張英梅，安茂國(guó)，孟祥偉，徐然，徐超，馮璽平，陳昆明

(山東省魯南地質(zhì)工程勘察院(山東省地勘局第二地質(zhì)大隊(duì))，山東 濟(jì)寧 272100)

0 引言

銅石金礦田位于山東省臨沂市平邑縣銅石鎮(zhèn)，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)多個(gè)礦床、礦點(diǎn)，且礦化類型復(fù)雜多樣。其中較為著名的為歸來(lái)莊、卓家莊、磨坊溝金礦床：歸來(lái)莊金礦床為魯西地區(qū)唯一特大型金礦床，礦體賦存于近EW向F1構(gòu)造蝕變帶內(nèi)，礦化類型為脈狀構(gòu)造——隱爆角礫巖型；卓家莊金礦床為國(guó)內(nèi)罕見的“小而富”礦床，礦體受兩組斷裂控制，礦化類型為筒狀—隱爆角礫巖型；磨坊溝金礦床為似層狀碳酸鹽巖微裂隙浸染型，礦體賦存于寒武紀(jì)底部朱砂洞組地層及其頂?shù)装逯小^(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的金礦體均屬于中低溫?zé)嵋盒?，為同一成礦流體在不同構(gòu)造位置密集成礦所形成的不同類型礦床，成因上與中生代侵入巖關(guān)系密切[1]。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

銅石金礦田位于魯中隆起和沂沭斷裂帶2個(gè)Ⅲ級(jí)成礦區(qū)(帶)內(nèi)，地處魯西隆起區(qū)的平邑凹陷、尼山凸起與臨沂凸起的接壤部位(圖1)[2]。

1—第四系；2—古近紀(jì)官莊群；3—白堊紀(jì)青山群；4—白堊紀(jì)萊陽(yáng)群；5—侏羅紀(jì)淄博群；6—石炭紀(jì)月門溝群；7—奧陶紀(jì)馬家溝群；8—寒武紀(jì)九龍群；9—寒武紀(jì)長(zhǎng)清群；10—新太古代泰山巖群；11—隱爆角礫巖；12—侏羅紀(jì)二長(zhǎng)斑巖；13—侏羅紀(jì)二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖；14—侏羅紀(jì)細(xì)粒閃長(zhǎng)巖；15—新太古代花崗閃長(zhǎng)巖；16—新太古代黑云母石英閃長(zhǎng)巖；17—金礦化標(biāo)志層；18—實(shí)測(cè)斷層及傾角；19—平行不整合地質(zhì)界線；20—角度不整合地質(zhì)界線；21—大型金礦床；22—中小型金礦床；23—金礦點(diǎn)；24—銅石雜巖體

銅石金礦田地質(zhì)特征表現(xiàn)為中心部位出露銅石雜巖體，其為中侏羅紀(jì)(180～170Ma)[3-4]構(gòu)造體制從擠壓轉(zhuǎn)變?yōu)樯煺箷r(shí)，底侵的地幔巖漿與新生地殼熔融混合后分離結(jié)晶所形成[5]，侵入期次大概分為三期：二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖、二長(zhǎng)斑巖、隱爆角礫巖，最高侵位至馬家溝群東黃山組地層，其中普遍認(rèn)為中期二長(zhǎng)斑巖與金成礦關(guān)系密切；由中心向外圍主要出露寒武紀(jì)長(zhǎng)清群—奧陶紀(jì)馬家溝群地層，巖性以灰?guī)r、白云巖等碳酸鹽巖為主，東北部為少量侏羅紀(jì)-白堊紀(jì)地層；區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主，其中規(guī)模最大的為NNW向燕甘斷裂，其他方向構(gòu)造為燕甘斷裂帶次級(jí)構(gòu)造，呈環(huán)狀、放射狀展布，其中部分與巖漿巖相連接的次級(jí)構(gòu)造，是含礦熱液運(yùn)移、儲(chǔ)存成礦的最佳場(chǎng)所[6]，現(xiàn)階段已發(fā)現(xiàn)的歸來(lái)莊、卓家莊金礦床均與此類斷裂構(gòu)造有關(guān)。

