宋明春,宋英昕 ,李 杰,李世勇

(1.山東省地質(zhì)勘查工程技術(shù)研究中心,山東 濟(jì)南 250013;2.國土資源部金礦成礦過程與資源利用重點實驗室,山東 濟(jì)南 250013;3.山東省地質(zhì)科學(xué)研究院,山東 濟(jì)南 250013;4.石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院 資源學(xué)院,河北石家莊 050031;5.山東省物化探勘查院,山東 濟(jì)南 250013)

0 引 言

礦床的成礦系列是指在一定的地質(zhì)時期和地質(zhì)環(huán)境中,在主導(dǎo)的地質(zhì)成礦作用下形成的,在時間上、空間上和成因上有密切聯(lián)系的一組礦床類型的組合(陳毓川,1994;陳毓川等,2006)。山東省膠東地區(qū)是我國最重要的金礦基地,已探明的金資源儲量和黃金產(chǎn)量均占全國 1/4以上。前人對膠東金礦進(jìn)行了大量勘查、研究,取得了豐碩的研究成果,也進(jìn)行過一定程度的礦床成礦系列及相關(guān)研究。如:通過對礦石成分研究認(rèn)為,膠東金礦礦石礦物主要有黃鐵礦、金礦物(銀金礦、自然金、金銀礦)、黃銅礦,其次有雌黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦、斑銅礦等(孔慶友等,2006;李士先等,2007);通過對礦床共生規(guī)律研究發(fā)現(xiàn),礦床具有單礦種多類型(蝕變巖型、石英脈型)、多礦種(Au、Ag)同類型組合規(guī)律(李宏驥,2002);通過對礦床成礦系列研究,將膠東金礦劃分為中生代燕山期重熔巖漿熱液交代型金銀礦床成礦系列,主要成礦元素為Au、Ag,次要成礦元素有Cu、Pb、Zn(劉玉強(qiáng)等,2004)。

膠東地區(qū)還分布有銅、鉛、鋅、鉬等有色金屬礦床,由于礦床數(shù)量少、規(guī)模不大,研究程度低。已有部分地質(zhì)工作者在進(jìn)行區(qū)域成礦規(guī)律研究、資源潛力評價時,將這些礦床作為同一成礦系列來描述,也有人提出了金及多金屬礦成礦系列的認(rèn)識(丁正江等,2011)。

近年來,地質(zhì)工作者加大了膠東地區(qū)的找礦力度。除新探明了一批深部金礦(宋明春等,2010a,2011a;Song et al.,2014)外,還新發(fā)現(xiàn)了威海大鄧格多金屬礦、膠南七寶山鉛礦、五蓮紅石崗-敞溝銀鉛鋅礦等礦床,在棲霞香夼鉛鋅礦、棲霞尚家莊鉬礦、福山王家莊銅礦、五蓮七寶山金銅礦等以往探明礦床的深部和外圍探獲了新增資源量。隨著這些找礦工作的新進(jìn)展及礦床成因和成礦時代研究成果的大量積累,有必要進(jìn)一步總結(jié)區(qū)域成礦規(guī)律,以便有效指導(dǎo)找礦。本文以礦床成礦系列理論為指導(dǎo),在總結(jié)近年膠東地區(qū)找礦成果基礎(chǔ)上,深入分析了區(qū)域控礦因素和成礦規(guī)律,研究了不同礦種的成生聯(lián)系,提出了膠東金礦與有色金屬礦是與白堊紀(jì)偉德山花崗巖有關(guān)的同一成礦系列的新認(rèn)識。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

膠東位于中朝陸塊東南部和秦嶺-大別-蘇魯造山帶東北部,前者包括膠北隆起和膠萊盆地,后者在研究區(qū)內(nèi)稱為威海隆起(圖1)。

圖1 膠東地區(qū)區(qū)域地質(zhì)和金及有色金屬礦分布簡圖Fig.1 Sketch map showing the regional geology and distribution of metal mineral deposits in the eastern Shandong Peninsula

膠北隆起主要由前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系和中生代花崗巖類侵入巖組成。前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系主要為太古宙花崗-綠巖帶(包括中太古代唐家莊巖群、新太古代膠東巖群、新太古代棲霞TTG質(zhì)花崗片麻巖套和中太古代-新太古代基性-超基性巖組合)和古-新元古代變質(zhì)地層(包括古元古代以高鋁片巖、大理巖、含石墨變粒巖為代表的荊山群、粉子山群和中元古代以變質(zhì)碎屑巖為主的芝罘群及新元古代淺變質(zhì)的蓬萊群)。中生代花崗巖類侵入巖以侏羅紀(jì)玲瓏花崗巖為主,部分為白堊紀(jì)郭家?guī)X花崗巖和偉德山花崗巖。

膠萊盆地為白堊紀(jì)陸相盆地,由河湖相碎屑巖系和基性-中性-酸性火山巖組成(萊陽群、青山群、王氏群)。

威海隆起前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系主要由新元古代含超高壓榴輝巖的花崗質(zhì)片麻巖(榮成片麻巖套)組成,少量古元古代變質(zhì)表殼巖(膠南表殼巖)和中元古代基性-超基性巖組合。中生代花崗巖類侵入巖以白堊紀(jì)偉德山花崗巖和侏羅紀(jì)玲瓏花崗巖為主,少量三疊紀(jì)花崗巖類(寧津所正長巖、槎山正長花崗巖)和白堊紀(jì)嶗山花崗巖。

膠東最發(fā)育的一組斷裂是 NE-NNE走向斷裂,其次為近EW-NEE走向斷裂。NE-NNE向斷裂發(fā)育的條數(shù)多、密度大,是膠東金礦的主要控礦構(gòu)造。EW向斷裂地表出露比較零星,連續(xù)性較差。中朝陸塊(膠北隆起)和秦嶺-大別-蘇魯造山帶(威海隆起)的結(jié)合帶被 NE向斷裂和中生代花崗巖疊加,大致位于牟平-即墨斷裂帶附近。

2 主要礦床類型和典型礦床特征

2.1 金、銀礦床

膠東地區(qū)共有金礦床 200余處,其中大型以上金礦40余處,分布于萊州、招遠(yuǎn)、蓬萊、棲霞、福山、牟平、乳山等地,構(gòu)成膠西北、棲蓬福、牟乳3個金礦集中分布區(qū)(圖1)。礦床分布頻度、大型礦床數(shù)量均居國內(nèi)首位,金礦床具有區(qū)域集中、規(guī)模大、富集強(qiáng)度高和成礦期短的特點,被我國地質(zhì)學(xué)家稱為中生代成礦大爆發(fā)或金屬異常巨量堆積(翟明國等,2004)。

