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区域成矿学作业—胶东西北部金成矿带.doc

上传人:j35w19 文档编号:5548674 上传时间:2019-03-07 格式:DOC 页数:45 大小:6.30MB
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资源描述

1、 胶东西北部金成矿带读书报告姓名:刚果河边草泥马班级:021131学号:3838438指导教师:徐启东目 录(一) 、区域大地构造位置 .5(二) 、区域地层 .71.2.1 新太古代胶东岩群 .81.2.2 古元古代荆山群和粉子山群 .91.2.3 新元古代蓬莱群 .101.2.4 中生代莱阳群和青山群 .11(三) 、区域构造 .111.3.1 栖霞复背斜 111.3.2 北东、北北东向断裂构造带 .121.3.3 断裂带中的韧性剪切作用 .14(四) 、区域岩浆岩 .151.4.1 区域侵入岩 151.4.2 区域火山岩 17(五) 、区域矿产 .18二、矿化的基本特征和成因 .19(一

2、) 、矿体地质特征 .19(二) 、矿床地质特征 .212.2.1 矿石类型 212.2.2 矿石矿物组成 .212.2.3 矿石组构 222.2.4 矿石构造特征 .2224(三) 、围岩蚀变 .25(四) 、成矿期次 .26(五) 、矿床成因类型 .27(六) 、成矿模式 .28三、区域成矿的构造岩浆岩等条件分析 .30(一) 、构造条件 .313.1.1 褶皱与成矿 .313.1.2 断裂构造与成矿 .31(二) 、区域花岗岩 .323.2.1. 花岗质岩浆作用为成矿带来了成矿物质 333.2.2 花岗质岩浆作用为成矿带来了热和成矿流体 .333.2.3 花岗质岩类为成矿提供了成矿空间

3、.34(三) 、地球动力学背景 .34(四) 、区域重力场、莫霍面特征 .35(五) 、地层条件 .355.4.2 地层提供了成矿空间 .365.4.3 部分地层屏蔽热液活动,促使金发生沉淀 .36(六) 、火山活动 .37(七) 、脉岩条件 .38四、区域找矿评价标志 .38(一) 、地质标志 .38(二) 、地球物理标志 .39(三) 、地球化学标志 .40(四) 、找矿标志对比 .41结 语 42一、区域构造背景(一) 、区域大地构造位置胶东半岛处于扬子板块与华北板块碰撞造山带位置,欧亚板块和太平洋板块交接处,其基底构造、地层、断裂构造以及内生贵金属、有色金属矿床成因、成矿时代和空间分布

4、等均受板块活动和地体构造的制约(杨士望等,1993) 。按宋明春等(2008)划分方案,研究区大地构造位置处于华北板块()胶莱胶北断隆和秦岭大别苏鲁碰撞造山带()胶南威海断隆之上,级构造单元包括胶北断隆、胶莱断陷和文登威海断拱(图 1) 。按地体划分,研究区涉及鲁东地体之胶北地体和胶南地体(胡受奚等,1993) ,也即大致以研究区中部的桃村断裂为界,分为东西两部分,二者在地层、岩浆岩、构造、矿产等方面均有明显的不同(本次读书报告下文中所提到的东部即指该断裂以东,即大致本区胶南地体区;该断裂以西称为胶东西部,大致为胶北地体区,本次报告重点为胶东部) 。胶东半岛位于太平洋板块与欧亚板块活动的交汇处

5、,位于环太平洋成矿带的西带,长期受到库拉一太平洋板块持续向西冲撞作(图 1) 。胶东金矿集中区为太古宇一元古宇花岗岩一绿岩带发育区,中生代一新生代活动的大陆边缘带,是构造作用、流体作用、变质作用、岩浆作用和成矿作用频繁继承活动集中的地带,而且在中生代,胶东岩石圈地壳经历了大规模的减薄作用(徐贵忠等,2001) ,其长期的地质演化形成的地质构造背景为胶东金矿集中区的形成提供了适宜的条件。总结其特点如下:(l)胶东地区黄金资源丰富,是中国最重要的金矿集中区之一;(2)大别一苏鲁地区是当今地球上出露规模最大和最好的超高压变质带,其中胶东地区的胶南造山带中发育的高压超高压榴辉岩带业己成为地学界研究的热

6、点(韩宗珠,1988;索书田等,2001) ;(3)经过胶东和鲁西地区之间的剡庐断裂带是世界上大陆上规模最大的平移断裂带之一;(4)胶东地区是华北板块东南缘与扬子板块东北缘相互碰撞拼合的部位(徐贵忠等,2001) ,并己在胶东东部发现了一条 NNE 向的蛇绿岩套。该蛇绿岩套位于原胶东群内部,北起威海市东的烟墩山,南至乳山县海阳所一带。蛇绿岩套的西部不含榴辉岩,东部含榴辉岩(图 2) (王仁民等,1995) 。图 2(二) 、区域地层注:本篇章只讨论胶东西北部出露地层,胶东全地区地层不一一详述。胶西北区域发育的地层主要有新太古代胶东群、古元古代荆山群和粉子山群、新元古界蓬莱群、侏罗系上统莱阳组(

