浅析山东莱州金矿床地质特征及成因论文

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关键词 ：胶东地区 ；金矿床 ；地质特征 ；找矿方向

从我国矿产行业现状调研结果与分析结果来看，我国的金 矿开发现状属于社会焦点问题，而通过分析我国金矿储量的地 区排名可以看出胶东属于中国较为集中的金矿区域。目前生产 力水平较高， 普通百姓也逐渐开始使用黄金制品， 使得金矿需求 逐渐增加， 因此要进一步对胶东地区的金矿进行探测， 发掘金矿 资源，增加金矿的开采率。一般地，烟台、青岛与威海附近的地 域都被称为胶东地区。在该地，金矿数量多，且分布较为密集， 因为金元素性质较为特殊，开采出的金矿经常会分配到一些国 家建设中做特殊用途，除此之外也会制作成首饰或者工艺品等。 在胶东地区目前已经发现的金矿矿床约达一百处，将其以矿床 规模与覆盖面积为标准进行划分，可知共有 5 处特大型金矿矿床，大型的有 8 处，中小型有 85 处，而小型的金矿矿点则数量较 多，可达二百有余，整个矿区的金矿储量丰富，约有六百吨。金 矿开采工作进行前需要制定合理的实施方案，因此作业开始之 前就要通过资料收集以及实地勘测等手段对胶东地区的金矿地 质构造特征有具体的认知， 才能更好地找到找矿方向， 之后对于 外围与深部地质也要进行探测， 继续找矿作业， 这样才能给胶东 地区金矿开采工作的稳定开展提供保障。


1  矿区地质特征

(1) 地层。矿区西部有整个矿区最多的出露地层，地层构造 较简单，其岩性多以黑云变粒岩为主，但也不乏石英岩。它们经过变质作用会形成角闪岩相， 这种物质是成矿的主要条件， 也是 整个胶东地区的金矿主要成矿物质。除此之外， 在矿区南部以及 西部发现第四系松散堆积物， 厚度在三米到八米之间。

(2) 构造。望儿山矿区构造类型主要是断裂构造，属于望儿 山—河东断裂带中，也是次级断裂体系。该断裂带在矿区范围 内在二十五度左右，在矿区南端以约三百五十度分布，整体来 看矿区内的断裂带走向不稳定，有很大变化。望儿山—河东断 裂有极大的倾向变换，在北西、西部以及南西等方向都存在倾 向变化，倾角在四十五度到六十度的范围内，属于较为稳定的 状态。发育热液在发生蚀变后出现硅化、绢英岩化与黄铁绢英 岩化等，这也是望儿山矿区的主要产矿矿石。蚀变现象在望儿 山—河东断裂破碎带的发生率较高，它们也是矿区矿产储存及 发育的构造条件。
(3) 岩浆岩。望儿山矿区岩浆岩中片麻黑云母二长花岗最普 遍，这也是胶东地区矿床中关键的赋矿围岩， 发生的蚀变多是钾 长石化、绢英岩化以及硅化等。在望儿山金矿矿区中，玲珑黑云 母二长花岗岩较为常见， 其中大都存在伟晶岩脉。煌斑岩脉出露 概率与规模均较低， 以近东西向以及近南北向在矿区内分布。

2  矿床地质特征

2.1  矿体特征

望儿山金矿区矿床中共有Ⅰ~Ⅵ号蚀变带。范围最大的是Ⅰ号蚀变带，受F1主断裂带影响较大，宽度在十米到七十米之间，倾向延深要高于一千二百米，其走向与倾向较为平缓，呈波浪形延展，个别部分有膨大或缩小情况，-800m标高以下趋势弱 化。F1 主断面附近就是蚀变带中心所在地，此处蚀变最强，附近 的蚀变则逐渐减弱。以Ⅰ号蚀变带为界， 位于其上的蚀变带编号 为Ⅴ、Ⅵ号，这两条蚀变带存在于地表内部，隐蔽性极高 ；居于 其下则展布了其他三条蚀变带。Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ号蚀变带属性是含矿 蚀变带，Ⅱ、Ⅲ号蚀变带在地表所占面积较少，处于矿床南端。