主要金礦床類型有破碎帶蝕變巖型(焦家式)和含金石英脈型(玲瓏式),此外,按照礦石主要特征和控礦構(gòu)造性質(zhì)還劃分了破碎帶石英網(wǎng)脈帶型(河西式)、石英硫化物脈型(鄧格莊式)、層間滑動構(gòu)造帶型(杜家崖式)、蝕變礫巖型(發(fā)云夼式)、盆緣斷裂角礫巖型(蓬家夼式)等過渡類型金礦床(宋明春等,2014)。蝕變巖型金礦石的工業(yè)類型為低硫型金礦石,含金石英脈型為低-中硫型金礦石,石英硫化物脈型為高硫型金礦石。在地域分布上,膠西北金礦集中區(qū)以低硫型金礦石為主,棲蓬福金礦集中區(qū)以低-中硫型金礦石為主,牟乳金礦集中區(qū)以高硫型金礦石為主,表現(xiàn)為自西向東礦石中硫含量呈增高趨勢。礦床的圍巖主要有:早前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系、侏羅紀(jì)玲瓏花崗巖和白堊紀(jì)郭家?guī)X花崗巖,也有白堊紀(jì)萊陽群底部礫巖(發(fā)云夼式金礦)和白堊紀(jì)中基性脈巖。近年來的研究表明,不同類型金礦形成于同一時代、統(tǒng)一的構(gòu)造背景(葉杰等,2002)或?qū)偻粯?gòu)造-熱液成礦系統(tǒng)(張連昌等,2002a),是同一構(gòu)造背景、同一成因、同一時代形成的產(chǎn)于不同構(gòu)造部位、不同圍巖條件的不同自然類型(宋明春等,2010b)。流體包裹體研究表明,膠東金礦床的成礦流體為中-低溫、中壓、低-中等鹽度(趙宏光等,2005;申萍等,2004),說明膠東金礦主要為中-低溫?zé)嵋航鸬V。金礦床受控于區(qū)域較大斷裂和其次級張裂隙、層間滑動帶、盆緣斷裂及高角度張性斷裂,成礦期表現(xiàn)為伸展性質(zhì)(錢建平等,2011)或拆離斷層(楊喜安等,2011)。

焦家式破碎帶蝕變巖型金礦為受斷裂構(gòu)造控制的金礦(宋明春等,2011b),一般產(chǎn)于斷裂主斷面下盤,礦床規(guī)模大,礦化連續(xù)穩(wěn)定。斷裂中普遍發(fā)育的斷層泥作為障礙層阻隔成礦流體并形成差異的蝕變礦化帶(楊林等,2014)。礦床形態(tài)簡單,多為大脈狀或餅狀。礦石類型單一,礦石構(gòu)造主要為細(xì)脈浸染狀和網(wǎng)脈狀。礦體傾角較緩,一般不超過50°。是膠東金礦的主體,資源儲量大于50噸的金礦床多是焦家式金礦床。

玲瓏式金礦床的主要特點是:礦床規(guī)模以中、小型為主,個別大型(如玲瓏金礦田108號脈),礦體呈簡單的脈狀,多形成礦脈群。金礦床受主干斷裂伴生、派生的低級別、低序次陡傾角斷裂控制,因而礦體也呈高角度傾斜。

膠東共有銀礦床40余處,其中獨立銀礦僅有3處,與鉛、鋅、銅礦伴生的銀礦4處,其余均為與金礦伴生的銀礦。3處獨立銀礦均為陡傾斜脈狀礦體,礦脈受斷裂構(gòu)造帶控制。礦石自然類型有:含多金屬硫化物石英脈型和細(xì)脈浸染狀黃鐵絹英巖質(zhì)碎裂巖型兩種,礦石工業(yè)類型劃分為貧硫銀礦石和含鉛銀礦石兩種。招遠(yuǎn)十里堡銀礦的主要圍巖為玲瓏花崗巖,棲霞虎鹿夼銀礦的主要圍巖是棲霞片麻巖套,榮成老橫山銀礦的圍巖是榮成片麻巖套。

2.2 銅礦床

膠東銅礦點較多,但規(guī)模都較小,達(dá)到礦床規(guī)模的獨立銅礦僅數(shù)處,其他為以銅為主的銅金、銅鉛鋅礦床和金礦、鉛鋅鉬礦中伴生的銅礦。膠東東部海陽-乳山-榮成一帶的主要銅礦類型有熱液充填脈型、層控型和矽卡巖型,膠東西部萊州-招遠(yuǎn)-棲霞一帶的銅礦則多為焦家式、玲瓏式和鄧格莊式金礦的伴生銅礦,膠萊盆地南緣五蓮七寶山地區(qū)見有產(chǎn)于在白堊紀(jì)隱爆角礫巖中的熱液型銅礦。

福山王家莊銅礦(表1)位于膠北隆起東北緣煙臺市福山區(qū)城西約6 km處,棲霞-福山有色金屬礦集中區(qū)北部,為山東境內(nèi)最大的銅礦,查明銅資源儲量近30萬噸。礦體主要賦存于古元古代粉子山群巨屯組二段和崗崳組一段大理巖、變粒巖、片巖、透閃巖中,共有20余個含礦層,226個礦體,其中工業(yè)礦體40個。礦體厚度一般1～5 m,最大30 m。礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀,總體與變質(zhì)巖層平行順層產(chǎn)出,在含礦層中斷續(xù)出現(xiàn),常見分支復(fù)合、膨脹夾縮現(xiàn)象。盡管從局部看礦體層控特征明顯,但分析不同深度的水平斷面圖發(fā)現(xiàn),礦體產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀并非完全一致,在20～40勘探線區(qū)段的-200 m以下深度的礦體,其走向與地層走向交角在 20°左右。礦區(qū)內(nèi)有較多大致順層產(chǎn)出的白堊紀(jì)石英閃長玢巖、閃長巖淺成小巖體(偉德山花崗巖的淺成相),這些巖體也常有較明顯的礦化,而且在礦化閃長巖分布地段其圍巖(變質(zhì)地層)均發(fā)育有相應(yīng)的礦化。近礦圍巖普遍發(fā)生蝕變,主要有硅化、鉀化、絹云母化、碳酸鹽化等。雖然前人根據(jù)產(chǎn)狀特征將王家莊銅礦劃歸為變質(zhì)巖層狀銅礦(層控型),但從礦床總體賦存特點、礦化蝕變、礦化與侵入巖的關(guān)系等方面分析,王家莊銅礦實為大致順層分布的熱液充填交代型礦床。

海陽一帶的熱液充填脈型銅礦產(chǎn)于膠萊盆地東北緣海陽巖體(偉德山花崗巖)周邊白堊紀(jì)萊陽群砂巖和青山群火山巖中,礦體一般呈脈狀、細(xì)脈帶狀,規(guī)模較大的呈透鏡狀、似透鏡狀,主要發(fā)育在牟平-即墨斷裂帶主斷裂內(nèi)及其附近的次級斷裂和裂隙帶內(nèi)。礦體長一般幾十米至數(shù)百米,厚不足1 m至數(shù)米。礦石中礦石礦物主要有黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦、輝銅礦、方鉛礦、銅藍(lán)、孔雀石、褐鐵礦等,脈石礦物有石英、方解石、長石、重晶石等。圍巖蝕變不甚發(fā)育,主要為硅化、碳酸鹽化、絹云母化、綠泥石化。