7、下白垩统) 、白垩系下统青山组、白垩系上统王氏组、第三系和第四系地层,缺失整个古生代地层。区域地层划分见表 1 ,其分布如图 4 所示。 图 31.2.1 新太古代胶东岩群 重新厘定的胶东岩群(Ar 3jT)自上而下划分为唐家庄组、齐山组和林家寨组(张增奇,1994) ,并改胶东群为胶东岩群,暗示它已不具有层序地层的意义。胶东群地层走向在胶东西部为近东西向,在胶东的东部则为北东向。总体上,胶东群地层从南到北,变质程度逐渐降低,从高角闪岩相(局部为麻粒岩相)经低角闪岩相过渡为绿片岩相。 (1)唐家庄岩组(Ar 3jT):该岩组主要岩性为黑云变粒岩夹石榴二辉麻粒岩、磁铁二辉麻粒岩、角闪二辉麻粒岩、

8、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。该岩组的常规锆石 UPb 年龄为 2945 Ma。 (2)齐山岩组(Ar 3jQ):齐山岩组岩性以条纹条带状黑云母变粒岩、厚层斜长角闪岩为主,间夹黑云母斜长片麻岩,是胶东岩群中分布最广的一个岩组,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 UPb 年龄为 2609.6Ma。 (3)林家寨岩组(Ar 3jL):主要岩性为薄层中厚层斜长角闪岩、黑云变粒岩、角闪黑云变粒岩夹浅粒岩,局限分布于栖霞林家寨、高家及莱州朱马一带,与上覆粉子山群和表 1荆山群之间呈构造

9、(韧性剪切带)接触。 1.2.2 古元古代荆山群和粉子山群 1.2.2.1 荆山群(Pt 1j) 荆山群的主要岩性为含石墨高铝片岩、富镁的大理岩、片麻岩、透闪透辉石岩等,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,夹有部分火山凝灰岩、角斑岩和石英角斑岩(杨士望等,1993) 。赵懿英等(1995)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(Pt 1jL):分为两个岩性段,下部为安吉村岩段,以含石榴石夕线石黑云片岩为主;上部为光山大理岩段,以含蛇纹石大理岩为特征

10、。整个岩组厚 1572 m,构成一个碎屑岩碳酸盐岩沉积旋回。 (2)野头组(Pt 1jY):分为两个岩性段,下段以灰绿色透辉变粒岩为主,厚约 217 m;上段以蛇纹石化大理岩和透辉石大理岩为主,厚 643 m。 (3)陡崖组(Pt 1jD):分为两个岩性段,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 212 m;上部为水桃林片岩段,以含石榴石夕线石黑云母片岩及蓝晶石黑云片岩为主,厚 250 m。 荆山群的同位素年龄从 2482.8Ma21.336 Ma 锆石 UPb 年龄(安家桐等, 1990)至 1859.4 Ma(黑云母 RbSr 等时线年龄) 。由于部分锆石选自副

11、变质片岩,可能反映碎屑锆石的年龄,荆山群的形成年龄应小于 2482 Ma;侵入于荆山群中的花岗岩的锆石 UPb 年龄为 1906 Ma(安郁宏,1990) ,荆山群的形成年龄应大于 1906 Ma,属古元古代。 1.1.3.2 粉子山群(Pt 1f) 粉子山群的沉积建造与胶东群不同,原岩为一套超基性基性中酸性火山岩及碳酸盐、粘土沉积及碎屑沉积建造。粉子山群的时代问题目前观点不统一,其中邓幼华(1984)获得祝家夼组浅粒岩的两个锆石 UPhPb 年龄为2075Ma 和2042 Ma,山东地质六队获得明村组黑云母片岩的 KAr 年龄为 450Ma,张文起(1995)获得粉子山群中大理岩全岩 PbP

12、b 等时线年龄为 2625.03Ma。 按“鲁东前寒武纪地层清理意见” (张增奇等,1994) ,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。区域上粉子山群出露较局限,主要分布于蓬莱市以东,烟台福山以南,招远平度断裂以东及掖县粉子山地段。该地层多沿胶东群地层的边缘呈线型分布,与胶东群地层多数为平行不整合接触。自下而上,岩性主要有斜长角闪岩、黑云变粒岩、透辉白云大理岩、石墨透闪二长片岩、石墨变粒岩等。岩石经受了以中低级的变质作用,属低角闪岩相或绿片岩相。从下而上划分为五个岩组。 (1)小宋组(Pt 1fX):岩性为黑云母变

13、粒岩夹斜长角闪岩及磁铁石英岩组合,厚约 860m,分布在莱州粉子山小宋村。 (2)祝家夼组(Pt 1fZ):由浅粒岩、长石石英岩夹片岩和大理岩组成,厚约970 m,分布于栖霞寨头上林家一带。 (3)张格庄组(Pt 1fZg):由两套大理岩夹一套灰绿色含透闪石、绿帘石的片岩和变粒岩组成,厚约 890 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(Pt 1fL):该组为含石墨岩系,包括石墨白云方解石大理岩、石墨透闪岩、石墨透闪石变粒岩、石墨变粒岩和石墨片岩等,厚约 1366 m。 (5)岗山组(Pt 1fG):为一套疙瘩状石榴夕线黑云片岩、黑云片岩、夕线石二

