膠東大尹格莊金礦區(qū)構(gòu)造演化與控礦作用

楊斌　周鑫　段磊　王慧　史啟發(fā)

摘要：大尹格莊金礦區(qū)位于招平斷裂中段中生代玲瓏花崗巖與膠東群變質(zhì)巖接觸帶，礦體賦存于主裂面下盤黃鐵絹英巖化碎裂巖和黃鐵絹英巖化花崗巖中。糜棱巖在大尹格莊、夏甸、欒家河等金礦區(qū)均有發(fā)育，見(jiàn)于招平斷裂主裂面上、下盤。糜棱巖中不均勻分布的黏土化、絹英巖化和碳酸鹽化蝕變，蝕變巖石中保留的變余眼球狀構(gòu)造和條帶狀構(gòu)造表明：糜棱巖是成礦前擠壓或剪切應(yīng)力作用的產(chǎn)物，招平斷裂緩傾斜部位形成構(gòu)造擴(kuò)容空間，這也是大尹格莊、夏甸等金礦區(qū)礦化深度大的原因之一。大尹格莊金礦區(qū)成礦期張性斷裂活動(dòng)具體表現(xiàn)為偉晶巖脈、閃長(zhǎng)玢巖脈和煌斑巖脈沿張性斷裂侵位，沿礦體中的張性裂隙發(fā)育金-多金屬硫化物-白云石-石英裂隙脈，成礦后期張性裂隙中發(fā)育方解石。成礦期張性斷裂系統(tǒng)是導(dǎo)礦構(gòu)造的重要組成部分，招平斷裂與張性裂隙系統(tǒng)交匯部為有利的構(gòu)造擴(kuò)容和成礦部位。出現(xiàn)在礦體上盤圍巖中的偉晶巖脈、閃長(zhǎng)玢巖脈和煌斑巖脈，成礦熱液活動(dòng)在礦體上盤張性斷裂系統(tǒng)中形成的青磐巖化、絹英巖化和黃鐵礦化圍巖蝕變，構(gòu)造地球化學(xué)、伽瑪能譜等物、化探異常，構(gòu)成了豐富的多元信息找礦標(biāo)志。

關(guān)鍵詞：構(gòu)造演化;控礦作用;找礦標(biāo)志;招平斷裂;大尹格莊金礦區(qū)

中圖分類號(hào)：TD11? P618.51 文章編號(hào)：1001-1277（2020）09-0035-06

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10.11792/hj20200906

引 言

不同學(xué)者對(duì)膠東地區(qū)金礦床的控礦構(gòu)造性質(zhì)、演化的認(rèn)識(shí)有所分歧。胡受奚等[1]提出，歐亞板塊與古太平洋板塊之間，以及華北板塊與華南板塊之間的劇烈碰撞、擠壓和俯沖作用為華北地區(qū)金礦的形成提供了有利構(gòu)造環(huán)境。趙倫山等[2]認(rèn)為，郯廬大斷裂的次級(jí)斷裂為膠東金礦的控礦構(gòu)造和導(dǎo)礦構(gòu)造，燕山晚期由區(qū)域右行走滑斷裂活動(dòng)衍生的淺部張剪裂隙為容礦構(gòu)造。L.G.Wang等[3]提出，區(qū)域內(nèi)北北東向—北東向控礦斷裂最初是由古太平洋板塊向北西斜向俯沖而形成的韌性逆斷裂，隨后在早白堊世燕山陸內(nèi)張性變形過(guò)程中發(fā)生了脆性活化并伴隨了金礦的形成。宋明春等[4-5]依據(jù)膠西北三山島、焦家、招平3條控礦斷裂上陡下緩的產(chǎn)狀變化趨勢(shì)，認(rèn)為該3條大型斷裂構(gòu)成1條大型伸展構(gòu)造帶，靠近該伸展構(gòu)造帶主裂面下盤巖石受到強(qiáng)烈的伸展剪切應(yīng)力，而后在伸展剪切應(yīng)力的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了具共軛剪節(jié)理性質(zhì)的網(wǎng)狀裂隙帶，遠(yuǎn)離主斷面，由于巖體上拱造成的引張作用產(chǎn)生陡傾的裂隙帶和巖體邊緣張裂隙。林文蔚等[6]提出，招平斷裂及其毗鄰地區(qū)經(jīng)歷了構(gòu)造作用性質(zhì)不同的2大變形期：其一為前粉子山變形期，南北向擠壓作用形成近東西向褶皺群及相伴隨的近東西向壓性結(jié)構(gòu)面和北東向、北西向2組扭裂面，此時(shí)招平斷裂主要表現(xiàn)為右旋逆沖性質(zhì);其二是海西期—燕山期以斷塊運(yùn)動(dòng)為主的構(gòu)造期，巖石以脆性變形為主，招平斷裂主要表現(xiàn)左旋逆斷裂性質(zhì)，并在南北向扭應(yīng)力持續(xù)作用下發(fā)生遞進(jìn)變形。