2.3 鉛鋅礦床

以鉛鋅礦為主的礦床有8處,另有10多處為金銀及銅的伴生礦床,主要分布于棲霞、福山、龍口、蓬萊、威海、乳山、膠南、安丘等地。主要礦床類型有斑巖-矽卡巖型和熱液裂隙充填脈型兩種。

斑巖-矽卡巖型鉛鋅礦的典型代表是棲霞香夼鉛鋅礦(表1),為一中型鉛、鋅、銅、硫共生礦床,位于膠北隆起東北部棲霞城東北約21 km,棲霞-福山有色金屬礦集中區(qū)北部。礦床產(chǎn)于白堊紀(jì)香夼花崗閃長斑巖體(偉德山花崗巖的淺成相)與震旦紀(jì)蓬萊群香夼組灰?guī)r接觸帶內(nèi)(多在正接觸帶中),少量分布在內(nèi)、外接觸帶中。礦化范圍寬約 600 m,長約1700 m,延深＞700 m。已查明60余個礦體,其中主礦體4個。礦體形態(tài)復(fù)雜,呈透鏡狀、脈狀、囊狀、似層狀。礦化存在明顯的分帶,外部為產(chǎn)于外接觸帶灰?guī)r裂隙和灰?guī)r捕虜體邊緣的矽卡巖鉛鋅礦帶,中部為產(chǎn)于正接觸帶矽卡巖中和內(nèi)接觸帶蝕變花崗閃長斑巖中的矽卡巖-斑巖銅硫礦帶,內(nèi)部為發(fā)育于內(nèi)接觸帶花崗閃長斑巖中的斑巖銅鉬礦帶。圍巖蝕變作用強(qiáng)烈,主要有碳酸鹽-絹云母化、鉀化、矽卡巖化(綠泥石-綠簾石矽卡巖、綠簾石-石榴石矽卡巖)、大理巖化、硅化。

威海產(chǎn)里鉛鋅礦(表1)為熱液裂隙充填脈型礦床,位于威海隆起中部榮成市區(qū)東北約30 km,偉德山巖體西北部約4 km,榮成有色金屬礦集中區(qū)西北部,為一小型鉛鋅礦。礦床產(chǎn)于新元古代含超高壓榴輝巖的花崗質(zhì)片麻巖中的 NNE走向產(chǎn)里斷裂中,礦體為多金屬硫化物石英脈,呈脈狀、透鏡狀,傾角較陡。共有 3個礦體,礦體長100～230 m,厚0.76～3.28 m。

2.4 鉬鎢礦床

已查明資源儲量的鉬礦產(chǎn)地有 5處,鎢礦床 2處,主要分布于膠東東部的福山、牟平、棲霞、榮成等地。鉬礦除 1處與鎢礦共生外,其他為獨立鉬礦;鎢礦1處為與鉬共生礦,1處為硫鐵礦的伴生礦。鉬鎢礦床類型為斑巖-矽卡巖型。

福山邢家山鉬鎢礦(表1)位于膠北隆起東北緣棲霞-福山有色金屬礦集中區(qū)北部,東距煙臺市福山城區(qū)約 2 km,為鉬鎢共生礦床,鉬礦資源儲量為大型,鎢礦為中型。礦床產(chǎn)于白堊紀(jì)幸福山斑狀花崗閃長巖體(偉德山花崗巖)與古元古代粉子山群接觸帶中,礦化范圍約 13 km2,主礦體位于外接觸帶矽卡巖中。共有鉬礦體107個,鎢礦體48個,礦體多呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀與變質(zhì)地層大致一致,部分礦體切穿地層,礦體產(chǎn)狀總體比較平緩,各礦體大致平行排列。鉬礦體多而大小差異懸殊,長 200～2200 m,厚度 1.17～185.47 m。鎢礦體長 190～1465 m,厚度1.0～13.3 m。自幸福山巖體中心向北西方向,主要成礦元素具明顯分帶現(xiàn)象,即 Mo+WW+Cu-Pb+Zn。圍巖蝕變強(qiáng)烈,種類較多,在巖體內(nèi)部,以鉀長石化、硅化、絹云母化為主;接觸帶以矽卡巖化為主,硅化、碳酸鹽化也很強(qiáng)烈。

棲霞尚家莊鉬礦(表1)為一中型斑巖型鉬礦,礦床位于膠北隆起東部棲霞-福山有色金屬礦集中區(qū)南部,向北西距棲霞市區(qū)約27 km。礦床賦存于牙山斑狀花崗閃長巖和二長花崗巖體中(偉德山花崗巖),產(chǎn)于NNW-SSE向展布的長3.5 km、寬1.2 km的網(wǎng)狀裂隙帶內(nèi),控礦裂隙走向有NNE、NWW和NNE三組。礦體呈似層狀、透鏡狀、餅狀,形態(tài)較簡單,共有23個礦體,單礦體長約800～1000 m,厚約5～60 m,產(chǎn)狀比較平緩,傾角10°～25°。礦化具有明顯分帶性,由巖體中心向圍巖依次出現(xiàn)輝鉬礦+黃銅礦、黃鐵礦+方鉛礦+閃鋅礦。圍巖蝕變主要有鉀化、硅化-絹云母化、綠泥石化和碳酸鹽化。

上述主要礦床特征反映出,膠東有色金屬礦與白堊紀(jì)偉德山期花崗巖形影相伴,二者必然有淵源關(guān)系,鉬鎢礦、銅礦、鉛鋅礦應(yīng)當(dāng)有一致的物質(zhì)來源;賦礦圍巖主要有兩大類,即前寒武紀(jì)變質(zhì)巖(變質(zhì)地層、花崗質(zhì)片麻巖)和白堊紀(jì)火成巖(以花崗巖類為主,也有中基性火山巖和潛火山巖);賦礦構(gòu)造位置主要有三種,即侵入接觸帶、斷裂構(gòu)造帶、層間滑動帶;圍巖蝕變主要有四類,即矽卡巖化、硅化、鉀化、絹云母化。有色金屬礦的這些賦存規(guī)律簡稱為“一源、二巖、三帶、四化”規(guī)律。

3 偉德山花崗巖及其與金、有色金屬礦床的時空關(guān)系

3.1 偉德山花崗巖及其地質(zhì)特征

偉德山花崗巖廣泛分布于魯東地區(qū),總面積約2600 km2,是膠東地區(qū)中生代分布范圍最廣的一期花崗巖。前人在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中稱之為偉德山超單元,劃分為 4個亞超單元、30個單元,早期的埠柳亞超單元主要由閃長巖組成,其后的陰子夼亞超單元主要為石英二長巖,再后的南宿亞超單元均為花崗閃長巖,最后期的牙山亞超單元由二長花崗巖組成。其中二長花崗巖分布面積約占總面積的 51%,石英二長巖類約占 46%。偉德山花崗巖常構(gòu)成規(guī)模較大的復(fù)式巖體分布,研究區(qū)主要有偉德山巖體、三佛山巖體、海陽巖體、龍王山巖體、院格莊巖體、牙山巖體、艾山巖體、南宿巖體(圖1)。偉德山巖體是偉德山花崗巖的典型巖體,位于威海隆起的中東部,由8個侵入體(單元)構(gòu)成同心環(huán)帶狀分布,中心部位為細(xì)粒二長花崗巖(虎頭石單元)、含斑中細(xì)粒二長花崗巖(營盤單元)和斑狀中粒含角閃二長花崗巖(崖西單元),向外依次出現(xiàn)巨斑狀中粗粒含角閃石英二長巖(不落耩單元)、斑狀細(xì)粒含黑云角閃石英二長巖(大水泊單元)、含斑中粒角閃黑云石英二長巖(落西頭單元)、細(xì)粒輝石角閃石英二長巖(崮莊單元)、中粒含輝石角閃石英二長閃長巖(埠柳單元)(圖2)。

