胶东金矿成矿模式

胶东是全球三大金矿集区之一,深入研究其成矿模式对于正确认识胶东金矿类型并指导进一步找矿具有重要的理论意义和实践价值。文章通过系统总结胶东金矿控矿构造特征与型式、构造与矿体的耦合关系、岩浆活动与金矿化的关系及其他成矿地质因素,在分析不同类型和不同层次金矿赋矿规律、成矿机制的基础上,分别建立了破碎带蚀变岩型金矿、石英脉型金矿、胶西北金矿和深部金矿成矿模式。综合分析后,提出了胶东金矿热隆-伸展成矿模式,其要义是:早白垩世,由于板块俯冲、回撤,诱发壳幔相互作用,产生大规模岩浆活动,引起广泛的流体活动;同时,地壳拉张和岩浆隆升,形成花岗岩穹窿-伸展构造,出现大量铲式断层、拆离断层等。与岩浆活动有关的高强度含矿流体活动和交代蚀变作用是胶东金矿大规模集中产出的基础条件,地壳快速隆升引起强烈减压、降温是大量金质从流体中析出、沉淀的重要原因,伸展构造则为大规模金成矿提供了充足的空间。     

胶东金矿成矿系统分析

胶东地区中生代形成的内生金矿床类型众多,分布广泛。文章从成矿系统组成的角度,以金矿床的类型、赋存状态,展布特征,成矿深度等为依据,结合中生代区域构造背景、构造演化过程,着重讨论了胶东金矿的成矿物质来源、成矿作用、成矿期后改造。胶东金矿矿集区形成的根本原因在于区域上中国东部中生代岩石圈大规模减薄,以及由此引起的大规模的岩浆活动。各种类型的金矿床是在统一的构造背景下,成矿流体沿构造通道上升形成的形式多样的热液矿床,矿床分布不受岩性控制,而与同期的构造活动密切相关。地球分异早期形成的中生代早期位于下地壳的具有较高金丰度值的太古宙古陆核及元古宙古陆壳是胶东地区金成矿的主要物质基础（矿源岩）。成矿过程中由于壳、幔相互作用导致了成矿流体成分复杂,来源多样。胶东地区未来的金矿勘查,具有广阔的前景,未来的勘查方向应在理论指导下,努力拓展勘查模式和矿床勘查类型。     

胶东矿集区金成矿系统组成与演化概论

由于中生代以来构造动力体制多次转换及火山-侵入岩活动形成了胶东矿集区金成矿系统。成矿类型主要以石英脉型、复合脉带型、浸染细脉带型等类型为主，多种类型金矿多为同源成矿溶液在不同构造背景和物化条件下的沉淀产物，从而发育类似的构造-蚀变-矿化分带结构。胶东矿集区存在3期成矿作用，金成矿作用主期明显集中于燕山中期（130~120 Ma），（含金）银矿化为燕山晚期（<97 Ma），含金（银）铅锌矿化介于两者之间、更接近于燕山晚期（100 Ma前后），区域地质事件的定年与因果分析显示这三期成矿过程的物质来源、成矿作用均受壳-幔相互作用等大尺度构造体制转折事件控制。     

胶东型金矿床控矿构造及成矿模式

胶东型金矿床受断裂构造控制，断裂控矿规律一直是地质勘查和研究的重点问题。为深入研究断裂对金成矿的控制作用，本文基于大量矿床勘查和地质调查资料，通过对典型断裂剖面和断裂与矿体空间关系的构造解析，判断了成矿期断裂的性质和应力状态，讨论了断裂产状变化的控矿机理，提出了胶东型金矿新的构造成矿模式。将胶东主要控矿断裂分为Ⅰ级缓倾角断裂、Ⅱ级陡倾角断裂和Ⅲ级陡倾角张裂脉，三者分别控制了破碎带蚀变岩型、复合类型和石英脉型金矿床。金矿体主要赋存于断裂产状转折部位，蚀变岩型矿体赋存于断裂的倾角变缓部位，石英脉型矿体赋存于断裂倾角变陡部位。缓倾角断裂控制的矿体具有总体侧伏角小、富矿柱侧伏角大的“双向”侧伏特征。矿体产状与断裂产状的关系指示，三山岛、焦家和招平三条控矿断裂成矿期均属右行正滑或右行张扭性，金牛山断裂具有左行正滑特征。根据金矿体产状分析的胶西北金成矿小区区域构造应力场σ1为294°∠82°和269°∠78°，焦家断裂的σ1为300°∠67°、311°∠78°和321°∠81°，招平断裂北段σ1为130°∠65°和138°∠69°，反映了胶西北玲珑花岗岩体分布区域总体以垂向主压应力为主，其东、西两侧的边界断裂处的主压应力方位分别沿SE向和NW向指向岩体，成矿期断裂处于NW—SE向拉张状态。胶东东部邓格庄金矿田的σ1为287°∠0°，以水平主压应力为主。综合分析认为，产状变化的具张扭性质的断裂是金的有利赋矿构造，断裂的产状变化对金矿体具有明显的控制作用，断裂结构和流体性状的变化是金矿阶梯成矿的关键因素，断裂沿走向和倾向的产状转折联合控制了金矿体的侧伏。胶东地区早白垩世深部大量岩浆岩快速侵位，导致地壳强烈隆升产生伸展构造，来自不同深度和层次岩浆房及不同源区的岩浆梯次上侵，为深部含金流体活化、迁移提供了热动力条件和流动通道，含金流体到达地壳浅部在断裂产状变化的减压扩容空间卸载成矿。     