2 銅石金礦田的找礦過(guò)程及進(jìn)展

銅石金礦田的金礦勘查工作始于20世紀(jì)80年代末，最初發(fā)現(xiàn)歸來(lái)莊金礦床源于砂金溯源找礦法，通過(guò)一塊特殊的紫黑色蝕變角礫巖發(fā)現(xiàn)了找礦線索，最終實(shí)現(xiàn)了該區(qū)金礦找礦突破[7]。自此一個(gè)與膠東金礦成礦類型不同、且與中生代偏堿性雜巖體有關(guān)的歸來(lái)莊金礦床就此誕生。它是我國(guó)第一個(gè)碲金型淺成低溫?zé)嵋航鸬V床，改寫了魯西地區(qū)無(wú)大型金礦床的歷史，是我國(guó)“七五”期間地質(zhì)找礦的三大發(fā)現(xiàn)之一[8]，榮獲了原地質(zhì)礦產(chǎn)部“找礦一等獎(jiǎng)”和“勘查成果二等獎(jiǎng)”。自此，打開了國(guó)內(nèi)甚至是世界認(rèn)識(shí)銅石金礦田的大門，開啟了銅石地區(qū)金礦找礦的熱潮。在后續(xù)的勘查研究中，通過(guò)區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)條件的總結(jié)分析，相繼發(fā)現(xiàn)并評(píng)價(jià)了卓家莊筒狀構(gòu)造-隱爆角礫巖型金礦床，磨坊溝、東大灣、梨坊溝、賀山莊等似層狀碳酸鹽巖微裂隙浸染型金礦床，以及十字莊、榆林、張里東嶺、銀洞溝等眾多金礦點(diǎn)，累計(jì)探求上表金金屬量達(dá)50t。這些礦床均形成于中侏羅紀(jì)，與銅石中偏堿性潛火山雜巖密切相關(guān)，是在同一成礦系統(tǒng)中形成的不同金礦類型(表1)[9]，在以往研究中被定義為歸來(lái)莊式、卓家莊式、磨坊溝式。

表1 各金礦化類型地質(zhì)特征一覽表

3 典型礦床找礦成果及地質(zhì)特征

3.1 歸來(lái)莊金礦床

歸來(lái)莊金礦床是銅石金礦田儲(chǔ)量、規(guī)模最大的金礦床，占銅石金礦田總儲(chǔ)量的80%以上，其位于燕甘斷裂帶上盤、銅石雜巖體的東部邊緣，目前探求上表資源量為40余t(1)山東省地礦局第二地質(zhì)大隊(duì)，山東省平邑縣歸來(lái)莊金礦床勘探地質(zhì)報(bào)告,1994年。(2)山東省魯南地質(zhì)工程勘察院，山東省平邑縣榆林礦區(qū)(24～52勘探線)金礦詳查報(bào)告,2015年。。礦床內(nèi)發(fā)現(xiàn)多個(gè)金礦體，可歸納為2種類型：一種為脈狀構(gòu)造-隱爆角礫巖型，即歸來(lái)莊金礦①-1號(hào)主礦體，賦存于燕甘斷裂帶次級(jí)構(gòu)造、近EW向F1構(gòu)造蝕變帶及其頂?shù)装甯浇黐10]；另一種為似層狀碳酸鹽巖微裂隙浸染型，礦體賦存于寒武紀(jì)張夏組碎裂狀褐鐵礦化鮞?；?guī)r和朱砂洞組碎裂狀硅化螢石化白云巖層中[9]?，F(xiàn)階段礦山開采主要為主礦體及張夏組似層狀碳酸鹽巖微裂隙浸染型礦體。

(1)脈狀構(gòu)造-隱爆角礫巖型。礦床內(nèi)①-1號(hào)主礦體為脈狀構(gòu)造-隱爆角礫巖型，金金屬量約占礦床總量的99.27%，礦體總體呈脈狀產(chǎn)出，沿走向或傾向呈“豆莢狀”延展，東西長(zhǎng)約800m,控制最大斜深1200m，走向近EW，傾向S，傾角隨深度加深變化較大，近地表68°左右，至深部逐漸變緩(圖2)，與膠東地區(qū)的階梯式成礦特征相似[11-12]。鉆孔控制最深部位礦體產(chǎn)狀近水平，礦體賦存標(biāo)高+130m～-735m，埋深為480～860m，總體為北東高、南西低，呈向南西側(cè)伏的趨勢(shì)[13]；礦體單工程厚度一般在1.14～10.98m,平均為7.68m，整體呈透鏡狀，中間厚兩側(cè)薄，厚度較為穩(wěn)定；礦體Au品位(1.01～26.37)×10-6，高者可達(dá)457.40×10-6，平均6×10-6左右，有用組分分布不均勻，整體表現(xiàn)為淺部富集，深部礦化相對(duì)減弱。