偉德山花崗巖巖石化學(xué)成分顯示了 Ⅰ型花崗巖特點和鈣堿性巖演化特征,稀土配分型式顯示為輕稀土富集 Eu虧損型,微量元素特征指示其屬高 Ba花崗巖類。δ18O 在+1.3‰～+8‰之間,屬低-正常類型δ18O花崗巖類(宋明春和王沛成,2003)?；◢弾r中普遍發(fā)育指示地幔來源的暗色包體。因此,偉德山花崗巖為殼幔同熔型花崗巖。

3.2 成巖、成礦時代

膠東中生代巖漿巖非常發(fā)育,形成大量侵入巖、火山巖和脈巖。侵入巖和脈巖廣泛分布于膠北隆起和威海隆起,火山巖主要分布于膠萊盆地(青山群)。除少量花崗巖形成于三疊紀(jì)(寧津所正長巖、槎山正長花崗巖)外,絕大部分巖漿巖形成于侏羅紀(jì)-白堊紀(jì)。大量研究表明,侏羅紀(jì)-白堊紀(jì)花崗巖類侵入巖主要包括4種類型:(1)陸殼重熔型玲瓏花崗巖,形成于160～140 Ma(苗來成等,1998);(2)殼?；旌闲凸?guī)X花崗巖,形成于 130～126 Ma(羅鎮(zhèn)寬和苗來成,2002;Wang et al.,1998);(3)殼?；旌闲蛡サ律交◢弾r,年齡值范圍多在135～85 Ma,集中于127～105 Ma(宋明春和王沛成,2003),偉德山、泰薄頂、六渡寺、三佛山等巖體的鋯石U-Pb同位素年齡是108±2 Ma、114±1 Ma、114.5±0.8 Ma 和 113±1 Ma(郭敬輝等,2005),馬耳山、五蓮山、七寶山、大店等巖體的鋯石 U-Pb 同位素年齡是115±1 Ma、116±4 Ma、126±3 Ma和 123±4 Ma(周建波等,2003),牙山巖體和院格莊巖體的鋯石SHRⅠMP同位素年齡分別為117.7±2.9 Ma和113.4±2.5 Ma(邱連貴等,2008),三佛山巖體的鋯石 SHRⅠMP 同位素年齡為 113±1 Ma(郭敬輝等,2005)、116±1 Ma 和 125±3 Ma(Goss et al.,2010),鋯石年齡值范圍為126～108 Ma;(4)堿質(zhì)A型嶗山花崗巖,同位素年齡值集中于 115.4～90 Ma(宋明春和王沛成,2003)。

圖2 偉德山巖體地質(zhì)及有關(guān)礦產(chǎn)分布圖(據(jù)丁正江等,2013修改)Fig.2 Sketch map showing the regional geology and distribution of metal mineral deposits related to the Weideshan granite

關(guān)于膠東金礦的成礦時代,前人進(jìn)行過很多研究,初步統(tǒng)計,1987年以來測試的金礦同位素年齡數(shù)據(jù)60余個,年齡值介于213.2～46.53 Ma,集中于125～100 Ma(宋明春等,2010b)。2000年以來測試的高精度絹云母和石英 Ar-Ar年齡、黃鐵礦和礦石Rb-Sr年齡、流體包裹體Rb-Sr年齡、鋯石SHRⅠMP年齡范圍為123～110 Ma(Yang and Zhou,2000,2001;張連昌等,2002b;李厚民等,2003;Zhang et al.,2003;Hu et al.,2004),因此多數(shù)人認(rèn)為膠東金礦形成于125～110 Ma。

對膠東有色金屬礦成礦年齡的測試資料很少,前人主要根據(jù)與有色金屬礦有關(guān)的花崗巖的同位素年齡間接判斷成礦年齡,如與香夼鉛鋅礦有關(guān)的香夼巖體的黑云母K-Ar同位素年齡值是120.6 Ma和127.6 Ma,與大鄧格莊多金屬礦有關(guān)的崮莊巖體K-Ar同位素年齡為113 Ma(宋明春和王沛成,2003),尚家莊鉬礦賦礦巖體牙山巖體鋯石SHRⅠMP和黑云母 Ar-Ar法同位素年齡為 117.7±2.9 Ma、116±0.5 Ma和116.9±0.7 Ma(張?zhí)锖蛷堅罉?2007),與邢家山鉬鎢礦有關(guān)的幸福山巖體的 K-Ar同位素年齡為124.27 Ma(宋明春和王沛成,2003),冷家鉬礦和南臺銅礦賦礦圍巖——偉德山巖體2個巖漿鋯石U-Pb法加權(quán)平均年齡為113.4±1.8 Ma和114.2±2.1 Ma(丁正江等,2013)。因此,我們認(rèn)為膠東有色金屬礦形成時代為 113～127.6 Ma。

李杰(2012)測試了棲霞尚家莊輝鉬礦的 Re-Os同位素年齡(表2),獲得模式年齡值 115.5±1.6 Ma～117.6±1.6 Ma,平均值為 116.4±1.6 Ma,指示成礦年代為中生代早白堊世。

可見,金、有色金屬礦與偉德山花崗巖的上述同位素年齡高度吻合,均為早白堊世,形成時代略晚于郭家?guī)X花崗巖年齡,略早于嶗山花崗巖年齡(圖3)。

表2 尚家莊鉬礦床輝鉬礦Re-Os同位素測定結(jié)果Table2 Re-Os isotope results of molybdenite from the Shangjiazhuang molybdenum deposit

圖3 膠東金、有色金屬礦及白堊紀(jì)花崗巖形成時代序列軸Fig.3 Temporal relationship between the gold and nonferrous metal deposits and the Cretaceous granites

有研究者對福山邢家山鉬礦形成時代研究表明,輝鉬礦Re-Os同位素等時線年齡為157.6±3.9 Ma(劉善寶等,2011)和 158.7±2.06 Ma(丁正江等,2012),指示部分有色金屬礦形成于侏羅紀(jì),并認(rèn)為膠東地區(qū)存在與三大巖漿活動階段相對應(yīng)的三大成礦期,即與三疊紀(jì)花崗巖相對應(yīng)的印支多金屬成礦期,與侏羅紀(jì)花崗巖相對應(yīng)的燕山早期有色金屬成礦期,與白堊紀(jì)花崗巖相對應(yīng)的燕山晚期金及多金屬成礦期(丁正江等,2013)。

