金 剛，吳 鳴，王 寧，吳新友，朱隨洲，李新年

(1.中國冶金地質(zhì)總局山東正元地質(zhì)勘查院，山東 濟南 250100；2.山東正元地質(zhì)資源勘查有限責(zé)任公司，山東 濟南 250100)

0 前 言

膠東半島位于環(huán)太平洋構(gòu)造帶，受區(qū)域構(gòu)造及火山期后熱液交代蝕變作用形成了全國著名的膠東金礦礦集區(qū)[1]。棲霞市郭落山金礦地處蓬萊—棲霞金礦成礦帶的南緣，區(qū)域上受燕山期構(gòu)造—巖漿熱液影響，成礦元素進一步活化富集[2-3]。該區(qū)域自20世紀(jì)50年代開展地質(zhì)、物探和化探工作以來，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了笏山、陡崖、百里店、流口金礦、草庵金礦十里莊和郭落山等大中小型含金石英脈型金礦床[4-6]和大量礦(化)點，為該地區(qū)開展地質(zhì)找礦工作，積累了豐富的基礎(chǔ)地質(zhì)資料。本文對郭落山金礦及外圍的區(qū)域地質(zhì)背景、礦區(qū)地質(zhì)條件和礦體特征進行了初步分析，探討了郭落山金礦成礦物質(zhì)來源、金遷移方式和礦床成因，總結(jié)區(qū)域成礦規(guī)律和找礦方向，為后期金礦勘探工作提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于華北板塊(Ⅰ)膠遼隆起區(qū)(Ⅱ)膠北隆起(Ⅲ)膠北斷隆(Ⅳ)棲霞—馬連莊凸起(Ⅴ)的北部，蓬萊—棲霞金礦成礦帶的南緣[7-8]。區(qū)域大面積被第四紀(jì)覆蓋，主要出露新古代膠東巖群、古元古代粉子山群、新元古代蓬萊群、中生代白堊紀(jì)萊陽群及新生代第四紀(jì)地層。斷裂構(gòu)造發(fā)育，以北東向和北西向斷裂構(gòu)造為主構(gòu)成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。

北東向斷裂主要有斑山口—小石嶺斷裂、十里莊—謝家溝斷裂等，屬蓬萊—棲霞金成礦帶中的次級斷裂構(gòu)造，主要為舒緩波狀壓扭性斷層，帶內(nèi)多為碎裂巖，角礫為次渾圓狀—渾圓狀，粒徑1～3 cm，局部糜棱巖化明顯，主要發(fā)育綠泥石化、綠簾石化、硅化、弱黃鐵礦化和絹云母化蝕變等，與金礦成礦關(guān)系密切，是區(qū)域內(nèi)金礦的主要控礦和容礦構(gòu)造[9]。區(qū)域巖漿巖發(fā)育，尤以花崗巖類分布最為廣泛，多呈巖基、巖株及巖脈產(chǎn)出。按形成時代，可將其劃分為新太古代阜平期、中元古代四堡期、中生代燕山早期，其中以新太古代為主，但以早燕山期二長花崗巖與金成礦關(guān)系密切。

2 礦區(qū)特征

2.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)位于蓬萊—棲霞金成礦帶南側(cè)，地層簡單，斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動強烈。主要出露地層為新太古代膠東巖群苗家?guī)r組(Ar3mj)灰白色黑云變粒巖和第四紀(jì)沂河組(Qhy)含礫混砂、含砂礫石層。郭落山金礦地質(zhì)礦產(chǎn)見圖1。

1 河床相沖積堆積；2 黑云變粒巖、斜長角閃巖；3 蝕變帶及編號；4 石英脈；5 二長花崗斑巖；6 破碎帶；7 斷裂；8 拐點及范圍

礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主，以北西向斷裂規(guī)模最大，北東向斷裂和近南北向斷裂規(guī)模較小。其中，北西向斷裂以林家莊—萬家溝斷裂破碎帶規(guī)模最大，該組斷裂既是導(dǎo)礦構(gòu)造又是容礦構(gòu)造，蝕變帶的規(guī)模及分布嚴(yán)格受斷裂控制[5]，帶內(nèi)局部發(fā)育擦痕、斷層泥、碎裂巖、碎粒巖和不連續(xù)的含金鐵礦化或褐鐵礦化石英脈。脈巖較為發(fā)育，主要為二長花崗斑巖、石英脈等，多沿北西向、北東東向小斷裂貫入。多期次的巖漿活動為金的活化遷移和富集提供了熱源動力。