胶东金矿成矿深度的构造校正测算及成矿预测

成矿深度测算对于矿床学理论研究和深部找矿都有重要意义。经典的成矿深度“压力/比重”计算方法,缺乏考虑构造应力在成矿过程中的影响。前人按照“压力/比重”的计算方法,提出胶东蚀变岩金矿是6 000~8 000 m深的元古宙成矿,石英脉型金矿是深度在3 000 m左右的中生代成矿,并据此建立了金矿垂直五层楼的分带模式。依据该模式指导的深部预测勘查效果不好。“成矿深度构造校正测算”是近几十年逐渐成长起来的一个新方法,即先减去“构造附加压力”后再进行成矿深度测算。本文介绍“成矿深度构造校正测算”的计算方法,指出其应用条件和预测意义。开展成矿深度构造校正测算需要以下条件:(1)确定成矿模式;(2)开展野外构造变形岩相测量;(3)测量岩石矿物应变,恢复成矿构造应力场,计算构造附加静水压力;(4)测算成矿深度。根据“成矿深度构造校正测算”方法已经获得胶东多个典型金矿成矿深度的测算结果:(1)夏甸金矿成矿深度为-1 979.51~-3 014.72 m;(2)焦家金矿成矿深度为-1 632.4~-2 331.6 m;(3)大尹格庄金矿成矿深度为-2 775.4~-4 164.5 m;(4)新城金矿成矿深度为-1 781.29~-2 750.0 m;(5)玲珑金矿成矿深度为-720.55~-3 454.97 m。根据以上典型金矿成矿深度的测算结果,本文认为胶东金矿属于深-1 000~-4 500 m的浅成热液剪切带型矿床,由此推断胶东典型金矿矿体主要部分仍然赋存在深部。按照“构造校正测算”方法得到的成矿深度,结合地质、物探和化探信息,预测金矿发育“深部第二富集带”,已经得到胶东金矿勘查工作的证实。     

中国胶东焦家式金矿类型及其成矿理论

胶东焦家式金矿是中国最重要的金矿类型,是受构造控制的热液型金矿,可分为破碎带蚀变岩型、含金石英脉型、破碎带石英网脉带型、硫化物石英脉型、层间滑动构造带型、蚀变砾岩型和盆缘断裂角砾岩型等亚类。金矿成矿时期为早白垩世,成矿物质来源于强烈的壳幔相互作用,常具有绢英岩化、黄铁矿化、硅化、钾化等矿化蚀变,金矿体产出具有尖灭再现、分支复合、侧伏、斜列、叠瓦规律。岩浆热隆、流体活动、伸展拆离是导致胶东大规模金矿形成的三大关键要素;早白垩世壳幔同熔岩浆活动分凝和激活的围岩流体是金矿迁移、富集的载体;岩浆上隆产生的伸展拆离构造为金矿成矿提供了有利空间。据此,提出了焦家式金矿“热隆-伸展”成矿理论。焦家式金矿形成于早白垩世中国东部岩石圈大规模减薄阶段,受伸展构造系统控制。控矿构造沿倾向呈现陡缓相间的倾角变化规律,金矿主要沿断裂倾角变化的平缓部位和陡、缓转折部位富集,构成“阶梯式”分布型式。     

胶东望儿山金矿成矿构造分析和成矿预测

通过井下现场调查、构造编图,提出望儿山金矿区控矿构造型式为压扭性断裂构造系统之菱形结环式构造.矿区构造控矿规律表现为:矿体在剖面上呈特征的"S"型,矿体规模受制于构造规模,在倾向方向上矿体呈平行近等距产出,矿体间距多在60m±;矿化在垂向上具有明显的分段富集规律,共包括3个富集段,大体上矿体富集区间垂直距离180-26...     