雖然膠東地區(qū)有侏羅紀(jì)成礦時代的顯示,但大量證據(jù)表明成礦作用主要發(fā)生于白堊紀(jì)。膠東地區(qū)在白堊紀(jì)發(fā)生了強(qiáng)烈的金及有色金屬礦成礦作用,金礦與有色金屬礦同時形成,二者都與偉德山花崗巖的形成時代一致,偉德山花崗巖的強(qiáng)烈活動誘發(fā)了膠東大規(guī)模、集中爆發(fā)式成礦。鑒于膠東金礦成礦與偉德山花崗巖成巖的同時性,宋明春等(2010a)研究提出,偉德山花崗巖是金礦成礦的直接原因,在金礦成礦中起到了“熱機(jī)”作用。前人對膠東中生代花崗巖類研究時,一般將晚中生代巖漿活動劃分為:以玲瓏巖體為代表的晚侏羅世構(gòu)造巖漿事件、以郭家?guī)X巖體為代表的早白堊世早期構(gòu)造巖漿事件和以嶗山巖體為代表的早白堊世中晚期構(gòu)造巖漿事件(邱連貴等,2008;李俊建等,2005),普遍沒有將偉德山花崗巖作為獨立的巖漿事件予以考慮,而將其主體劃為嶗山花崗巖,少量劃為郭家?guī)X花崗巖。同時,注意到了郭家?guī)X花崗巖與金礦伴生、嶗山花崗巖晚于金礦成礦時代的事實,但沒有發(fā)現(xiàn)偉德山花崗巖與金礦同時形成的規(guī)律。筆者認(rèn)為,由于玲瓏花崗巖和郭家?guī)X花崗巖是金礦的直接圍巖,所以金礦成礦時,他們已經(jīng)固結(jié)成巖并抬升至流體成礦的深度,金成礦流體活動不是這種巖漿活動所引起的。

3.3 礦床、巖體分布

膠東金及有色金屬礦的空間分布與偉德山花崗巖密切相關(guān),尤其是有色金屬礦與偉德山期花崗巖形影相伴,在礦床尺度上和巖體尺度范圍均表現(xiàn)明顯,金礦與偉德山花崗巖的空間關(guān)系則在宏觀尺度上才能顯示出來。

就礦床尺度而言,有色金屬礦均分布于偉德山花崗巖體內(nèi)部、與圍巖的接觸帶和離巖體不遠(yuǎn)的圍巖中,在巖體內(nèi)部表現(xiàn)為斑巖型礦,在接觸帶則為矽卡巖型礦,在圍巖中主要表現(xiàn)為熱液脈型礦。如上所述,福山邢家山鉬鎢礦和棲霞香夼鉛鋅礦均由巖體內(nèi)部至圍巖表現(xiàn)出明顯的礦化分帶,指示不同礦種是同一成礦作用的產(chǎn)物。

就巖體尺度而言,偉德山花崗巖對有色金屬礦的控制作用明顯,以偉德山巖體為典型代表。在偉德山巖體內(nèi)部及周邊分布有許多銅、鉬、鉛鋅等有色金屬礦床(點),如冷家鉬礦(斑巖型)、逍遙山鉬礦(斑巖型)、南臺銅礦(隱爆角礫巖型)、廟院銅礦(熱液脈型)、菜園銅礦(斑巖型?)、夼北銅礦(矽卡巖型)、陳家埠銅礦(矽卡巖型)、南流水銅礦(矽卡巖型)、澗北銅礦(斑巖型)、同家莊銀礦(矽卡巖型)、前青頂銀金礦(熱液脈型)、嶺東銀礦(熱液脈)、產(chǎn)里鉛鋅礦(熱液脈型)、金角口鉛鋅金礦(熱液脈型)、大鄧格金銀銅鉛鋅礦(熱液脈型)、羅家金礦(熱液脈型)等(圖2)。這些礦產(chǎn)由偉德山巖體內(nèi)部向外(以偉德山花崗巖晚期的虎頭石單元為中心)依次分布,大致形成了內(nèi)部鉬-中邊部銅銀-外部鉛鋅多金屬的分布環(huán)帶,圍巖中出現(xiàn)與多金屬礦共生的金礦(如大鄧格金銀銅鉛鋅礦)和獨立金礦(如羅家金礦)。這種分布規(guī)律指示,有色金屬礦、金礦相伴產(chǎn)出,而且均圍繞偉德山花崗巖分布。

就宏觀尺度而言,金礦主要分布于膠東的西部和中部,構(gòu)成膠西北、棲蓬福、牟乳三個集中分布區(qū)(圖1)。礦床數(shù)量自西向東逐漸減少,在膠東東部威海一帶金礦的數(shù)量很少,且規(guī)模小、常與有色金屬礦伴生或共生。膠西北集中區(qū)金礦資源最豐富,已探明資源儲量占膠東總量的 90%以上,中型以上的金礦床數(shù)量達(dá)60余處,膠東地區(qū)的特大型金礦均產(chǎn)于這個集中區(qū)中。區(qū)內(nèi)金礦床類型以蝕變巖型(焦家式)和石英脈型(玲瓏式)為主,受 NE-NNE向構(gòu)造控制。棲蓬福集中區(qū)中礦床數(shù)量多,但規(guī)模較小,僅張家、臺前、馬家窯、杜家崖、黑嵐溝等為數(shù)不多的幾個礦床達(dá)到或接近中-大型礦床。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以NE向和NW向為主,韌性剪切及層間滑動構(gòu)造較為發(fā)育,斷裂破碎帶規(guī)模較小。金礦以石英脈型為主,少量層間滑動構(gòu)造帶型。牟乳集中區(qū)位于中朝陸塊(膠北隆起)與大別-蘇魯造山帶(威海隆起)接合部位,構(gòu)造復(fù)雜,金礦類型較多,以石英脈型為主,也有破碎帶蝕變巖型、蝕變礫巖型及層間滑動構(gòu)造帶型等金礦。金礦受陡傾斜斷裂構(gòu)造和緩傾斜層間滑動構(gòu)造帶控制。

有色金屬礦主要分布于膠東的中部和東部,包括棲霞-福山和榮成兩個集中分布區(qū)(圖1)。棲霞-福山有色金屬礦集中區(qū)西部與棲蓬福金礦集中區(qū)的東部大致吻合,區(qū)內(nèi)的有色金屬礦多圍繞偉德山花崗巖小巖體分布,礦床規(guī)模較大,主要有斑巖-矽卡巖型鉬、鎢、鉛鋅礦和變質(zhì)巖層狀銅礦。榮成有色金屬礦集中區(qū)礦床圍繞偉德山巖基分布,主要為脈狀鉛鋅礦、多金屬礦,也有小規(guī)模斑巖型鉬礦、脈狀銀礦,礦床規(guī)模較小、礦體分散。