本文系統(tǒng)分析了大尹格莊金礦區(qū)成礦前擠壓或剪切應(yīng)力作用和成礦期張性斷裂活動(dòng)的宏觀特征，提出了構(gòu)造控礦作用和有關(guān)的多元信息找礦標(biāo)志，為礦區(qū)進(jìn)一步找礦提供依據(jù)。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

大尹格莊金礦床位于招平斷裂中段中生代玲瓏花崗巖與膠東群變質(zhì)巖接觸帶，是膠東地區(qū)特大型金礦床之一，累計(jì)探明金金屬量近200 t。膠東群變質(zhì)巖分布于礦區(qū)東部招平斷裂上盤，主要巖性為黑云斜長(zhǎng)片麻巖，其次為斜長(zhǎng)角閃巖。礦區(qū)內(nèi)主要斷裂為招平斷裂、大尹格莊斷裂、南周家斷裂、南溝斷裂等。其中，招平斷裂在礦區(qū)內(nèi)總體走向20°，傾向南東，傾角21°～58°，寬40～80 m，由糜棱巖、碎裂巖及斷層泥等組成，斷層泥是招平斷裂主裂面的標(biāo)志。大尹格莊斷裂走向280°，傾向北東，傾角43°～60°，其橫穿并錯(cuò)斷招平斷裂，北盤西移，水平斷距250～300 m，Ⅰ號(hào)和Ⅱ號(hào)礦體分布于該斷裂南北兩側(cè)。礦區(qū)內(nèi)偉晶巖、閃長(zhǎng)玢巖、煌斑巖等各類脈巖發(fā)育（見(jiàn)圖1）。

礦體主要賦存于招平斷裂主裂面下盤黃鐵絹英巖化碎裂巖和黃鐵絹英巖化花崗巖中，容礦構(gòu)造為招平斷裂，其嚴(yán)格制約礦體形態(tài)、產(chǎn)狀和分布。金多呈獨(dú)立礦物賦存于礦石中，主要金礦物為銀金礦，次為自然金。金礦物與石英、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦及閃鋅礦關(guān)系密切，以晶隙金為主，裂隙金次之。根據(jù)礦物共生組合、礦石結(jié)構(gòu)、礦石構(gòu)造及各期次熱液脈體的穿插關(guān)系，可劃分出4個(gè)主要熱液成礦階段，即黃鐵礦-石英階段、金-黃鐵礦-石英階段、金-多金屬硫化物-白云石-石英階段、方解石階段。

2 糜棱巖及其構(gòu)造演化信息

黏土化斷層泥是招平斷裂主裂面的關(guān)鍵性標(biāo)志，其在大尹格莊金礦區(qū)和南部的夏甸金礦區(qū)，以及招平斷裂北段的欒家河金礦區(qū)均有發(fā)育，在這些礦區(qū)內(nèi)招平斷裂主裂面上、下盤發(fā)育糜棱巖，且糜棱巖平行主裂面展布，厚度1～5 m。

大尹格莊金礦區(qū)糜棱巖多呈淺灰色，發(fā)育眼球狀構(gòu)造（見(jiàn)圖2-a），局部發(fā)育條帶狀構(gòu)造（見(jiàn)圖2-b），黏土化、絹英巖化和碳酸鹽化蝕變發(fā)育，但蝕變類型及在糜棱巖中的分布是不均勻的，在絹英巖化和碳酸鹽化蝕變地段仍保留有變余眼球狀構(gòu)造和條帶狀構(gòu)造。夏甸金礦區(qū)糜棱巖多呈灰黑色，發(fā)育眼球狀構(gòu)造（見(jiàn)圖2-c）和黏土化蝕變。欒家河金礦區(qū)糜棱巖呈淺灰色，發(fā)育眼球狀構(gòu)造（見(jiàn)圖2-d）和黏土化、絹英巖化蝕變。在這些礦區(qū)內(nèi)，金礦體均分布在糜棱巖帶下盤黃鐵絹英巖化蝕變帶中，糜棱巖本身金礦化普遍較弱。