胶东金矿床成矿流体、稳定同位素及成矿时代研究进展

胶东金矿成矿具有"多期叠加,时空集中,规模巨大"的显著特征,胶东金矿床在成矿流体性质、成矿时代上具有一致性。各类矿床不同蚀变带、各成矿阶段的流体包裹体类型主要有H2OCO2包裹体、富CO2包裹体和H2O溶液包裹体,各成矿阶段具有不同的流体包裹体类型组合,成矿流体为中低温、低盐度的CO2-H2O-NaCl流体。稳定同位素研究表明,成矿流体可能源于统一的流体库——壳幔相互作用过程的流体系统,成矿晚期有大气降水混入。胶东地区岩浆活动主要集中于152~160Ma(玲珑花岗岩)、126~130Ma(郭家岭花岗岩)和108~118.8Ma(伟德山花岗岩)等3个时期,主成矿期年龄集中于112~127Ma,成矿主要与郭家岭和伟德山花岗岩有关。     

胶东大尹格庄金矿田成矿深度构造校正测算

对地壳深度的研究和探索是近年固体地球科学的前沿课题之一,以往很多方法都是将压力换算为上覆岩石重量再换算为深度的。吕古贤（1982,1995,1996）指出不是只有重力可以产生静水压力,构造力也会产生相应的静水压力,并称后者为“构造附加静水压力”。基于这一理论进展,吕古贤等（1997）建立了“成岩成矿深度的构造校正测算方法”。利用这一方法,本文在大尹格庄金矿田构造蚀变岩显微构造研究和相关应力测算的基础上,对其成矿深度进行了构造校正测算。     

胶东中生代构造体制转折过程中流体演化和金的大规模成矿

胶东是我国最大的金矿产出集中区,依据矿床和矿点的密集程度,可分为招远-莱州-平度、蓬莱-栖霞、牟平-乳山三个成矿带,区域内金矿类型可主要分为石英脉型和蚀变岩型。高精度的单矿物 Ar-Ar、Rb-Sr 同位素及热液锆石离子探针测年研究业已证买,金成矿的时代为120±10Ma,金矿床载金矿物-黄铁矿、矿石-黄铁矿石英脉、控矿围岩-花岗岩和变质岩等及伴生脉岩的 Sr-Nd 放射性同位素研究也证明,金成矿物质具有多源性,既来自于控矿围岩-花岗岩和变质岩,又来自于幔源的岩浆岩,流体包裹体研究表明,各类金矿具有一致的成矿流体介质条件,为低盐度 H_2O-CO_2-NaCl±CH_4流体,金成矿温度、压力条件近似,主成矿温度为170～335℃,成矿压力为70～250MPa。氢氧等稳定同位素结果表明,成矿流体可能来源于与金矿床伴生的基性幔源岩浆脱水形成的岩浆水,但在地壳浅部遭受到大气降水的混合。因此,胶东各类型金矿是在同一成矿背景下形成的矿床,与区域内中生代构造体制转折作用有关,也是中生代构造体制转折的表现形式之一。     

胶东中生代花岗岩与金矿关系及成矿期划分

胶东金矿集区是世界著名的黄金资源基地,截止2020年底,累计查明金矿资源量已达5400余吨。胶东地区中生代花岗岩分布广泛,岩石类型多,并与金矿关系极为密切。本文按时代+岩浆事件+岩性的划分方法,将胶东区域性广泛分布的中生代花岗岩划分为晚侏罗世玲珑期、早白垩世早期郭家岭期、早白垩世晚期伟德山期和崂山期,对上述四期花岗岩与金矿的空间展布、成矿物质来源、形成时代等关系进行了研究。金矿石硫同位素组成特征与玲珑期花岗岩、郭家岭期花岗岩的相近,特别是与玲珑期花岗岩范围重叠,金矿石铅主要为再活化的下地壳铅,即前寒武纪结晶基底铅,有幔源铅加入。金矿石的Sr Nd同位素数据大部分与前寒武纪变质基底、玲珑期花岗岩、郭家岭期花岗岩及中生代脉岩的重叠,暗示Sr、Nd主要来自地壳源区。同位素测试结果说明胶东金矿床Au元素可能来源于胶东岩群、新太古代TTG岩、玲珑期花岗岩和郭家岭期花岗岩,主要来源于下地壳（初始为华北板块和扬子板块前寒武纪结晶基底）,有壳幔相互作用的地幔物质加入。空间上,88%的金资源量赋存在玲珑期花岗岩中,7%的金资源量赋存于郭家岭期花岗岩中,伟德山期和崂山期花岗岩中金资源量仅占0.1%。时间上,晚侏罗世玲珑期、早白垩世早期郭家岭期、早白垩世晚期伟德山期和崂山期花岗岩形成时间分别为166～146 Ma、135～123 Ma、123～110 Ma、118～108 Ma,金矿成矿年龄有162～146 Ma、133～120 Ma、120～105 Ma、110～105 Ma四个区间范围,这四个金矿成矿年龄区间与四期花岗岩年龄具有较好的对应关系,成矿事件一般同步或略滞后于同源岩浆活动,即162～146 Ma成矿期对应玲珑期重熔花岗岩的侵位事件,133～120 Ma成矿期对应郭家岭期花岗岩的侵位事件,120～105 Ma的成矿期对应伟德山期和110～105 Ma矿化期对应崂山期花岗岩侵位事件,据此将胶东金矿成矿期划分为玲珑金成矿期、郭家岭金成矿期、伟德山金及多金属成矿期和崂山钼矿化蚀变期。     

