刘彦奎
(山东省第一地质矿产勘查院,山东 济南 250100)
灵山~北截断裂,又称灵北断裂,并不是一条单一断裂,而是一组断裂束,因此也被称为灵北断裂带。黄埠岭金矿并不是产在灵北断裂中,而是产于与灵北断裂带走向相似的次级断裂中,灵北断裂带的形成和多期改造为成矿物质的迁移、导入提供了有利的动力条件,对黄埠岭金矿而言,灵北断裂是一种导矿构造。灵北断裂带上盘派生出了15条次级断裂构造(图1),该15条次级断裂构造的产状与灵北断裂产状基本一致,灵北断裂控制了黄埠岭地区金矿床的分布与产出,而灵北断裂上盘派生的次级断裂则完全控制了金矿床产出的空间位置,在剪切构造应力作用下,围岩中的金元素被活化、迁移,从强韧性剪切应变带转向为脆-韧性和脆性等弱应变带,因此,含有金元素的矿液顺着灵北断裂带向次级断裂带转移,并在次级断裂深部形成金矿体。
图1 灵北断裂及其发育的次级断裂
从成矿的全过程看,构造对成矿的控制作用主要可归纳为如下:①构造活动过程中释放的能量为成矿作用提供能源,还可以作为含矿岩浆和各种流体运移和聚集的重要动力。②构造作用形成的断层、裂隙带和剥离孔洞等因其具有很高的渗透性,可以作为含矿流体运移的通道。③矿区内所发现的15条构造蚀变带,其成因具有多期活动性。早期形成成矿空间,晚期成矿、容矿。
总的来说,灵北断裂,该断裂是一种导矿构造,为成矿提供通道;而黄埠岭矿区的15条三级构造,是储矿构造。
从空间位置来看,研究区内的金矿床,主要产于玲珑单元花岗岩和郭家岭单元花岗岩两大岩体内及其接触带内。黄埠岭金矿直接围岩是玲珑单元花岗岩,玲珑单元花岗岩与郭家岭单元花岗闪长岩组成的双层式花岗结构,上部为玲珑单元花岗岩,郭家岭单元花岗闪长岩侵入其中。
①玲珑单元花岗岩是本区的主体岩体,西北部、西部与胶东群地层为断层接触关系;东部向东岩体继续发育。内部老地层残留体发育亦较好。②玲珑单元花岗岩之下为郭家岭单元花岗闪长岩,主要呈岩株状产出。成矿最佳部位为郭家岭单元花岗闪长岩和玲珑单元黑云母花岗岩接触带附近。区内岩体主要出露有上庄岩体和南围山岩体。
早期观点,人们认为形成金矿床数量最多,储量最多岩体的为玲珑岩体,但是随着勘探力度不断加大,先后在郭家岭类型上庄岩体接触带附近发现了上庄、界河、河西、河东等金矿床。因此郭家岭型花岗岩的含矿性并不比玲珑型岩体逊色。物探资料显示焦家金矿床控矿断裂下盘隐伏有郭家岭单元花岗闪长岩体,而且,在三山岛~仓上金矿田的深部也发现有郭家岭花岗闪长岩体,并且,灵北矿田北截、灵山沟等矿床深部的钻探也验证了郭家岭单元花岗闪长岩体的存在。上庄矿区的断裂带中,侯家断裂和东庄子断裂与玲珑岩体关系极为密切,而与成矿相关的望儿山断裂则与郭家岭岩体关系较密切。
望儿山断裂浅部主要在玲珑岩体和郭家岭岩体接触附近产出,向深部延伸入郭家岭岩体中;而产于玲珑岩体中的侯家断裂与东庄子断裂只赋存一些零星矿脉,这表明郭家岭岩体也具有一定的含矿潜力。
黄埠岭矿区主要出露地层为胶东群和第四系。胶东群蓬夼岩组地层的交代、重熔作用而形成花岗岩,这些花岗岩的形成为金矿形成提供了成矿热液并活化、迁移地层中的Au等组分,然后在有利地段富集,最终形成了金的矿化区和金矿床。主要依据如下:①在胶东群地层中,金的丰度值比地壳克拉克值高。②在空间分布,胶东群与金矿带及矿床的形成有着极为密切的物质关系,主要表现为成矿带的展布方向和分布范围与胶东群一致,胶东群变质地层或经变质改造而形成的花岗质岩石构成矿床的直接围岩。综上所述,金矿形成与胶东群变质岩系有着密切的关系,是金的矿源层。
控矿因素是指控制矿床的形成和分布的各种地质因素,如地层、构造、岩浆活动等。矿床的形成是一个复杂的过程,受多种控矿因素共同作用,但是具体到某一类矿床的形成,控矿因素所起的作用是有主次之分的。黄埠岭矿区金矿的形成主要受岩浆活动和构造的影响。构造与金矿床形成的关系主要为:①构造发育的岩石渗透能力普遍较强,为成矿流体提供了渗流场所,促进了成矿物质的活化、迁移;②为成矿流体提供赋存空间。构造与成矿的关系较为密切,成矿流体之所以沿断裂(带)充填成矿,原因是多方面的,其中一个重要原因就是断裂的产生了低压区,成矿流体可以自高压区向低压区迁移、聚集。一方面,成矿流体是具有能量的,在构造应力或热动力的推动下,沿着一定方向进行转移,对围岩产生了压裂作用,即液压致裂;另一方面,成矿流体亦具有热能,在运移的过程中与围岩发生交代反应,或部分熔融围岩或萃取围岩中的有用组分。如果矿液沿封闭的裂隙(缝)或断裂(带)运移,就会对裂隙(缝)或断裂(带)壁产生强大压力,使之张裂为具有一定空间和宽度的裂缝,即容矿空间,因此构造是胶东矿集区成矿作用的主导因素。
地幔中的含矿流体在一定地质条件下沿着构造发育的部位上涌,在脆性变形带中,深部成矿流体则向低压区扩散、渗透,甚至涌入,流体与围岩发生交代反应或萃取围岩中的有利元素,该过程是成矿的最活跃时期;成矿主要与脆性变形有关,在有利的空间富集成矿。
黄埠岭金矿矿体的产出严格受断裂构造控制,矿体呈透镜状、脉状,沿断裂产出,矿石具浸染状构造、网脉状构造等典型热液矿床的所具有的矿石组构;矿区内围岩蚀变作用发育普遍而且比较强烈,具有一整套如硅化、绢英岩化、黄铁矿化、碳酸盐化等中低温热液蚀变组合。结合前人分析结果和实地验证,本文将黄埠岭金矿床的成因类型定为中低温岩浆热液型矿床。