14、云片岩夹变粒岩组合,厚度大于 1740 m。分布在栖霞汪格庄 古岘一带。其上不整合覆盖了新元古代蓬莱群。 荆山和粉子山两个群之间在原岩建造、岩石化学、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(赵懿英等,1995) 。它们的同位素年龄基本一致,荆山群的年龄为(2484.821.336) 1847 Ma,粉子山群为 2381 2075 Ma。故认为它们是同时代但不同空间位置形成的,荆山群主要分布在以胶东岩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,分别构成胶东岩群南、北两侧的加积圈。 1.2.3 新元古代蓬莱群 蓬莱群(Pt 3P)是不整合在胶东岩群、粉子山

15、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(山东区域地质志,1991) ,属新元古代震旦系。区域上蓬莱群地层分布零星,主要出露于福山西南的庙后至高瞳一带,与胶东群地层呈明显的角度不整合接触。蓬莱群地层总厚度达 33005100m,一般从下自上划分为豹山口组、辅子夼组、南庄组和香夼组四层,岩石类型主要有泥灰岩、大理岩、石英岩、千枚岩等,属低绿片岩相。前人在香夼组灰岩中发现叠层石及藻类化石,时代为震旦纪,在栖霞一带的蓬莱群中发现黄铁矿化的腕足类和腹足类化石,时代为 D2C1,这与前人已获得的 KAr 法同位素年龄

16、9001000Ma 相吻合。因此,把蓬莱群地层确定为晚元古代应该是合理的。 1.2.4 中生代莱阳群和青山群 胶北地体上缺失整个古生代及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、青山群陆相碎屑岩和火山岩建造。 1.2.4.1 莱阳群(K 11) 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,但都属于陆相的不同色调的砾岩、砂砾岩、粗砂岩、砂岩、细砂岩、粉砂岩和页岩,局部有灰岩及泥灰岩。侵入到莱阳群中的次火山岩的 KAr 年龄为 102 Ma 和 107 Ma(山东区调队

17、,1987) ,属早白垩世,形成于胶莱盆地拉张的早期。 1.2.4.2 青山群(K 1q) 青山群平行不整合覆盖在莱阳群之上,下伏于王氏群之下,为一套陆相火山岩建造。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,具有富碱的特征,源于地幔但又混染了较多的硅铝壳的成分,因此多为中基中酸性火山岩。青山群中的安山岩、安山玢岩的 KAr 同位素年龄为 90101 Ma(山东区调队,1987) ,属早白垩世晚期。(三) 、区域构造胶西北金成矿带地处胶东半岛西部,其西侧与郯庐断裂带毗邻,是中新生代大陆边缘裂谷构造岩浆和成矿作用频繁活动的地带。该区的构造格局

18、主要是在古生代构造格架基础上发展演变而来的,以大规模的构造岩浆作用为主。胶西北成矿带主要受基底东西向栖霞复背斜构造及北东向断裂构造系统共同控制。栖霞复背斜控制金矿带总体的东西展布,而北东向断裂则控制了金矿化的产出空间。1.3.1 栖霞复背斜栖霞复背斜是该区最主要的东西向基底构造。它呈东西向横贯全区,轴线东起栖霞县以东,为桃村断裂所截,西至掖县以西,频临渤海,被第四纪覆盖,全长约 120km。栖霞复背斜由于局部被断层或者花岗岩所截断而在区域上呈断续状产出,因此,前人在描述栖霞背斜时通常分东段、中段和西段三部分进行讨论和描述。该复背斜由前寒武纪胶东群和粉子山群组成,在栖霞复背斜的不同地段,核部可能

19、是胶东群民山组,或者蓬夼组,而两翼常被第四纪所覆盖。总体上近东西向展布,背斜中段即为胶东西北部的金矿成矿带。1.3.2 北东、北北东向断裂构造带区域上断裂构造非常发育,从地表出露情况看,按方向划分,可分为北东向、北西向和东西向三组断裂系,它们形成的时代及对成矿的贡献有不同的作用。 从西到东主要有三山岛断裂带、焦家断裂带和招平断裂带。如果把北东走向的郯庐断裂带作为胶东地区的一级断裂构造的话,那么三山岛、焦家、招平等断裂带是该区二级的断裂构造单元,它们是缓倾斜的、更明显的控岩控矿断裂构造。局部北东向的断裂带是燕图 4山期花岗岩与变质基底地层的接触界面,发育于中生代花岗岩和变质基底地层中。各断裂带主

20、断裂面的间距一般为 812 km,断裂系统地表现为规模较大的断层破碎带,局部表现为北东走向的中性脉岩充填。 1.3.2.1 三山岛断裂 三山岛断裂位于三山岛镇附近,长约 5km,走向 N40E,倾向 SE,倾角3540,上盘为胶东群,下盘为玲珑黑云母花岗岩,断层面由北东向南西变缓,蚀变断裂带宽 300500m;在矿区内长 34 km,北延入渤海,向南被第四纪覆盖;断裂属剪切压扭性断裂,基底岩石塑性变形糜棱岩化,形成一个带,糜棱岩化的断层面下盘为断层泥,厚度 3080 厘米,断裂带中心带为强碎裂岩带,显脆性变形特征,碎裂岩带内为赋矿位置,其控制了三山岛、仓上等金矿床的产出。 1.3.2.2 焦家

