胶东郭城地区金矿床构造控矿规律研究及找矿方向摘要
研究区位于胶东矿集区,胶东地区是我国重要的金成矿区,其黄金产量和储量均居国内前列。胶东矿集区西为郯庐断裂,东为青岛一荣城断裂,南为胶莱盆地,北为龙口—蓬莱断裂和黄海盆地。目前区内研究程度较详尽,区内矿床集中分布于三山岛—苍上、龙口—莱州、招远—平度、牟平—乳山等断裂带上,矿床类型主要为破碎带蚀变岩型、石英脉型、硫化物石英脉型等。郭城金矿区位于山东胶东半岛东北部,胶莱盆地北东缘,郭城断裂东南侧,在大地构造位置上处于华北地台胶辽台隆胶北隆起南部,是胶东东部牟平-即墨金矿带的重要组成部分。区域内出露地层由老至新为新太古代胶东群、古元古代荆山群、中生代莱阳群、青山群、王氏群和新生代第四系。区内构造格架比较复杂,各个地质时期的构造相互影响,但总体上是断裂构造最发育,尤其是NE向的断裂构造。区内岩浆岩主要有中元古代向山单元、晚元古代鹊山—牧牛山岩体、燕山晚期花岗岩及高密度侵位的脉岩。区内矿产资源比较丰富,金属矿产主要是贵金属黄金,非金属矿产主要有花岗岩、滑石、大理岩、石墨和重晶石等。研究区内出露的地层主要以古元古代荆山群为主,少量中生代莱阳群及新生代第四系。荆山群以大理岩、变粒岩和斜长角闪岩为主,莱阳群为一套砾岩、砾砂岩地层。区内构造复杂,但总体以NE向断裂最发育,是区域构造活动派生产物,基本控制了本区地层的展布和中生代岩浆岩的侵位,褶皱不发育。区内岩浆岩广泛发育,以新元古代牧牛山二长花岗岩为主,呈 “舌状”由NE向SW方向侵入荆山群地层中,采用锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学方法取得的牧牛山岩体侵位结晶成岩年龄为(2105±26)Ma。另外在燕山期研究区内高密度侵位多种脉岩,脉岩与金矿体密切伴生。主要包括辉绿岩、煌斑岩、闪长岩、闪长玢岩、花岗斑岩、正长斑岩等。脉岩与金矿密切伴生,该区脉岩总体属于钾质钙碱性系列,高Mg 、Fe、Al,低Ti,来自深部同一岩浆源区,富集LILE 和LREE,相对亏损HFSE,为弥散状角闪石相橄榄岩富集地幔部分熔融作用(9.52%)的产物。谭俊运用脉岩锆石LA-ICP-MSU-Pb定年方法测得矿区内的脉岩年龄为(116±1)Ma和(114±2)Ma。工程揭露显示研究区内发育三条矿化富集带,矿带走向为NE向,倾向为NW、SE两种为主。带内矿体数量较多,主要呈脉状、透镜体状,矿带沿主构造较连续,个别矿段有后期构造错矿的特征。研究区内矿化类型主要为含金黄铁矿化,其次为含金磁黄铁矿化,多金属硫化物矿化不发育。矿区内含矿岩石比较简单,主要为早元古界荆山群变质岩和黑云二长花岗岩。变质岩包括大理岩类、透闪石岩、透辉石岩、透闪透辉石岩、黑云变粒岩。研究区矿床研究发现区内的成矿流体和成矿物质与整个胶东具有一致性。李红梅等做研究区石英流体包裹体Rb–Sr等时线年龄为119±10 Ma,和胶东矿集区爆发式成矿时代一致。研究区内金矿床主要赋存在荆山群野头组大理岩、透辉岩、透辉变粒岩段夹斜长角闪岩、黑云斜长片麻岩中,该类岩性具有绿岩带性质。由矿区勘察资料显示的金的平均含量由低到高的岩性为石墨变粒岩、黑云变粒岩、透辉变粒岩、云母片岩、大理岩、变粒岩、斜长角闪岩等。地层中含金量的偏高或者相对偏低与其构成的岩石组合有关。计算得样品含金性的平均值为禄格庄岩组1.71×10-9、野头组3.8×10-9、陡崖组3.7×10-9,显示野头组相对含金量较高。林文蔚等推断金在野头组下段相对富集的特征,据此可推断研究区荆山群野头组地层可能是该类金矿床的初始矿源层。牧牛山呈舌状岩床从矿区北东向南西侵入于荆山群中,由区域化探资料显示,70余件牧牛山岩体的含金值统计结果为7.5×10-9,远高于地壳丰度值(1.8×10-9),区内沙旺矿段的主矿体主要赋存于二长花岗岩中,李红梅等采用的锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学方法测得牧牛山岩体侵位结晶成岩年龄(2105±26)Ma,与成矿时代相差甚远,因此,可以推测牧牛山岩体不是研究区成矿物质的直接来源,但是牧牛山岩体可能对区内金的初始矿源层活化、迁移、富集有重要影响,早期阶段对金矿化起一定作用。研究区内高密度侵位燕山晚期脉岩,主要以闪长玢岩为主,次为煌斑岩及二长斑岩等,脉岩侵位密度高,与矿体密切共生。脉岩侵入到古元古代荆山群和新元古代牧牛山花岗岩体中,大多走向NE,主体倾向NW,倾角较陡,70°左右,宽1~40 m,延长可达数千米。广泛发育的各种脉岩虽然大都为成矿后侵入,并且穿插、破坏矿体,但也有部分脉岩显示出较好的矿化特征,岩石普遍见团块状、角砾状黄铁矿化。区内脉岩的成岩时代为114~116Ma,与成矿年龄相近,通过研究区内成矿后闪长玢岩斑晶中硫化物包裹体Au/Cu比值(1.64~2.80,平均2.30),显示与矿石硫化物Au/Cu比值(2.50~2.61)基本一致,指示了矿石硫化物Au/Cu对脉岩源区Au/Cu比值的继承性。研究区内的构造以走向可以分为NE向、近SN和NW向三类。NE向为区内主要的容矿构造,NE向断裂可进一步分为NNE和NEE两组,由产出于这两组断裂中的矿体特征,可以看出,这两组断裂为一组共轭剪裂构造,可以推测在成矿期时受NE方向左行剪切作用,NW向断裂与NE向共轭剪裂面形成联合控矿体系。因而表现出同一矿体常出现多组构造面共同控矿的现象,反映了多组构造共同叠加控矿的特征,矿体发育地段构造碎裂岩发育。此控矿构造体系下,区内矿体呈缓倾斜富矿,因受成矿期左行压扭性应力影响,矿体沿构造走向连续、厚度变化较小,沿倾向有夹缩、尖灭再现的特征;矿脉呈等距叠瓦状产出,在剖面上矿脉显示格子状特征。在研究区内矿体基本产出于断裂下盘,而且在与区内导矿断裂-郭城断裂300-2000m的范围内成矿。受联合控矿造体系影响,区内矿化富集带和弱带在平面和剖面呈等距间隔出现。成矿后期,应力转变为张扭性,后期构造伴随大量脉岩侵入,破坏前期的成矿构造和矿脉。总结研究区内成矿模式和构造控矿因素,为区内进一步探矿提出几点建议。
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