锆石u p b 唐家序纽 a r 3 j t 麻粒岩、斜长角闪岩、变粒岩。 2 4 7 2 2 9 4 5m a 注：在山东省地矿局1 9 8 7 年确定的地层划分方案基础上加以修改 1 ) 唐家庄组( a r 3 j t ) ：主要岩性为黑云变粒岩央石榴二辉麻粒岩、磁铁二辉 麻粒岩、角闪二辉麻粒岩、磁铁紫苏麻粒岩及少量的斜长角闪岩组合，以高级 变质麻粒岩组合为特征，主要分布于莱西市以北唐家庄一带。其常规锆石u p b 年龄为2 9 4 5m a 。 2 ) 齐山组( a r 3 j q ) ：岩性主要为条纹一条带状黑云母变粒岩、厚层斜长角闪 岩，间央黑云母斜长片麻岩，是胶东群中分布最广的。主要分布于招远刘山、 大秦家、栖霞寺口、大柳家、莱西市唐各庄、西留、蓬莱及莱州等地。其常规 锆石u p b 年龄为2 6 0 9 6 m a 。 7 3 、l 林家寨- 幺 i t ( a r 3 j 1 ) ：主要岩性为薄层一中厚层斜长角闪岩、黑云变粒岩、 角闪黑云变粒岩夹浅粒岩，主要分布于栖霞林家寨、高家及莱州朱马一带。 据裘有守等【1 3 】研究，胶东群中少量的蛇纹岩，其原岩为科马提岩；部分 角闪岩、辉石岩和透辉石岩的原岩为玄武科马提岩和富铁科马提玄武岩；多数 斜长角闪岩的原岩为岛弧拉斑玄武岩，部分为大洋拉斑玄武岩和钙碱系列玄武 岩；变粒岩和浅粒岩及斜长片麻岩类的原岩为中酸性火山岩和泥砂质碎屑岩。 胶东岩群可以视为广义的太古宙绿岩建造。 1 1 2 古元古代荆山群和粉子山群 1 ) 荆山群( p t 。j ) 荆山群岩性主要为含石墨高铝片岩、富镁的大理岩、片麻岩、透闪石透辉 石岩等，以富含晶质石墨矿为特征，其变质程度达麻粒岩角闪岩相。原岩为 高铝泥质岩、粉砂质泥岩、炭质页岩和镁质碳酸盐岩，夹有部分火山凝厌岩、 角斑岩和石英角斑岩【1 钔。赵懿英等【1 5 】将其划为孔兹岩系。根据原岩从碎屑岩 到碳酸盐岩的沉积旋回，荆山群自下而上可划分为三个岩组六个岩性段： ( 1 ) 禄格庄组( p t l j l ) ：分为两个岩性段，下部为安吉村岩段，以含石榴石 矽线石黑云片岩为主；上部为光山大理岩段，以含蛇纹石大理岩为特征。其厚 约l5 7 2m 。 ( 2 ) 野头组( p t k i y ) ：下段以灰绿色透辉变粒岩为主，厚约2 1 7m ；上段以 蛇纹石化大理岩和透辉石大理岩为主，厚约6 4 3m 。 ( 3 ) 陡崖组( p t l i d ) ：下部岩性段为徐村石墨岩系段，是胶东地区晶质石 墨矿的主要含矿层位，厚约2 1 2m ；上部为水桃林片岩段，以含石榴石矽线石 黑云母片岩及蓝晶石黑云片岩为主，厚约2 5 0 m 。 荆山群的锆石u p b 同位素年龄为2 4 8 2 8 m a _ 2 1 3 3 6m a l l 6 。2 1 1 ，由于部分 锆石选自副变质片岩，可能反映碎屑锆石的年龄，故荆山群的形成年龄应小于 2 4 8 2m a ；侵入于荆山群中的花岗岩的锆石u p b 年龄为1 9 0 6 m a 引，故荆山群 的形成年龄应大于1 9 0 6m a ，属古元古代。 