馬亞弟+柳曉松+張?jiān)S
山東膠東礦區(qū)的金礦資源十分豐富,對(duì)于金礦礦床成因及成礦模式進(jìn)行剖析,對(duì)于我國(guó)金礦開(kāi)采具有重要的影響。文章在對(duì)焦家金礦礦床成因及成礦模式分析過(guò)程中,注重結(jié)合礦床地質(zhì)、稀土元素地球化學(xué)等知識(shí),對(duì)礦床成因進(jìn)行分析,并在此基礎(chǔ)上分析了焦家金礦的成礦模式,希望能夠?yàn)榻鸬V成因問(wèn)題研究提供一些參考和借鑒。
山東膠東地區(qū)是我國(guó)最大的金礦場(chǎng)地之一,目前已經(jīng)探明的金礦儲(chǔ)備占到了總量的30%以上,由此可見(jiàn),對(duì)山東膠東地區(qū)金礦成因的把握,對(duì)于我國(guó)金礦開(kāi)采有著重要意義。焦家金礦問(wèn)題的研究資料較多,學(xué)術(shù)界對(duì)礦床的成礦機(jī)制和成礦模式并未達(dá)成統(tǒng)一意見(jiàn),對(duì)此爭(zhēng)論不休。本文對(duì)焦家金礦礦床成因及其成礦模式問(wèn)題的研究,注重從區(qū)域地質(zhì)以及金礦成因及成礦模式問(wèn)題進(jìn)行分析和探究,把握焦家金礦成礦的內(nèi)在機(jī)理。
焦家金礦地質(zhì)背景分析
山東膠東地區(qū)地層以古元古代荊山群和粉子山群為主,主要露出低級(jí)變質(zhì)巖系。膠東區(qū)域構(gòu)造的形成,與膠東運(yùn)動(dòng)、I膠東運(yùn)動(dòng)和II蓬萊運(yùn)動(dòng)有著密切地關(guān)聯(lián)系,通過(guò)多次地殼運(yùn)動(dòng),形成了焦家金礦地質(zhì)構(gòu)造。在研究焦家金礦區(qū)域問(wèn)題時(shí),要考慮到其EW向、NNE向構(gòu)造帶以及NE向、SN向和NW向的復(fù)合性構(gòu)造特征,從而對(duì)焦家金礦地質(zhì)背景予以有效分析和把握。關(guān)于焦家金礦地質(zhì)構(gòu)造情況,主要內(nèi)容如下:膠東西北部東西向構(gòu)造是焦家金礦基底構(gòu)造部分,以EW向的弧形斷褶構(gòu)造型式為主,并且這一造型貫穿全區(qū),使NW向的產(chǎn)物;NNE向斷裂構(gòu)造發(fā)育過(guò)程中,則主要以沂沭斷裂為主體,這一地質(zhì)構(gòu)造主要集中于中生代印支—燕山期,其斷裂發(fā)育集中于花崗巖巖體內(nèi)部,并且自西向東方向的規(guī)模較大;NE向構(gòu)造比較發(fā)育,其主要為北截一靈山溝斷裂和柞村一驛道斷裂,這一斷裂構(gòu)造與NNE向斷裂復(fù)合,形成小型的金礦礦床。
焦家金礦斷裂礦區(qū)內(nèi)部長(zhǎng)度為1900m,寬度為100-200m之間,最大延深為925m。從焦家金礦的平面形態(tài)來(lái)看,呈現(xiàn)出S形,走向在10-30°之間,NW傾向,傾角在30-45°之間,局部最大傾角在70°。焦家金礦斷裂礦區(qū)早期呈現(xiàn)出韌性特征,成礦期表現(xiàn)為脆性特征。
焦家金礦礦床成因及成礦模式分析
焦家金礦礦床成因分析。山東膠東地區(qū)焦家金礦成因問(wèn)題的研究較多,學(xué)者們對(duì)同位素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行了廣泛測(cè)量。通過(guò)學(xué)術(shù)界的研究成果歸納、總結(jié),焦家金礦成礦于燕山期。焦家金礦成礦物來(lái)源于交代重熔花崗巖,初始礦源沿系為海底鎂鐵質(zhì)火山沉積巖。文章在對(duì)焦家金礦成因分析過(guò)程中,考慮到了文獻(xiàn)資料中關(guān)于同位素的研究。根據(jù)筆者的研究分析,筆者認(rèn)為,鉛同位素的值、值以及Th/U等指標(biāo)比較穩(wěn)定,其數(shù)值小于9.58,結(jié)合文獻(xiàn)資料來(lái)看,值較低的情況下,巖漿密切活動(dòng)與成礦有著較大的關(guān)聯(lián)性。