21、断裂带 焦家断裂带位于三山岛断裂之东,朱桥至辛庄一带,北起黄县盆地,经过黄山馆后图 5图 6向南延至朱桥附近,全长 30km 以上,宽 12km,总体走向 NE1030,略呈向西凸的弧形,倾向 NW,倾角 40左右,断裂上盘为胶东群,下盘为玲珑花岗岩,其中部分地区还有相当规模的上庄花岗闪长岩侵入。沿断裂带构造岩及蚀变发育,构造岩分带明显,断裂及其下伏次级构造裂隙联合控制了焦家、新城、马塘、东季、红布、河西、河东等多个金矿床的分布。 1.3.2.3 招平断裂带 招平断裂带向北延伸过渤海至辽东,与皮口断裂带相接,向南经过莱西延伸至平渡境内,断裂带总体上南窄(5km)北宽(15km) 。招平断裂带总

22、体走向 NE3040,在其北段,沿断裂带方向产出有喜山构造旋回的玄武岩(第三纪) ,可见,招平断裂带是超壳的区域性断裂。至于招平断裂带具体开始活动的年龄,目前尚存在较大争议,是有待研究的问题。 招平断裂带南起平度县城北,往北经招远市城北折向东,主要发育在玲珑复式岩体与胶东群的接触带,局部发育在不同岩体接触带。断裂全长约 130km 公里,宽 150200m 。总体走向 NE1050,倾向 SE,倾角 3050 ,招远以东转为60。断裂面呈舒缓波状,局部较陡,裂面平直光滑,属于压扭性断裂,地表露头局部表现出一系列糜棱岩带、片理化带、密集节理带、构造透镜体、硅化蚀变带、强烈挤压带等,控制了夏甸、大

23、尹格庄、台上、玲珑、阜山等矿床的成生和发育。 图 7图 81.3.3 断裂带中的韧性剪切作用三山岛、焦家和招平成矿带是多次活动的复杂构造带。早期韧性剪切作用发生在早先存在的断层软弱带或岩性界面上,形成各种糜棱岩。晚期脆性变形叠加在早期韧性变形上,形成各种类型的碎裂构造岩。根据其结构构造特征,可划分为糜棱岩系列和碎裂岩系列。糜棱岩系列主要沿剪切构造带发育,受晚期脆性活动的影响,延续较差,保存得亦不完善,可划分为糜棱岩化花岗岩、初糜棱岩、糜棱岩及超糜棱岩,矿物组合主要为石英、绢云母、斜长石和绿泥石等,韧性构造如糜棱片理和拔丝构造常见。碎裂岩系列为断裂晚期活动的产物,沿剪切带中心由近至远依次为碎粉岩

24、、断层泥、碎粒岩、碎斑岩、碎裂岩及碎裂花岗岩。以招平断裂带为例,该带在成生演化过程中留下了丰富多彩的岩石类型。概括有:各种糜棱岩、糜棱岩化花岗岩、长英质构造角砾岩、糜棱质复构造岩、长英质碎斑岩、碎粒岩、碎裂花岗岩、碎裂变质岩及断层泥等。上述构造动力变质岩大都发育在招平断裂西侧(下盘)玲珑花岗岩中。平面分带总的趋势由主断面向西(或 NW)边的玲珑花岗岩一侧,依次出现糜棱岩、长英质碎斑岩、碎粒岩、构造角砾岩及碎裂花岗岩等;主断面向东(上盘)边的胶东变质岩一侧,依次出现泥化糜棱岩、泥化碎裂变质岩等,沿主断面有一层比较稳定的断层泥。由此可见,成岩作用在剖面上并不具对称分带性,在岩体内更发育,其原因与上

25、下盘的岩石力学性质有关。(四) 、区域岩浆岩1.4.1 区域侵入岩胶北隆起区构造岩浆活动频繁,并以早元古代及中生代最为强烈。对胶东群和粉子山群地层岩石的原岩恢复认为它们是一套基性火山沉积建造,为晚太古代火山喷发形成的火山岩经过区域变质作用而形成的。中、晚元古代火山喷发活动减弱,并伴有少量酸性火山岩。新生代研究区内发育零星的火山喷发作用,并主要集中于蓬莱一带,喷发产物以橄辉玄武岩和安山岩类为主。在成矿作用的时空结构上,新生代岩浆活动与金成矿作用关系不甚密切。 中生代大规模的岩浆活动以侵入作用为主,并具有多期多阶段的特点,火山喷发作用相对较弱,主要以中酸性为主,并发育于陆相盆地内。岩浆侵入活动的早

26、期以花岗质岩浆为主,到了晚期常伴随有中基性脉岩群的贯入,如闪长岩、闪长玢岩、辉石闪长岩、辉绿岩、正长斑岩、正长岩以及煌斑岩。其中中生代壳源重熔花岗岩类分布广泛与成矿关系密切,其类型主要是玲珑型片麻状黑云母花岗岩;其次为滦家河型二长花岗岩,另外还有郭家岭型花岗闪长岩,呈岩基或岩株状侵入体侵入玲珑型花岗岩体中。 1.4.1.1 玲珑片麻状黑云母花岗岩 玲珑片麻状花岗岩一般为灰色或浅灰色,具有不同程度的片麻状构造,中粗粒结构或中细粒结构,局部出现较大的斜长石斑晶或钾长石变斑晶而形成不等粒结构或似斑状结构。在岩体的边部受挤压剪切发生韧性变形,形成糜棱结构或碎斑状糜棱结构。显微镜下常见各种交代结构,如蠕

