胶东金山金矿床地质特征及构造控矿模式浅析

戚静洁，柳志进，李钰欣，王建田，王春来

(中国人民武装警察部队黄金第七支队，山东 烟台 264004)

胶东矿集区是华北东部中生代构造体制转换和华北地幔热柱多级演化重大地质事件同期耦合作用的结果[1-2]，金山金矿即位于该矿集区内的栖霞-蓬莱成矿带中(图1a)[3-5]，是近年来新发现的中型金矿床，其毗邻的笏山-西陡崖金矿规模已达大型[6]。该文试图从控矿地质条件分析入手，对该矿床构造控矿特征及规律进行初步探讨，以期获得该类金矿成矿机理方面的新认识①。

1 区域地质背景

金山金矿位于胶北断隆、栖霞-马连庄凸起、栖霞-蓬莱金成矿带中南部。古老的变质变形作用，新太古代栖霞序列TTG岩系形成及燕山期岩浆活动，近EW向和NE向韧--脆性断裂构造，构成了该区金矿的成矿地质背景。

区域出露地层主要为古元古代粉子山群变质岩，岩性为含石墨大理岩、黑云片岩、黑云变粒岩、透闪岩夹大理岩等，具中等区域变质特点，属低角闪岩相[7-9]；构造分韧性剪切带、脆性断裂构造，其中小庄-金山-大庄头韧性剪切带为区域性控矿构造，近EW向展布，具多期活动特征。脆性断裂构造则主要有马家窑、罗家和后夼断裂带。每个断裂带由3～4条平行断裂组成。各断裂之间为碎裂岩化岩石，单条断裂的动力变质岩石宽度一般小于10m。沿走向及倾向断裂的宽度明显变化。断裂带总体走向40°，NW倾，倾角24°～89°，多数较陡，与金矿关系密切。侵入岩主要为新太古代栖霞序列，岩石组合为英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩，属新太古代TTG花岗岩系列，该超单元与金成矿密切相关，是金的原始矿源岩之一[10]。

2 矿区地质

区内出露地层主要为古元古代粉子山群，呈狭长条带状近EW向展布，岩性主要为含石墨白云母石英片岩、石榴矽线黑云母片岩、含石榴二云石英片岩，为该区的主要赋矿地层。

区内岩浆岩发育，以大面积出露的新太古代栖霞序列北照单元花岗质片麻岩为主，占矿区面积的80%以上。岩石具有的硅质、碱质、碳酸盐物质，在变质作用过程中形成变质热液，为金活化、运移、沉淀成矿提供了有利的物理化学条件。区内脉岩主要为石英闪长玢岩以及少量辉绿玢岩、闪斜煌斑岩等，其中石英闪长玢岩最为发育，呈NE,NEE向展布;与构造带产状基本一致，多产出于金矿体下盘，为成矿期产物，与金矿关系密切，与胶东地区煌斑岩脉多与金矿相伴的产生特征相比，略有不同[11-12]。

区内构造发育，分韧性剪切断裂带和断裂构造。其中韧性剪切断裂带属小庄-金山-大庄头韧性剪切断裂带的一部分，控制长2800m，厚20～120m，走向75°～100°，倾向SE，倾角65°左右，断裂面连续性好，产状稳定，见构造镜面，自矿区中部通过，控制了区内1号矿脉。断裂构造为区内的次一级构造，规模较小，走向NE 24°～50°，倾向NW或SE，倾角较陡，一般在70°左右，局部近直立。该断裂深部见含金黄铁矿化石英脉，2号矿脉即赋存于其中(图1)。

1—第四系;2—古元古代粉子山群;3—新太古代栖霞序列北照单元二长花岗质片麻岩;4—闪长玢岩;5—韧性剪切断裂带;6—矿脉及编号图1 金山金矿区地质简图

3 矿床特征

3.1 矿脉(体)特征

金山矿区共发现7条含金矿脉，规模较大的为1号、2号矿脉，另外，在1号脉上下盘发现规模较小的次级矿脉[13-14]。

1号矿脉：受小庄-金山-大庄头韧性剪切带控制，沿走向和倾向均呈舒缓波状。控制长2800m，厚20～120m，沿倾斜延深大于1000m。总体走向75°，倾向SE，倾角50°～75°，整体呈NEE向侧伏。矿脉主要由含石墨黄铁矿化片岩质碎裂岩等组成，局部发育厚0.20～0.30m灰黑色断层泥，赋矿围岩为黑云片岩、黑云变粒岩、片麻状黑云二长花岗岩等。该脉与石英闪长玢岩脉相伴生，且其产状基本一致，赋存5个金矿体，主要矿体特征见表1，勘探线剖面如图2所示。