矿体赋存于 +110m ~ -650m标高。

以矿体规模以及储矿量为标准，现有矿体可以分为小型以 及次要、主要矿体三种， 相同类别探明矿体个数分别为40、2、2。 其中Ⅰ号和Ⅴ 1 号矿体为主要矿体 ；Ⅴ 2 和23号矿体属于次要矿 体一类。小型矿体则较多， Ⅰ 3、Ⅰ 6、Ⅵ 1、1号~ 22号，24号~ 37号都属此类， 这种矿体多是单孔见矿， 表外矿体也占据其中一部 分。主矿体矿石量占矿床总量的 86%，金属量占总量的 79%。主 要介绍Ⅰ、Ⅴ 1、Ⅴ 2 和23号矿体地质特征。

2.2  矿石特征分析

矿石的特征中组分较为关键，且关于矿石组成的分析层次 清晰，具体有以下两方面。第一，矿石矿物组成分析。矿石组分 的主体元素为金， 还可以将银与硫综合利用起来。将金与石英脉 型矿床相比，结果显而易见 ：前者品位略低于后者。第二，矿石 化学组成。相关工作者应该在矿区内部的坑道或其他部位采取 矿石原料， 以此为样本进行分析， 经过分析可以发现金与银、锡、 铜、钼等之间的关系呈正比，且与银之间的正相关特点最为突 出。除此之外，还应分析矿山构造。除了矿体内部还应从整体上 也就是构造分析矿石特征。该矿山的状态多为细脉侵染状， 但有 或多或少有脉状以及斑点状等其他状态。在细脉侵染下， 通过之 前蚀变的矿石之间的裂隙展开。

2.3  围岩蚀变

望儿山金矿床围岩蚀变现象较为复杂，具体种类见下表。总 结矿体与围岩的接触关系，发现矿体从外围向矿体内部主要分 布顺序为 ：蚀变岩 - 成矿 - 成矿 - 钾 -长石带 - 钾长石花岗岩。

3  矿床成因分析

3.1  地层条件

根据有关文献对胶东地区不同地层的金丰度值的统计结果 中可知 ：变质岩系中胶东群的含金丰度值要大于地壳平均值， 矿区与成矿较为吻合，这也是众多学者将胶东群作为金矿的初 始矿源层的关键原因。但大量资料显示， 胶东东部胶东群含金量 较低，小于地壳含金量 4×10-9，因此故望儿山金矿化富集矿床 与地层没有直接关系。

对于胶东地区在古老变质岩区中金矿含量较多的现象，可 从以下角度进行理解 ：古老变质岩是金矿构成的矿体基础，历 史上发生了多次玄武质岩浆活动，推动了上地幔源区的金矿的 逐步发育。在太古代 - 古元古代时期，胶东地区已经是上地幔的 金源区，也是后期金成矿不可替代的因素之一。因此，胶东地区 金矿的成矿物质大部分来源于地球深层，即认为地幔流体从上 地幔带走金，通过多层次促进金矿的形成，地幔柱的演化。结合 前人对成矿物质来源的分析，认为胶东群可提供少量成矿物质 进行成矿。

3.2  构造条件

望儿山金矿床最突出的特点就是构造控矿，与之紧密相关 的就是断裂构造， 它对金矿的形成与分布起的影响十分关键， 断 裂的展布位置与产状变化对矿体的规模与状态有密切联系，其 间也存在着一定的规律。

(1) 断层规模、金赋存与成矿断层构造控制着万格山金体 的整体分布，以及矿体的赋存、蚀变形态和类型。矿区最大的 断裂构造为河东—望儿山断裂带，为含矿构造。望儿山主断裂属于焦家 - 新城主断裂的次生构造，两者蚀变和成矿特征相似。 由于大尺度裂缝可以在生成演化过程中提供足够的驱动力，有 助于材料的分解活化和矿物流体的迁移。目前，平均生产面积 达 -610m， 平均开发面积达 -630m， 部分开发面积达 -710m。望儿 山主断裂面的上、下盘直接影响了矿区内综合质量最高的Ⅰ号 矿体的产出， 工业矿体主要富集在断面产状较陡处。

(2) 构造控矿化局部富集及工业矿体空间定位分析了望儿 山金矿床I、IV矿脉中矿体的空间分布，分析了望儿山金矿床的 强成矿区和断层构造。矿体之间的相关性可以在空间上定位。 断裂带 1号脉矿体主要表现在断裂带的北部，矿体厚度增加，品 位变高，东北部矿体变薄，品位降低 ；断层部分矿体资源丰富， 矿体富强 ；断层出露， 地势平缓， 矿体逐渐变窄。