1—構(gòu)造蝕變帶及編號(hào)；2—鉆孔位置；3—?dú)w來(lái)莊主礦體；4—似層狀碳酸鹽巖微裂隙浸染型礦體；5—寒武—奧陶紀(jì)地層；6—新太古代二長(zhǎng)花崗巖；7—侏羅紀(jì)二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖

礦體頂?shù)装鍘r性主要與斷層兩側(cè)圍巖有關(guān)，淺部為蝕變破碎的碳酸鹽巖和二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖、二長(zhǎng)斑巖，深部主要以二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖為主。成礦階段可劃分為矽卡巖期、熱液成礦期、表生期[14]。

(2)似層狀碳酸鹽巖微裂隙浸染型。該類型礦體主要與化學(xué)性質(zhì)活潑的碳酸鹽巖關(guān)系密切，主要賦存層位為斷裂構(gòu)造下盤的張夏組、朱砂洞組，其中以張夏組最為普遍，礦體賦存于寒武紀(jì)張夏組厚層狀碎裂狀褐鐵礦化鮞?；?guī)r中。礦體多由單個(gè)見礦鉆孔控制，總體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，形態(tài)變化中等；礦體產(chǎn)狀與地層總體產(chǎn)狀一致，走向?yàn)镾E向，傾向NE，傾角一般為10°～28°；結(jié)合礦山開采實(shí)際了解，該類型礦體沿走向一般延伸為50～100m,控制最大斜深80m；礦體局部被脈巖穿插，礦化不連續(xù)；礦體賦礦標(biāo)高及埋深差異性較大，在張夏組賦存標(biāo)高及埋深分別為0～-198m，110～332m，在朱砂洞組賦存標(biāo)高及埋深分別為-498m～-917m，636～1050m；礦體厚度在1.00～8.05m之間，Au品位一般在(3.59～28.88)×10-6，高者達(dá)幾百×10-6。

礦體頂?shù)装鍘r性與礦體差異性不大，多呈漸變過(guò)渡關(guān)系，靠肉眼較難區(qū)分圍巖與礦石界線，礦體多見硅化、弱螢石化、方解石化等，有些需借助鏡下觀察進(jìn)行區(qū)分。

3.2 卓家莊金礦床

卓家莊金礦床位于銅石金礦田西北部，是國(guó)內(nèi)少有的小而富的碲金礦床[15-16]，礦床規(guī)模達(dá)中型，金品位較高，最高可達(dá)3000×10-6。

卓家莊金礦受控于NW向卓家莊斷層和近EW向二長(zhǎng)斑巖脈2組斷裂，整體呈巖筒狀。NW向卓家莊斷層總體走向120°，傾向SW，傾角較陡，一般在70°～75°；周圍存在多條近EW向次級(jí)斷裂，總體傾向S，傾角50°～70°，多被二長(zhǎng)斑巖脈充填。目前該區(qū)發(fā)現(xiàn)有4個(gè)等間距分布的礦化隱爆角礫巖筒，其中Ⅰ號(hào)角礫巖筒礦化蝕變最強(qiáng)、品位最高(圖3)，其資源量占全區(qū)金儲(chǔ)量的99%以上[8]。

1—燕山早期二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖；2—燕山早期二長(zhǎng)斑巖；3—隱爆角礫巖型礦體；4—礦化隱爆角礫巖；5—角礫巖筒編號(hào)

Ⅰ號(hào)角礫巖筒呈向SE側(cè)伏的筒狀，平面上表現(xiàn)為大透鏡狀，長(zhǎng)度10～20m，寬度6～10m，剖面上呈現(xiàn)不規(guī)則的糖葫蘆狀。礦體受2組斷裂交會(huì)形成的隱爆角礫巖巖筒控制,走向120°,傾向SW,傾角較陡，為75°～80°，平面出露寬度較小，但延深較大。礦山開采證實(shí)開采深度170m以上礦體仍未尖滅，因深部水大暫未開采，目前最深揭露地層為朱砂洞組。