偉德山花崗巖自膠東西部向東部巖漿活動增強(qiáng)、巖體數(shù)量增多、巖體面積增大。膠東西部的膠西北地區(qū)中只有數(shù)量有限的偉德山花崗巖小巖株或巖枝,規(guī)模較大的為侵入玲瓏花崗巖中的南宿花崗閃長巖株,出露面積約 15 km2,但該區(qū)發(fā)育大量與偉德山花崗巖有關(guān)的同期脈巖(孫景貴等,2000)。膠東中部的蓬萊-棲霞-福山一帶出露的巖體數(shù)量較多,但規(guī)模不大,呈巖株和較小的巖基產(chǎn)出,主要有艾山巖基、牙山巖株、院格莊巖基,面積分別為150 km2、65 km2、120 km2。膠東東部的威海-榮成一帶偉德山花崗巖的數(shù)量多、面積大,構(gòu)成較大巖基,如偉德山巖基面積480 km2、三佛山巖基面積200 km2、海陽巖基面積270 km2。

分析金及有色金屬礦、偉德山花崗巖的區(qū)域分布發(fā)現(xiàn),鉬礦分布于花崗巖中和花崗巖與圍巖的接觸帶,鎢礦見于花崗巖與圍巖的接觸帶,銅礦賦存于花崗巖中和花崗巖與圍巖的外接觸帶,銀礦產(chǎn)于花崗巖和圍巖中,鉛鋅礦受控于花崗巖與圍巖的接觸帶,在圍巖中呈脈狀產(chǎn)出,金礦分布于遠(yuǎn)離偉德山花崗巖的各種圍巖中。即由偉德山花崗巖內(nèi)部經(jīng)過接觸帶至遠(yuǎn)離花崗巖依次出現(xiàn)鉬礦、鉬鎢礦-銅礦、銀礦、鉛鋅礦、多金屬礦-金礦。有色金屬礦主要圍繞花崗巖株產(chǎn)出,較大巖基的內(nèi)部礦產(chǎn)資源較少,其圍巖中有多金屬礦產(chǎn)出。金礦集中區(qū)內(nèi)雖然未見較大的偉德山花崗巖體,但可見小巖株、巖枝,與偉德山花崗巖同期的脈巖發(fā)育,推測深部有花崗巖巖基。膠東地區(qū)現(xiàn)今由西至東偉德山花崗巖出露增多的原因是,東部位于中生代碰撞造山帶強(qiáng)烈隆升區(qū),剝蝕深度大,因此花崗巖的剝露程度高。

礦化的分帶現(xiàn)象是一個普遍規(guī)律,從與礦體伴生的元素組分分帶和濃度分帶,到不同礦種、不同類型礦床的成礦分帶,都是分帶規(guī)律的客觀反映。利用成礦作用的分帶特征指導(dǎo)隱伏礦預(yù)測和礦床深部勘探,具有重要意義。贛東北德興礦區(qū)在深部或平面上的中心部位發(fā)育斑巖銅礦,向上和向外出現(xiàn)Cu-Pb-Zn和 Ag-Pb-Zn礦,外圍有金礦(毛景文等,2012);閩西紫金山礦區(qū),具有顯著的自上而下“U、Ag→Au→Au、Cu→Cu→Cu、Mo→W、Sn”礦化垂直分帶特征(王少懷等,2009)。成礦分帶的原因有多種解釋,來自巖漿的流體隨著降溫、降壓、礦物沉淀,鹵水與氣體的不混溶和水巖反應(yīng)以及大氣水的混入而不斷進(jìn)行調(diào)整和改變,是與巖漿作用有關(guān)礦床礦化分帶的主要原因。

4 成礦物質(zhì)來源和成礦條件

4.1 成礦物質(zhì)來源

前人對膠東金礦的成礦物質(zhì)來源進(jìn)行了大量研究,如:通過流體包裹體研究,許多研究者認(rèn)為膠東金礦成礦流體有巖漿流體或深源流體成分(沈昆等,2000;Fan et al.,2003;申萍等,2004;趙宏光等,2005;Yang et al.,2008,2009;Li et al,2013);對 C、H、O同位素的研究發(fā)現(xiàn),膠東金礦成礦流體源于初始巖漿水,后期有大量大氣降水參與(Fan et al.,2003;毛景文等,2005;姜曉輝等,2011)。膠東有色金屬礦僅進(jìn)行過少量S、Pb及Re-Os同位素研究,將其測試數(shù)據(jù)與金礦有關(guān)數(shù)據(jù)比較顯示了一定的淵源關(guān)系。

S同位素研究表明,蝕變巖型焦家、三山島金礦的 δ34S 值 分 別 為 +8.7‰～+11.84‰ 和 +11.0‰～+12.6‰,石英脈型玲瓏金礦的 δ34S值為+4.9‰～+8.5‰ (王鐵軍和閻方,2002),棲霞香夼鉛鋅銅礦硫化物 δ34S值為-1.1‰～+4.9‰(孔慶友等,2006),尚家莊鉬礦 δ34S值為+4.5‰,大鄧格脈狀多金屬礦床 2件礦石樣品 δ34S值分別是+7.0‰、+7.1‰(李杰,2012)?？梢?斑巖-矽卡巖型鉬礦、鉛鋅銅礦 δ34S值較低,具有地幔硫特征,指示有較多地幔物質(zhì)參與;石英脈型金礦與脈狀多金屬礦 δ34S值中等,蝕變巖型金礦δ34S值較高,二者均顯示了混合硫特征,可能蝕變巖型金礦在成礦時與圍巖中的硫發(fā)生了更多的同位素交換(毛景文等,2005)。這說明,從蝕變巖型礦到脈狀礦再到斑巖-矽卡巖型礦,幔源物質(zhì)漸趨增多。

Pb同位素研究表明,膠東金礦 Pb同位素組成屬于異常鉛,顯示“非今非古”的多來源混合型鉛特征(李士先等,2007)。金礦和有色金屬礦中方鉛礦的Pb同位素組成較為均一,放射性成因鉛含量較低,206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb 變化范圍為16.832～17.927、15.28～16.362 和 36.991～40.118(表3)。比較發(fā)現(xiàn),尚家莊鉬礦和大鄧格多金屬礦Pb同位素組成206Pb/204Pb、208Pb/204Pb及Th/U值較萊州和乳山地區(qū)金礦偏低,與棲霞石英脈型金礦接近;模式年齡較金礦大。在△γ-△β圖解(圖4a)中,金礦主要投點于地幔源鉛和海底熱水作用鉛區(qū)域,少量投點于上地殼與地?；旌系母_鉛和變質(zhì)作用下地殼鉛范圍,有色金屬礦的 3個測試數(shù)據(jù)均投點于地幔源鉛中。在鉛構(gòu)造模式圖(圖4b)中,投點數(shù)據(jù)構(gòu)成穿切 4個鉛源區(qū)增長曲線的近垂直線型排列,多數(shù)投點數(shù)據(jù)落入地幔和造山帶增長曲線之間,并且相對靠近地幔鉛演化線;有色金屬礦投點于金礦的左側(cè),分布于地幔鉛演化線附近。這說明,金礦中的鉛為地幔和地殼物質(zhì)多來源混合鉛,地幔鉛占有很大的比重;有色金屬礦的鉛主要來自于地幔源,可能有少量地殼物質(zhì)的混染。

