胶东郭城—崖子地区金矿成矿规律及找矿潜力探讨

孙功伟

(山东省第六地质矿产勘查院，山东 威海 264209)

0 引言

胶莱盆地东北缘是胶东中部近年来新发现的1个重要金成矿区(胶莱盆地东北缘成矿区)，大地构造位置处于华北板块东南缘，横跨华北板块与苏鲁造山带2个Ⅰ级大地构造单元[1]，三叠纪晚期经历了扬子板块与华北板块碰撞造山作用叠加太平洋板块俯冲碰撞，三叠纪晚期至古新世期间区内壳幔作用剧烈，构造岩浆活动频繁，为金矿的形成提供了优越条件。近年来，在中生代盆地边缘区的郭城—崖子地区陆续探明了蓬家夼、西涝口、西井口、辽上及土堆-沙旺等大中型—超大型金矿床，累计查明金资源量达160余吨。尤其是自2015年以来，辽上-西涝口金矿床勘查取得了突破性的进展，探明金资源量达超大型金矿床规模，土堆-沙旺矿区目前己查明工业矿体深度均在-350m以浅，深部探矿始终未有突破。本文在综合研究该区找矿成果的基础上，通过分析典型矿床地质特征，总结金矿成矿规律，建立本区深部矿体定位模型标志，评价深部找矿潜力。

1 区域地质背景

研究区位于胶东金矿集中区东部，胶莱盆地东北缘、牟-乳金成矿带中南部，受牟平-即墨断裂带南端的NE向郭城断裂和崖子断裂控制。其东南为苏鲁超高压变质带，西南临胶莱盆地，西北为胶北地体。处于不同地质构造单元交会部位，地质构造复杂，不同期次的各种定向构造交织叠加一起，多次活动，相互错动、改造和继承，呈现出各期构造发育程度差别悬殊的展布格局(图1)。

1—第四系；2—王氏群；3—青山群；4—莱阳群；5—荆山群；6—胶东岩群；7—燕山早期玲珑序列九曲单元花岗岩；8—金矿床；9—实测/推测断层；10—地质界线；11—研究区位置

区域内出露地层比较简单。发育有新太古代胶东岩群，岩性主要为斜长角闪岩、黑云变粒岩和黑云斜长片麻岩，呈NW向带状分布在桃村断裂以西；古元古代荆山群，岩性主要为大理岩和变粒岩，主要分布于郭城断裂的下盘；中生代莱阳群、青山群及王氏群，为一套陆相碎屑沉积岩，岩性以砾岩、砂岩和粉砂岩为主，在区域内广泛分布；新生代第四系，岩性为砂、砾石、砂质亚黏土，主要分布于区域内较大河流的河床中。

区内断裂构造十分发育。断裂产状及发育程度明显受控于牟平-即墨断裂带，走向以NE向为主，方位角大都在NE40°～50°之间，断裂的规模比较大，断裂带宽6～100m，其自西向东，分布有桃村断裂、郭城断裂和崖子断裂；其次发育有NNE向、EW向和NW向断裂。研究区断裂构造具有多期活化特征，随形成时代更新，断裂由EW向、NE向、NNE向、NW向、EW向做逆时针旋转，且具有断裂不同部位发育程度不同的特点。

区域岩浆活动频繁，广泛发育的岩浆岩有基性、中性和酸性岩。其中以酸性岩为主，大面积出露玲珑序列九曲单元二长花岗岩岩体，岩体内发育有大量变粒岩、大理岩包体。此外，燕山期各类脉岩密集发育，脉岩走向40°～50°之间，倾向NW，倾角大都在60°～80°之间。

2 典型矿床特征

该区中生代盆地边缘区位于中生代莱阳组砾岩与古元古代荆山群变质岩接触带附近，发育一系列低角度层间滑动断层，控制了区域蚀变(角)砾岩型金矿床的产出[2]。研究表明，本区金矿与胶东其他类型金矿是同一构造背景、同一成因、同一时代形成的、产于不同构造部位、不同围岩条件的不同自然类型矿床[3]。伴随着中生代的幔隆作用、岩石圈减薄，胶东地区大规模花岗岩侵位形成的热隆—伸展构造，为成矿提供有利空间，白垩纪大规模岩浆作用、流体活动、伸展拆离是中生代盆地边缘区金矿成矿的关键因素[4]。