2.2 蝕變帶特征

礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)構(gòu)造蝕變帶共有6條，編號分別為Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ號。蝕變巖帶嚴(yán)格受區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造控制。巖性主要為(黃鐵礦化、褐鐵礦化)石英脈、構(gòu)造角礫巖、絹英巖、碎裂巖等。礦化強烈地段，構(gòu)成金礦體。

Ⅰ1號蝕變帶：長約550 m，寬0.60～2.70 m，走向304(°)～316(°)，傾向南西，傾角80(°)～85(°)，蝕變類型為硅化、黃鐵礦化和褐鐵礦化等，蝕變帶深部金礦化較弱，金品位最高為0.20×10-6。

Ⅰ2號蝕變帶：長約830 m，寬0.60～2.50 m，呈近反“S”形展布，走向311(°)，傾向北東，傾角82(°)～83(°)。蝕變類型為硅化、黃鐵礦化和褐鐵礦化等，金最高品位23.8×10-6。蝕變帶深部金礦化較弱，金品位最高為1.02×10-6。

Ⅱ號蝕變帶：長約380 m，寬0.50～2.00 m，走向295(°)，傾向南西，傾角67(°)～70(°)，見有硅化、絹英巖化和黃鐵礦化等蝕變，金品位最高為2.58×10-6。

Ⅲ號蝕變帶：長約220 m，寬0.30～2.10 m，走向58(°)～61(°)，傾向南東，傾角58(°)，見硅化、黃鐵礦化和絹云母化等，金品位最高為1.99×10-6。

Ⅳ號蝕變帶：長約270 m，寬0.50～2.00 m，走向352(°)～13(°)，傾向東，傾角33(°)～47(°)，見有硅化、絹英巖化和黃鐵礦化等蝕變。地表塊金品位為0.78×10-6。

Ⅴ號蝕變帶：該構(gòu)造蝕變帶規(guī)模最大，斜貫礦區(qū)東北部，礦區(qū)內(nèi)出露長650 m，寬3～25 m，沿傾斜延伸763 m，深部控制最寬30 m。蝕變帶總體走向325(°)，傾向南西，傾角43(°)～55(°)，蝕變帶走向沿西北及深部均未封閉。巖性主要由褐鐵礦化淺粒巖、(含金黃鐵礦化)石英脈、黃銅黃鐵礦化斜長淺粒巖、構(gòu)造角礫巖和絹英巖等組成，蝕變有硅化、黃鐵礦化、絹云母化和綠泥石化等，淺井打塊取樣金品位最高為20.80×10-6，區(qū)內(nèi)主要礦體均賦存于該蝕變帶內(nèi)。

3 礦體特征

3.1 礦體特征

礦區(qū)內(nèi)金礦體嚴(yán)格受蝕變帶控制，其產(chǎn)狀與蝕變帶一致，多呈單脈狀、透鏡狀平行產(chǎn)出，共圈定9個金礦體。礦體特征一覽見表1。

表1 礦體特征一覽

其中，Ⅴ號構(gòu)造蝕變帶圈定6個金礦體，編號分別為Ⅴ-1、Ⅴ-2、Ⅴ-3、Ⅴ-4、Ⅴ-5、Ⅴ-6號；Ⅲ號構(gòu)造蝕變帶圈定3個金礦體，編號分別為Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅲ-3。

Ⅴ-1號礦體賦存于Ⅴ號蝕變帶中，受林家莊—萬家溝斷裂控制，走向314(°)～337(°)，傾角43(°)～54(°)。郭落山金礦Ⅴ號蝕變帶120勘探線剖面見圖2。

