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摘要：西涝口金矿是胶莱盆地东北缘地区典型的金矿床，该区金矿物以单颗粒的自然金为主，有少量的银金矿。粒度多集中在1μm~37μm,形态多为星点状、角粒状、圆粒状、细脉状、枝杈状等。主要以包体金、粒间金、裂隙金存在于黄铁矿、石英等颗粒中。金矿物成色平均值为864.49，金成色包体金(896.00)→晶隙金(861.79)→裂隙金(846.93)，其中黄铁矿中包体金主要是自然金，成色最高，反映形成温度也最高。通过对矿区地球物理，地球化学，矿脉特征以及矿体特征的分析，总结了成矿规律和找矿标志，通过与典型金矿床的对比，推测该区具备成大矿的前景。
关键词：金矿物,化学成分,成矿规律,金矿对比分析
西涝口金矿位于胶莱盆地东北缘，是近年来该地区新发现的大型金矿床。前人对胶西北和牟乳成矿带的研究比较深入，而对胶莱盆地的研究相对较少。本次通过对西涝口金矿开展野外地质调查、室内矿物学和地球化学分析，总结了西涝口金矿地质特征，探讨了矿床成因，为进一步开展胶莱盆地周边金矿地质调查提供依据，也为后续研究提供参考。
1区域地质背景
研究区大地构造位于华北板块(Ⅰ级)、胶辽隆起区(Ⅱ级)、胶北隆起(Ⅲ级)、回里-养马岛断垄(Ⅳ级)、王格庄凸起(Ⅴ级)南部，南接胶莱盆地莱阳断陷，东临秦岭—大别造山带，地质构造复杂。该区属华北-柴达木地层大区、华北地层区、鲁东及胶南-威海地层分区。区域地层主要有古元古代荆山群(HtJ)、中生代莱阳群(KlL)、青山群(K1Q)、王氏群(K2-E1W)以及新生代第四系(Q)，其中荆山群往往作为金矿赋矿围岩。研究区地质构造复杂，褶皱构造不发育，以断裂构造为主，按展布方向主要包括北北东向、北东向、近东西向、北西向四组，其中发育在荆山群地层或牧牛山岩体中呈北东和近东西走向的次级断裂构造为区内主要的含矿构造。研究区岩浆岩以酸性侵入岩为主，主要发育中生代燕山早期玲珑花岗岩和燕山晚期伟德山花岗岩，围绕盆缘出露，沿基底岩系呈岩基或岩株分布，与中生代成矿关系密切。中生代脉岩较为发育，多为煌斑岩、闪长玢岩、闪长岩、辉绿岩及正长斑岩等，呈脉状沿NE向展布。
2矿床地质特征
研究区地层主要出露古元古代荆山群野头组(Hty)，分布在研究区东南部，岩石为一套变粒岩、大理岩、斜长角闪岩等变质岩组合，地层倾向为SE，倾角50°~70°，地层表现为一单斜岩层，从老到新分为祥山变粒岩段和定国寺大理岩段。受岩浆岩活动和后期构造影响，蚀变及矿化较为发育，为构成矿体的主要围岩之一。另有中生代莱阳群出露在研究区东南部，岩性为一套灰绿色、紫红色砾岩和砂砾岩沉积岩系。
研究区位于北东向的郭城断裂与朱吴断裂之间，近东西向的蓬家夼层间滑脱断裂带西南部，由于受三者共同作用的影响，区内主要发育有近东西向、北东向、北西向三组断裂构造，前两者最为发育，是区内主要的控矿构造。近东西向断裂为F2、F3、F11、F13、F14等，发育于牧牛山岩体中，产状上陡下缓；北东向断裂主要包括F17、F18号断裂构造，两条断裂同属于涝口-凤凰崖层间滑动构造带，F17号断裂构造为破碎带上盘面，F18号断裂构造为破碎带下盘面，主要沿地层中的薄弱层位发育，尤其是沿大理岩或含石墨层位发育，与地层产状吻合较好。
研究区内岩浆岩较为简单，主要为中生代燕山早期玲珑序列九曲单元(J3ηγLj)，分布于研究区中部，呈北东向展布，岩性为弱片麻状细中粒含石榴二长花岗岩，其内零散分布有大小不等的荆山群变质岩残留体，两侧为荆山群变质岩，二者呈渐变过渡接触。该花岗岩与金成矿关系较为密切。在钻孔中另见较多的中基性脉岩，岩性多为煌斑岩、闪长玢岩、闪长岩等。
研究区围岩蚀变广泛，主要表现为钾长石化、黄铁绢英岩化、硅化和碳酸盐化蚀变，此外还有绿泥石化、绿帘石化、高岭土化蚀变等。蚀变的强度和规模取决于断裂、裂隙的性质和矿液动力的强度。其特点是：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。与成矿有关的蚀变主要为黄铁绢英岩化、硅化和碳酸盐化。
2.1蚀变带特征