27、虫结构、条纹长石结构、包含结构、交代蚕食结构和净边结构等。其矿物组合由石英+斜长石(钠更长石)+钾长石(微斜长石、条纹长石、正长石)+黑云母石榴石。副矿物:主要由磁铁矿、石榴石、褐帘石、钛铁矿、磷灰石、锆石、独居石和黄铁矿组成。 北部的双顶岩体,分布于玲珑、九曲、下丁家、大吕家等地;罗山岩体,分布于罗山、马山一带:欧家夼岩体分布于欧家村北;磨山岩体位于蚕庄镇傅家东南。 南部的云山岩体,分布在云山、大泽山、周家大山、龙山一带;崔召岩体产在平度县城北招风顶以南。 1.4.1.2 滦家河中粗粒二长花岗岩 滦家河花岗岩包括的岩体主要有滦家河、郭家店和岗山岩体。以三个岩体为代表: (1)郭家店岩体,分布

28、在郭家店以北,招远城南,和云山岩体为侵入接触和渐变关系,和磨山岩体为渐变关系。岩体西部侵入到胶东群和荆山群中,或有断层接触。 (2)滦家河岩体,分布在滦家河一带,北面与双顶岩体呈断层接触,其它方向与胶东群侵入接触。 (3)毕郭岩体,分布在南院庄以南毕郭以北,侵入到胶东群和荆山群中。岩石均为中粗粒块状构造,矿物的交代现象不如玲珑片麻状花岗岩发育。矿物组成为石英+斜长石+钾长石+黑云母+白云母。副矿物:磁铁矿、褐帘石、钛铁矿、磷灰石、氟碳铈矿、锆石、独居石、黄铁矿和榍石。 1.4.1.3 郭家岭花岗闪长岩 包括三山岛、上庄、北截、丛家和郭家岭岩体。郭家岭花岗闪长岩很明显地侵入到玲珑花岗岩体中,东部

29、侵入到双顶和罗山花岗岩中,西部上庄岩体侵入到玲珑岩体中。 郭家岭花岗闪长岩岩体均以含有巨大的钾长石(微斜长石)斑晶的似斑状结构为特征而区别于其它类型花岗岩。显微镜下常见各种交代结构,如交代残留结构、蠕英结构、交代条纹长石和包含结构等。在断裂附近或断裂带内,岩石变形后形成碎斑糜棱结构。岩石矿物组成:石英+斜长石+钾长石+角闪石或黑云母。副矿物:榍石、磷灰石、磁铁矿、褐帘石、锆石和钛铁矿。 关于与金矿直接相关,并视为直接矿源岩的岩浆岩(吕古贤,1989)的形成年龄,许多人做过大量定年测试。随着测试技术的发展,精确度不断提高。我们用罗镇宽等所测的锆石离子探针分析年龄和胡适玲等用 ArAr 法做的样品

30、年龄。玲珑花岗岩为 160150Ma(罗镇宽,1997)164Ma(胡适玲,1998) ;郭家岭花岗闪长岩为 130126Ma134Ma;花岗斑岩脉(切穿金矿石英脉)为(1202)Ma。 1.4.2 区域火山岩区内火山活动主要分为中生代燕山晚期和新生代两期。前者发育于胶莱盆地、肖家夼中桥盆地、臧家庄盆地、葛家盆地和俚岛盆地,以中心式火山机构为主,裂隙式火山机构次之,火山活动明显受区域断裂构造控制,为陆相喷发类型,由较早的中基性火山碎屑岩夹中基性熔岩,和较晚的中酸性酸性火山岩系组成,典型的双峰式火山岩特征(王文图 9安等,1995) 。元素和同位素示踪研究表明青山期基性火山岩为交代富集地幔部分熔

31、融作用的产物,酸性火山岩为古老下地壳和中生代底侵岩浆的熔融产物(匡永生等,2012) 。喷发后期伴随着系列中酸性潜火山岩的侵入,可能带来了盆地的一次铜铅锌多金属矿化。研究认为,郯庐断裂及其以东地区,青山期火山岩从南西向北东喷发时间逐渐变新,且基性岩早于酸性岩形成,二者之间不存在结晶分异关系。胶莱盆地(五莲一带)喷发时代基性岩为(122113)Ma,酸性岩在(11098)Ma(邱检生等,2001;) 。由此,研究区内青山期火山岩能稍晚些,但应在(7672)Ma(其上覆王氏群的年龄)之前。 新生代火山岩主要集中于门楼水库东侧马山、蓬莱马格庄及栖霞大方山、唐山棚一带。为区域上临朐昌乐蓬莱新生代火山喷