圖2 郭落山金礦Ⅴ號蝕變帶120勘探線剖面

礦體總長1 050 m，控制傾斜延深334～670 m，沿西北走向延伸至探礦權(quán)范圍外，礦體呈脈狀，最小厚度0.69 m，最大厚度2.53 m，平均厚度1.19 m，屬厚度變化穩(wěn)定礦體，沿走向和傾向具舒緩波狀、局部膨脹狹縮。礦體單樣金最低品位1.07×10-6，最高品位31.00×10-6，平均品位3.84×10-6，為有用組分分布均勻的礦體。礦體主要為含金黃鐵礦化硅化碎裂巖，其次為含金黃鐵礦化絹英巖，局部為黃鐵礦化斜長淺粒巖。礦體形態(tài)變化程度簡單，無分支復(fù)合，礦體無脈巖，估算(333)金礦石量871 448 t，金金屬量3 350 kg，占礦區(qū)總礦石量的98.8%，占礦區(qū)金金屬量的96.1%。

Ⅴ-6號礦體為淺部發(fā)現(xiàn)的盲礦體，賦存于Ⅴ號蝕變帶的上盤，呈脈狀產(chǎn)出，走向150(°)，傾角33(°)。礦體沿走向長20 m，延深151 m，巖性為含金褐鐵礦化黑云變粒巖、絹云母化硅化黑云變粒巖，沿走向及傾向均已封閉。礦體平均厚度0.95 m，平均品位4.48×10-6，估算(333)金礦石量7 198 t，金金屬量32 kg。Ⅲ-3號礦體賦存于Ⅲ號蝕變帶中，呈脈狀產(chǎn)出，走向59(°)，傾向南東，傾角58(°)。推測礦體走向長20 m，延深20 m，巖性為黃鐵礦化石英脈，沿西南走向及傾向均已封閉。礦體平均厚度0.82 m，平均品位27.2×10-6。

3.2 礦石質(zhì)量與結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石中金屬礦物主要為自然金和銀金礦，硫化物為黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦和磁黃鐵礦等，氧化物為褐鐵礦，非金屬礦物主要有石英、絹云母、斜長石、方解石和白云母等，其中黃鐵礦和黃銅礦為主要載金礦物，其次為石英、閃鋅礦和方鉛礦。主要金屬礦物特征及結(jié)構(gòu)構(gòu)造見圖3。

Py 黃鐵礦；Ng 自然金；Cp 黃銅礦；Ser 絹云母；Qz 石英；Pyr 磁黃鐵礦；Gn 方鉛礦；Sph 閃鋅礦；Lm 褐鐵礦

根據(jù)礦石礦物顆粒形態(tài)分類，礦石主要有他形填隙結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)、交代港灣結(jié)構(gòu)、乳滴狀結(jié)構(gòu)和自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)等，以他形填隙結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)和交代港灣結(jié)構(gòu)為主；根據(jù)礦石中金屬礦物集合體的形態(tài)、相對含量及相互關(guān)系，礦石主要有塊狀構(gòu)造，浸染狀構(gòu)造、團塊狀、網(wǎng)脈狀和角礫狀構(gòu)造等，其中以塊狀構(gòu)造和浸染狀構(gòu)造為主。

3.3 金的賦存狀態(tài)和礦石類型

礦體中金的載體礦物主要為黃銅礦和黃鐵礦，其次為閃鋅礦、方鉛礦、石英等。金主要以自然金形式賦存，他形粒狀，主要為細粒金，具體為粒間金和包裹金2種類型，粒徑一般0.01～0.02 mm，部分0.02～0.03 mm，少0.03～0.05 mm，極少0.05～0.10 mm，星散狀賦存于黃鐵礦裂隙、黃鐵礦晶隙、黃銅礦與石英晶隙中，其次黃鐵礦包裹。