礦石中主成礦元素為Au,平均品位128.07×10-6；伴生有用組分為Ag和Te,其中Ag含量在(0.54～9040)×10-6,平均695.33×10-6；Te含量在0.06%～3.29%,平均品位1.18%，均達(dá)到綜合利用要求[16-17]。

與金礦化關(guān)系密切的主要有硅化、螢石化、黃鐵礦化、碲化物礦化，其次為絹云母化、滑石化、碳酸鹽化[18]。礦床成礦階段可劃分為4部分：石英-黃鐵礦階段、石英-多金屬硫化物-金-碲化物階段、石英-冰長(zhǎng)石-絹云母階段、碳酸鹽階段[19]。

3.3 磨坊溝金礦床

磨坊溝金礦床位于銅石金礦田西南部。礦床規(guī)模為小型，礦化類型為似層狀碳酸鹽巖微裂隙浸染型，因其礦化類型特殊并定義為“磨坊溝式”[20]。

礦體呈似層狀賦存于寒武紀(jì)朱砂洞組下部丁家莊段層位中，含礦巖石為厚—巨厚層灰質(zhì)白云巖及白云質(zhì)灰?guī)r，礦化分布嚴(yán)格受層位控制，頂板一般為薄層泥云巖或中層含燧石結(jié)核(條帶)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，底板為中厚層青灰色灰?guī)r(圖4)[21]。目前勘查工程控制礦體長(zhǎng)340m，寬280m，厚度在0.60～4.80m之間，平均2.82m，Au品位在(1.09～25.21)×10-6之間，平均品位為11.57×10-6。

1—朱砂洞組丁家莊段;2—朱砂洞組上灰?guī)r段;3—饅頭組石店段;4—中生代二長(zhǎng)斑巖;5—新太古代二長(zhǎng)花崗巖;6—灰?guī)r;7—含隧石站核灰?guī)r;8—白云巖;9—泥質(zhì)白云巖；10—薄板狀泥質(zhì)灰?guī)r;11—二長(zhǎng)斑巖;12—二長(zhǎng)花崗巖;13—金礦體

磨坊溝金礦含礦層中金品位變化較大，金礦化品位的強(qiáng)弱與含礦巖石的破碎程度、裂隙的發(fā)育程度及蝕變強(qiáng)弱程度呈正相關(guān)[22]。

3.4 其他金礦床(點(diǎn))

(1)蝕變斑巖脈型——張里東嶺、銀洞溝金礦點(diǎn)。張里東嶺、銀洞溝金礦點(diǎn)為蝕變斑巖脈型金礦化的代表，位于銅石雜巖體的邊部。金礦體賦存在斑巖脈內(nèi)及其與圍巖接觸帶附近，其形態(tài)、產(chǎn)狀受巖體控制。以往勘查工程控制礦體長(zhǎng)度約400m，控制最大斜深40～80m，礦體厚度在2.00m左右，金品位(1.03～6.23)×10-6，礦體整體呈楔形，向深部逐漸漸變?yōu)榈V化體。

巖石裂隙發(fā)育，局部為碎裂狀或角礫狀，顯示出該脈巖形成后，有多次的構(gòu)造及熱液活動(dòng)的特征。硅化、褐鐵礦化、螢石化等蝕變較普遍，蝕變礦物多呈薄膜狀分布在裂隙面上，有不同程度的金礦化現(xiàn)象，金礦化程度與原巖蝕變的強(qiáng)弱有關(guān)。兩側(cè)的二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖、隱爆角礫巖僅見弱礦化。