糜棱巖的發(fā)育揭示了招平斷裂曾經(jīng)受過(guò)強(qiáng)烈的擠壓或剪切應(yīng)力作用，與招平斷裂延伸長(zhǎng)、延深大的特征是相符合的。不均勻分布的黏土化、絹英巖化和碳酸鹽化蝕變段，以及絹英巖化和碳酸鹽化蝕變段仍保留的變余眼球狀構(gòu)造和條帶狀構(gòu)造表明，糜棱巖是成礦前構(gòu)造活動(dòng)的產(chǎn)物。

招平斷裂在大尹格莊金礦區(qū)內(nèi)具有明顯的上陡下緩特征，擠壓形成的斷裂有利于在其緩傾斜部位形成構(gòu)造擴(kuò)容空間，有利于熱液活動(dòng)與成礦，這正是大尹格莊、夏甸等金礦區(qū)礦化深度大的原因之一。

從大地構(gòu)造演化背景分析，招平斷裂中糜棱巖的形成與成礦前歐亞板塊與古太平洋板塊之間，以及華北板塊與華南板塊之間的劇烈碰撞、擠壓和俯沖作用有關(guān)，并造就了招平斷裂的初始格架。

3 成礦期張性斷裂活動(dòng)的典型地質(zhì)現(xiàn)象

大尹格莊金礦區(qū)成礦期張性斷裂活動(dòng)貫穿了從成礦期和近成礦期脈巖侵位到金-多金屬硫化物-白云石-石英階段，再到成礦后期方解石大量結(jié)晶的整個(gè)成礦過(guò)程，典型地質(zhì)現(xiàn)象可歸納為3個(gè)方面：偉晶巖脈、閃長(zhǎng)玢巖脈和煌斑巖脈沿張性斷裂侵位，沿礦體中的張性裂隙發(fā)育金-多金屬硫化物-白云石-石英裂隙脈，成礦后期張性裂隙中發(fā)育方解石。

3.1 成礦期和近成礦期脈巖沿張性斷裂侵位

大尹格莊金礦區(qū)脈巖發(fā)育，巖性可分為偉晶巖、閃長(zhǎng)玢巖、煌斑巖等，在礦體下盤玲瓏花崗巖和礦體上盤膠東群變質(zhì)巖中均有分布。

產(chǎn)于玲瓏花崗巖中的偉晶巖脈往往沿多組不同方向裂隙發(fā)育（見(jiàn)圖3-a），厚度較大的偉晶巖脈（厚度1～2 m）往往邊部形態(tài)不規(guī)則，且厚度變化大，沿張性裂隙充填特征明顯。出現(xiàn)在礦體附近的偉晶巖脈普遍發(fā)育鉀化蝕變（見(jiàn)圖3-b），顏色較未蝕變的偉晶巖脈更紅。因此，判斷偉晶巖脈的形成早于成礦期，但其形成時(shí)間相對(duì)玲瓏花崗巖更接近于成礦期。

煌斑巖脈常沿不規(guī)則狀和“之”字形裂隙發(fā)育，邊部形態(tài)不規(guī)整，厚度變化大，具典型張性裂隙充填特征。成礦期形成的煌斑巖脈見(jiàn)有褪色化蝕變，沿巖脈邊部及裂隙展布（見(jiàn)圖3-c），形成清晰的褪色化帶，與未蝕變的暗灰黑色煌斑巖形成鮮明對(duì)照。

在礦體附近出現(xiàn)的閃長(zhǎng)玢巖脈中普遍發(fā)育絹英巖化和褪色化蝕變，顏色呈淺灰綠色，在其旁側(cè)裂隙中發(fā)育黃鐵絹英巖化蝕變，并見(jiàn)有黃鐵礦-石英細(xì)脈（見(jiàn)圖3-d），因此可判斷該巖脈為成礦期脈巖，從其邊部不規(guī)整形態(tài)和厚度不穩(wěn)定特征可判斷其侵位空間為張性斷裂。

3.2 成礦期張性裂隙脈

大尹格莊金礦區(qū)富礦體中多發(fā)育金-多金屬硫化物-白云石-石英裂隙脈，且鐵閃鋅礦、黃銅礦等多金屬硫化物礦物中常見(jiàn)金礦物聚集，代表了金成礦的高峰期。

在大尹格莊金礦區(qū)，金-多金屬硫化物-白云石-石英裂隙脈沿黃鐵絹英巖中張性裂隙發(fā)育具有普遍性。這些張性裂隙具體表現(xiàn)為產(chǎn)狀雜亂、裂隙不平直、粗細(xì)變化大、邊界不平整、形態(tài)不規(guī)則等特征。鐵閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等多金屬硫化物礦物在該類脈中的分布極不均勻，局部可見(jiàn)結(jié)晶顆粒粗大的鐵閃鋅礦、方鉛礦和團(tuán)包（見(jiàn)圖4）。