(3) 从断裂带 1 号脉矿体沿走向、倾角的位置及赋存变化构 造控矿断层的动态特征，应力分析图显示控矿断层为左 - 两侧正 断层， 其结果是伸展的局部倾向于形成含矿空间， 从而导致矿体 的定位。

(4) 构造控制蚀变类型望儿山矿区内断裂构造主要为构造 岩发育的断裂破碎带， 其中存在着构造碎裂岩带， 可以达到超高 的渗透效果。这是因为构造岩碎裂程度较大，缝隙较多。以上特 征使得矿区内部热液与岩体之间接触面积增大，导致蚀变带更 加广泛，也使得蚀变更加明显，流体沉淀作用也加快。矿区内蚀 变类型以绢英岩化为主， 在构造碎裂岩带内形成。


3.3  岩浆岩条件

研究表明，胶东地区侵入岩十分发育，主要为中生代侵入岩 和脉岩，其中，中生代花岗岩与含金矿化具有密切的时空联系。 本研究测得的锆石灯石的U-Pb谐波年龄为 162.74±0.47Ma。前 人研究确定玲珑花岗岩的形成时代为 166±4Ma，成矿时代为阳 山(110Ma ~ 125Ma)，因此灯斑岩和玲珑花岗岩被认为是同一 地区区域构造热岩浆活动的产物，它与金的时空成矿密切相关， 是一种占优势的矿物灯石。

望儿山金矿床中脉岩比较发育，以煌斑岩脉为主体，这些岩 脉易发生蚀变，主要分为成矿前岩脉、成矿岩脉和成矿后岩脉， 矿体多分布在岩脉周围， 成矿前就存在岩脉带， 有助于成矿的富 集性。成矿过程中，断层构造沿福代克矿化带继承。然而，成矿 岔道限制了含矿热液的运移和最终定位， 但起不到筛分作用。  3.4  矿床成因类型及成矿模式

3.4.1  矿床成因类型

对于望儿山金矿矿床形成的具体过程和类型，目前研究内 容较少，在学术界还没有达成共识，综合其相关研究结果，大致 存在以下两个观点 ：

(1) 望儿山地区的金矿是一种低温低盐度矿床 ；

(2) 望儿山断裂破碎带充填热液 - 交代金矿类型。这种金 矿实际上是一种复合型金矿，具有蚀变岩和石英脉型两种矿 化特点。

通过前文对山东莱州金矿床的地质特征和矿床成因综合研 究分析，进一步结合已有文献对矿床成矿类型以及成矿模式总 结，其主要特征如下 ：

(1) 本文研究的望儿山金矿位于山东的矿产集中区的西北 区域，并且成型在河东 - 望儿山断裂构造带部位，其主要成矿时 期在中生代以后，该时期正是伊泽奈奇板块俯冲欧亚大陆时期， 也是山东半岛地区重要的造山和成矿的时期。
(2) 矿区内的结晶基底主要分为三种类型，第一种是太古 代胶东岩群，第二种是古元古代荆山群，第三种是粉子山群。因 此，该矿区的岩性具有多种特性，主要有黑云变粒岩、石榴二辉 麻粒岩、黑云斜长片麻岩等， 同时还有斜长角闪岩等 ；出露的岩 浆岩则主要有两种 ：壳源花岗岩和壳幔混源花岗质岩石，后者 形成的主要原因是壳源花岗岩沿着断裂侵位。本文研究的山东 莱州地区金矿的煌斑岩锆石谐和年龄 162.74±0.47Ma。

(3) 研究分析可知，山东莱州望儿山金矿上下壁与主断层基 本平行， 即断层为矿区含矿构造。该金矿的矿体受断层构造的影 响和控制，从空间上看，矿体以一定的格局再现，导致金矿化阶 段性富集。另外，改矿区的围岩蚀变情况强烈，主要表现为黄铁 绢英岩化、碳酸盐化以及硅化为主， 还伴随着钾长石化和绿泥石 化。对于望儿山金矿来说， 其金矿化与黄铁绢英岩化和硅化存在 紧密的关联， 该金矿是较为典型的蚀变岩型矿化类型。