Self-similar fractal analysis of gold mineralization of Dayingezhuang disseminated-veinlet deposit in Jiaodong gold province,China

The mineralization degree in drifts in the Dayingezhuang disseminated-veinlet gold deposit in Jiaodong gold Province, China, can be categorized into non-mineralized, weakly mineralized, moderately mineralized and intensely mineralized ranks based on the number of the gold grades greater than cut-off. The grades sampled equidistantly and continuously along different drifts at − 140 m, − 175 m and − 210 m levels of the deposit are systematically calculated via the self-similar fractal model. The grade distributions often show bifractal characteristics, including two or three non-scale ranges. It shows that with the increase of mineralized rank, the fractal dimension of the second non-scale range decreases and the corresponding threshold becomes greater. The dimension decrease comes from the increase of proportion of the wider microfracture in the ore-controlling structure system; and the threshold increase is a result from the magnitude elevation of the microfractures from the extension-shear zone to compression-shear zone. The smaller fractal dimension means the proportion of the higher gold grades increases, suggesting the thickness of the orebody is proportional to its mean gold grade.     

试论中国东部中生代成矿大爆发

中国东部在中生代尤其是燕山期发生了大规模的金属成矿作用,形成了一批重要矿床,其成矿强度之高,密度之大,矿种之丰富,在全球中生代成圹作用中首屈一指,故可称为中生代成矿大爆发。研究表明,中国东部中生代成矿大爆发是该地区在特定地质背景下下发生岩石圈大减薄和构造格局大转折相结合,从而导致大规模壳幔相互作用和构造圈热侵蚀事件的产物。深入研究中国东部中生代成矿大爆发的背景和过程,不仅能解决矿床学学院发展中的许     

胶东中生代巨量金矿堆积的深大断裂-临界水耦合成矿机制新探

通过对胶东金矿地质背景和成矿特征研究的总结与分析,依据热液矿床水相变控矿理论,探索胶东地区高密度聚集巨量金矿的原因。研究发现,两期次降压驱动成矿物质运动和临界水的（温度和压力都达到水临界值时的水,下同）特殊性质是两个重要因素。在此基础上,文章提出胶东巨量金聚集成矿的深大断裂-临界成矿机制,即"一饼加一刀"的成矿机制：老变质岩提供丰富的成矿物源是基础;早期大型点状降压形成酸性侵入杂岩体和各类岩脉等,其伴生的长时间、巨量临界水促使成矿物质活化迁移;晚期大型线状断裂降压造成较短时间内成矿物质的沉淀,若断裂是张开的不连续空间则矿石以充填结构为主,若破碎带是连续空间时矿石则以蚀变交代结构为主。丰富的金源,两期次不同性质的降压,临界水的独特性质,是胶东巨量金矿聚集的主要因素。     