研究区内蚀变带产于断裂构造带中，以NE、近EW向为主，其产状与断裂带基本一致。NE向主要有17号、18号、20号蚀变带，赋存于NE向的正断裂，倾角一般在50°~70°，主要发育于荆山群地层与岩体和莱阳群接触带；EW向主要有Ⅲ、2号、11号、13号蚀变带，倾角一般10°~45°，赋存于近EW向上陡下缓的铲式断裂构造中，主要发育于牧牛山岩体内。区内主要的含矿蚀变带为Ⅲ、18号、13号蚀变带。
2.1.1Ⅲ号蚀变带
地表出露在研究区外北部辽上、前垂柳研究区内，分布于L39~63勘探线之间，是近年来区内发现的规模最大的含矿蚀变带，长约3600m，宽约3m~14m，走向42°~86°，倾向南东，倾角20°~50°，蚀变带深部(-500m~-1000m)走向总体近东西，具膨胀夹缩、波状起伏现象，于-300m标高变宽变厚，最大控制厚度285m，控制最低标高-1053m，最大斜深1900m。
该蚀变带由地表废弃的民采坑及钻孔控制，两侧围岩为弱片麻状中细粒含石榴二长花岗岩或透辉透闪大理岩等变质岩。地表发育含金褐铁矿化碎裂岩，带内岩石由绢英岩化花岗质碎裂岩、绢英岩化碎裂岩、硅化黄铁矿化大理岩及少量黄铁矿化二长花岗岩、构造角砾岩等组成。两侧围岩为二长花岗岩或大理岩。主要蚀变类型为硅化、绢英岩化、钾长石化、绿泥石化、碳酸盐化，矿化类型主要为黄铁矿化。蚀变带与围岩呈渐变关系，无明显界线。带内赋存101个矿体(本矿区39个)。
2.1.2 18号蚀变带
位于东凤凰崖村北西1km，荆山群地层与牧牛山岩体接触带上，分布于32勘探线~95勘探线之间，长约1300m，厚5m~100m，走向40°~50°，倾向南东，倾角50°~70°，带内岩石由多金属矿化大理岩、大理岩、花岗质碎裂岩、煌斑岩组成，围岩为二长花岗岩、荆山群变粒岩等。蚀变带受花岗岩与荆山群地层接触带中北东向断裂控制，沿走向呈透镜体状，沿倾向由浅到深有变宽的趋势。大理岩中发育一系列平行、密集的北东向断层，其产状与该层大理岩相近，由于多期断裂活动，大理岩破碎强烈，裂隙极为发育，有利于矿液的充填。带内多被黄铁石英脉充填，规模较小，赋存65个矿体。
2.1.3 13号蚀变带
位于矿区北部，地表出露长1050m，厚0.50m~27m，走向88°，倾向南，倾角37°，带内由黄铁绢英岩化碎裂岩、花岗岩质碎裂岩组成，围岩为二长花岗岩，地表矿化较好。沿倾向由浅到深绢英岩化逐渐变弱，绿泥石化、碳酸盐化逐渐增强，矿化亦随之变弱。该蚀变带赋存矿体4个。
2.2矿体特征
研究区共圈定168个矿体，主要赋存于Ⅲ号蚀变带和18号蚀变带中，其中：Ⅲ号蚀变带内共圈定矿体39个，划为Ⅲ号矿体群；18号蚀变带内共圈出矿体65个，划为18号矿体群；另有64个矿体规模较小，多为Ⅲ号蚀变带上盘浅部圈定盲矿体。
2.2.1Ⅲ号矿体群
矿体受滑脱构造体系控制，赋存于牧牛山二长花岗岩和鹊山岩体糜棱岩华花岗岩的接触带中，赋矿岩性主要为黄铁绢英岩化花岗岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩及少量大理质碎裂岩、蚀变构造角砾岩等。矿体形态相似，主要呈似层状、脉状、透镜状，在蚀变带中近平行分布，产状与蚀变带基本一致。总体走向近东西，倾向南，倾角9°~60°，多数在15°~40°。矿体长80m~573m，倾向延深50m~760m，厚度1.86m~11.46m，平均品位1.01g/t~5.43g/t。其主矿体特征如下：
Ⅲ-26号矿体：
分布于L10~L46勘查线之间，-500m~-702m标高，由25个见矿工程控制，为本区资源量最大的矿体。赋矿岩性主要为黄铁绢英岩化花岗岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩及少量大理质碎裂岩。矿体走向87°~105°，平均95°，倾向南，倾角15°~44°，平均30°。矿体最大走向长714m，最大斜深621m(研究区内321m)，沿走向、倾向均未封闭，与其西部辽上研究区的矿体相连。矿体厚度1.68m~23.58m，平均4.62m。单样金品位1.00g/t~27.18g/t，平均品位3.11g/t。矿体形态总体呈脉状，具有膨胀夹缩、分支复合、SW侧伏等特点。
