張水金(浙江省有色金屬地質(zhì)勘查局,浙江紹興312000)
膠西北金礦階梯式成礦模式研究
張水金(浙江省有色金屬地質(zhì)勘查局,浙江紹興312000)
膠西北金礦作為我國(guó)黃金資源的重要生產(chǎn)地,對(duì)于我國(guó)黃金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著非常重要的意義。此外,隨著我國(guó)礦業(yè)的進(jìn)步,膠西北金礦的生產(chǎn)等方面再一次取得了重大的突破。本文結(jié)合浙江省第二金礦的諸暨璜山金礦的找礦模式對(duì)膠西北金礦的地質(zhì)背景進(jìn)行進(jìn)一步分析,并對(duì)膠西北金礦階梯式成礦模式進(jìn)行深入的研究。旨在為浙江地區(qū)進(jìn)行金礦成礦模式以及礦物質(zhì)研究等方面提供一些可供參考的理論,同時(shí)也希望能夠促進(jìn)我國(guó)礦業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
膠西北金礦;階梯式;成礦模式
膠西北金礦自開產(chǎn)以來(lái),就得到了廣大學(xué)者的矚目以及重視。早在20世紀(jì)初,我國(guó)就有大量的地質(zhì)學(xué)家對(duì)膠西北金礦進(jìn)行了相關(guān)的研究,因此為本文進(jìn)行成礦模式的研究提供了豐富的理論基礎(chǔ)。眾所周知,膠西北金礦作為我國(guó)膠東地區(qū)的重要區(qū)域,其礦帶存在物質(zhì)高度密集的主要原因在于其特定的地質(zhì)環(huán)境。其中,金礦的成礦更是一個(gè)開放的、復(fù)雜性的系統(tǒng)。它不僅與歷史時(shí)期成礦的背景有關(guān),同時(shí)與成礦動(dòng)力學(xué)也息息相關(guān),除此之外還與后期的保存以及變化有密切聯(lián)系??梢?jiàn),成礦作用屬于區(qū)域性地質(zhì)現(xiàn)象,因此本文在對(duì)璜山金礦分析的基礎(chǔ)上,對(duì)膠西北金礦階梯式成礦模式進(jìn)行研究。
1.1璜山金礦成礦的條件分析
璜山金礦賦存于桐樹林-璜山斷裂帶內(nèi)的蝕變石英閃長(zhǎng)雜巖體內(nèi),主礦體走向60°,南東傾,傾角60°左右。礦體長(zhǎng)360m,北東段出露地表。出露最高標(biāo)高53.8m,最深標(biāo)高-152.5m,最大延深205m,呈不規(guī)則脈狀。礦體的成因類型為混合巖化熱液充填型,礦石礦物以自然金、碲金礦和黃鐵礦為主。地質(zhì)上的主要找礦標(biāo)志是石英閃長(zhǎng)雜巖體內(nèi)的含硫化物石英脈、韌性剪切帶和絹云母化、綠泥石化等。
璜山礦體嚴(yán)格受到斷裂構(gòu)造控制,成礦圍巖受桐樹林-璜山斷裂制約,而溪北-月形村“左行”斷裂又給礦液提供了富集和儲(chǔ)存的空間。所以,璜山金礦賦存于北東向斷裂(桐樹林-璜山)與北東東左行斷裂的復(fù)合部位。
1.2膠西北成礦的條件分析
根據(jù)相關(guān)者資料表明,膠西北成礦的條件主要有三個(gè)方面的原因,即區(qū)域物理場(chǎng)特征、成礦動(dòng)力學(xué)環(huán)境、區(qū)域結(jié)構(gòu)金礦化以及巖漿活化。
在膠西北成礦條件產(chǎn)生的過(guò)程中,區(qū)域物理特征主要有兩個(gè)方面的內(nèi)容:①相關(guān)學(xué)者指出,膠西北隆起的主體部位呈現(xiàn)以萊州為中心的不同走向的異常區(qū),而在這些不同的異常區(qū)之間呈現(xiàn)梯級(jí)帶,并且與地殼淺部次級(jí)剪切帶高度吻合。②主要是區(qū)域磁場(chǎng)特征,即膠北區(qū)域主體表現(xiàn)為一個(gè)巨大的閉合負(fù)異常體,其中又包含4個(gè)局部負(fù)異常體,其中膠西北隆起2個(gè)閉合局部負(fù)異常體[1]。