表1 金山金矿床主要矿体特征

1—古元古代粉子山群；2—栖霞序列；3—石英闪长玢岩；4—辉绿岩；5—绢英岩化碎裂岩；6—实测及推测地质界线；7—矿脉及编号；8—金矿体及编号图2 金山金矿区0号勘探线剖面图

2号矿脉：位于1号脉南侧，受NE向断裂控制。长约500m，厚0.50～2.00m。总体走向NE 24°，倾向NW，倾角50°～85°。由硅化碎裂岩、石英脉组成，圈定一个金矿体,品位较低。

3.2 矿石特征

矿石自然类型为含金黄铁矿化石墨片岩质碎裂岩(图3a)、含金黄铁绢英岩化碎裂岩、碳酸盐化碎裂岩。矿石结构主要为自形、半自形—他形晶粒结构、压碎结构。矿石构造主要为浸染状构造、团块状构造等。矿石矿物以黄铁矿为主,含少量黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等；脉石矿物主要有石英、斜长石、白云母、石墨、绢云母、方解石等。金矿物为自然金及银金矿(图3b)。

Py—黄铁矿；Au—自然金；Q—石英；Ms—白云母；Ser—绢云母；Gp—石墨图3 金山金矿床典型矿石矿物照片及构造变形特征示意图

根据矿物组合、结构构造特征及穿插关系，可以将主成矿期划分为4个成矿阶段：Ⅰ为黄铁矿-石英阶段，少量黄铁矿呈自形立方体，星点状、团块状分布于石英脉中；Ⅱ为含金石英-黄铁矿阶段，是金成矿的主要阶段；Ⅲ为金、银—多金属硫化物阶段，硫化物以黄铁矿为主，含少量方铅矿、闪锌矿等包体；Ⅳ为碳酸盐阶段，碳酸盐岩矿物以方解石为主，呈细脉和团块状分布于蚀变糜棱岩和碎裂岩中。其中第Ⅱ，Ⅲ为主成矿阶段。

3.3 围岩蚀变

含矿热液沿先期的构造裂隙，以扩散渗透交代方式，对构造岩和周围岩石产生蚀变作用，形成了该矿床较典型的中低温热液蚀变,主要表现为硅化、黄铁矿化、绢云母化，与金成矿关系密切。次为绿泥石化、碳酸盐化。黄铁矿化是该区最重要的矿化类型，以浸染状、细脉状、网脉状、团块状产出；绢云母多呈细鳞片状交代斜长石，部分呈自形片状定向分布于糜棱岩和碎裂岩中；硅化主要表现为2种形式：一种为石英颗粒发生重结晶，呈他形粒状集合体；另一种为沿裂隙充填形成石英细脉。碳酸盐以方解石为主，多呈细脉状分布于蚀变岩裂隙中。

4 构造控矿特征及规律

4.1 成矿-构造期次及性质

控制1号矿脉的小庄-金山-大庄头韧性剪切断裂带具有多期活动的特点，断裂活动对金成矿作用具有重要影响，根据构造活动与成矿的关系，可以简单划分为成矿前韧性剪切变形阶段、成矿期韧--脆性变形阶段、成矿后脆--韧性变形阶段。

(1)成矿前韧性剪切变形阶段

本期构造变形强烈，规模较大，主要沿古元古代粉子山群与二长花岗质片麻岩的薄弱带展布，云母石英片岩发生韧性变形，形成厚度几十米到近百米的糜棱岩带。糜棱岩主要分布于金矿脉中及两侧，普遍经历了绢英岩化蚀变,具明显的糜棱面理,呈狭长带状分布。局部可见粘滞型石香肠构造、拉伸线理和S-C组构(图3c)。糜棱岩中石英发生明显的动态重结晶并形成核幔构造，部分呈眼球状碎斑，绢白云母围绕长英质矿物定向排列，具揉皱现象，个别发育云母鱼构造。根据野外宏观现象及镜下矿物变形特征，该韧性剪切带在水平方向表现为右行剪切，具压扭性特点。该期韧性变形直接控制了矿脉的产出，为后来容矿断裂、裂隙系统的发育提供了空间基础，且易于与导矿构造贯通，加之其断裂面波状起伏特征显著，因而是成矿的有利场所。