(4) 望儿山金矿形成经历了两个重要的成矿时期，分别为热 液成矿期、表生氧化期，在第一个时期内，望儿山形成黄铁矿化 石英脉型 - 黄铁矿化蚀变岩型，并且是该阶段还分为以下四个主 要阶段 ：第一阶段是石英 -- 黄铁矿阶段。该阶段为热液活动的 早期，与围岩存在剧烈的交代，形成颗粒较大的黄铁矿 ；第二 阶段是金 - 石英 -黄铁矿阶段。这个阶段开始形成大量的金属矿， 并且交互浸染，并逐渐发展到金 - 银 - 石英 - 多金属硫化物阶段 密切 ；第三阶段是金 - 银 - 石英 - 多金属硫化物阶段。这个阶段 产生黄铜矿、黄铁矿等，并且矿体分布相互浸染，是硅化、绢云 母化等作用做强的时期，这个时期是主要金矿化时期 ；第四阶 段是石英 -- 碳酸盐阶段。这个阶段是成矿的晚期，说明成矿基本 上完成， 主要是沿着断裂带孕育产生一些碳酸盐。

3.4.2  成矿模式

胶东地区的在中生代早中期时期正好处于碰撞造山阶段， 经过古太平洋板块与欧亚板块相互作用形成，并且主要是因 SE 向NW斜向快速俯冲导致，在此过程中存在一个松弛阶段，在此 期间大多花岗岩在脆韧性断裂带下部发育，与此同时花岗岩岩 浆会在高温下出现同熔现象， 甚至在重熔作用下上侵定位。在该 时代晚期开始出现转折， 我国东部岩层厚度锐减， 地幔以流体状 上涌， 在胶东地区成矿过程中起到了关键作用。

4  胶东地区成矿规律和找矿方向分析

4.1  成矿规律分析

只有基本认识了胶东地区的金矿矿区、矿床与矿石等地质 构造条件， 才能判断当地找矿方向， 也可以及时评价， 这也是开 矿前的理论准备。对找矿方向的评价由三个环节构成。第一， 找 矿方向准备工作。通过地理信息技术的支持收集胶东地区的地 质信息，并对全部信息进行分类整合，并利用不同渠道借鉴以 往的找矿方式，在综合经验与资料的基础上制定找矿工作的合 理规划。此环节最终要达到对金矿矿区有一定了解，并对成矿 基本特征进行研究，为成矿规律的总结提供准备 ；第二，探寻 成矿规律。根据上一环节的结果对胶东地区金矿断裂演化进行 判断，当金矿矿区中的矿体开始发生成矿状态，可以通过脆性 断裂促进金矿液的沉淀，以此推断控矿表现 ；第三，根据规律 推出找矿方向。在这些准备工作完成的基础上可以推断胶东地 区金矿成矿规律 ：比如北泊金矿， 其位于断裂带交错重合地区， 南、北分别存在金矿， 这种地区很容易孕育出优质的矿产， 矿区 金丰度极高。

4.2  找矿方向

根据上述研究分析结果，对山东半岛地区的金矿寻找工作 带来极大帮助， 能够通过对矿体质地特征来确立找矿方向。并且 基于对主、次构造带等部位分析，能够有效得到胶东半岛地区 金矿的分布趋势，并且利用先进的技术手段来验证。实际上，按 照上述的研究结果，已经探知胶东半岛的焦家地区具有典型的 金矿矿床质地特征， 尽管该地区的矿产品质不高， 但是其厚度较 大。不仅如此，涧里 -跃进村地区的矿体表现出连续状，同样存 在金矿的可能， 需要开展更加详细的找矿工作。

5  结论

金矿床的发育和形成对地质构造要求有一定的标准，成矿 的实现也必须满足地质构造特征符合标准。在地质外力的作用 下，矿区深层的地质构造将发生变化，成矿过程也将受到影响， 矿体的位置分布也将发生相应的变化。如本文重点分析的望儿 山金矿床，望儿山 - 河东断裂带对其整体影响作用非常大，并且 是焦家 - 新城主断裂的延伸部分，即属于次级断裂。因此，通过 对焦家金矿矿床的详细情况分析研究，非常有利于推测该金矿 矿藏潜力。值得注意的是， 望儿山金矿的蚀变带主要走向特征与 现存的优质金矿的矿床地质特征极其相似，这表明望儿山地区 金矿的潜力非常大，在其周边或者更深层次找矿具有很好的前景。

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