另外,膠東半島處于歐亞板塊和太平洋板塊兩大板塊活動(dòng)的交匯處,其中膠西北地區(qū)位于新華夏系巨型構(gòu)造第二隆起帶,膠西北地區(qū)的東南部是膠萊盆地,西側(cè)又相接于郯廬斷裂帶。同時(shí),膠西北金礦又處于一個(gè)相對(duì)擠壓的環(huán)境中,所以其巖石圈滲透性差、閉性好,為陸殼加熱、巖石圈的加熱提供了多種有利的條件。
換而言之,動(dòng)力學(xué)條件為膠西北區(qū)域以及璜山金礦大規(guī)模成礦起到了至關(guān)重要的作用。
除此之外,李士先(1987)、滕培道(1985)、王孔海(1986)等學(xué)者經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘測(cè)與研究表明,在花崗巖的形成當(dāng)中,大規(guī)模的花崗巖形成可以促使金這一成礦元素發(fā)生活化轉(zhuǎn)移,從而為浙江省和膠西北金礦的階梯式成礦提供了有利條件。
2.1膠西北控礦構(gòu)造的體制
璜山金礦斷裂構(gòu)造豐富,其中北西向斷裂最發(fā)育;東西向斷裂帶規(guī)模小,多為壓性,局部充填花崗斑巖脈;北東向斷裂帶由于多數(shù)被巖脈充填,斷裂特征保留不完整,大多呈斷續(xù)零星分布。膠西北金礦的斷裂帶與其有相似之處。
隨著礦業(yè)的發(fā)展,近年來(lái)找礦的成果越來(lái)越豐富。其中膠西北地區(qū)的焦家斷裂、三山島斷裂以及招平斷裂作為膠西北地區(qū)三條主要的控礦斷裂,其斷裂特征都呈現(xiàn)為上陡下緩特征是許多學(xué)者一致認(rèn)同的觀點(diǎn)。
但是根據(jù)筆者對(duì)于文獻(xiàn)的總結(jié)以及理論等多方面的分析,膠西北焦家斷裂、三山島斷裂以及招平斷裂這三條主要的控礦斷裂為同一伸展的構(gòu)造帶。并且根據(jù)相關(guān)的分析表明,三山島斷裂與焦家斷裂很可能會(huì)在深部連成一個(gè)整體,而招平斷裂與焦家斷裂則在黃崗巖體頂部連成一個(gè)整體。但是現(xiàn)狀是斷裂逐漸被剝蝕,只留下少量的裂隙帶。所以,膠西北三條斷裂構(gòu)成的伸展結(jié)構(gòu)的上盤應(yīng)為早前寒武紀(jì)變質(zhì)雜巖,下盤應(yīng)該為未變質(zhì)的玲瓏花崗巖[2]。
膠西北金礦主要有三種類型,即含金石英脈型金礦、破碎帶蝕變巖型金礦、以及網(wǎng)脈型金礦。根據(jù)金礦成形的特征來(lái)看,不同的金礦類型在伸展結(jié)構(gòu)帶的不同部位出現(xiàn)。其中,含金石英脈型金礦,如焦家式金礦主要分布在黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖帶以及黃鐵絹英巖化碎裂巖帶中。玲瓏式的含金石英脈型金礦則主要分布在伸展構(gòu)造的下盤的正?;◢弾r內(nèi)以及黃鐵絹英巖化花崗巖帶中。而網(wǎng)脈型金礦主要存在于斷裂下盤的黃鐵絹英巖化花崗巖帶中以及黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂帶中。
2.2金礦區(qū)域定位模式
在璜山金礦中,控礦因素主要來(lái)自于兩個(gè)方面:①巖漿對(duì)成礦的控制;②構(gòu)造對(duì)成礦的控制。所以浙江省的階梯式成礦模式可以從膠西北金礦成礦模式中得到啟發(fā)。
在膠西北金礦的焦家斷裂、三山島斷裂以及招平斷裂構(gòu)成的伸展結(jié)構(gòu)帶中,不同金礦類型受到同一構(gòu)造帶控制。
一方面,靠近由三大斷裂組成的伸展結(jié)構(gòu)的主斷面下的巖石由于受到非常強(qiáng)烈的剪切應(yīng)力,所以伸展結(jié)構(gòu)的構(gòu)造巖主要是變形比較均勻的糜棱巖以及碎粒巖,這些巖石的礦化均勻,因此形成了焦家式斷裂的浸染狀破碎帶蝕變巖型礦石。
另一方面,由于受到構(gòu)造帶伸展剪切應(yīng)力的影響,產(chǎn)生了網(wǎng)狀裂隙帶,即形成了河西式的網(wǎng)脈狀礦石,礦石成共軛剪節(jié)理性質(zhì)。
除此之外,遠(yuǎn)離主斷面,由于受到巖體上拱時(shí)產(chǎn)生引張作用的影響形成了巖體邊緣張裂隙,即陡傾裂隙帶,從而形成了玲瓏式脈狀礦石。