Re-Os同位素體系不僅可以精確確定硫化物礦床形成的時間,同時還可以示蹤成礦物質(zhì)來源以及指示成礦過程中不同來源物質(zhì)混入的程度(王輝等,2011)。一般認(rèn)為:從地幔來源到殼?；煸丛俚降貧碓?輝鉬礦中的 Re含量成 10倍地下降,從 n×10-4～n×10-5～n×10-6(Mao et al.,1999)。尚家莊鉬礦床輝鉬礦中 Re 含 量 為 17.74×10-6～23.72×10-6,平均20.21×10-6(李杰,2012),指示成礦物質(zhì)應(yīng)為殼?；旌蟻碓?。

表3 有色金屬礦和金礦Pb同位素組成及特征參數(shù)表Table3 Pb isotope composition of galena from the nonferrous metal and gold deposits

圖4 鉛同位素Δβ-Δγ圖解(a,據(jù)朱炳泉,1998)和Pb同位素構(gòu)造模式圖解(b,據(jù)Zartman and Doe,1981)Fig.4 Δβ vs.Δγ plot (a)and the plumbotectonic model (b)for the ore deposits

綜之,尚家莊鉬礦、大鄧格多金屬礦具明顯地幔來源的特征,金礦也有幔源物質(zhì)的信息,說明金礦及有色金屬礦成礦物質(zhì)來源具有一致性。

4.2 成礦物理化學(xué)條件

前人對膠東金成礦的物理化學(xué)條件做過很多研究。楊敏之和呂古賢(1996)得出主要成礦階段的形成溫度為 200～280 ℃,次要成礦階段的溫度為 150～220 ℃,成礦壓力為 50～90 MPa。李士先等(2007)綜合前人測試數(shù)據(jù),估算焦家金礦不同階段流體包裹體的均一溫度為:金-黃鐵礦-石英階段280～338 ℃,金-石英-多金屬硫化物階段 230～270℃,金銀-鉛鋅-石英階段 180～210℃,黃鐵礦-石英-方解石階段130～160 ℃;估算不同階段壓力為:成礦早期50～70 MPa,成礦主期 30～50 MPa,石英-方解石階段10～20 MPa。沈昆等(2000)對大尹格莊金礦流體包裹體的研究表明,鉀化和絹英巖化階段石英中的H2O-CO2-NaCl包裹體捕獲溫度分別為 300～360 ℃和 280～300 ℃,捕獲壓力≥150 MPa;而金-黃鐵礦、金-多金屬硫化物的沉淀溫度分別為200～280 ℃和180～250 ℃,壓力變化于24～115 MPa;金沉淀時的 pH=5～6,?O2= -34 左右。

有色金屬礦形成條件的研究資料較少,福山邢家山鉬鎢礦包裹體測溫(孔慶友等,2006)指示,早期成礦溫度為 375～430 ℃,中期為 250～375 ℃,晚期為250 ℃左右。棲霞香夼鉛鋅礦包裹體均一溫度測試表明,斑巖體形成溫度為 587 ℃左右,矽卡巖形成溫度范圍為287～400 ℃,晚期熱液溫度為192～260 ℃(涂光熾,1989)。

可見,不同類型礦床和不同成礦階段的成礦條件有差異,有色金屬礦成礦溫度明顯高于金礦成礦溫度。

5 成礦系列

5.1 與偉德山花崗巖有關(guān)的巖漿熱液礦床成礦系列

上述研究表明,膠東地區(qū)白堊紀(jì)金(銀)及有色金屬礦是形成于同一地質(zhì)時代、空間分布和成因上有密切聯(lián)系的、具體成礦條件有差別的一組礦床類型的組合,構(gòu)成了一個與偉德山花崗巖巖漿作用有關(guān)的巖漿熱液成礦系列。這一成礦系列的礦床總體可分為兩大類:一類是賦存于偉德山花崗巖內(nèi)的礦,包括斑巖-矽卡巖型鉬礦、鉬鎢礦、鉛鋅銅礦,部分熱液脈型多金屬礦、銀礦,其成礦物質(zhì)和流體來自于花崗巖漿本身和深部源區(qū),在花崗巖漿結(jié)晶分異過程中,硅酸鹽熔體中的金屬元素通過熱液蝕變進(jìn)入流體相,在侵入巖體內(nèi)或外適當(dāng)部位沉淀成礦(肖慶輝等,2002);另一類是產(chǎn)于偉德山花崗巖外的礦,主要有蝕變巖型、脈型金礦,熱液脈型和層控型多金屬礦,其成礦物質(zhì)和流體主要來自賦礦圍巖,花崗質(zhì)巖漿提供了熱源和部分揮發(fā)分?？刂瓢邘r型礦床形成的重要因素之一是,具有一個地殼上部的巖漿房,能夠不斷提供成礦物質(zhì)和驅(qū)動熱液循環(huán)的熱能,偉德山花崗巖即起到了這種作用。

膠東鉬礦均賦存于偉德山花崗巖內(nèi),屬斑巖型鉬礦,也有矽卡巖型鉬鎢礦。銅礦既有產(chǎn)于花崗巖內(nèi)的斑巖型銅礦,也有位于花崗巖與圍巖接觸帶的矽卡巖型銅礦,規(guī)模最大的是在粉子山群中順層產(chǎn)出的層控型或受層間構(gòu)造控制的熱液充填交代型銅礦。鉛鋅礦有兩種類型,大部分為產(chǎn)于中生代及前寒武紀(jì)地質(zhì)體中的脈狀鉛鋅礦,棲霞香夼鉛鋅礦為產(chǎn)于偉德山花崗巖與蓬萊群碳酸鹽接觸帶的矽卡巖型鉛鋅礦。銀礦主要為分布于花崗巖附近及圍巖中的熱液脈型銀礦,也有矽卡巖型銀礦。金礦主要包括蝕變巖型和石英脈型兩種類型。可見,斑巖型、矽卡巖型、熱液脈型、層控型、蝕變巖型礦床共存于膠東地區(qū),各種礦床類型構(gòu)成既有聯(lián)系又有區(qū)別的同一成礦系列。

膠東金及有色金屬礦成礦系列具有斑巖型礦床的組合特點,膠東西部(膠西北金礦集中區(qū))的金礦主要為距偉德山花崗巖體較遠(yuǎn)的低硫化物型礦床,膠東中東部(牟乳金礦集中區(qū))的金礦則為距巖體較近的高硫化物型礦床,而有色金屬礦均為產(chǎn)于巖體內(nèi)部、接觸帶和圍巖中的斑巖-矽卡巖型礦及相關(guān)的熱液脈型礦、層控?zé)嵋撼涮罱淮偷V。對斑巖型礦床的研究表明,斑巖型礦床的含礦斑巖體是廣泛熱液蝕變的中心,在其周圍也可以形成其他的礦化類型,包括高硫型、低硫型淺成低溫金礦床、矽卡巖和產(chǎn)在碳酸鹽和非碳酸鹽巖中的交代型礦床(張文釗等,2009)。通常,與斑巖型礦床套合的淺成低溫?zé)嵋旱V床為高硫化物型,而低硫化物型淺成低溫金礦床則發(fā)育于距斑巖體較遠(yuǎn)處(張文釗等,2009)。