(2)層間角礫巖型——王家村金礦點(diǎn)。層間角礫巖型金礦體發(fā)育在銅石雜巖體南邊部、王家村—?jiǎng)⒓仪f北嶺一帶。層間角礫巖帶賦存于蓋層與基底不整合面之上，由于順層上侵的二長(zhǎng)斑巖造成圍巖層間破碎，與其形成層間角礫巖，加之后期巖漿熱液活動(dòng)疊加，形成金礦化體。該層位產(chǎn)出穩(wěn)定，分布面積廣，產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀基本一致，含礦巖石為復(fù)成分角礫巖，角礫成分以二長(zhǎng)斑巖、白云巖、灰?guī)r為主，巖漿質(zhì)膠結(jié)。根據(jù)已知鉆孔數(shù)據(jù)得知，礦(化)體厚度一般為9.02～21.80m，平均13.64m，厚度穩(wěn)定，金品位普遍集中在(0.3～1.05)×10-6，具螢石化、硅化、褐鐵礦化等蝕變，金礦化明顯。

(3)矽卡巖型——十字莊、西皋金礦點(diǎn)。十字莊、西皋礦化體為該類型礦化的代表，位于銅石雜巖體的北邊部。礦體賦存于二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖、二長(zhǎng)斑巖與寒武紀(jì)朱砂洞組灰?guī)r接觸生成的含磁鐵礦矽卡巖帶上，伴有金礦化疊加。灰?guī)r呈大小不等的捕虜體保存在二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖中，多被矽卡巖化或重結(jié)晶，受多次構(gòu)造活動(dòng)的影響，后期的礦液再次活動(dòng)疊加發(fā)生金礦化。礦化蝕變主要為硅化、螢石化及黃鐵礦化。在透輝石矽卡巖中見有金礦化，品位一般為1.5×10-6，礦化不均勻。

4 礦床成礦機(jī)制

4.1 成礦時(shí)代

前人對(duì)銅石雜巖體用不同研究方法開展了大量的年代學(xué)研究工作。林景仟等[23]采用角閃石40Ar-39Ar同位素測(cè)年，測(cè)得巖體中二長(zhǎng)-閃長(zhǎng)玢巖的坪年齡值為(189.8±0.2)Ma，二長(zhǎng)斑巖的坪年齡值為(188.4±1.6)Ma；胡華斌等[24]測(cè)得銅石巖體斑狀細(xì)粒閃長(zhǎng)巖的鋯石SHRIMP U-Pb年齡為(175.7±3.8)Ma；朱金通過(guò)含黃鐵礦礦石中的黃鐵礦的Rb-Sr同位素年代學(xué)研究，厘定金礦成礦年齡為(180.3±2.3)Ma[25]。于學(xué)峰團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)采集的銅石雜巖體二長(zhǎng)正長(zhǎng)斑巖進(jìn)行了SHRIMP U-Pb測(cè)年研究，年齡主要集中于(176.0±1.1)Ma和(2529.7～2531)Ma，研究認(rèn)為(176.0±1.1)Ma指示了銅石雜巖體的結(jié)晶年齡為中侏羅世，認(rèn)為魯西地區(qū)存在燕山早期構(gòu)造巖漿熱事件，與之有關(guān)的歸來(lái)莊金礦也在此時(shí)期形成。

4.2 成礦物質(zhì)來(lái)源

銅石金礦田內(nèi)金礦化類型多樣，成礦物質(zhì)復(fù)雜，現(xiàn)普遍認(rèn)為銅石金礦田內(nèi)各礦床在成因上均與中生代燕山早期銅石堿性次火山雜巖體密切相關(guān)，且前人對(duì)銅石金礦田的成礦物質(zhì)來(lái)源也開展過(guò)眾多分析研究。本文通過(guò)梳理匯總，從地質(zhì)、流體包裹體、硫同位素等多個(gè)方面對(duì)成礦物質(zhì)來(lái)源進(jìn)行了探討，認(rèn)為銅石雜巖體是金的直接來(lái)源，金元素來(lái)自深部巖漿。

(1)地質(zhì)方面。銅石金礦田內(nèi)目前發(fā)現(xiàn)的金礦床(點(diǎn))全部圍繞在銅石雜巖體內(nèi)部及邊緣，在礦體周圍均有不同規(guī)模的中生代巖漿巖侵入，其中歸來(lái)莊金礦床、卓家莊金礦床分別就位于巖體邊緣隱爆角礫巖帶和巖筒中，受斷裂構(gòu)造控制，礦體角礫成分主要為隱爆角礫巖、二長(zhǎng)斑巖等，這也側(cè)面反映了礦體與中生代巖漿在空間分布及生成時(shí)間上具有密切關(guān)聯(lián)，或者共用運(yùn)移通道，具有同源性。