8 图卜2 胶东地区地( 岩) 层分布略图( 1 第口2 自 3 新代t 武岩 5 早元 代柑子 群6 旱元 代荆州辟7 晚 代肢东群 9 燕 期花自岩i 0h 麻岩1 1 整各界残 引自杨敏之，1 9 9 8 4 晚 代蓬莱群 8 元 花自 1 2 主要断层 2 1 粉子山群( ( p t i f ) ) 粉子山群是指胶东地区一套含铁的变粒岩、高铝片岩、片麻岩、富镁大理岩、 含石墨岩系和透闪透辉石岩，并夹有菱镁矿的复杂岩系。变质程度为低角闪岩相， 其下与胶东岩群呈不整合接触与上扶蓬莱群呈不整合接触。从下而上划分为五 个岩组。 ( 1 ) 小宋组( p t 。；岩性为黑云母变粒岩夹斜长角闪岩及磁铁石英岩组合， 厚约8 6 0 m 。分布在莱州粉子山小宋村。 ( 2 ) 祝家夼组( p l 蜘；主要由浅粒岩、长石石英岩夹片岩和大理岩组成，厚 约9 7 0 m ，分布于栖霞寨头一上林家一带。 ( 3 ) 张格庄组( p t l f z g ) ：由两套大理岩夹一套荻绿色含透闪石、绿帘石的片 岩和变粒岩组成，厚约8 9 0 m 。该组岩性稳定分布广泛，以富镁为特征，是菱 镁矿和滑石矿的产出层位。 ( 4 ) 巨屯组( p t i r j ) ：该组为由石墨云质方解石大理岩、石墨透闪岩、石墨透 闳石变粒岩、石墨变粒岩平u 石墨片岩等构成的古石墨岩系，厚约1 3 6 6 m 。 ( 5 ) 岗山组( p t l f g ) ：主要为疙瘩状石榴硅线黑云片岩、黑云片岩、矽线石 二云片岩央变粒岩组合，厚度大于1 7 4 0 r a 。分布在栖霞的汪格庄一古岘一带。与 上伏蓬莱群呈不整合接触。 荆山群和粉子山群在原岩建造、岩石化学特征、稀土元素及含矿性等方面具 有诸多相似之处，但也存在有较明显的差异。它们的同位素年龄基本一致，荆山 群的年龄为2 4 8 4 8 1 9 0 6 m a ，粉子山群为2 3 8 1 - 一2 0 7 5m a 。它们是属同时代但 不同空间位置形成的，荆山群主要分布在以胶东群为中心的胶北地体的南侧，而 粉子山群则主要分布于胶北地体北侧。 1 1 3 新元古代蓬莱群 蓬莱群( p t 3 p ) 是不整合覆盖于胶东群、粉子山群之上的一套低绿片岩相变质 的大理岩、千枚岩、板岩和石英岩等沉积岩建造，为本区前寒武纪克拉通化后的 第一盖层。据其所含大量微体生物化石，属新元古代震旦系。 1 1 4 中生代莱阳群和青山群 胶北地体上缺失了整个古生代、早中生代三叠纪和侏罗纪地层，直到晚中生 代白垩纪才在前寒武纪基底上或拉分盆地中沉积了莱阳群、青山群的陆相碎屑岩 和火山岩建造。 1 1 莱阳群( k 1 1 ) 莱阳群是一套河湖相碎屑岩建造，直接覆盖在前寒武纪基底之上，主要分布 于胶莱盆地中的莱阳、海阳和诸城一带。各地岩性虽有一定的变化，但均属于陆 相的不同色调的砾岩、砂砾岩、砂岩、粉砂岩和页岩，局部有狄岩及泥灰岩发育。 侵入到莱阳群中的次火山岩的k 一心同位素年龄为1 0 2m a 和1 0 7m a ，属早白垩 世，形成于胶莱偷地拉张的早期阶段。 2 ) 青山群( k l q ) 青山群呈平行不整合覆盖于莱阳群之上，为一套陆相火山岩建造。该群自下 而上可划分为四个火山旋回，中基性火山岩和中酸性火山岩相间产出，是胶莱盆 地强烈拉张环境下的产物，岩石具有富碱的特征，成岩物质来源于地幔，但混染 了较多的硅铝壳的成分；因此，多为中基一中酸性火山岩。青山群中的安山岩、 安山玢岩的k a r 同位素年龄为9 0 - - 一1 0 1m a ，属早白垩世晚期。 