蓬家夼金矿床位于崖子—东井口近EW向层间滑脱断裂带中段，断裂带走向近EW，倾向S，倾角5°～50°，矿化蚀变带严格受EW向层间滑脱断裂带控制，剖面呈上陡下缓的铲式(图2)，沿走向和倾向呈舒缓波状。靠上部岩性为含石墨斜长片麻岩质构造角砾岩，下部岩性为长英质构造角砾夹长英质碎裂岩，中部为黄铁矿化长英质构造角砾岩、长英质碎裂岩，黄铁矿化、绢英岩化蚀变强烈，是矿床内主要赋矿部位[5-6]。

1—白垩纪莱阳群砾岩；2—硅化长英质碎裂岩；3—黄铁矿化长英质碎裂岩；4—糜棱岩；5—金矿体；6—大理岩；7—闪长玢岩；8—闪长岩；9—地质界线；10—钻孔编号；11—孔深

西井口金矿床受控于隐伏的近EW向层间滑脱构造带控制，上盘围岩为弱片麻状中细粒二长花岗岩，下盘围岩为角闪闪长岩、二长闪长岩。蚀变带内上部发育黄铁矿化碎裂状二长花岗岩、黄铁矿化碎裂岩、黄铁矿化碎裂状大理岩，底部发育黄铁矿含碳质构造角砾岩、黄铁矿化硅化碎裂岩，矿石岩性主要为含石墨黄铁矿化构造角砾岩、黄铁矿化碎裂岩、黄铁矿化碎裂状二长花岗岩。

辽上金矿床受控于NE向层间滑脱构造带，该构造带主要产于古元古代荆山群地层中，部分位于二长花岗岩中，临近岩体与地层的接触带，由一组大致平行的层间构造组成，矿化蚀变带严格受该NE向层间滑脱断裂带控制，走向50°±，倾向SE，倾角38°～47°，平均42°，在剖面上呈上陡下缓的铲式，在平面上呈舒缓波状产出,两侧围岩为弱片麻状中细粒含石榴石二长花岗岩或透辉透闪大理岩等变质岩。带内主要由含金黄铁矿化碎裂状二长花岗岩和硅化黄铁矿化大理岩类组成(图3)。

1—二长花岗岩；2—大理岩及变粒岩；3—黄铁矿化二长花岗岩；4—黄铁矿化大理岩；5—金矿蚀变带及编号；6—金矿体及编号；7—钻孔编号；8—孔深

西涝口金矿床与辽上金矿床受同一层间滑脱构造带控制，构造带向深部(-500m～-1000m)产状发生变化，走向总体近EW，S倾，倾角15°～44°，平均30°。蚀变带两侧围岩为弱片麻状中细粒含石榴石二长花岗岩或透辉透闪大理岩等变质岩，深部主要由绢英岩化花岗质碎裂岩、绢英岩化碎裂岩、硅化黄铁矿化大理岩组成[9]。

区内沿断裂构造带围岩蚀变作用发育，主要有绢英岩化、硅化、黄铁矿化、碳酸盐化，其次为绿泥石化，其中绢英岩化、硅化、黄铁矿化与金矿化关系最为密切；矿化主要以黄铁矿为主，其次有磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和少量金矿物等，主要载金矿物为黄铁矿。

3 成矿规律

3.1 金矿床(体)空间展布规律

区内金矿床紧紧围绕NE向和EW向层间滑脱构造呈带状分布，矿床受NE向和近EW向断裂构造控制，富矿部位受断裂构造走向转折部位和倾向由陡变缓部位或控矿构造多次活动、矿化裂隙叠加部位控制。研究区内金矿床展布规律如下：①分布于中生代盆地边缘区，特别是盆地边缘的构造转折部位，总体呈NE向和EW向展布，沿走向呈舒缓波状的低角度层间滑脱构造是金矿定位的主体构造[10-11]，金矿床沿该断裂构造呈串珠状分布[12]；②断裂构造的交会处和次一级裂隙构造是成矿的有利部位；③两种岩性的接触带是一个构造薄弱带，是不同物理性质地质体的界面，含矿热液很容易沿之运移并在适宜的空间富集成矿[13]。

3.2 矿体赋存规律

各矿床主要金矿体地质特征见表1。

表1 研究区主要金矿体地质特征

矿体赋存规律如下：

(1)矿体均分布于层间滑脱构造带转折端或与NW向构造交会部位附近，断裂分支复合以及主断裂构造上盘反向张性断裂是成矿有利部位，其中靠近主控矿断裂与NW向断裂构造交会部位矿体变厚大，更有利于矿体赋存。