Ⅲ-10号矿体：
分布于L0勘查线~L23勘查线之间，-824m~-919m标高，由9个见矿工程控制，为本区资源量第二大矿体。赋矿岩性主要为绢英岩化花岗岩、绢英岩化花岗质碎裂岩、大理岩。矿体走向77°~108°，平均92°；倾向南，倾角16°~39°，平均28°。区内矿体最大走向长573m，斜深最大760m(矿区内275m)，沿走向基本封闭，向浅部延出矿区，L15线深部未封闭，仍有延伸趋势。矿体厚度0.87m~25.03m，平均11.46m，圈入矿体样品140件，单样金品位0.05g/t~19.12g/t，一般1~3g/t，平均品位2.47g/t。
2.2.2 18号矿体群
矿体受牧牛山岩体与荆山群地层接触带的北东向断裂控制，沿走向呈透镜体状产出，赋矿岩性主要为黄铁矿化大理岩、黄铁矿化大理质碎裂岩及少量黄铁矿化黑云变粒岩。矿体形态相似，主要呈脉状、透镜状，产状上陡下缓，在蚀变带中近平行分布。总体走向35°，倾向南东，倾角35°~59°，多数在45°~55°。矿体长50m~892m，倾向延深50m~595m，厚度0.81m~8.74m，平均品位1.02×10-6~10.92×10-6。其主矿体特征如下：
18-1号矿体：
位于研究区东北部18号脉8号~71号勘查线之间，+168m~-400m标高，由20个见矿工程控制。赋矿岩性主要为绢英岩化花岗质碎裂岩、碎裂状花岗岩、碎裂状大理岩和大理岩质碎裂岩。矿体走向9°~50°，平均32°；倾向南东，倾角35°~58°，平均47°。矿体最大走向长692m，斜深最大545m，沿走向基本封闭，向深部仍有延伸趋势。矿体厚度0.76m~2.23m，平均1.33m。金品位1.30g/t~11.10g/t，平均品位2.54g/t。矿体形态总体呈似板状、局部透镜体状，沿走向具有分支复合特点，未见成矿后断裂对矿体造成破坏。
18-3号矿体：
位于矿区东北部18号脉15号~87号勘查线之间，-144m~-551m标高，由14个见矿工程控制。赋矿岩性主要为绢英岩化花岗质碎裂岩、碎裂状花岗岩、碎裂状大理岩和大理岩质碎裂岩。矿体走向28~65°，平均48°，倾向南东；倾角39°~57°，平均48°。区内矿体最大走向长780m，斜深最大551m，沿走向基本封闭，向深部仍有延伸趋势。矿体厚度0.56m~8.09m，平均1.20m，圈入矿体样品31件，单样金品位0.24g/t~11.00g/t，平均品位2.48g/t，矿体形态总体呈脉状，未见有明显成矿后断裂对矿体造成破坏。
2.3矿石特征
根据研究区以往金属矿物的研究资料及本次矿石光、薄片鉴定结果，矿石矿物成分较简单，由金属矿物和非金属矿物组成。金属矿物主要为金矿物和硫化物，硫化物以黄铁矿为主，少量黄铜矿、方铅矿、闪锌矿，极少量磁黄铁矿；金矿物绝大部分为自然金，少量为银金矿。非金属矿物主要为石英、钾长石、斜长石、绢云母、白云石等。载金矿物主要为黄铁矿，其次为石英、碳酸盐。
金矿物以微粒自然金为主，细粒(约占34%)、中粒(约占9%)次之；形态主要有针状、角粒状、圆粒状、细脉状、枝杈状，其中以星点状、角粒状为主；赋存状态以晶隙金为主，主要赋存于黄铁矿—黄铁矿晶隙、黄铁矿—石英晶隙、石英—石英晶隙，其次为包体金和裂隙金。
根据光谱分析和化学全分析结果，矿石中Cu、Pb、Zn含量低，结合周边金矿床有益和有害组分特征，确定了组合分析项目为Ag、S，有害元素As最高含量(光谱分析)0.025×10-2，小于0.2×10-2的评价标准，不会对选冶产生影响。
根据矿石组构特征，研究区内矿石类型可以划分为：黄铁绢英岩化花岗岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩、含黄铁矿碳酸盐脉花岗质碎裂岩以及少量黄铁矿化大理质碎裂岩、黄铁矿化二长花岗岩型矿石。矿石结构主要为自形—半自形粒状结构、他形粒状结构，其次有碎裂结构、交代结构。矿石构造以浸染状构造、细脉状或网脉状构造为主，其次为团块状、角砾状、豆粒状构造。
3矿床成因
3.1金矿物特征