總的來(lái)說(shuō),膠西北金礦礦床沿著伸展構(gòu)造帶的變化而變化,并且為階梯式分布模式。而且在階梯式分布模式中伸展構(gòu)造變化的臺(tái)階有若干個(gè),并且在第二礦化帶下形成多個(gè)階梯式分布的礦化富集帶。
2.3膠西北金礦階梯式成礦機(jī)制的具體分析
對(duì)于膠西北金礦階梯式成礦機(jī)制的觀點(diǎn),比較流行的看法是巖石圈減薄而成礦。所以學(xué)者陳衍景認(rèn)為膠東金礦在侏羅紀(jì)末就已經(jīng)形成,而學(xué)者毛景文則認(rèn)為膠西北的金礦呈階梯式成礦的原因主要是因?yàn)闊崃W(xué)的作用。雖然二者的觀點(diǎn)有一定的差異,但是他們都共同認(rèn)為階梯式成礦與巖石圈有著密切的關(guān)聯(lián)。
因此,在膠西北金礦階梯式成礦過(guò)程中與中生代的巖漿活動(dòng)有著不可分割的關(guān)系。郭家?guī)X花崗巖以及玲瓏花崗巖一直被認(rèn)為是膠西北金礦成礦的主要礦源巖,其中郭家?guī)X花崗巖被認(rèn)為是導(dǎo)致膠西北金礦階梯式成礦的直接因素??梢?jiàn),花崗巖在金礦成礦中產(chǎn)生的“熱機(jī)”作用是不容忽視的。而玲瓏花崗巖主要分布在斷裂下盤,所以對(duì)于流體系統(tǒng)的組成產(chǎn)生了重要的影響。在研究中發(fā)現(xiàn),玲瓏金礦流體包裹體的鹽度是在3.4~19.2%之間,而焦家金礦流體包裹體的鹽度在1.4~10.24%,根據(jù)兩者地質(zhì)條件的分析以及所處斷裂層分析,可以知道玲瓏式金礦離熱源比較近,所以其成礦程度可能更高。
除了分析焦家斷裂以及招平斷裂的巖石情況,對(duì)于三山島斷裂巖石情況的分析也是至關(guān)重要的。在三山島金礦的挖掘中,其流體主要有三種,即含水型、CO2-H2O-CH4以及CO2-H2O。在許多的研究中,認(rèn)為這三種流體的產(chǎn)生主要是因?yàn)閹r漿的作用[3],筆者也是比較認(rèn)同這一觀點(diǎn)的。在金礦沉淀中,流體不混融以及圍巖-流體之間的相互作用是其發(fā)生的主要原因。流體吸收礦源巖中的相關(guān)同位元素以及金元素,從而形成含金量較高的液體,從地表深部向表面遷移,當(dāng)和大氣降水混合時(shí),就形成了新的流體和成礦系統(tǒng)。
膠西北金礦主要有三條控礦斷裂,即焦家斷裂、招平斷裂以及三山島斷裂,它們共同組建成一條伸展構(gòu)造帶,其中不同的金礦類型受到這一伸展構(gòu)造帶的控制。在這些控礦斷裂中出現(xiàn)了帶有變化性的臺(tái)階,這些臺(tái)階由陡變緩,呈坡坪式或者臺(tái)階式特點(diǎn),在臺(tái)階的平緩位置是礦體厚大部位的賦存之地,同樣呈階梯式分布,這一形式被稱作“金礦階梯式成礦模式”。另外,三條控礦斷裂構(gòu)成的伸展結(jié)構(gòu)帶,既是礦體進(jìn)行定位的有利空間,也是流體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)移的通道,所以流體遷移以及沉淀與伸展構(gòu)造型式不僅形成了不同金礦的垂直分帶,同時(shí)也形成了膠西北金礦的階梯式成礦,這對(duì)于浙江省金礦成礦模式的研究有非常積極的意義。
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[3]張 潮,劉 育,劉向東,馮建秋,黃 濤,張 慶,王旭東.膠西北新城金礦床硫同位素地球化學(xué)[J].巖石學(xué)報(bào),2014,09(24):95~96.
本文第一部分對(duì)璜山金礦以及膠西北地區(qū)金礦形成的條件進(jìn)行了分析,而關(guān)于膠西北金礦階梯式成礦機(jī)制目前研究相對(duì)甚少,因此本部分內(nèi)容也僅做拋磚引玉之用。
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2095-2066(2016)02-0099-02
2015-12-27