(2)断裂构造走向或倾向变化部位是构造引张扩容段，成矿流体易富集，常形成厚大矿体[14]。

(3)研究区内金矿体常具尖灭再现、分支复合、膨胀夹缩特点。

(4)各金矿床主矿体赋存标高从蓬家夼矿区+95m～-107m至辽上矿区-537m～-919m，矿体埋深从NE向SW逐渐加深，显示出矿体向SW侧伏的趋势，侧伏角约为7°，倾伏角约为3.5°。矿体的侧伏反映了成矿流体运移的方向。

(5)金矿体普遍埋深较大，延深远大于延长且斜列在蚀变带中，同一矿床内多个矿体沿走向呈斜列规律排列,主带内常形成“多层”平行矿体而显叠瓦规律。

(6)各矿床单矿体长度介于600～800m之间，赋存高差介于200～400m之间，矿体厚度富集区分布于NW向断裂构造与近EW向层间滑脱构造带交会部位附近，总体平均品位约3.2×10-6，品位与厚度变化趋势相关性不明显。各单个矿体间距约800～1300m，无矿间隔300～400m。

3.3 矿化富集规律

(1)多成矿阶段叠加部位形成富矿体，当矿石中金属硫化物呈细脉状、网脉状或含量增高时，金矿化富集，矿石品位高。

(2)从矿石结构构造来看，具有碎裂结构、半自形、交代结构，浸染状、角砾状、脉状和块状构造矿石金品位高。自形粒状结构，星点状构造金品位低。

(3)从微观上看，自然金、银金矿严格受黄铁矿晶隙和裂隙控制，黄铁矿是主要载金矿物，其晶隙和裂隙越发育，越易于富集成矿、金品位越高。

3.4 蚀变与矿化分带特征

在主控矿断裂带上，靠近断裂带内矿体，围岩挤压破碎强烈，常发育有小褶皱，由构造角砾岩、碎裂岩等构造岩组成，矿化蚀变强烈，常构成矿床主矿体，矿化类型主要为浸染状、脉状和块状。在离层间滑脱构造带矿体稍远的位置，岩石破碎程度变弱，为弱片麻状中细粒含石榴石二长花岗岩或透辉透闪大理岩，形成以浸染状和星点状为主的矿化类型，离构造断裂带内矿体更远处，原岩基本未被破坏，基本无矿化现象。

破碎蚀变岩是在构造岩基础上，经后期热液作用改造而成，在走向及倾向上由内向外依次为黄铁矿化硅化碎裂岩或硅化黄铁矿化大理岩、绢英岩化碎裂岩、绢英岩化花岗质碎裂岩或硅化长英质碎裂岩以及绢英岩化花岗岩。矿化蚀变与围岩呈渐变关系，无明显界限。

4 深部矿体定位模型

通过研究区内地质、地球物理及地球化学特征和找矿标志，建立本区深部矿体定位模型标志如下：

(1)地质标志。研究区内各金矿床矿体严格受层间滑脱构造控制，主要赋矿于荆山群大理岩和变粒岩以及九曲单元二长花岗岩中，呈脉状、层状、似层状产出。矿体走向以EW,NE,NNE向为主;倾向S,SE和SSE，倾角5°～50°，上陡下缓。矿石类型主要为原生硫化物矿石，金属矿物以黄铁矿为主，少量黄铜矿、闪锌矿、方铅矿和磁黄铁矿，蚀变主要有硅化、碳酸盐化、绿泥石化和绢云母化。矿石结构以碎裂、粒状和自形—半自形结构为主，矿石构造主要为脉状、角砾状和浸染状。

(2)构造标志。研究区内矿床受NE向和近EW向控矿主干断裂带控制；富矿体往往赋存于主控矿断裂或次级构造矿化裂隙发育程度增高部位或控矿构造多次活动、矿化裂隙叠加部位；断裂构造的拐弯或交会部位以及倾角由陡变缓部位有利赋矿[15]。

(3)岩浆岩标志。玲珑序列花岗岩和基性脉岩与金矿床(体)整体时空关系密切，花岗岩体对金的初始活化、迁移和富集有重要影响[16-17]，金矿体均产于玲珑花岗岩体的内外接触带附近。

(4)地球物理标志。通过研究《胶西北金矿集中区深部大型—超大型金矿找矿与成矿模式》和《莱州-招远金矿整装勘查区深部找矿技术方法应用研究》，发现常规物探方法在深部找矿中存在局限性。通过研究中国黄金鑫泰矿业开展广域电磁法获得的资料，并结合目前区内已有的地质、物探、测井等资料，对土堆-沙旺矿区内的深部构造和地层、岩体进行了定性划分，确定金矿体分布于梯级带上梯度变化较大的部位。电阻率等值线起伏变化较大、间距变大、陡缓变化较大部位为成矿有利部位[18-19]。