(2)流體包裹體。前人針對(duì)歸來(lái)莊金礦中方解石、黃鐵礦中流體包裹體成分研究顯示，氣相成分含較高的N2，F(xiàn)，Cl[26-28]。礦床中礦化蝕變發(fā)育大量螢石化，這也反映了成礦流體含有大量的F離子，F(xiàn)離子與地層中Ca離子發(fā)生反應(yīng)形成螢石。上述事實(shí)說(shuō)明成礦流體很可能為地幔流體[29-30]。

(3)S同位素。銅石金礦田金礦類型均屬低硫型，但熱液成因的黃鐵礦等金屬硫化物仍是礦床及雜巖體中常見的金屬礦物[14]。查明硫的來(lái)源，對(duì)查清成礦流體來(lái)源、探討礦床成因有著重要的作用[31]。據(jù)林景仟1997年采集金礦體樣品進(jìn)行黃鐵礦S同位素測(cè)試研究數(shù)據(jù)顯示，硫同位素δ34S(CDT)介于(-0.71～2.99)×10-3之間，與地幔硫(1×10-3～2×10-3)接近，具有巖漿硫的特征，表明硫的來(lái)源可能與巖漿相同，來(lái)自地?；虻貧ど畈浚驍?shù)量極其有限[23,32]。

(4)Sr，O和Pb同位素比值。歸來(lái)莊金礦石鍶、氧和鉛同位素研究成果表明，其同位素比值均較低，接近于幔源數(shù)據(jù)(表2)[33]。將鉛同位素?cái)?shù)據(jù)投在鉛環(huán)境圖中，數(shù)據(jù)多集中在地幔鉛演化曲線和鄰近克拉通化地殼附近，顯示其具有深源的特性，成礦物質(zhì)主要來(lái)源于上地幔，并在侵入運(yùn)移過(guò)程中受到部分殼源物質(zhì)的混染。

表2 Sr，O和Pb同位素比值與幔源數(shù)據(jù)對(duì)比表

(5)H-O同位素。曹榮龍[30]對(duì)歸來(lái)莊金礦的氫、氧同位素測(cè)試結(jié)果顯示:δ(18O)為(12.62～19.54)×10-3，成礦溶液的δ(18O)為(2.45～7.74)×10-3；δ(D)為(-73.3～-51.6)×10-3，通過(guò)分析可得，成礦流體主要來(lái)自巖漿水，并混合了部分大氣水[5]。

(6)Te元素地球化學(xué)特征。銅石金礦田中歸來(lái)莊、卓家莊金礦床具有豐富的伴生碲元素，且通常與金元素及硫化物伴生，其平均濃度值高達(dá)1.18%[11]。碲元素是一種半金屬分散元素,在地殼中呈現(xiàn)分散狀態(tài)，在不同深度的地殼中其豐度值不同：根據(jù)前人資料[35]，地殼、下地殼的w(Te)豐度分別為0.001×10-9，0.1×10-9,表明地殼深部碲元素相對(duì)富集，并通過(guò)巖漿上侵活動(dòng)將其帶到淺層巖石圈參與成礦作用。因此，碲元素具有深源的特點(diǎn)，與其密切伴生的金元素可能與其同源。

4.3 成礦溫度

本次研究對(duì)歸來(lái)莊金礦床中流體包裹體進(jìn)行了顯微測(cè)溫，測(cè)試數(shù)據(jù)如表3。

表3 歸來(lái)莊金礦床流體包裹體測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)一覽表

從表3數(shù)據(jù)可知，全部包裹體的均一溫度范圍114～341℃，石英、方解石、螢石整體成礦溫度集中在130～250℃之間(圖5)，早期至晚期溫度逐漸降低，平均值為187℃，整體上石英均一溫度>螢石均一溫度>方解石均一溫度，這一結(jié)果與石英、螢石主要采自主成礦期的礦石，方解石來(lái)自成礦晚期的礦石相一致。表明銅石金礦田礦體成礦溫度較低，為低溫型礦床[23-24,28-29,33,36]。