3.3 成礦后期碳酸鹽脈

在礦體周圍的玲瓏花崗巖中普遍發(fā)育方解石裂隙脈，沿多組裂隙產(chǎn)出，是成礦后期熱液活動(dòng)的產(chǎn)物。

充填方解石脈的裂隙中普遍發(fā)育擦痕和階步，并顯示該類裂隙普遍具有正斷裂和張性裂隙性質(zhì)，局部見(jiàn)有沿不規(guī)則狀張性裂隙發(fā)育的方解石晶洞。

4 張性斷裂控礦作用及其找礦意義

偉晶巖、閃長(zhǎng)玢巖、煌斑巖等巖脈在礦體下盤玲瓏花崗巖和礦體上盤膠東群變質(zhì)巖中均有分布，表明成礦期張性斷裂系統(tǒng)是一個(gè)貫穿深部和地表的構(gòu)造系統(tǒng)，是一個(gè)穿切招平斷裂的貫通性和開放性系統(tǒng)。

地質(zhì)與化探測(cè)量顯示，在遠(yuǎn)離深部隱伏礦體的地表膠東群變質(zhì)巖出露區(qū)域，不僅發(fā)現(xiàn)有金礦化現(xiàn)象（原生暈樣品中Au質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1 000×10-9）[7]，而且礦體上盤的膠東群變質(zhì)巖發(fā)育青磐巖化[8]、絹英巖化和黃鐵礦化蝕變。地表伽瑪能譜面積測(cè)量結(jié)果顯示，在礦體上盤的膠東群變質(zhì)巖中，發(fā)現(xiàn)K含量增高，且鉀化蝕變偉晶巖露頭附近往往顯示較高的K元素異常。因此，大尹格莊金礦床的形成與成礦期張性斷裂活動(dòng)存在密切的空間和成因聯(lián)系。

膠西北地區(qū)金礦床成礦測(cè)年成果顯示，玲瓏花崗巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡為150～160 Ma[3]，40Ar/39Ar法、Rb-Sr法等同位素測(cè)年方法獲得的成礦年齡為120～130 Ma[9-14]?？梢?jiàn)，玲瓏花崗巖侵位與金成礦事件至少有20 Ma的時(shí)間間隔，因此可以判斷玲瓏花崗巖并不是膠西北金成礦的直接熱源。

在大尹格莊金礦區(qū)內(nèi)，近成礦期和成礦期形成的偉晶巖脈、閃長(zhǎng)玢巖脈和煌斑巖脈在時(shí)間上較玲瓏花崗巖更接近于金成礦事件，表明成礦熱源來(lái)自與形成近成礦期和成礦期偉晶巖脈、閃長(zhǎng)玢巖脈和煌斑巖脈有關(guān)的深部巖漿熱源，而成礦元素金主要來(lái)自膠東群變質(zhì)巖和玲瓏花崗巖圍巖，并與青磐巖化和紅化蝕變作用有關(guān)[8]。

綜合上述，構(gòu)建了成礦期張性斷裂系統(tǒng)控礦模式（見(jiàn)圖5），招平斷裂與張性裂隙系統(tǒng)交匯部為有利的構(gòu)造擴(kuò)容和成礦部位。礦體上盤和下盤圍巖中發(fā)育的張性斷裂系統(tǒng)為成礦熱液對(duì)流循環(huán)提供了有利構(gòu)造條件，是導(dǎo)礦構(gòu)造的重要組成部分。

出現(xiàn)在礦體上盤圍巖中的偉晶巖脈、閃長(zhǎng)玢巖脈和煌斑巖脈，成礦熱液活動(dòng)在礦體上盤張性斷裂系統(tǒng)中形成的青磐巖化、絹英巖化和黃鐵礦化圍巖蝕變，構(gòu)造地球化學(xué)、伽瑪能譜等物、化探異常，構(gòu)成了豐富的多元信息找礦標(biāo)志。

5 結(jié) 論

1）招平斷裂的活動(dòng)和演化具有長(zhǎng)期性和多期性特征。成礦前擠壓或剪切應(yīng)力作用造就了招平斷裂初始輪廓及延伸長(zhǎng)、延深大的特征，在其深部緩傾斜部位有利于形成構(gòu)造擴(kuò)容空間。糜棱巖是成礦前擠壓或剪切應(yīng)力作用的標(biāo)志，在大尹格莊金礦區(qū)內(nèi)沿招平斷裂主裂面上、下盤產(chǎn)出并平行主裂面展布，黏土化、絹英巖化和碳酸鹽化蝕變?cè)诿永鈳r帶內(nèi)不均勻分布，絹英巖化和碳酸鹽化蝕變巖中仍保留有變余眼球狀構(gòu)造和條帶狀構(gòu)造。