區(qū)內(nèi)礦石可分為原生型金礦石和氧化型金礦石。前者依據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造和礦物共生組合分為黃鐵礦化硅化碎裂巖型金礦石、黃鐵礦化絹英巖型金礦石、黃鐵礦化斜長淺粒巖型金礦石和絹云母化硅化碎裂巖型金礦石4種自然類型。其中，工業(yè)礦石主要位于Ⅴ號蝕變帶內(nèi)，以含金黃鐵礦化硅化碎裂巖金礦石為主，含金黃鐵礦化絹英巖金礦石為輔，硫平均品位0.98%，為低硫化物型金礦石。后者主要分布于地表或近地表(地表以下40～50 m)，礦石呈蜂窩狀構(gòu)造，顏色受黃鐵礦淋浴影響(常為灰黃或紫黃色)，礦石類型為褐鐵礦化硅化碎裂巖型金礦石，礦石量5 萬t。

3.4 礦體圍巖和夾石

礦體均為碎裂巖，圍巖和礦石類型一致，夾石最厚為0.64 m，均小于剔除厚度。賦存于破碎蝕變帶中，主要由斜長淺粒巖質(zhì)碎裂巖、絹英巖、構(gòu)造角礫巖等組成，帶內(nèi)充填有石英脈和煌斑巖脈等。礦體圍巖主要為硅化碎裂巖、斜長淺粒巖、絹英巖化碎裂巖、絹英巖等，局部見煌斑巖。以Ⅴ-1號礦體為例，巖性為硅化絹云母化。

3.5 圍巖蝕變及礦化階段

礦區(qū)圍巖蝕變主要有硅化、黃鐵礦化、黃銅礦化、絹云母化和少量的褐鐵礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化、磁黃鐵礦化等。

硅化、黃鐵礦化和絹云母化與金礦化關(guān)系密切：①硅化在各斷裂蝕變帶中普遍發(fā)育，呈團塊狀、細脈狀或為構(gòu)造角礫或與黃鐵礦組成膠結(jié)物，構(gòu)成含金脈體；②黃鐵礦是本區(qū)較發(fā)育的金屬礦物，呈星散狀分布于石英脈中，呈細粒碎裂狀、團粒狀和斑雜狀分布，常伴有金礦化；③絹云母化一般發(fā)育于壓扭性的破碎帶中，與硅化同時進行，稱為絹英巖化，在金礦化的不同成礦階段中均較發(fā)育，與金礦化的關(guān)系較為密切。

礦化與蝕變作用關(guān)系密切，但主要取決于構(gòu)造活動，根據(jù)其蝕變特征，熱液期分4個礦化階段：石英—黃鐵礦階段、金—石英—黃鐵礦階段、金—石英—多金屬硫化物階段和石英—絹云母化階段。礦體賦存于構(gòu)造蝕變巖帶中，金屬硫化物呈浸染狀、細脈網(wǎng)脈狀、脈狀或細脈浸染狀產(chǎn)出，主要載金礦物為黃鐵礦和黃銅礦。金礦物的富集與蝕變強度呈正相關(guān)，蝕變越強，礦化越好。

4 成礦規(guī)律研究

4.1 成礦物質(zhì)來源

區(qū)域內(nèi)大量分布新太古代膠東巖群、古元古代粉子山群和新元古代蓬萊群的黑云斜長片麻巖、黑云變粒巖、斜長角閃巖和磁鐵石英巖等老變質(zhì)巖，新太古代阜平期變輝長巖、片麻狀中細粒英云閃長巖、片麻狀細粒奧長花崗巖和片麻狀細粒含黑云花崗閃長巖等與中元古代四堡期變輝石橄欖巖巖體，以及燕山期二長花崗斑巖、閃長玢巖、石英脈、輝長巖、花崗斑巖、煌斑巖中基性脈巖群。巖石均具有較高的金含量，其中磁鐵石英巖、角閃巖和閃長巖金元素含量>10×10-9。古老地層和巖體均有較高的金豐度值，形成了較高的金多金屬地球化學(xué)背景，為金礦的形成提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。前人利用S同位素顯示礦區(qū)硫元素以幔源硫為主，有部分殼源硫的加入；Pb同位素顯示鉛主要由地殼深部供給，同時有上地殼物質(zhì)的補充；利用元素組合關(guān)系和稀土元素分析顯示成礦流體早期以幔源流體或巖漿流體為主，并受到晚期流體運移和混合。金主要賦存于金屬硫化物中，其成礦物質(zhì)主要來源于上地幔和部分下地殼。