根据电子探针分析结果显示，西涝口金矿物主要为自然金和银金矿。自然金中Au含量为80.835%~93.804%，平均84.691%；Ag含量为5.555%~16.772%，平均13.527%；Ag/Au比值为0.06~0.21，变化范围小；金成色变化与830~944，平均862。银金矿中Au含量为76.264%；Ag含量为20.029%；Ag/Au比值为0.26；金成色792。
金的成色是由Au、Ag的含量决定的，含量变化与形成的温度、压力有关。Fisher通过研究不同类型矿床金的成色得出结论：在中深中温热液形成的金矿床，金成色为750~900。西涝口自然金成色平均862，银金矿成色平均792，属于中深中温热液矿床。
3.2黄铁矿特征
黄铁矿按形成时间大致分为早晚两阶段。早期阶段的黄铁矿呈自形程度较好的立方体或五角十二面体，粒径相对较大，裂纹及压碎结构发育。晚期阶段的黄铁矿形态主要为他形粒状或集合体、细脉，常见呈不规则状或细脉状充填在石英颗粒间，该阶段的黄铁矿与金矿化关系十分密切。
根据电子探针分析结果，黄铁矿S范围为52.66%~53.835%(平均53.31)，Fe含量范围44.904%~47.157%(平均45.95%)，略低于黄铁矿理想值(ω(Fe)=46.55%、ω(S)=53.45%)，与中低温热液矿床特点相似。且S/Fe原子比值近似为2，∑S/∑Fe比值范围在2.28~2.35，二者比值大于2，代表f(O2)、f(S2)较高，温压较低条件下形成。因此，西涝口金矿属于中低温热液矿床，是在f(O2)、f(S2)较高，温压较低条件下形成的。
另外，黄铁矿中Co/Ni=0.30~2.29，比值在1~3之间，说明黄铁矿的形成与岩浆热液有关。在As-Co-Ni和Co-Ni图解中大部分样品落入岩浆型金研究区域。
3.3矿石稀土元素地球化学特征
稀土元素在变质或者交代过程中相对不活动，可以有效地示踪成矿流体来源和水-岩相互作用。稀土元素配分模式图显示，黄铁矿化大理岩质碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩、闪长玢岩三者稀土总量变化范围较大。ΣREE含量范围为70.53×10-6~470.18×10-6；LREE主要集中在58.61×10-6~445.07×10-6；LREE/HREE比值在4.62~17.72之间；LaN/YbN比值范围为3.57~24.44，黄铁矿化大理岩质碎裂岩轻重稀土分异程度较低，配分曲线较平坦；δEu的范围为0.38~0.95，从黄铁矿化大理岩质碎裂岩到黄铁矿化花岗质碎裂岩，δEu由正常变为明显亏损，暗示岩浆演化过程中可能存在斜长石分离结晶作用或岩浆源区有斜长石残留。闪长玢岩脉Ce/Pb含量范围为0.58×10-6~1.71×10-6，与地壳值Ce/Pb≤5×10-6对比表明，研究区脉岩形成过程中受到地壳物质混染。
所有岩石类型配分曲线均为右倾分布，推测为同源岩浆演化的结果。同一蚀变带内不同岩石类型稀土元素特征不同反映了Ⅲ号带内不同矿体形成时间或成矿物质来源的不同，富含来自深部成矿物质的岩浆热液成矿阶段生成具有右倾型配分曲线特征的矿体；来自深部的成矿物质含量较少的成矿阶段，成矿物质可能主要来自热液运移过程中对围岩的淋滤，生成具有平坦型配分曲线特征的矿体。
4结论
(1)西涝口金矿含矿蚀变带产于牧牛山岩体与荆山群或鹊山岩体的接触带内，矿体呈脉状、透镜状，在蚀变带中近平行分布，产状与蚀变带基本一致，赋矿岩性主要为黄铁绢英岩化花岗岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩、含黄铁矿碳酸盐脉花岗质碎裂岩。矿石结构以自形-半自形粒状结构结构为主，构造以浸染状构造为主。黄铁矿是主要载金矿物，金矿物的赋存状态以晶隙金为主。
(2)电子探针结果显示，西涝口金矿属于中低温岩浆热液矿床，是在f(O2)、f(S2)较高，温压较低条件下形成的。
(3)同一蚀变带内不同岩石类型稀土元素特征不同反映了成矿物质来源的不同，成矿物质可能主要富含来自深部成矿物质的岩浆热液以及热液运移过程中对围岩的淋滤。
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