圖5 歸來(lái)莊礦床流體包裹體均一溫度直方圖

4.4 礦化富集規(guī)律

(1)金的富集與構(gòu)造。區(qū)域性大斷裂多半為導(dǎo)巖導(dǎo)礦構(gòu)造，其本身不含礦，而成礦多在其次級(jí)構(gòu)造內(nèi)[25]。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的大量層間、層內(nèi)裂隙，為含礦流體的上侵提供了通道，同時(shí)部分?jǐn)嗔褬?gòu)造本身及斷裂兩兩交會(huì)部位均為金礦形成的良好空間；隱爆角礫巖及其頂?shù)装宓奶妓猁}巖，破碎強(qiáng)烈，裂隙發(fā)育，有利于金元素的富集。如：歸來(lái)莊金礦床賦存于F1斷裂蝕變帶中，碳酸鹽巖微裂隙浸染型金礦總體為巖石裂隙越發(fā)育，離裂隙越近，相應(yīng)的礦體厚度越大，金品位越高[10]。

(2)金的富集與巖漿巖。礦床的形成與偏堿性銅石雜巖體密切相關(guān)，各礦體均分布于銅石雜巖體周邊及其外圍，在金礦體的角礫巖帶內(nèi)或其頂?shù)装鍑鷰r附近均有巖漿呈巖床、巖脈、巖株等不同形態(tài)展布。巖漿活動(dòng)晚期，富含揮發(fā)分的殘余巖漿及熱水溶液為金元素的活化遷移提供了充足的熱源和熱液；潛火山作用形成的環(huán)狀、放射狀斷裂及隱爆角礫巖體，是含金熱液運(yùn)移和聚集成礦的有利空間[37]。

(3)金的富集與地層。區(qū)內(nèi)寒武系—奧陶系底部的灰?guī)r、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r等碳酸鹽巖化學(xué)性質(zhì)活潑，孔洞發(fā)育，有利于含礦熱液的遷移、滲透和交代，是金富集的有利圍巖，金品位普遍偏高；靠近斷層下盤的此類碳酸鹽巖常成為金礦賦存的有利場(chǎng)所，如磨坊溝式金礦體、賦存于歸來(lái)莊斷層下盤張夏組與朱砂洞組地層中的微裂隙浸染型礦體。

(4)金的富集與隱爆角礫巖。角礫巖型礦體的展布、形態(tài)及產(chǎn)狀嚴(yán)格受隱爆角礫巖體控制，一般角礫巖體本身就是礦體。角礫巖體的前緣、角礫巖體與頂?shù)装鍑鷰r的接觸部位有利于金的富集，常形成富礦體，金礦物主要賦存在角礫巖膠結(jié)物中，角礫的大小及膠結(jié)物的多少影響著金的富集。一般角礫小、膠結(jié)物含量多、巖石孔隙發(fā)育，則有利于含金熱液的運(yùn)移和交代成礦。

4.5 成礦機(jī)制

銅石金礦田金礦均與堿性巖有關(guān)，形成于燕山早期、伸展構(gòu)造體制下[38]。中侏羅世時(shí)期，受碰撞造山作用的影響，沂沭斷裂帶次級(jí)構(gòu)造——燕甘斷裂帶發(fā)生多期次構(gòu)造活動(dòng)，派生出該區(qū)一系列NE向、NW向、近EW向次級(jí)構(gòu)造，呈放射狀、發(fā)散狀分布，為區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)及熱液的運(yùn)移提供了通道，部分被后期脈巖充填。來(lái)自上地幔的含礦熱液沿著斷裂裂隙上升，在巖漿侵入與燕甘斷裂帶活動(dòng)影響下，巖漿熱液沿不同期次不同方向的斷裂帶上侵運(yùn)移，在合適的溫壓條件、水汽環(huán)境下，富含揮發(fā)分的含礦熱液沿地層、構(gòu)造薄弱地帶運(yùn)移，當(dāng)含礦熱液被前期巖漿屏蔽遮擋，在強(qiáng)大的氣壓條件下，極易在薄弱地帶發(fā)生強(qiáng)烈的潛火山隱爆作用，使圍巖震碎并混合含礦熱液沿構(gòu)造帶上侵灌入，在近地表形成復(fù)成分隱爆角礫巖(歸來(lái)莊、卓家莊金礦體)；在近地表發(fā)生隱爆作用的同時(shí)，部分含礦熱液沿構(gòu)造帶下盤微裂隙發(fā)育地段迅速遷移，與寒武紀(jì)頂部張夏組灰?guī)r發(fā)生反應(yīng)形成微裂隙浸染型金礦體(歸來(lái)莊礦床常見)；當(dāng)含礦熱液沿裂隙、微裂隙滲濾到化學(xué)性質(zhì)活潑的白云巖及白云質(zhì)灰?guī)r中時(shí)，發(fā)生交代富集沉淀形成金礦體(磨坊溝式金礦體)；當(dāng)含礦熱液運(yùn)移至先期形成的含鐵矽卡巖接觸帶上沉淀聚集成礦，則形成含鐵矽卡巖疊加型金礦(十字莊礦體)；富含揮發(fā)分的含礦汽液，上侵過(guò)程中隨著溫壓條件的變化，在近地表逐漸冷凝固結(jié)，遇到致密、化學(xué)性質(zhì)不活潑的二長(zhǎng)花崗巖等巖石時(shí)，含礦熱液無(wú)法與圍巖發(fā)生交代反應(yīng)而在巖脈內(nèi)聚集形成了斑巖脈型金礦體(張里東嶺、銀洞溝金礦體)。