總之，區(qū)內(nèi)成礦物質(zhì)來源具多源性，主要來源于上地幔巖漿和古老的變質(zhì)火山巖系[7-10]。

4.2 控礦因素分析

1)構(gòu)造對礦化的控制作用

郯廬斷裂帶的大規(guī)模左旋平移活動及其在淺部地殼形成了大量NE-NNE脆性斷裂及其次級斷裂，控制了區(qū)域內(nèi)花崗質(zhì)巖體和金礦床的分布。臺前—陡崖斷裂(NE向)作為區(qū)域性深大斷裂，強烈動力和巖漿熱力變質(zhì)作用使得巖石破碎、變質(zhì)和蝕變，為深部和上地幔流體和熱液提供了上升通道，形成了大規(guī)模的金屬元素活動帶和轉(zhuǎn)移帶，為金多金屬的遷移提供了有利條件。此外，區(qū)內(nèi)北西向林家莊—萬家溝斷裂及部分北東向斷裂是重要的導(dǎo)礦構(gòu)造和容礦構(gòu)造，金元素被遷移后在北西向斷裂與派生的北東向斷裂內(nèi)沉淀富集，進而形成脈狀礦體。

總之，斷裂構(gòu)造在成礦過程中起到關(guān)鍵作用，不僅控制著礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模，而且控制著工業(yè)礦體的分布。

2)地層對礦化的控制作用

區(qū)內(nèi)礦體主要位于林家莊—萬家溝斷裂附近，其他地段均不成規(guī)模。斷裂帶經(jīng)過新太古代苗家?guī)r組黑云變粒巖和斜長角閃巖，V蝕變帶深部主要為斜長角閃巖，含有較高的金元素豐度，暗示斷裂經(jīng)過富金元素巖體才可能成礦。巖石對金礦形態(tài)、分布和金的來源產(chǎn)生重要影響。

總之，區(qū)內(nèi)金元素主要來源于上地幔巖漿和古老的變質(zhì)火山巖系，林家莊—萬家溝斷裂提供了成礦熱液的通道和沉淀場所，后期的構(gòu)造變形和變質(zhì)作用激活了成礦物質(zhì)的活化與遷移，使得金礦床賦存于硅化碎裂巖型蝕變帶中，在合適的有利空間沉淀富集成礦。

4.3 礦床成因

在充分剖析郭落山金礦床區(qū)域地質(zhì)背景和礦床地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，結(jié)合成礦物質(zhì)來源和控礦因素等方向，并與周邊金礦進行對比，得出本礦床為中低溫?zé)嵋毫严冻涮罱淮徒鸬V床，具體依據(jù)如下。

1)礦體受北東向臺前一陡崖斷裂及其次一級斷裂影響，Ⅴ號蝕變帶內(nèi)的金礦體嚴(yán)格受北西向林家莊—萬家溝斷裂控制，礦體多呈脈狀賦存于碎裂巖和絹英巖中，零星礦體位于其上盤，產(chǎn)狀與蝕變帶基本產(chǎn)狀一致，空間分布上大致平行產(chǎn)出。

2)礦體主要賦存于構(gòu)造蝕變巖帶中，主要礦體為硅化碎裂巖、絹英巖、斜長淺粒巖和絹云母化硅化碎裂巖，金屬硫化物呈浸染狀、細脈網(wǎng)脈狀、脈狀或細脈浸染狀產(chǎn)出，主要載金礦物為黃鐵礦和黃銅礦等，金礦物的富集與蝕變強度呈正相關(guān)。

3)礦石礦物成分較為復(fù)雜，自然金屬為自然金和銀，硫化物為黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦和磁黃鐵礦，氧化物為褐鐵礦，非金屬礦物主要有石英、絹云母、斜長石、方解石和白云母等。