(5)地球化学标志。土堆-沙旺矿区开展的地化剖面测量结果显示，元素分带序列从前缘晕到尾晕为：Ni-Co-Sb-Cu-Au-As-Pb-Zn-Hg-Ag-Co，通过与李惠等[20-21]提出的我国金矿床原生晕理想分带序列对比发现，元素分带序列大致符合我国金矿原生晕理想分带序列，但Ni，Co两种元素作为尾晕元素都出现在矿体原生晕上部，可能是受矿体顶部次级矿体影响的结果；As,Hg两种元素作为前缘晕元素却出现在矿体原生晕中下部，说明矿体向下仍有较大延伸或者有盲矿体存在。

5 找矿潜力浅析

根据上述对区内金矿床分布特征、控矿地质条件，矿(化)体赋存规律以及物化探异常特征分析，认为本区找矿潜力巨大，特别是土堆-沙旺一带深部找矿前景较好。

(1)郭城—崖子地区位于中生代盆地边缘区，特别是位于盆地边缘的构造转折部位，是成矿有利部位[22]。

(2)土堆-沙旺矿区浅部控矿构造按走向分为NE(含NNE和NEE)、NW和近SN向3组，每组断裂按倾角不同又分为较缓(20°～30°)和较陡(60°～80°)2组。成矿往往与倾角较缓的结构面关系密切，较陡的断裂面多表现为成矿后，具有多期次活动特征，对矿体产生破坏作用。金矿化受构造带中强变形域控制，矿(化)体具分支复合、尖灭再现、膨大狭缩的特点，成群产出，数量多但规模较小，延伸及延深均不大，矿体多受层间滑脱构造上盘的共轭反向断裂系统控制。CSAMT结果显示，土堆村及北东部控矿构造在-350m和-700m标高附近电阻率值变化较大，等值线间距变大，显示构造深部倾角由陡变缓，上部转折端己有工业矿体赋存，此间构造叠加晕As，Hg两种前缘元素出现在矿体原生晕中下部，说明深部有盲矿体存在，物化探异常特征显示此间成矿前景较好。

(3)研究区内层间滑脱构造在土堆-沙旺矿区内沿走向多次转折切穿荆山群与二长花岗岩体的接触部位，尤其是由NNE向转为NEE向与NW向构造交会部位附近，物化探异常较好，是成矿最有利部位。

(4)根据本区北东段已知主矿体的赋存规律，推断土堆-沙旺矿区在沙旺村附近深部存在3个有利靶区，显示本区巨大的找矿潜力(图4)。

1—第四系；2—青山群火山岩；3—莱阳群砂砾岩；4—大理岩；5—荆山群陡崖组徐村含石墨岩段；6—荆山群野头组定国寺大理岩段；7—荆山群野头组祥山变粒岩段；8—荆山群禄格庄组光山大理岩段；9—玲珑序列九曲单元弱片麻状细中粒含石榴石二长花岗岩；10—实测/推测断裂；11—接触带构造；12—层间滑脱构造带；13—己知矿体；14—预测区及编号；15—研究区范围

6 结论

(1)区内金矿床分布于中生代盆地边缘区，特别是盆地边缘的构造转折部位，总体呈NE向和EW向展布，沿走向呈舒缓波状的低角度层间滑脱构造是金矿定位的主体构造，金矿床沿该断裂构造呈串珠状分布，各矿床主矿体均分布于层间滑脱构造带转折端或与NW向构造交汇部位附近，沿构造走向转折部位和倾角由陡变缓处易形成矿化富集区。矿体埋深从NE向SW逐渐加深，显示矿体向南西侧伏趋势，矿体普遍埋深较大，延深远大于延长且斜列在蚀变带中，同一矿床内多个矿体沿走向呈斜列规律排列，矿体常具尖灭再现、分支复合、膨胀夹缩特点。

(2)通过对区内金矿床成矿规律、控矿地质条件分析，结合区内矿(化)体赋存地质特征和物化探异常特征，在荆山群与岩体接触带附近的主控矿构造走向转折端、构造交会和倾向由陡变缓部位(标高介于-700m～-1150m之间)圈定3处找矿靶区，物化探综合异常较好，是成矿最有利部位，成矿前景较好，找矿潜力巨大。

致谢：吕军阳对文章修改提供宝贵的意见,野外工作得到海阳市鑫泰黄金矿业公司的支持，在此表示衷心感谢！