由上可見，銅石金礦田各礦體為中生代含礦熱液在同一大地構(gòu)造環(huán)境、不同溫壓物理成礦條件下形成的，它們生成于不同深度、不同地質(zhì)構(gòu)造部位，賦存于不同的地質(zhì)體中，但在時(shí)空、空間、成因上均具有密切聯(lián)系，其相伴產(chǎn)出，是在銅石潛火山中低溫?zé)嵋撼傻V系統(tǒng)中生成的金礦類型組合(圖6)[9]。

1—朱砂洞組白云巖；2—朱砂洞組泥云巖；3—饅頭組頁(yè)巖；4—崮山組泥灰?guī)r；5—張夏組鮞?；?guī)r；6—馬家溝群灰?guī)r；7—二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖；8—二長(zhǎng)斑巖；9—角礫巖；10—二長(zhǎng)花崗巖；11—金礦體；12—構(gòu)造破碎帶；13—脈狀構(gòu)造—隱爆角礫巖型金礦體；14—筒狀構(gòu)造—隱爆角礫巖型金礦體；15—碳酸鹽巖微裂隙浸染型金礦體；16—蝕變斑巖脈型金礦體；17—層間角礫巖型金礦體；18—矽卡巖型金礦體

5 結(jié)論

(1)銅石金礦田的金礦勘查工作始于20世紀(jì)80年代，自歸來(lái)莊金礦床發(fā)現(xiàn)以來(lái)被地質(zhì)界所熟知，經(jīng)過(guò)多年勘查，礦田內(nèi)發(fā)現(xiàn)并評(píng)價(jià)了歸來(lái)莊、卓家莊、磨坊溝多個(gè)礦床(點(diǎn))，累計(jì)探求上表金金屬量達(dá)50t。

(2)通過(guò)從地質(zhì)、流體包裹體、S同位素、Sr，O和Pb同位素比值、H-O同位素、Te元素地球化學(xué)特征等多個(gè)方面對(duì)成礦物質(zhì)來(lái)源進(jìn)行探討，認(rèn)為成礦物質(zhì)來(lái)源于上地幔，并在侵入運(yùn)移過(guò)程中受到部分殼源物質(zhì)的混染，成礦過(guò)程中，有部分大氣水的參與。

(3)銅石金礦田內(nèi)金礦體的形成時(shí)間與銅石雜巖體的結(jié)晶年齡接近，集中于175.7～189.8Ma之間，其成礦溫度較低，低于341℃，為低溫型礦床。

(4)金礦體的礦化富集程度與構(gòu)造裂隙和微裂隙的發(fā)育、巖漿巖的分布與期次、碳酸鹽巖地層的活躍度關(guān)系較為密切。

(5)銅石金礦田金礦化類型多樣，形成環(huán)境及賦存狀態(tài)也不盡相同，綜合認(rèn)為屬于潛火山中低溫?zé)嵋盒徒鸬V床。