32、发带的北段部分,总体呈北东向展布。发育有新近纪临朐群牛山组、尧山组和第四纪更新世史家沟组一套喷溢相的碱钙性钙性被状基性橄榄玄武岩、碱性橄榄玄武岩和超基性橄榄霞石岩、霞石苦榄岩等复式岩流。其中马山玄武岩中充填有翠绿色的橄榄岩捕虏体,粒径一般 15cm,最大可达 8cm,其中富含金,暗示当时地幔中金的高度富集(丁正江等,2005) 。 (五) 、区域矿产胶东地区矿产丰富,贵金属、有色金属成矿作用强烈,成矿类型以中高温热液脉型为主,其次为斑岩矽卡岩型、中低温热液脉型。按照矿产的空间分布,自西向东大致分为 7 个成矿区带:莱州西北部成矿带、招远平度成矿带、栖霞蓬莱福山成矿区、胶莱盆地东北缘成矿区、牟平

33、乳山成矿带、威海文登成矿带、荣成成矿区。重要大中型矿床有 30 多处,其中金矿主要分布在招远莱州地区,如,三山岛、北部海域、仓上、焦家、新城、寺庄、马塘深部、沙岭、前陈、玲珑、东风、望儿山、罗山、黑岚沟、大柳行、马家窑、金青顶、邓格庄、腊子沟、唐家沟、蓬家夼、宋家沟、土堆图 10沙旺、辽上、西涝口、杜家崖等;铜钼钨铅锌银多金属主要分布在福山、栖霞、荣成、招远等地,如,邢家山、王家庄、香夼、虎鹿夼、尚家庄、冷家、同家庄、大邓格庄、大疃刘家、十里铺等。 二、矿化的基本特征和成因众所周知,胶东地区两种最为典型的金矿类型是“玲珑式”和“焦家式” ,前者是典型的石英脉型金矿化,后者是典型的蚀变岩型金矿化

34、。尽管两者在金矿类型上各自存在明显的特点,但是,两者均可归结于一种类型一一“玲珑一焦家式” ,即黄铁矿石英脉一脉浸染状黄铁绢英质蚀变岩脉状金矿(吕古贤,1998,1999,2000) 。此类矿床统一以成矿温度范围较大(本区 160430) ,成矿流体为低盐度(一般10NaCl) 、低密度(1g/cm 3) ,成矿物质来源以幔源为主为特征,多数人认为应归为造山型金矿成矿系列。从成因上看实际上可以划分为两个类型,即受缓倾斜压扭压剪性断裂控制的破碎带蚀变岩型(焦家式) 、和受陡倾张扭张剪性断裂控制的石英脉型(玲珑式、盘马式、金牛山式) ,盘马式和金牛山式分别以围岩岩性和硫化物含量较多而稍有区别于玲珑

35、式,都属于高中温热液脉型,为造山型金矿之中成矿床。(一) 、矿体地质特征矿体分为含金石英脉型、含金石英脉型+含金破碎蚀变带型、含金破碎蚀变带型三种;前者规模较小,后者规模相对较大,二者之间规模中等。矿体严格受断裂构造控制。形态较为简单,多呈脉状,少量呈透镜状产出;矿体走向在 NE3575之间,一般倾向 NW,在靠近破头青断裂上部倾向 SE,倾角 5685;长 1001000m,水平厚 0.88.0 m,品位 110620106,极个别矿段出现巨大自然金(刘连登等,2002) 。自北向南、自西向东,赋矿标高有逐步降低的趋势,越靠近破头青断裂矿体的形态越趋于完整,规模亦较大。矿体中金品位与规模一般

36、呈反相关。玲珑式,即石英脉型矿体一般金品位较高,而单矿体含金总量较少,大者仅几十吨(如罗山金矿) ;焦家式,即破碎带蚀变岩型矿石品位总体相对较低,但单矿体含金总量明显较多,吨级以上较为正常,大者可达十吨上百吨,甚至几百吨,如三山岛及其深部、寺庄及深部、马塘及深部、沙岭、三山岛北部海域等主矿体,最大者可达 500t 以上。 矿体严格受断裂构造控制,矿化带(脉)集中于破头青断裂下盘,受上述三级断裂体系控制,一般在浅部产于玲珑花岗岩体内,而在深部则产于郭家岭花岗闪长岩体中;脉群走向一般3570,以 NW 倾向为主,破头青断裂附近的脉群浅部呈现 SE 倾向,而深部转为 NW 倾向。具以下两个主要特征:

37、以玲珑断裂为界,远离主断裂的西部矿区以发育大脉状石英脉为特征,矿体相对稀疏;而靠近主断裂的东部则以发育复脉、网脉状矿化为主(陈光远等,1989) ,多条矿化脉(带)及其支脉相互交接,分支复合,往往构成矿化脉(带)群。矿(化)脉群中主脉直接受控于矿区三级断裂,即破头青断裂与玲珑断裂的次生断裂;支脉主要发育在主矿脉的两侧。越靠近破头青断裂,矿化带规模越大,越稳定,蚀变作用越强,而远距破头青断裂处,矿化带(脉)规模较小,变化大,蚀变作用较弱,充填作用较明显;前者可达 1102n10 3m,宽度 n110 2m,倾向延深一般 n102m,深者可达 n103m,后者则长最大 n102m,宽往往不足 1m

