趙 賢
(山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 煙臺(tái) 264000)
膠東地區(qū)所富含礦產(chǎn)主要是金礦,并且儲(chǔ)量非常豐富,雖然歷經(jīng)千年的開采,但是其儲(chǔ)量依然十分驚人。為了便于金礦的勘探和開采,對(duì)膠東地區(qū)成礦模式的研究是非常必要的。通過對(duì)礦產(chǎn)周圍巖石蝕變的年齡進(jìn)行測(cè)量來確定礦床的成礦年代,進(jìn)而為后續(xù)的礦床研究打下基礎(chǔ)。這就需要膠東地區(qū)主要斷裂帶進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)研究。
(1)膠東地區(qū)地質(zhì)特征。膠東地區(qū)分布最為廣泛的是侵入巖,而巖漿巖的分布則呈現(xiàn)出近北東方以及近東西方的分布特點(diǎn)。在分布的巖漿巖中,以酸性巖漿巖和中酸性巖漿巖為主。在我們的研究區(qū)域內(nèi),中型以上的金礦大多分布在玲瓏花崗巖的內(nèi)部和巖體邊緣處,中小型的金礦則多存在于玲瓏花崗巖與郭家?guī)X型花崗巖的接觸區(qū)域。通過對(duì)眾多研究區(qū)域的金礦分布的研究可以得出巖漿熱液是成礦物質(zhì)進(jìn)行交換與輸送的重要媒介,成礦的巖漿熱液的流動(dòng)過程決定了礦床位置的分布和特征。
(2)膠東地區(qū)成礦模式。我們通過對(duì)膠東地區(qū)的鉛、硫同位素的研究,可以初步推斷金礦成礦時(shí)的流體是由巖漿熱液與降水為主要構(gòu)成元素,金礦的礦藏深度較淺,成礦時(shí)的溫度較低,屬于中低溫巖漿期后熱液脈狀的礦藏。
(1)膠東地區(qū)斷裂蝕變巖帶的分布特征。膠東地區(qū)的主要有七條斷裂蝕變帶,這幾條斷裂蝕變帶大多是在北東方向的構(gòu)造斷裂帶的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)育的,分別是焦家斷裂蝕變帶、三山島斷裂蝕變帶、北截?cái)嗔盐g變帶、棲霞斷裂蝕變帶、招平斷裂蝕變帶、米山斷裂蝕變帶以及金牛山斷裂蝕變帶。在這些斷裂蝕變帶上分布著膠東地區(qū)的大部分金礦礦床。
(2)斷裂蝕變巖的分帶特征。經(jīng)過勘探研究,膠東地區(qū)的斷裂蝕變巖主要有以下兩點(diǎn)分帶特征。一是在巖漿熱液的蝕變過程中,其中心為控巖控礦斷裂,地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)的強(qiáng)度與蝕變強(qiáng)度從中心向兩側(cè)的圍巖呈現(xiàn)逐漸降低的情況。含有金礦的礦帶主要集中在位于控礦斷裂下盤位置的花崗巖巖體中。二是膠東地區(qū)的金礦礦床主要是石英脈型與蝕變巖型的礦床。其中蝕變巖型的金礦礦床中分布著黃鐵絹英質(zhì)蝕變巖帶與強(qiáng)鉀長(zhǎng)石化蝕變巖帶,可以從這兩種蝕變巖帶中取得進(jìn)行蝕變年齡研究的鉀長(zhǎng)石顆粒,而且通過這兩種蝕變巖帶還可以研究巖漿熱液發(fā)生蝕變的先后順序,對(duì)研究膠東地區(qū)斷裂帶蝕變年齡同樣具有很大的作用。
對(duì)膠東地區(qū)金礦成礦斷裂帶蝕變年齡進(jìn)行研究離不開一些必需的巖石樣本,因此,選取合適的巖石樣本是研究能否取得成效的關(guān)鍵。由于蝕變巖礦物眾多,所以,選擇樣本時(shí)必須要明確所需巖石樣本的一些基本特征,才能進(jìn)行取樣工作。
(1)樣本的巖石學(xué)特征。首先,研究需要的強(qiáng)鉀長(zhǎng)石化蝕變巖大部分存在于破碎蝕變帶的下盤地帶,通過肉眼觀察,巖石本身呈肉紅色的特征。通過顯微鏡,我們可以發(fā)現(xiàn)巖石中的一大突出特點(diǎn)就是鉀長(zhǎng)石與斜長(zhǎng)石呈交代狀,并具有明顯的交代結(jié)構(gòu)。其次,黃鐵絹英質(zhì)蝕變巖大部分分布在斷裂面的主體結(jié)構(gòu)附近,巖石在肉眼觀察下是淺綠色的,且具有明顯的碎裂結(jié)構(gòu),在顯微鏡下可以觀察到微鱗片狀的花崗巖變晶結(jié)構(gòu)等。