1 2 区域构造 1 2 1 褶皱构造 胶北地体内最重要的褶皱构造是栖霞复式背斜，为本区近东西向的基地构 造。阜平运动，本区在近南北向挤压应力的作用下，形成轴向近东西向的褶皱， 其中以栖霞背斜最具代表性，其轴部为胶东群；古生代早期，地壳进入拉张阶 段，在复式背斜两翼形成海槽，在胶北地体的南侧沉积了荆山群，在胶北地体 北侧沉积了粉子山群。粉子山运动使地壳上升为陆，同时使荆山群和粉子山群 发生区域变质，与胶东群变质作用叠加，经过二次南北向构造挤压运动，形成 近东西向基地褶皱构造，胶东群内形成紧闭褶皱，荆山群和粉子山群较为开阔。 由于受到后期断裂构造的强烈切割，和岩浆侵入活动，已经肢解为多段，但至 今仍然保留近东西向褶皱形迹。 1 2 2 断裂构造 1 ) 岩石圈断裂带 ( 1 ) 郯庐断裂带 郯庐断裂带是一条纵贯中国大陆东部的巨大的左平移断裂带【2 2 1 。在山东 境内，其沿着沂河、沭河及潍坊分布，称为沂沭断裂，其长约2 2 0 k m ，宽2 0 - 6 0 k m ，北宽南窄，断裂带由四条大致平行的大断裂构成，并在带内部形成了 汞丹山地垒、沂水地堑、莒县地颦的中央裂谷带，即沂沭裂谷。沿中央裂谷分 布有偏碱性火山岩及超镁铁质侵入岩，表明该断裂己下切到地幔。在断裂带东 盘形成了一系列北东向的次级断裂和拉分盆地，如胶东地区的招平、焦家、三 山岛断裂，和黄县，胶莱、庐纵、宁芜等拉分盆地，并伴随有偏碱性火山岩的 喷发，形成与火山岩、次火山侵入岩有关的铁、铜多金属矿床和金矿床2 3 1 ， 对山东地区中生代以来的构造演化、成岩成矿具有非常重要的控制作用。 ( 2 ) 五莲一荣成断裂 五莲一荣成断裂带西南端与郯庐断裂带在莒县招贤一带斜交( 图1 1 ) ，向 东北方向经五莲、海阳、至荣成延入海中。该断裂走向6 0 0 ，倾向北西，倾角 6 0 0 - - 7 0 0 ，在陆上的部分长约3 5 0 k m ，在海阳附近，被即墨一牟平断裂带左 行平移了约6 0 k m 。断裂带以北为胶北地体，以南为胶南一苏北地体。与断裂 带伴生有超镁铁质岩带、高压低温变质的榴辉岩带、低压高温变质带、韧性剪 切带i7 l 。 2 ) 区域性大断裂带 招莱地区的区域性大断裂对本区金成矿具有重要的控制意义2 4 。2 6 1 ，从西 往东依次发育招远一平度断裂带、黄县一掖县断裂带和三山岛断裂带；特别是 前两者，对招远金矿集中区的成矿具有十分重要的控制意义。 ( 1 ) 招远一平度断裂带( 简称招平断裂带) 招平断裂带南起平度县向北经招远市区、蓬莱市以东延入渤海。在招远、 平度县一带，大致以夏甸为界呈南北两个“s ”形沿北东方向延长超过7 0k m ， 它是胶东北部地区沂沐断裂带东侧规模较大的断裂，断裂带总体展布方向为北 东3 0 0 - - - 4 0 0 ，局部向东或向西偏转。断裂面在走向上和倾向上均呈舒缓波状， 断裂带发育着构造透镜体、构造片理化、眼球状构造、糜棱岩带等一系列压性 构造形迹，并发育有不同形式的伴生和派生构造。根据带内各种构造形迹的特 征关系，断裂总体上表现为压扭性特征。从总体上看，招平断裂带以西主要为 花岗岩类，断裂以东为胶东群变质岩类；在破头青地段，断裂沿滦家河岩体与 玲珑岩体的接触面延伸，根据其构造形迹可以判断该断裂具有复杂的演化史， 且以左行扭动为主 2 7 1 。 