4)圍巖蝕變以硅化、黃鐵礦化、黃銅礦化和絹云母化為主，次為褐鐵礦化、方鉛礦化和閃鋅礦化等。

5)郭落山金礦床與臨區(qū)內(nèi)馬家窯金礦床、山城金礦床和笏山金礦具有相似的地質(zhì)特征和地球化學(xué)特征，為典型的中低溫?zé)嵋好}狀金礦。

總之，金礦床形成具有多階段性和疊加性，斷裂構(gòu)造控制著礦床的形態(tài)。即太古代末期到早元古代初期，發(fā)生了一次強烈的褶皺造山運動(膠東運動)，伴隨構(gòu)造運動發(fā)生了區(qū)域變質(zhì)作用，形成了新老無序的遞進變質(zhì)帶，在區(qū)域變質(zhì)作用過程中，使原巖中的成礦組分匯集，構(gòu)成了膠東金元素的高背景異常區(qū)；中生代時期，由于太平洋板塊與歐亞大陸的俯沖，形成深大斷裂與上地幔溝通，地幔巖漿滲入形成了交代—重熔巖漿，在巖體形成過程中，礦源層中的金等成礦元素進一步活化、遷移，并在成巖作用的晚期形成富含揮發(fā)成分的含礦熱液，賦存于花崗巖之中。在基底構(gòu)造基礎(chǔ)上，斷裂早期的壓剪性活動和其后的繼承活動，使其局部產(chǎn)生了拉張擴容帶，使含礦溶液富集沉淀，形成金礦床。

4.4 找礦標(biāo)志

1)本區(qū)北部分布的中生代燕山早期玲瓏序列花崗巖體，控制區(qū)內(nèi)金礦分布，花崗巖體為區(qū)內(nèi)找礦的宏觀地質(zhì)標(biāo)志。

2)林家莊—萬家溝斷裂為主要礦體控礦構(gòu)造，淺部發(fā)育的較緩蝕變帶，形成了規(guī)模較小的金礦體，因此北西向斷裂構(gòu)造包括郭落山—雙馬石斷裂為金礦床提供運移通道和賦存空間位置，是本區(qū)找尋金礦體的重要標(biāo)志。

3)礦體多賦存于蝕變帶中，與硅化、黃鐵礦化和絹英巖化等關(guān)系密切，因此與金礦化和賦存的斷裂構(gòu)造，是本區(qū)找尋金礦的重要標(biāo)志。

4)發(fā)育于北西向蝕變帶中的硅化斜長淺粒巖、絹英巖、斜長淺粒巖質(zhì)碎裂巖等是該類型金礦的直接找礦標(biāo)志。

5 結(jié) 論

1)郭落山金礦位于蓬萊棲霞金礦成礦帶南側(cè)，林家莊—萬家溝斷裂構(gòu)造帶中，共圈定含礦蝕變帶6條和金礦體9個，發(fā)育硅化、黃鐵礦化、黃銅礦化、絹云母化等，為典型的中低溫?zé)嵋毫严冻涮罱淮徒鸬V床。

2)礦體形態(tài)較簡單，呈不規(guī)則脈狀和透鏡狀，礦體產(chǎn)狀與金礦化蝕變帶基本一致。礦體真厚度0.69～2.53 m，為厚度穩(wěn)定礦體，金品位1.07×10-6～31.00×10-6，平均品位3.84×10-6，為均勻礦體，共獲得(333)+(334)金金屬量3 350 kg。金主要以自然金形式賦存，主要為粒間金和包裹金，金礦化與硅化、黃鐵礦化和黃銅礦化具有密切的關(guān)系。

3)金主要來源于上地幔巖漿和古老的變質(zhì)火山巖系，林家莊—萬家溝斷裂不僅為成礦熱液提供了運移通道和沉淀場所，而且促使成礦物質(zhì)不斷活化、遷移。中生代花崗巖、構(gòu)造破碎帶、硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化和絹英巖化為重要的找礦標(biāo)志。