2）表征大尹格莊金礦區(qū)成礦期張性斷裂活動(dòng)的典型地質(zhì)現(xiàn)象包括：偉晶巖脈、煌斑巖脈和閃長(zhǎng)玢巖脈沿張性斷裂侵位，礦體中發(fā)育金-多金屬硫化物-白云石-石英裂隙脈，成礦后期張性裂隙中發(fā)育方解石。成礦期張性斷裂系統(tǒng)構(gòu)成了重要的導(dǎo)礦構(gòu)造系統(tǒng)，與招平斷裂交匯部制約了礦體空間定位。出現(xiàn)在成礦期張性斷裂系統(tǒng)中的地、物、化異常等構(gòu)成了豐富的多元信息找礦標(biāo)志。

[參 考 文 獻(xiàn)]

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Tectonic evolution and ore control effect in Dayingezhuang Gold District，Jiaodong Peninsula

Yang Bin1，2，Zhou Xin1，2，Duan Lei3，Wang Hui3，Shi Qifa3

（1.School of Geosciences and Info-physics，Central South University;

2.Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals and Geological Environment Monitoring，

Central South University; 3.Shandong Zhaojin Group Co.，Ltd.）

Abstract：The Dayingezhuang Gold Deposit is located in the contact zone between the Mesozoic Linglong granite and the metamorphic rock series of the Jiaodong Group in the middle of the Zhaoping fault zone.The gold ore body occurs in the pyrite sericitized cataclastic rock and pyrite sericitized granite in the footwall of the main fracture surface.Mylonite develops in Dayingezhuang，Xiadian，Luanjiahe and other mining districts，and is found at the hanging wall and footwall on the main fracture surface of the Zhaoping fault zone.The uneven distribution of clay，sericitization，and carbonate alteration in mylonites，as well as the remaining ocular structures and banded structures in the altered rocks，indicate that the mylonites are the product of compressive or shear stress prior to mineralization，and the formation of structural expansion space in the gently inclined part of the Zhaoping fault zone is one of the reasons for the great mine-ralization depth of the Dayingezhuang and Xiadian gold deposits.The tensile fault activity during the metallogenic period of Dayingezhuang Gold District is specifically manifested as pegmatite，diorite porphyry and lamprophyre dyke emplacement along the tensile fault，gold-polymetallic sulfide-dolomite-quartz fracture vein develops along the tensile fissures in the ore body and calcite grows in the tensile fissures in the later stage of mineralization.The tensile fracture system in the mineralization period is an important part of the ore-conducting structure.The intersection of the Zhaoping fault zone and the tensile fracture system is a favorable location for structural expansion and mineralization.Pegmatites，diorite porphyries and lamprophyre dykes appearing in the surrounding rocks of the hanging wall of the ore body，the surrounding rock alteration of propylitization and sericitization，pyritization，structural geochemistry，gamma spectroscopy and other geophysical and geochemical prospecting anomalies，constitute wealthy multi-information prospecting signs.

Keywords：tectonic evolution;ore control effect;prospecting indicator;Zhaoping fault zone;Dayingezhuang Gold District

收稿日期：2020-07-21; 修回日期：2020-08-01

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2017YFC0601503）;國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41472301）

作者簡(jiǎn)介：楊 斌（1966—），男，安徽定遠(yuǎn)人，副教授，博士生導(dǎo)師，博士，研究方向?yàn)樯畈康V產(chǎn)資源預(yù)測(cè);主持和參與的項(xiàng)目有國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題“深部成礦構(gòu)造三維分析與建模預(yù)測(cè)”（2017YFC0601503），國(guó)家973計(jì)劃前期研究專項(xiàng)課題“危機(jī)礦山接替資源大比例尺定位預(yù)測(cè)基礎(chǔ)研究”（2007CB416608），國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題“銅陵地區(qū)危機(jī)銅礦山大比例尺定位預(yù)測(cè)技術(shù)示范研究”（2006BAB01B07）;獲得的重大獎(jiǎng)項(xiàng)有中國(guó)黃金協(xié)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等;長(zhǎng)沙市岳麓區(qū)麓山南路932號(hào)，中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，410083;E-mail：903755562@qq.com

*通信作者，E-mail：928860563@qq.com，13703605375