(2)樣本的礦物學(xué)特征。強(qiáng)鉀長(zhǎng)石化蝕變巖中的鉀長(zhǎng)石不僅交代斜長(zhǎng)石,還有黑云母及石英,并具有鋯石、磁鐵礦等多種伴生礦物。其中,鉀長(zhǎng)石常常會(huì)出現(xiàn)脆性裂開、破碎情況,還會(huì)發(fā)生變形位移。而黃鐵絹英質(zhì)蝕變巖則存在著不定向排列的長(zhǎng)石碎斑發(fā)生強(qiáng)烈破碎的情況,偶爾還有少許的石英碎斑同樣也會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈破碎。同時(shí)一些長(zhǎng)石碎斑還會(huì)出現(xiàn)位移。
同為素年代研究是目前測(cè)定物質(zhì)年齡的重要手段之一,也是地質(zhì)勘探中常用的一種科學(xué)方法,下面我們將詳細(xì)介紹并分析膠東地區(qū)斷裂帶蝕變巖的同位素年代研究。
(1)同位素測(cè)試結(jié)果的分析。我們對(duì)從膠東地區(qū)主要金礦礦區(qū)選取的黃鐵絹英質(zhì)蝕變巖與強(qiáng)鉀長(zhǎng)石化蝕變巖的礦物顆粒進(jìn)行了同位素年代測(cè)試,進(jìn)行測(cè)試的樣本有多組,以保證同位素測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過對(duì)測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄,我們發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)石的蝕變年齡大約在55Ma到152Ma之間,而巖漿熱液的蝕變作用時(shí)間大約在60Ma到150Ma之間。由此,我們可以推斷出膠東地區(qū)巖漿熱液發(fā)生蝕變并進(jìn)行礦化的時(shí)間大約是從侏羅紀(jì)晚期開始的,并一直持續(xù)到白堊紀(jì)的早期。我們根據(jù)膠東地區(qū)斷裂帶蝕變巖的同位素年齡分布圖進(jìn)行分析后,發(fā)現(xiàn)斜長(zhǎng)石的年齡分布范圍要比鉀長(zhǎng)石的年齡分布范圍寬。這充分說明了巖漿熱液發(fā)生蝕變時(shí),斜長(zhǎng)石的形成過程要更加的長(zhǎng)久,同時(shí)也證明了斜長(zhǎng)石的年齡要不鉀長(zhǎng)石的年齡大,斜長(zhǎng)石先于鉀長(zhǎng)石生成。在進(jìn)一步的結(jié)果分析中,我們發(fā)現(xiàn)膠東東西部礦床的熱液蝕變作用要比東部礦床的時(shí)間早。并且膠東地區(qū)礦床的熱液蝕變過程持續(xù)了很長(zhǎng)的一段時(shí)間,在多個(gè)時(shí)期,發(fā)生了多次的礦化作用,從而導(dǎo)致多個(gè)時(shí)期的蝕變作用發(fā)生了疊加,進(jìn)而影響到了樣本的年齡測(cè)試結(jié)果。
(2)巖漿熱液蝕變年齡的分析。我們推斷出膠東地區(qū)在侏羅紀(jì)的早期發(fā)生了大量的火山巖漿噴發(fā),并且在膠東西北地區(qū)地層的斷裂活動(dòng)非常頻繁,從而加劇了膠東北東方向的構(gòu)造活動(dòng),這也使得含有金元素的巖漿大量流入了地質(zhì)活動(dòng)形成的斷裂縫隙中,逐步形成金礦礦床,直到白堊紀(jì)早期,成礦活動(dòng)才逐步減弱。
我們對(duì)膠東斷裂帶的蝕變年齡進(jìn)行研究,可以得知膠東地區(qū)金礦成礦的時(shí)間由于巖漿熱液的侵入時(shí)間的不同而有所差異。雖然熱液蝕變的年齡受到了多起多次蝕變作用的影響,但是我們已然可以大致確定各個(gè)礦區(qū)的成礦時(shí)期,并且可以進(jìn)一步推斷出礦床的成礦規(guī)律。根據(jù)我們測(cè)試的大量結(jié)果,并結(jié)合前代人的研究成果,已經(jīng)可以證明,位于膠東地區(qū)的金礦礦床在成礦時(shí),受到了來自地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與成礦巖漿熱液的共同作用。
膠東地區(qū)的金礦是我國(guó)黃金的重要來源,通過對(duì)該地區(qū)斷裂帶蝕變年齡的研究而推斷出該地區(qū)金礦成礦的規(guī)律對(duì)于膠東地區(qū)的礦產(chǎn)勘探工作提供了很大的幫助,方便了地質(zhì)工作人員對(duì)膠東地區(qū)金礦的進(jìn)一步研究與開發(fā),使膠東金礦得以繼續(xù)為國(guó)家建設(shè)做出貢獻(xiàn)。