招平断裂带上各金矿区，普遍发育各类深源型一半深源型脉岩，这些脉岩 与金矿体在空间上相随出现，与金成矿关系密切，这些脉岩多数来源于下地壳 或上地幔；另外，在招平断裂北端还发育第三纪橄榄玄武岩，这些均说明招平 断裂是一条切地壳断裂带【2 8 。2 9 1 。 ( 2 ) 黄县一掖县断裂带( 简称黄掖断裂带) 黄掖断裂带南起掖县城北，往北东经焦家，到黄山馆后急转为北东东及东 西向，构成一向北西凸出的弧形断裂带。断裂带长约7 0k m ，断裂总体走向北 东3 0 0 ，倾向北西，倾角3 0 0 - - 4 5 0 。断裂带南段发育在胶东群地层中，北段切 割玲珑岩体和上庄岩体，局部沿着岩体与胶东群地层的接触薄弱面展布。断裂 带存在连续稳定的主断面和一套发育完整的热动力变质岩带。 黄掖断裂带具有多期次活动特征，其力学性质、运动方式都较复杂。以其 断裂的总体延伸特点和伴构造特征，表明该断裂成矿前为压扭性特征。成矿期 不同阶段的矿化叠加，岩石脆性破碎及含矿次级断裂的发育，使得矿脉形态及 容矿裂隙表现为张扭性特征。成矿后构造形迹保留较完整，断裂面发育不太稳 定的黑色断层泥，断面上的斜冲、水平擦痕发育，构造透镜体相伴出现，断裂 构造的显微构造分带都说明其为压扭的特征。 ( 3 ) 三山岛断裂带 三山岛断裂带濒临渤海的三山岛，全长约5 k m ，宽2 0 - - - 4 0 0 m ，走向北东 4 0 0 ，倾向南东，倾角3 0 0 - - - - - 4 0 0 ，向北延入渤海，向南、向北均被第四系覆盖； 断裂沿着胶东群地层与玲珑岩体接触带展布。断裂在平面上呈舒缓波状，沿断 裂带发育有良好的构造蚀变岩带。三山岛、仓上金矿的长百余米至千余米的工 业矿体，均赋存于断裂走向舒缓波状段的构造蚀变带中。 另外，本区还发育有北西向断裂带，但该区北西向断裂构造的存在、发育 规模及控矿意义仍有较大争议。本区由北往南依次为张星一大秦家断裂、三元 一陈家断裂、双山庙一罗头断裂三条北西向断裂。对于这些断裂的形成时代， 1 2 目前有不同的看法，一种观点认为它们是白垩纪以来发展起来的，属晚新华夏 系断裂。另一种观点认为该组断裂是一组在前寒武纪就已存在，直到新生代仍 有活动的断裂。从张星一大秦家断裂来看，该断裂在招远原疃附近控制了界河 的展布，其由4 条相互平行的断裂构成，断裂带宽度超过l o m ，破碎带发育， 透水性强。这些北西向断裂的发育规模和程度均远不及上述北东向区域性断 裂，但活动时间较长，对上述北东向断裂和金矿脉有明显的破坏作用。 1 3 岩浆岩 胶北地体岩浆岩十分发育，除广泛分布的花岗质岩类外，还大量发育各种 基性一酸性岩脉，而且这些花岗质岩石和岩脉均与金矿床有密切的空间关系。 1 3 1 花岗岩类 胶北地体上广泛发育的花岗质岩石，主要有玲珑型片麻状黑云母花岗岩、 郭家岭花岗闪长岩、滦家河型中粗粒花岗岩等。但关于胶东地区花岗质岩石的 成因多年来一直争论不休，争论焦点是这些岩石是“岩浆成因”，还是“混合 岩化成因”，及其时代归属问题。 第一种是以朱奉三教授等为代表持有混合岩化成因观点，他们【3 0 。2 】认为： 玲珑花岗岩、郭家岭花岗岩的主成岩期在元古宙，是前寒武纪变质建造经区域 超变质作用及面型混合岩化作用的产物，之后，特别是中生代燕山早期的构造 岩浆活动的叠加改造作用，这次热运动是金成矿作用的主要时期，并提出了招 掖金矿带的成矿模型。 