胶东大尹格庄金矿区构造演化与控矿作用

杨斌　周鑫　段磊　王慧　史启发

摘要：大尹格庄金矿区位于招平断裂中段中生代玲珑花岗岩与胶东群变质岩接触带，矿体赋存于主裂面下盘黄铁绢英岩化碎裂岩和黄铁绢英岩化花岗岩中。糜棱岩在大尹格庄、夏甸、栾家河等金矿区均有发育，见于招平断裂主裂面上、下盘。糜棱岩中不均匀分布的黏土化、绢英岩化和碳酸盐化蚀变，蚀变岩石中保留的变余眼球状构造和条带状构造表明：糜棱岩是成矿前挤压或剪切应力作用的产物，招平断裂缓倾斜部位形成构造扩容空间，这也是大尹格庄、夏甸等金矿区矿化深度大的原因之一。大尹格庄金矿区成矿期张性断裂活动具体表现为伟晶岩脉、闪长玢岩脉和煌斑岩脉沿张性断裂侵位，沿矿体中的张性裂隙发育金-多金属硫化物-白云石-石英裂隙脉，成矿后期张性裂隙中发育方解石。成矿期张性断裂系统是导矿构造的重要组成部分，招平断裂与张性裂隙系统交汇部为有利的构造扩容和成矿部位。出现在矿体上盘围岩中的伟晶岩脉、闪长玢岩脉和煌斑岩脉，成矿热液活动在矿体上盘张性断裂系统中形成的青磐岩化、绢英岩化和黄铁矿化围岩蚀变，构造地球化学、伽玛能谱等物、化探异常，构成了丰富的多元信息找矿标志。

关键词：构造演化;控矿作用;找矿标志;招平断裂;大尹格庄金矿区

中图分类号：TD11  P618.51 文章编号：1001-1277（2020）09-0035-06

文献标志码：Adoi：10.11792/hj20200906

引 言

不同学者对胶东地区金矿床的控矿构造性质、演化的认识有所分歧。胡受奚等[1]提出，欧亚板块与古太平洋板块之间，以及华北板块与华南板块之间的剧烈碰撞、挤压和俯冲作用为华北地区金矿的形成提供了有利构造环境。赵伦山等[2]认为，郯庐大断裂的次级断裂为胶东金矿的控矿构造和导矿构造，燕山晚期由区域右行走滑断裂活动衍生的浅部张剪裂隙为容矿构造。L.G.Wang等[3]提出，区域内北北东向—北东向控矿断裂最初是由古太平洋板块向北西斜向俯冲而形成的韧性逆断裂，随后在早白垩世燕山陆内张性变形过程中发生了脆性活化并伴随了金矿的形成。宋明春等[4-5]依据胶西北三山岛、焦家、招平3条控矿断裂上陡下缓的产状变化趋势，认为该3条大型断裂构成1条大型伸展构造带，靠近该伸展构造带主裂面下盘岩石受到强烈的伸展剪切应力，而后在伸展剪切应力的基础上产生了具共轭剪节理性质的网状裂隙带，远离主断面，由于岩体上拱造成的引张作用产生陡倾的裂隙带和岩体边缘张裂隙。林文蔚等[6]提出，招平断裂及其毗邻地区经历了构造作用性质不同的2大变形期：其一为前粉子山变形期，南北向挤压作用形成近东西向褶皱群及相伴随的近东西向压性结构面和北东向、北西向2组扭裂面，此时招平断裂主要表现为右旋逆冲性质;其二是海西期—燕山期以断块运动为主的构造期，岩石以脆性变形为主，招平断裂主要表现左旋逆断裂性质，并在南北向扭应力持续作用下发生递进变形。

本文系统分析了大尹格庄金矿区成矿前挤压或剪切应力作用和成矿期张性断裂活动的宏观特征，提出了构造控矿作用和有关的多元信息找矿标志，为矿区进一步找矿提供依据。

1 矿区地质概况

大尹格庄金矿床位于招平断裂中段中生代玲珑花岗岩与胶东群变质岩接触带，是胶东地区特大型金矿床之一，累计探明金金属量近200 t。胶东群变质岩分布于矿区东部招平断裂上盘，主要岩性为黑云斜长片麻岩，其次为斜长角闪岩。矿区内主要断裂为招平断裂、大尹格庄断裂、南周家断裂、南沟断裂等。其中，招平断裂在矿区内总体走向20°，倾向南东，倾角21°～58°，宽40～80 m，由糜棱岩、碎裂岩及断层泥等组成，断层泥是招平断裂主裂面的标志。大尹格庄断裂走向280°，倾向北东，倾角43°～60°，其横穿并错断招平断裂，北盘西移，水平断距250～300 m，Ⅰ号和Ⅱ号矿体分布于该断裂南北两侧。矿区内伟晶岩、闪長玢岩、煌斑岩等各类脉岩发育（见图1）。