华北板块与扬子板块的陆陆碰撞作用，形成苏鲁高压--超高压变质带及同造山的大规模推覆构造，为后期金矿的形成提供了成矿空间；侏罗-白垩纪太平洋板块俯冲造山作用，致使华北克拉通破坏与重构，其岩石圈减薄及构造-岩浆事件是中生代金矿爆发时期，先期形成的推覆构造发生拆离形成新的扩容空间，为金矿形成提供了基础；岩浆事件导致的成矿流体及其富含金质的沉淀是成矿的物质条件[15]。较深层次的韧性变形，使围岩中金元素被萃取出来，沿构造薄弱带迁移到剪切带中，形成了金的预富集[16]。

(2)成矿期韧--脆性变形阶段

成矿期韧--脆性变形具有明显的继承性和新生性，在成矿前韧性剪切带的基础上，岩石普遍发生碎裂、塑性变形和蚀变，形成各种蚀变碎裂岩和蚀变糜棱岩。在这种剪张作用下，岩石中产生大量裂隙，成矿热液在构造应力作用下，沿裂隙运移并交代围岩，形成规模较大的以硅化、黄铁绢英岩化为主的围岩蚀变，最终在合适的裂隙空间沉淀成矿，形成大量石英细脉和各种金属硫化物(图3d)。根据张性裂隙与糜棱面理之间的关系，可以判断该期变形以左形张剪为特征。在镜下还可见到石英发生重结晶，长石发生碎裂，形成各种细条纹状微裂隙，为云母、绿泥石和少量金属矿物所充填。

(3)成矿后脆性变形阶段

成矿后构造主要以各种浅表性的断层为主，多呈NE，NEE向；规模整体较小，发育碎裂岩、构造角砾岩及断层泥等，部分充填石英闪长玢岩脉，矿区西部可见石英闪长玢岩脉错断1号金矿脉，断裂性质为左形压扭。

4.2 构造控矿模式

金山金矿主成矿期构造变形以左形张剪为特征，叠加于早期近EW向的小庄-金山-大庄头韧性剪切断裂带之上，形成舒缓波状韧--脆性断裂带，并成为良好的容矿构造，严格控制1号矿脉的展布。根据断裂波状延伸特征，矿体的富集总是出现在断裂构造的拐弯部位：平面上，受左形剪切作用，在矿脉产状由近EW向转为NEE向的部位，形成引张空间，利于金等矿物沉淀，从而形成多条右列式金矿体(图4)；剖面上，受张扭性作用，在矿脉产状由陡变缓的部位，同样易于形成扁长豆荚状矿体。1号脉地表及深部延伸特征很好地印证了这一构造控矿规律(图2)。

受左形剪切作用，在舒缓波状韧--脆性断裂带的两侧易于形成NE向的张性次级破裂面，也可以成为良好的容矿构造，从而形成金山矿区的2号矿脉(图4)。另外，在统一构造应力场下，还形成一组规模较小的NWW向次级剪节理，同样发育破碎蚀变岩，却无法形成良好的容矿空间。

Tr—破碎蚀变岩；①，②—矿脉号图4 金山金矿床成矿期构造控矿模式图

前人研究认为，胶东中生代构造演化对成矿作用起着制约与控制作用，构造-岩浆-成矿事件与区域构造事件具有相互耦合性[15]。胶东金矿成矿作用发生于伸展构造背景[17-18]。在栖霞-蓬莱金矿带中，控矿层间滑脱拆离带形成于晚侏罗世-早白垩世[19]，控制金山金矿的小庄-金山-大庄头韧性剪切断裂带即是这一拆离构造的重要组成部分。

5 结论

(1)金山金矿属于热液交代蚀变岩型金矿床，矿脉产出严格受小庄-金山-大庄头韧性剪切断裂带控制。该断裂带具有多期活动的特点：成矿前韧性剪切变形阶段为后期成矿提供了有利场所，并促使金元素预富集；成矿期韧--脆性变形阶段形成的引张空间成为金矿物最终沉淀的部位；成矿后脆--韧性变形阶段对矿脉产生了较小规模的破坏。

(2)金山金矿不同类型矿脉的空间展布与成矿期统一构造应力场有关。在成矿期左形张剪构造应力场作用下，在剪切带中形成规模较大的呈舒缓波状展布的1号矿脉，并在构造拐弯部位形成富矿体；在次级张裂面中则形成规模较小的2号矿脉；在次级剪裂面中则仅仅形成破碎蚀变岩。

(3)与胶东其他焦家式金矿床类似，金山金矿床属于中生代伸展构造背景下，受深层次拆离构造控制，与韧性剪切带密切相关的金矿床。

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