第二种观点1 3 孓3 4 】认为胶东花岗岩为中生代燕山期重熔岩浆成因，属石原 舜三所划分的壳源重熔型磁铁矿系列花岗岩，成岩年龄为1 2 6 - 1 6 9 m a ，为燕 山早期花岗质侵入体，是胶东群变质岩系在中生代地壳深部选择性重熔作用的 产物，并且认为这种选择性重熔作用的特征是既有连续性，又有阶段性，并提 出了胶东金矿属重熔岩浆热液成因的观点。但杨敏之f 3 3 】则认为金矿床非单一 岩浆热液成因，而在成矿期有大量大气降水的加入。 第三种观点认为区域花岗质岩石，既有岩浆成因，也有混合岩化成因，原 地矿部沈阳地质研究所的研究者们【3 孓3 6 】持有这种观点，他们认为广义的玲珑 花岗岩是一个不均一的岩体，可划分为玲珑片麻状花岗岩、郭家岭似斑状花岗 岩，滦家河花岗岩及艾山花岗岩，其中前两类型为混合岩化成因，后两类型为 重熔岩浆型花岗岩，其成岩年龄为元古宙。同时，本区金矿化时间是在胶东群 发生超变质作用时期，混合岩化作用和重熔岩浆作用使金及伴生成矿元素从胶 东群中活化迁移，并富集成矿。 第四种观点认为岗质岩石主要是岩浆成因，中国地质调查局天津地质矿产 研究所的罗镇宽和苗来成3 7 1 根据先进的s h r i m p 测年技术【3 8 。3 9 】，测定的花岗 岩的锆石年龄，并结合这些岩石的其它岩石化学特征，将玲珑型片麻状黑云母 花岗岩、滦家河型中粗粒花岗岩归为陆壳重熔型花岗岩系列；将郭家岭花岗闪 长岩、艾山岩体归为壳幔混熔型花岗岩系列。认为陆壳重熔型花岗岩大都呈岩 基产出，部分呈岩株产出，结合胶东相当一部分大、中型以上的金矿床都是产 在这类花岗岩体内及接触带，认为它们与胶北地体内金矿化具有密切的空间联 系。而壳幔混熔型花岗岩多呈较小的岩基、岩株、岩墙产于深大断裂带上及其 附近，与围岩大都呈侵入接触关系，接触部位有接触热变质和热交代现象，该 类花岗岩不仅是金矿床的重要围岩之一，而且与区内的a g ，c u 、m o 、p b 、 z n 等多金属矿化有密切的空间和成因联系。 另外以卢作祥，范永香【4 3 l 为首的中国地质大学( 武汉) 黄金研究所，近些 年来，在胶东地区进行了大量系统的研究工作，提出了广义玲珑花岗质岩石三 个演化系列的概念，他们从各种岩石类型与其变质岩包体类型存在着固定的对 应关系的事实出发，提出了“变质作用一交代作用一深熔作用 三个发展阶段 模式，从岩石学演化角度上讲，花岗质岩石系列与类型和三个发展阶段密切相 关。基于这种对花岗岩成因的认识，并结合典型金矿的地质地球化学特征提出 了构造一岩浆控制模型。 1 3 2 脉岩 胶北地体内各类脉岩发育，许多金矿床在空问上与脉岩的关系比花岗岩体 更为密切。脉岩具有成岩期次多、成分复杂，密度大的特征。据统计，在玲珑 矿田岩脉的密度最大达到1 0 条k m 。胶东地区的脉岩种类多，中酸性脉岩 ( 有伟品岩、霏细岩、花岗斑岩等) ，中性一中酸性脉岩( 包括角闪正长斑岩、 正长斑岩、闪长玢岩等) ，基性一超基性脉岩( 有云煌岩、拉辉煌斑岩、闪斜 煌斑岩、云斜煌斑岩、辉绿岩及辉绿玢岩等) 。从时间上看，这些脉岩有成矿 前形成的，有大体与成矿同时形成的，大量则是成矿后的。