胶东焦家金矿带3000m深部成矿特征及其地质意义

近年来,胶东焦家金矿带深部找矿取得了重大突破,控制深度一般在2000m左右。为进一步研究焦家金矿带3000m深部成矿特征,本团队在莱州吴一村地区成功实施了深度3266. 06m的科研深钻,新发现金矿体6层,累计见矿厚度20. 87m,平均品位1. 85×10-6,最高品位13. 65×10-6。该深钻有效验证了胶东金矿3000m深部的资源潜力,被誉为"中国岩金第一见矿深钻"。据研究预测,深钻控制的吴一村预测区2000～4000m区间推断金矿资源量约900t,整个胶东地区2000～4000m区间推断金矿资源量4000t左右。焦家断裂带从浅部到深部倾角逐步变缓,焦家金矿带深部从破碎特征、蚀变矿化特征、构造岩类型等方面与浅部及中深部存在差异,具有分带性,一般从外向内分为碎裂状花岗岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩、黄铁绢英岩化碎裂岩、断层泥等带;焦家金矿带深部黄铁绢英岩仅局部出现在破碎蚀变最强部位,不连续,常呈条带状、透镜状出现;深部矿体主要位于主断裂面(断层泥)的上部,打破了以往研究认为断层泥在成矿过程中起隔挡成矿热液的作用、矿体位于其下部的局限认识,这些新认识对于正确构建找矿模型、确定深部找矿有利部位、成矿预测以及资源潜力评价等方面具重要意义。根据矿相学观察和测试研究,可将成矿阶段划分为Ⅰ石英-黄铁矿阶段、Ⅱ金-黄铁绢英岩化阶段、Ⅲ金-石英-多金属硫化物阶段和Ⅳ石英-重晶石-碳酸盐矿物阶段;深部矿体黄铁矿原位硫同位素测定及综合研究表明,成矿物质总体来源于中生代活化再造的前寒武纪变质基底,也有深源流体与地壳围岩强烈交换的特征,同时也显示地表水的参与,应该是燕山期地幔大幅度上涌,岩石圈迅速减薄,造成大规模陆壳重熔活化和岩浆活动,形成新的岩浆-流体-成矿系统,最终参与成矿。     

胶东三山岛北海域金矿床热液蚀变作用研究

三山岛北海域金矿床位于胶东金矿省的西北缘,是2015年新发现的超大型金矿床（储量470 t、Au品位4.30 g/t）,金矿体赋存于中生代玲珑式花岗岩中,主矿体受三山岛-仓上断裂带控制。中生代含矿的玲珑式花岗岩显示了复杂的蚀变、矿化共生组合关系。三山岛-仓上断裂的活动使热液流体发生渗透,导致断裂带两侧发生广泛的钾化蚀变。随后,大规模的绢云母化沿主断裂两侧形成。随着断层泥的形成,其作为"阻挡层"使含矿流体不能运移到断裂带上盘,成矿流体在下盘发生强烈的绢云母-石英-黄铁矿蚀变并伴有金的析出。最后石英-碳酸盐脉的形成标志着与金成矿相关热液活动减弱。钾化和绢英岩化岩石的平衡计算揭示了SiO2、MgO和CaO带入,TiO2、K2O基本不变,而Na2O表现为带出;大多数主量元素受强烈的矿物反应影响。Au、Ag、Bi、As、Pb、Zn等相关成矿元素呈带入特征,它们之间多呈正相关关系且与黄铁绢英岩化有密切关系,显示出在水岩反应过程中不同类型的元素具有复杂的地球化学行为。蚀变组合和流体包裹体研究表明,成矿流体以中低温（126~351℃）、中低盐度（1.02%~10.48% NaCleqv）为特征,属于CO2-H2O-NaCl±CH4体系。在热液流体中,金可能主要以Au（HS）2-络合物的形式运移;黄铁绢英岩化过程中,硫化作用使Au（HS）2-络合物失稳分解导致Au沉淀富集成矿。华北克拉通的重新活化导致软流圈上涌和大量火成岩的形成,也为胶东发生大规模金成矿作用提供了充足的的热能和流体输入。     

安徽省上成金矿床构造控矿规律与成矿预测

上成金矿位于张八岭构造带北部,是受断裂构造控制的岩浆热液型金矿。通过研究厘定出一条近SN向断裂破碎带—其为管店-龙王尖断裂的北段分支管店-下马断裂—以及F1、F2、F3三条近NW向顺层滑动断裂。石英脉型金矿化受近NW向的顺层滑动断裂构造控制,矿体空间展布上具有平行似等距特征,蚀变岩型金矿化受近SN向断裂破碎带控制。上成金矿床2种不同金矿化类型是同一成矿作用在不同性质的控矿断裂构造下的具体表现,空间结构具有上部石英脉型金矿化下部蚀变岩型金矿化的关系。断裂构造产状变化部位有利于形成矿化弱的厚矿体,反映断裂构造局部地段的高引张空间有利于形成第Ⅰ阶段厚石英脉;而矿脉的分支复合、膨大缩小部位有利于矿化富集,反映断裂构造多期活动强烈地段则有利于Ⅱ、Ⅲ阶段矿化叠加富集。矿化的局部富集与矿体的厚度具有一定的负相关性。结合矿化特征、构造控矿规律总结分析,对上成金矿床深部和外围进行了成矿预测。