5.2 金及有色金屬礦床的空間分布規(guī)律及區(qū)域成礦模式

宋明春等(2010)對膠東金礦床研究認(rèn)為,膠東地區(qū)的3個金礦集中區(qū)(膠西北金礦集中區(qū)、蓬棲福金礦集中區(qū)、牟乳金礦集中區(qū))、7種金礦床類型(焦家式、玲瓏式、河西式、杜家崖式、蓬家夼式、發(fā)云夼式、鄧格莊式)是同一構(gòu)造背景、同一成因、同一時代形成的產(chǎn)于不同構(gòu)造部位、不同圍巖條件的不同自然類型。本文進(jìn)一步研究表明,膠東白堊紀(jì)有色金屬礦與膠東金礦形成于同一構(gòu)造背景、同一地質(zhì)時代,但產(chǎn)出的地質(zhì)位置、物理化學(xué)條件不同,因此礦床類型不同。由偉德山花崗巖內(nèi)部經(jīng)過接觸帶至遠(yuǎn)離花崗巖依次出現(xiàn)鉬礦、鉬鎢礦→銅礦、銀礦、鉛鋅礦、多金屬礦→金礦。膠東東部位于三疊紀(jì)碰撞造山帶,經(jīng)過中生代的強(qiáng)烈隆升、剝蝕,出露大面積的偉德山花崗巖基,花崗巖外圍圍巖及花崗巖外的有關(guān)礦床多被剝蝕。自東向西,隆起、剝蝕程度減弱,偉德山花崗巖出露減少,花崗巖外的礦剝蝕相應(yīng)減少,因此出現(xiàn)自東向西金礦增多,有色金屬礦減少的現(xiàn)象(圖5)。

圖5 膠東金及有色金屬礦分布剖面示意圖Fig.5 Geological profile showing the distribution of gold and nonferrous metal deposits

巖漿作用、流體活動、伸展構(gòu)造是膠東金及有色金屬礦成礦的關(guān)鍵因素。成礦作用發(fā)生于白堊紀(jì)大規(guī)模巖漿活動期,殼幔同熔型花崗巖(偉德山花崗巖)侵位是造成成礦流體活動的根本原因?；◢弾r漿活動分異的流體和幔源流體攜帶的金屬元素,在巖體內(nèi)或外適當(dāng)部位沉淀成礦,形成斑巖-矽卡巖型鉬礦、鉬鎢礦、鉛鋅礦,以巖漿活動造成圍巖中的流體活化為主,并與花崗巖類分離出溶的流體及幔源流體混合形成的流體,萃取花崗巖內(nèi)部和圍巖(主要為侏羅紀(jì)殼源重熔型玲瓏花崗巖和前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系)中的金屬元素,主要在巖體外適當(dāng)部位沉淀成礦,形成蝕變巖型、脈型等金礦和脈型多金屬礦。伴隨中國東部中生代幔隆作用、巖石圈減薄(翟明國等,2005;匡永生等,2012),膠東大規(guī)?；◢弾r侵位形成熱隆-伸展構(gòu)造,為成礦提供了有利空間。金礦主要產(chǎn)于遠(yuǎn)離熱隆中心(殼幔同熔型花崗巖)的伸展構(gòu)造主構(gòu)造帶(蝕變巖型金礦)和次級張裂隙、層間滑動構(gòu)造、盆緣斷裂及高角度張性斷裂中(石英脈型及其他過渡類型金礦),沿主伸展構(gòu)造帶產(chǎn)出的金礦常形成剖面上的階梯式分布型式(Song et al.,2012);有色金屬礦主要形成于殼幔同熔型花崗巖(熱隆中心花崗巖)附近的侵入接觸帶、斷裂構(gòu)造帶(包括巖體內(nèi)部的節(jié)理裂隙帶)、層間破碎帶中。以殼幔同熔型花崗巖(偉德山花崗巖)為中心,由近及遠(yuǎn)依次產(chǎn)出鉬(鎢)礦床、銅-鉛鋅-銀礦床、金礦床(圖6)。礦體的產(chǎn)狀與圍巖性質(zhì)有關(guān):層狀圍巖中常形成順層產(chǎn)出的緩傾似層狀礦體;塊狀圍巖中有較多陡傾脈狀礦體,也有在緩傾裂隙帶中賦存的脈狀礦體;片麻狀圍巖中既有沿韌性剪切帶分布的緩傾透鏡狀礦體,又有與片麻理斜交的陡傾脈狀礦體;沿不同類型圍巖的邊界常形成層間滑動構(gòu)造,其中產(chǎn)出大脈狀、似層狀礦體。

6 結(jié) 論

(1)膠東金礦主要分布于膠東地區(qū)的西部和中部,包括膠西北、棲蓬福、牟乳三個金礦集中區(qū),主要有蝕變巖型、石英脈型等礦床類型;有色金屬礦主要分布于膠東地區(qū)的中部和東部,包括棲霞-福山和榮成兩個集中分布區(qū),具有“一源、二巖、三帶、四化”規(guī)律,主要礦床類型有斑巖-矽卡巖型鉬、鎢、鉛鋅礦、變質(zhì)巖層狀銅礦和脈狀鉛鋅礦、多金屬礦。

圖6 膠東金及有色金屬成礦模式Fig.6 Metallogenic model for the gold and nonferrous metal deposits

(2)膠東金礦、有色金屬礦及偉德山花崗巖均在早白堊世集中形成,物質(zhì)來源具有殼、?；旌显刺攸c,有色金屬礦幔源成分較多,由偉德山花崗巖至有色金屬礦,再到金礦,成巖、成礦溫度逐漸降低。

(3)斑巖型、矽卡巖型、熱液脈型、層控型、蝕變巖型礦床共存于膠東地區(qū),構(gòu)成了一組與偉德山花崗巖巖漿活動有關(guān)的巖漿熱液型金(銀)、有色金屬礦成礦系列。

(4)有色金屬礦與金礦形成于同一構(gòu)造背景、同一地質(zhì)時代,但產(chǎn)出的地質(zhì)位置、物理化學(xué)條件不同,因此礦床類型不同。以殼幔同熔型花崗巖(偉德山花崗巖)為中心,由近及遠(yuǎn)依次產(chǎn)出鉬礦、鉬鎢礦→銅礦、銀礦、鉛鋅礦、多金屬礦→金礦。巖漿作用、流體活動、伸展構(gòu)造是膠東金及有色金屬礦成礦的關(guān)鍵因素,大規(guī)模殼幔同熔型花崗巖(偉德山花崗巖)侵位造成成礦流體強(qiáng)烈活動,同時形成熱隆-伸展構(gòu)造,為成礦提供了有利空間。

致謝:本文是在山東省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院、山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院近年來地質(zhì)找礦成果的基礎(chǔ)上編寫的,感謝這些項目、成果的參與者對膠東金及有色金屬礦找礦和本文的貢獻(xiàn)。感謝匿名審稿專家提出的寶貴意見、建議。

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