已测得这些脉岩的 同位素年龄范围多在8 0 - - 1 3 5 m a 左右【4 4 郴】，这些测年值在时间上涵盖了金矿 化和胶莱盆地青山群火山岩的形成年龄。脉岩集中发育是胶北地体上金矿床的 重要特征之一，一度被视为石英脉型金矿在宏观上的找矿标志。如玲珑矿田的 含金石英脉与中基性脉岩常常赋存在同一构造空间【4 6 1 。 1 4 1 4 区域控矿条件分析 1 4 1 岩浆岩条件 有理论认为区域内的玲珑混合花岗岩体、郭家岭似斑状花岗闪长岩体与金 矿成矿有着密不可分的联系。认为玲珑岩体在混合岩化成岩过程中，交代和熔 融了大量古老的胶东群及其以前的地层，促使原岩中的金、硫等成矿物质活化、 迁移，并向混合岩体边缘和断裂带聚集，造成金在混合岩体中的丰度值出现了 有规律的变化，岩体边缘相金含量为1 5 1 0 一，内部相金含量4 l o 一。另外， 燕山期岩浆在上侵过程中，从深部携带的大量成矿物质与从老的变质变形岩体 中继承的成矿物质一起迁移，在岩浆期后演变为以岩浆热液为主的成矿流体， 不断萃取围岩中的成矿物质，并在适宜的构造环境内不断循环，最终富集成矿。 这是本区最关键的一次成矿作用，该阶段的岩浆岩在区域上构成一东西向的构 造岩浆岩带，金矿床的空间分布受构造岩浆带的内外接触带控制。 空间上区内绝大部分金矿床均直接产于玲珑混合岩体边缘或接触带附近， 而当有玲珑混合岩体边缘有郭家岭岩体侵入时和金矿空间关系更明显，如玲珑 金矿田产于玲珑岩体边缘，但距矿f f l 中心仅3 5 k m 处即有郭家岭岩体存在， 据台上金矿床钻孔揭露，其深部也见到了郭家岭岩体。 总之，区内变质作用、混合岩化、岩浆岩与金矿有着密切的空间关系和成 生关系。在金矿成矿过程中部分继承于原岩或围岩中的成矿物质，同时也加入 了各类侵入岩从深部携带了大量成矿物质并利用了他们提供的巨大的热源，因 此岩浆侵入对金矿成矿起到了奠基作用。 1 4 2 构造条件 胶北地体的北北东一北东向断裂构造带均被认为招腋金成矿带的导矿容 矿的主体构造，招平断裂带为区内主干构造，发育于玲珑岩体与胶东群地层的 接触带，其本身既具导矿构造特点，同时又赋存了诸多大、中、小型金矿床， 其北段表现出主干断裂与其下盘的派生次级断裂构造特定的矿田构造形式一 玲珑扫帚状控矿构造，控制了含金石英脉型金矿的分布。显示拉张性的断裂带 及成群出现的大规模中、基性岩墙昭示这胶北地体在脉岩侵入时期的拉张环 境，同时也预示这巨量的地幔物质被岩浆侵入携带至地壳上部的可能性极大， 也为胶北金的来源的幔源说提供了一定支持【4 7 1 。 1 5 金矿床 招远地区金矿床( 点) 丰富，是全国第一大产金市。这些矿床( 点) 的分布， 受几条区域上大断裂的控制，前人将这些矿床( 点) 划分为几个矿田，自西向东 有：受三山岛断裂控制的三山岛一苍上矿田；受黄掖弧形断裂控制的新城一焦 家矿田；受招平断裂的控制着玲南九曲玲珑矿田、尹格庄一夏甸矿田；另外， 在黄掖弧形断裂和招平断裂之间还发育有次一级灵山沟断裂、草头沟的断裂， 它们分别控制着灵北一双目项矿田和金翅岭一草头沟矿田。 上述主干断裂控制着大、特大型矿床，其下盘次级断裂控制着中、小型矿 床。从己知矿床( 点) 分布来看，由西至东矿床( 点) 分布由稀到密，在玲珑一九 曲一带最为集中，其原因是与构造的密集程度有关。玲珑东山处于穹隆背斜的 倾伏端，构造相对发育，深部有花