矿体主要赋存于招平断裂主裂面下盘黄铁绢英岩化碎裂岩和黄铁绢英岩化花岗岩中，容矿构造为招平断裂，其严格制约矿体形态、产状和分布。金多呈独立矿物赋存于矿石中，主要金矿物为银金矿，次为自然金。金矿物与石英、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿及闪锌矿关系密切，以晶隙金为主，裂隙金次之。根据矿物共生组合、矿石结构、矿石构造及各期次热液脉体的穿插关系，可划分出4个主要热液成矿阶段，即黄铁矿-石英阶段、金-黄铁矿-石英阶段、金-多金属硫化物-白云石-石英阶段、方解石阶段。

2 糜棱岩及其构造演化信息

黏土化断层泥是招平断裂主裂面的关键性标志，其在大尹格庄金矿区和南部的夏甸金矿区，以及招平断裂北段的栾家河金矿区均有发育，在这些矿区内招平断裂主裂面上、下盘发育糜棱岩，且糜棱岩平行主裂面展布，厚度1～5 m。

大尹格庄金矿区糜棱岩多呈浅灰色，发育眼球状构造（见图2-a），局部发育条带状构造（见图2-b），黏土化、绢英岩化和碳酸盐化蚀变发育，但蚀变类型及在糜棱岩中的分布是不均匀的，在绢英岩化和碳酸盐化蚀变地段仍保留有变余眼球状构造和条带状构造。夏甸金矿区糜棱岩多呈灰黑色，发育眼球状构造（见图2-c）和黏土化蚀变。栾家河金矿区糜棱岩呈浅灰色，发育眼球状构造（见图2-d）和黏土化、绢英岩化蚀变。在这些矿区内，金矿体均分布在糜棱岩带下盘黄铁绢英岩化蚀变带中，糜棱岩本身金矿化普遍较弱。

糜棱岩的发育揭示了招平断裂曾经受过强烈的挤压或剪切应力作用，与招平断裂延伸长、延深大的特征是相符合的。不均匀分布的黏土化、绢英岩化和碳酸盐化蚀变段，以及绢英岩化和碳酸盐化蚀变段仍保留的变余眼球状构造和条带状构造表明，糜棱岩是成矿前构造活动的产物。

招平断裂在大尹格庄金矿区内具有明显的上陡下缓特征，挤压形成的断裂有利于在其缓倾斜部位形成构造扩容空间，有利于热液活动与成矿，这正是大尹格庄、夏甸等金矿区矿化深度大的原因之一。

从大地构造演化背景分析，招平断裂中糜棱岩的形成与成矿前欧亚板块与古太平洋板块之间，以及华北板块与华南板块之间的剧烈碰撞、挤压和俯冲作用有关，并造就了招平断裂的初始格架。

3 成矿期张性断裂活动的典型地质现象

大尹格庄金矿区成矿期张性断裂活动贯穿了从成矿期和近成矿期脉岩侵位到金-多金属硫化物-白云石-石英阶段，再到成矿后期方解石大量结晶的整个成矿过程，典型地质现象可归纳为3个方面：伟晶岩脉、闪长玢岩脉和煌斑岩脉沿张性断裂侵位，沿矿体中的张性裂隙发育金-多金属硫化物-白云石-石英裂隙脉，成矿后期张性裂隙中发育方解石。

3.1 成矿期和近成矿期脉岩沿张性断裂侵位

大尹格庄金矿区脉岩发育，岩性可分为伟晶岩、闪长玢岩、煌斑岩等，在矿体下盘玲珑花岗岩和矿体上盘胶东群变质岩中均有分布。

产于玲珑花岗岩中的伟晶岩脉往往沿多组不同方向裂隙发育（见图3-a），厚度较大的伟晶岩脉（厚度1～2 m）往往边部形态不规则，且厚度变化大，沿张性裂隙充填特征明显。出现在矿体附近的伟晶岩脉普遍发育钾化蚀变（见图3-b），颜色较未蚀变的伟晶岩脉更红。因此，判断伟晶岩脉的形成早于成矿期，但其形成时间相对玲珑花岗岩更接近于成矿期。

煌斑岩脉常沿不规则状和“之”字形裂隙发育，边部形态不规整，厚度变化大，具典型张性裂隙充填特征。成矿期形成的煌斑岩脉见有褪色化蚀变，沿岩脉边部及裂隙展布（见图3-c），形成清晰的褪色化带，与未蚀变的暗灰黑色煌斑岩形成鲜明对照。

在矿体附近出现的闪长玢岩脉中普遍发育绢英岩化和褪色化蚀变，颜色呈浅灰绿色，在其旁侧裂隙中发育黄铁绢英岩化蚀变，并见有黄铁矿-石英细脉（见图3-d），因此可判断该岩脉为成矿期脉岩，从其边部不规整形态和厚度不稳定特征可判断其侵位空间为张性断裂。

3.2 成矿期张性裂隙脉

大尹格庄金矿区富矿体中多发育金-多金属硫化物-白云石-石英裂隙脉，且铁闪锌矿、黄铜矿等多金属硫化物矿物中常见金矿物聚集，代表了金成矿的高峰期。

在大尹格庄金矿区，金-多金属硫化物-白云石-石英裂隙脉沿黄铁绢英岩中张性裂隙发育具有普遍性。这些张性裂隙具体表现为产状杂乱、裂隙不平直、粗细变化大、边界不平整、形态不规则等特征。铁闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等多金属硫化物矿物在该类脉中的分布极不均匀，局部可见结晶颗粒粗大的铁闪锌矿、方铅矿和团包（见图4）。