從這一情況來(lái)看,焦家金礦的產(chǎn)生與前寒武基底巖石斷裂以及巖漿重熔活動(dòng)有著密切的關(guān)聯(lián)性。在對(duì)焦家金礦成因分析過(guò)程中,結(jié)合該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造情況來(lái)看,后碰撞作用產(chǎn)生的重熔型玲瓏花崗巖中斷裂帶發(fā)育,導(dǎo)致巖漿底侵,導(dǎo)致含金量較高的基性花崗巖與先存的長(zhǎng)英質(zhì)發(fā)生交代,形成金礦。這一過(guò)程中,成礦物質(zhì)與幔源巖漿息息相關(guān)。
此外,在對(duì)焦家金礦成因分析過(guò)程中,成礦流體來(lái)源問(wèn)題得到了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。從焦家金礦的情況來(lái)看,金礦石內(nèi)含有較高的值,由此可見(jiàn),前寒武系變質(zhì)巖對(duì)于焦家金礦形成起到了重要地推動(dòng)作用。焦家金礦成礦流體的產(chǎn)生主要以混合巖化一重熔巖漿水為主,在晚期受到大氣降水影響,有變質(zhì)水加入,形成焦家金礦。
焦家金礦礦床成因模式分析。在對(duì)焦家金礦礦床成因模式分析過(guò)程中,主要考慮到了區(qū)域構(gòu)造背景、成礦物質(zhì)等情況,結(jié)合金礦成礦模式,構(gòu)建焦家金礦的成礦模式。具體的焦家金礦礦床成因模式內(nèi)容,如下所不:
三疊紀(jì)末期礦床成因模式(一200Ma):三疊紀(jì)末期受到板塊運(yùn)動(dòng)影響,華南板塊向華北板塊俯沖,形成了大別一蘇魯碰撞地帶、高壓一超壓變質(zhì)帶。在這一過(guò)程中,郯廬斷裂發(fā)生了一定的變化,由原來(lái)的轉(zhuǎn)換斷層轉(zhuǎn)變?yōu)槠揭茢鄬印4送?,巖石圈外部變薄,導(dǎo)致了大規(guī)模巖漿活動(dòng)的發(fā)生。
三疊紀(jì)末期一侏羅紀(jì)早期(200-160Ma):在這一時(shí)期,華南板塊向華北板塊的后碰撞擠壓作用使克拉通南緣地殼變厚,并且在三疊紀(jì)時(shí)期產(chǎn)生的高壓一超壓變質(zhì)帶被擠到深部,使地殼結(jié)晶基底產(chǎn)生了重熔的現(xiàn)象,從而形成了玲瓏花崗巖。
侏羅紀(jì)晚期一早白堊紀(jì)早期(160-135Ma):在華南板塊向華北板塊的后碰撞擠壓作用下,庫(kù)拉一太平洋板塊向中國(guó)大陸傾斜俯沖,從而使郯廬斷裂發(fā)生大弧度的左旋,這種情況下,原來(lái)重熔形成的花崗巖與巖石圈的地幔進(jìn)行熔融,為花崗閃長(zhǎng)巖的形成創(chuàng)造了條件。
白堊紀(jì)早期一白堊紀(jì)中晚期(135Ma-80Ma):這一階段,郯廬斷裂發(fā)生大弧度的左旋的情況下,地幔物質(zhì)開(kāi)始上涌,巖石圈發(fā)生快速減薄的情況,深部地殼重熔巖漿與幔源巖漿混合。這一過(guò)程中,郭家?guī)X與膠東群接觸帶發(fā)生韌性剪切,從而形成了三條走向NNE的斷裂帶,這為焦家金礦成礦流體形成創(chuàng)造了條件。隨后,到了白堊紀(jì)中晚期,郯廬斷裂右旋拉伸,形成了斷陷盆地,這使含礦熱液能夠進(jìn)行運(yùn)移,并且在地殼拉伸過(guò)程中,由于失去K、Si和揮發(fā)份,脫氣形成巖漿流體,并且?guī)r漿流體與大氣降水進(jìn)行混合,發(fā)生了交換反應(yīng),從而使斷裂地帶能夠大規(guī)模地成礦。
總之,焦家金礦成礦過(guò)程與華北板塊和華南板塊的碰撞有著密切關(guān)聯(lián)性,二者的碰撞使巖石圈開(kāi)始變薄,從而產(chǎn)生大規(guī)模的巖漿活動(dòng)。在構(gòu)造發(fā)生轉(zhuǎn)折時(shí),地幔上隆,這就導(dǎo)致地殼拉張,地殼深部物質(zhì)上涌,從而使膠東地區(qū)大規(guī)模成礦。
(作者單位:山東省煤田地質(zhì)局第一勘探隊(duì))endprint