38、 到几米,倾向延深亦相对较小。 图 11图 12(二) 、矿床地质特征2.2.1 矿石类型分为含金石英脉型和含金蚀变岩型两类,前者包括含金黄铁矿(化)石英脉型和含金石英黄铁矿脉型,特点是矿化程度不均一,矿石含硫量高,局部地方的金品位极高可达到数百克吨,金的成色偏低;后者主要包括含金黄铁绢英岩型、含金黄铁绢英岩化碎裂岩型和含金绢英岩化花岗岩型,另外有少量黄铁矿化钾化花岗岩型矿石,特点是矿化比较均一,品位较稳定,含硫量低,金的成色较高但是含金量低。 2.2.2 矿石矿物组成含金蚀变岩型矿石主要由石英、绢云母、黄铁矿组成,含少量钾长石、斜长石、方解石、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、辉铋矿、毒砂、辉

39、铜矿、菱铁矿等,金矿物主要有银金矿、金银矿和自然金。含金石英脉型矿石主要组成矿物为石英、黄铁矿,其他矿物含量较少。其中黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、辉铋矿及石英是重要的载金矿物。随工作的进一步深入,较多矿区发现了一些代表深部来源的元素化合物,如辉碲铋矿、碲银矿、碲铋银矿、陈国达矿,而且这些矿物的出现也往往引起该地段金品位的大幅度提升(罗镇宽等,1999;) ,显示了幔源物质的加入对金成矿贡献的重要性。 矿石金矿物化学成分除主要含 Au、Ag 外,尚含少量其他元素,如 Fe、Cu、Pb、Zn、Bi、Te、Se、Sb、S 等,具有典型幔源流体成矿的特点。金的成色一般在 537840,以银金矿为主

40、。主要以粒状微粒金、细粒金,呈晶隙金和包体金形式出现在黄铁矿及脉石矿物中或边部。 2.2.3 矿石组构主要包括粒状鳞片变晶结构、碎裂结构、碎斑碎粒结构、交代结构、填隙结构、包含结构、乳滴结构等;主要呈块状、碎裂状、角砾状、浸染状、网脉状、细脉浸染状、脉状等构造。下面是主要的几种。 1、晶粒状结构按金属矿物自形程度分为自形、自形半自形、半自形它形晶粒状结构。 2、压碎结构 由粗粒黄铁矿组成的矿石,黄铁矿在应力作用下,被压碎产生许多裂隙及大小不等的棱角状碎块。 3、填隙结构 指粗粒黄铁矿的压碎裂隙或晶隙中,被多金属硫化物及金、银矿物等充填结晶,并熔蚀交代黄铁矿,构成填隙结构。是早期压碎黄铁矿和多金

41、属硫化物组成的矿石中最常见的结构。 4、交代残余结构 矿石中先结晶矿物被晚期石英和多金属硫化物交代而呈残余状。 5、包含结构 在黄铜矿、方铅矿及闪锌矿中,有自形黄铁矿包体。其次在黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿及褐铁矿中有金矿物包体,构成包含结构。 6、乳滴状结构 在闪锌矿晶体中,细小乳滴状黄铜矿呈定向或不定向分布,乳滴颗粒边缘平滑,构成乳滴状结构。 2.2.4 矿石构造特征矿床内常见的矿石构造以浸染状、斑点状构造为主,其次有脉状、网脉状、角砾状、块状构造等。 1、浸染状构造 金属硫化物(主要指黄铁矿,其次有黄铜矿、方铅矿、闪锌矿)呈星点状分布于脉石矿物中,构成浸染状构造。 2、斑点状(斑杂状)

42、构造 指金属硫化物(主要为黄铁矿)集合体呈较大的斑点状稀散地分布于矿石中,构成斑点状构造;若金属矿物斑点大小相差悬殊,且分布不均匀,则为斑杂状构造。 3、脉状、网脉状构造 指黄铁矿,黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等金属矿物集合体与石英一起构成石英黄铁矿脉、石英多金属硫化物脉,沿矿石中的裂隙充填,构成脉状,网脉状构造。 4、角砾状构造 由于成矿作用具有多阶段性,早期形成的石英、黄铁矿集合体往往被破碎呈角砾状,又被晚期矿物所胶结构成角砾状构造。 5、块状构造 指黄铁矿在矿石中的含量在 80%以上,黄铁矿呈致密块状集合体,矿石中脉石很少。 图 13 文献中各种矿石结构及构造表 2(三) 、围岩蚀变主要包括绢

43、英岩化、绢云母化、硅化、钾化、碳酸盐化、绿泥石化、高岭土化、黄铁矿化、褐铁矿化、赤铁矿化等。特点是:蚀变作用延续时间长,各蚀变作用相互叠加,蚀变分带明显,各带之间为渐变关系。自矿体向外围蚀变分带特征明显,由黄铁绢英岩化向硅化、绢云母化、碳酸盐化、钾化递变,各蚀变岩带之间界线呈渐变过渡接触。其中绢英岩化、硅化和黄铁矿化与金矿化关系最为密切,细脉状、网脉状黄铁矿化与金矿化强度呈正相关。(四) 、成矿期次分热液成矿期和表生期两期,其中热液成矿期又可划分为:(1)黄铁矿石英(钾化)阶段:形成粗粒黄铁矿、石英共生组合,此阶段黄铁矿颗粒粒度较大,多破碎或具裂纹。石英多为他形粒状,具波状消光。本阶段金矿化微