3.3 成矿后期碳酸盐脉

在矿体周围的玲珑花岗岩中普遍发育方解石裂隙脉，沿多组裂隙产出，是成矿后期热液活动的产物。

充填方解石脉的裂隙中普遍发育擦痕和阶步，并显示该类裂隙普遍具有正断裂和张性裂隙性质，局部见有沿不规则状张性裂隙发育的方解石晶洞。

4 张性断裂控矿作用及其找矿意义

伟晶岩、闪长玢岩、煌斑岩等岩脉在矿体下盘玲珑花岗岩和矿体上盘胶东群变质岩中均有分布，表明成矿期张性断裂系统是一个贯穿深部和地表的构造系统，是一个穿切招平断裂的贯通性和开放性系统。

地质与化探测量显示，在远离深部隐伏矿体的地表胶东群变质岩出露区域，不仅发现有金矿化现象（原生晕样品中Au质量分数大于1 000×10-9）[7]，而且矿体上盘的胶东群变质岩发育青磐岩化[8]、绢英岩化和黄铁矿化蚀变。地表伽玛能谱面积测量结果显示，在矿体上盘的胶东群变质岩中，发现K含量增高，且钾化蚀变伟晶岩露头附近往往显示较高的K元素异常。因此，大尹格庄金矿床的形成与成矿期张性断裂活动存在密切的空间和成因联系。

胶西北地区金矿床成矿测年成果显示，玲珑花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为150～160 Ma[3]，40Ar/39Ar法、Rb-Sr法等同位素测年方法获得的成矿年齡为120～130 Ma[9-14]。可见，玲珑花岗岩侵位与金成矿事件至少有20 Ma的时间间隔，因此可以判断玲珑花岗岩并不是胶西北金成矿的直接热源。

在大尹格庄金矿区内，近成矿期和成矿期形成的伟晶岩脉、闪长玢岩脉和煌斑岩脉在时间上较玲珑花岗岩更接近于金成矿事件，表明成矿热源来自与形成近成矿期和成矿期伟晶岩脉、闪长玢岩脉和煌斑岩脉有关的深部岩浆热源，而成矿元素金主要来自胶东群变质岩和玲珑花岗岩围岩，并与青磐岩化和红化蚀变作用有关[8]。

综合上述，构建了成矿期张性断裂系统控矿模式（见图5），招平断裂与张性裂隙系统交汇部为有利的构造扩容和成矿部位。矿体上盘和下盘围岩中发育的张性断裂系统为成矿热液对流循环提供了有利构造条件，是导矿构造的重要组成部分。

出现在矿体上盘围岩中的伟晶岩脉、闪长玢岩脉和煌斑岩脉，成矿热液活动在矿体上盘张性断裂系统中形成的青磐岩化、绢英岩化和黄铁矿化围岩蚀变，构造地球化学、伽玛能谱等物、化探异常，构成了丰富的多元信息找矿标志。

5 结 论

1）招平断裂的活动和演化具有长期性和多期性特征。成矿前挤压或剪切应力作用造就了招平断裂初始轮廓及延伸长、延深大的特征，在其深部缓倾斜部位有利于形成构造扩容空间。糜棱岩是成矿前挤压或剪切应力作用的标志，在大尹格庄金矿区内沿招平断裂主裂面上、下盘产出并平行主裂面展布，黏土化、绢英岩化和碳酸盐化蚀变在糜棱岩带内不均匀分布，绢英岩化和碳酸盐化蚀变岩中仍保留有变余眼球状构造和条带状构造。

2）表征大尹格庄金矿区成矿期张性断裂活动的典型地质现象包括：伟晶岩脉、煌斑岩脉和闪长玢岩脉沿张性断裂侵位，矿体中发育金-多金属硫化物-白云石-石英裂隙脉，成矿后期张性裂隙中发育方解石。成矿期张性断裂系统构成了重要的导矿构造系统，与招平断裂交汇部制约了矿体空间定位。出现在成矿期张性断裂系统中的地、物、化异常等构成了丰富的多元信息找矿标志。

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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

基金項目：国家重点研发计划项目（2017YFC0601503）;国家自然科学基金项目（41472301）

作者简介：杨 斌（1966—），男，安徽定远人，副教授，博士生导师，博士，研究方向为深部矿产资源预测;主持和参与的项目有国家重点研发计划课题“深部成矿构造三维分析与建模预测”（2017YFC0601503），国家973计划前期研究专项课题“危机矿山接替资源大比例尺定位预测基础研究”（2007CB416608），国家科技支撑计划课题“铜陵地区危机铜矿山大比例尺定位预测技术示范研究”（2006BAB01B07）;获得的重大奖项有中国黄金协会科技进步奖一等奖，中国有色金属工业协会科技进步奖一等奖等;长沙市岳麓区麓山南路932号，中南大学地球科学与信息物理学院，410083;E-mail：903755562@qq.com

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