44、弱,有少量自然金呈粒状包于黄铁矿内。 (2)石英黄铁矿(绢英岩化)阶段:形成石英、绢云母、细粒黄铁矿、银金矿共生组合。黄铁矿为他形自形粒状,有极少的裂纹或轻微的溶蚀;石英为细小的半自形粒状,波状消光不明显;绢云母为鳞片状集合体,沿矿物间隙和裂隙填充分布,具长石的板状假象。 (3)金石英多金属硫化物阶段:形成石英、黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、闪锌矿、银金矿、碲银矿等组合。矿物多为他形粒状、黄铁矿等粒度较细,金属硫化物集合体多呈脉状、网脉状分布于矿石中,石英细粒状,金、银矿物多分布于其它矿物间隙。 (4)石英碳酸盐阶段:形成方解石、石英组合。以细脉状充填分布于裂隙中,伴图 14有少量的银金矿和石英,金

45、品位较低,为成矿晚期。其中阶段金矿化较弱,一般形成围岩钾化;、阶段为金的主要富集成矿阶段,且以阶段矿化最强,代表深部物质来源的辉碲铋矿、碲银矿等于此阶段沉淀。在第、阶段矿化叠加部位常构成金矿化的局部富集地段,也是形成工业富矿体的重要前提。 (五) 、矿床成因类型关于玲珑式和焦家式金矿的成因,争论的焦点目前主要集中在成矿流体、成矿物质来源上,代表性的观点包括成矿流体的混合岩化热液成因说(朱奉三,1979) 、岩浆热液说(姚凤良等,1983) 、变质水和大气降水说(徐景奎等,1991)和幔源流体说(孙丰月等,1995;)成矿物质的来源于地壳深部液态矿源层说(张秋生,1987) 、来源于胶东群(王鹤

46、年等,1991)和幔源说(孙丰月等,1995) 。季海章等(1992)还提出煌斑岩脉提供了部分金成矿物质。从上述矿石石英流体包裹体和金属矿物同位素特征研究中可以看出,该区金矿成矿流体 CHO 同位素投点大部分落入地幔初生水和岩浆水范围,成矿流体以地幔初生水和岩浆水为主,晚期可能有大气降水的参与;S、Pb 同位素表明成矿物质可能主要来源于地幔,有部分地壳物质的加入。同时,该区矿床中大量发现深源碲化物和自然铂、自然镍,也支持这种说法。结合流体包裹体研究,可以看出玲珑焦家式金矿成因类型为幔源流体参与成矿的中温热液脉型金矿床。 胶东地区产出的各金矿床间尽管具体特征有所差异,但总体特征具有高度一致性,特

47、点如下:(1)地质构造背景一致。胶东西部地区三条成矿带与胶东东部牟乳成矿带虽为分界断裂桃村断裂所隔开,但同处于中生代晚期向环太平洋构造域转化时段汇聚型板块边缘,受到扬子板块与华北板块的碰撞造山和古太平洋板块向欧亚大陆俯冲的影响。无论中深成的金矿,还是浅成的金锑矿,矿床均定位于由上述构造运动所形成的各级韧、脆性断裂构造系统中,成矿为压扭或挤压环境,是中生代燕山晚期早阶段韧脆性断裂构造成矿系统的一部分。 (2 )围岩与古老变质地层都有或多或少的联系。矿区范围内常见太古代古元古代地层包体,或者直接赋存其中;老地层普遍经受了绿片岩相低角闪岩相变质变形改造。 (3)赋矿构造性质与矿化类型、矿化规模向匹配

48、。由深部向浅部,由主断裂构造向次级构造,断裂性质由韧性逐渐向韧脆性、再脆性变化,而矿化也由大规模的交代作用为主,逐渐向小规模的充填作用为主,从而形成了深部主构造带多赋存蚀变岩型(焦家式)矿体,而远离主矿带、较浅层次则逐渐变为石英脉型(玲珑式、盘马式、金牛山式)矿体,相应的也随深度的变浅,元素组合也发生变化,逐渐形成了深部金为主、中深部金为主+少量多金属、浅部金锑的分带,硫化物含量以中深成矿床较多,如金牛山式,但一般不会超过 15%,个别矿区金属硫化物含量过高可能为受晚期多金属成矿期叠加影响而造成的。 (4)矿体严格受断裂构造控制。矿体形态、规模、产状受赋矿构造控制明显,单矿体形态较简单,多呈脉

49、状、透镜状、似层状产出,常平行斜列式分布。 (5)矿石矿物组合较为简单。通常以黄铁矿为主,少量磁黄铁矿、毒砂、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等,金矿物主要为自然金、银金矿,碲化物、自然铂、自然镍等多矿区出现;蚀变矿物主要为石英、绢云母、钾长石、黑云母、方解石、白云石、铁白云石、菱铁矿等。 (6)成矿流体含 CO2较多(5) ,为中性弱酸性的中低温(118.8459.3C) 、中低盐度(2.629.18 wt%NaCl) 、低密度(0.660.98g/cm3)的 H2OCO2CH4H2S 体系类型,成矿流体具有明显的不混溶和混合特征。 (7)含金石英脉 18O 值为 8.417.9,DVSMOW 值为71.985.3,金属硫化物样品 34S 值的变化范围为+3.7 +6.4,成矿流体、成矿物质以幔源为主,有岩浆水、大气降水的加入,成矿物质少部分可能来源于地壳。 其他矿床式目前基本上已统一了认识,认为为受中生代造山后伸展体制下

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