胶东地区金矿地质特征及焦家断裂带南延与深部找矿前景

史高飞，曲万隆，于 洋，马学鹏

（青岛地质工程勘察院（青岛地质矿产勘查开发局），山东 青岛 266000）

胶东是我国最大的金矿集中区，当前已经探明的金资源储量大于4 500 t，其在世界金矿集中区中排名第三。该区找矿工作在2005年以前集中在500 m以浅，探明的金资源储量大约为1 700 t；2005年后，浅部资源减少，找矿工作转向深部，获得重大突破，600 ～2 000 m 深度内，探明金资源储量累计超过2 700 t。目前，胶东已探明的金矿床有200 余处，其中有6 个超大型金矿床浅部资源储量超过100 t，有17 个浅部储量在20 ～100 t 的大型金矿床，而深部已探明的有10 个超大型金矿床和8 个大型金矿床，新探明的深部金矿床呈现出集中分布、规模大以及数量多等特征，这可改善中国缺少大型及特大型金矿床的情况，有助于我国成为世界黄金大国，为我国成为强国打下基础。当前，胶东地区在攻深找盲、深部找矿方面有重大突破。本文将对胶东地区焦家深部找矿情况进行探究，主要分析胶东地区金矿地质特征、焦家断裂带南延和深部的特征，最后展望深部找矿前景。

1 胶东地区金矿地质特征

1.1 区域地质背景

山东省位于华北陆块东部，部分处在大别-苏鲁碰撞造山带上。区内主要构造是郯庐断裂，它将山东省划分成两大区域，分别是胶东与鲁西。两个区域在地层特征、构造演化、控矿构造和岩浆活动等方面存在差异，从而形成了不同种类和规模的金矿。对于胶东地区，晚三叠世的扬子板块与华北板块碰撞造山，加上早侏罗世太平洋-伊佐奈岐板块朝着西北向运动，导致该区域隆升剥蚀。侏罗纪俯冲到亚欧板块下与白垩纪合并，使得太平洋板块扩展拉伸，减薄该地区的地区岩石圈，同时产生剧烈的岩浆活动，这些是胶东成矿的主要背景。该区域内主要出露的地层有蓬莱群、胶东群、荆山群、粉子山群、莱阳群、王氏群、青山群与新生代地层。

胶东群以变质程度较深的黑云母斜长片麻岩以及麻粒岩为主；荆山群主要是中深度变质岩，包括高蛇纹石化大理岩、铝片岩以及变粒岩等。粉子山群和荆山群有着较为相似的形成年代、岩性组合；蓬莱群组成的部分主要是未变质的石灰岩、硅质岩和浅变质大理岩页岩。青山群、王氏群主要为陆相中基性火山-沉积岩系，是断陷盆地的产物；新生代地层主要由河湖相碎屑沉积物组成，还夹杂少量玄武岩；花岗质侵入岩在胶东地区分布较为广泛，和这一地区95%金矿形成相关。

下面将对晚三叠纪、晚侏罗纪、早白垩纪花岗质侵入岩进行分析。晚三叠纪与晚侏罗纪的花岗质岩石可能形成于加厚太古代下地壳熔融，而早白垩纪主要是胶东西部郭家岭与艾山花岗岩、东部伟德山与三佛山的花岗岩等，主要特征为壳幔混合源。胶东地区的界线是西边郯庐断裂和东南部大别-苏鲁超高压变质带。其中，郯庐断裂能够向热液流体流动、花岗岩岩浆上涌提供通道，但不是不发育广泛金矿化特征。郯庐断裂中，NE-NNE 走向的次级断裂构造大量发育，为金矿成矿主要位置。

1.2 典型的矿床地质特征

山东省金矿中，造山型金矿占比超过90%，它是非常重要的一种类型。根据矿石的种类，胶东地区金矿可以划分成两种类型，一种是焦家型网脉状金矿床，另一种是玲珑型石英脉状金矿床。其中，焦家型金矿的主要代表是焦家金矿、三山岛金矿、新城金矿以及寺庄金矿，其位于焦家、三山岛和大尹各庄等地区，处在胶东隆起西北部玲珑花岗质岩石与前寒武纪结晶基底接触带上，在胶东金矿资源中，占比达到80%。三条自西向东分布的NNE 走向、区域大型断层构造对矿体分布有影响：三山岛断层、焦家-新城断层、招平断层一般在挤压、扭转断层拐弯处形成，矿石主要特征是网状脉状和侵染状。玲珑型金矿床代表是玲珑金矿与东风金矿，其在玲珑地区、牟平-乳山地区分布较多，黄金储量超过500 t。玲珑型金矿床以NEE-NE 向的次级断层的含矿构造为主，矿体呈现为高角度倾斜。此类矿床和焦家型矿床地质背景较为相似，但存在不同的岩矿产状：玲珑金矿床在北东走向含矿石英脉中附存，矿床主要由多脉和单脉组成，其形状为粒状，并且是填隙结构。

2 焦家断裂南部和深部具体特征

结合现阶段的资料和探索获得的结果可知，胶东地区许多造山型金矿在太古代结晶基底与花岗质岩石接触带上集中，同时还会受到NE-NNE 向断层系统影响。焦家断裂南延主要分布在寒武纪基底上，同时伴有较为强烈的岩浆活动，发育强烈的热液蚀变作用。区内主要构造是焦家断裂，焦家、寺庄、新城以及河西等金矿矿床都产出于该控矿构造。第四纪沉积物在一定程度上覆盖了焦家断裂南段，使人难以判断寺庄金矿以南的断裂走向，加大了焦家断裂南段的金矿勘查难度。

2.1 研究区地质特征

郯庐断裂控制研究区西部，胶莱凹陷控制南部，第四纪砾石、砂与砂质粉砂覆盖大部，分布的主要位置是现代河流坡地、河漫滩地区与河床。NE-NNE向脆性断层发育比较广泛，一级龙口-莱州断层以S状分布，其南部即为焦家断裂，它在胶东西北部是一种主要的控矿构造。花岗质岩类露头受限，一般在研究区北部零星分布，主要是早侏罗世玲珑花岗岩。

2.2 地球物理特征

研究发现，胶东地区的金矿带磁、重力异常两者存在相关性：许多金矿床处在低变化负磁异常区和从高到低的系统变化重力梯阶带中。综合勘探焦家控矿断裂带的高精度重力与磁力时，勘探人员发现，焦家断裂与南延地区在断裂和地表交汇处有许多明显倾角变化的梯阶带存在，台阶平缓部位处金矿化的地球物理标志较为明显。

3 断裂构造和矿化的关系

结合焦家金矿矿化的蚀变带叠加关系，人们能够明确其矿化蚀变顺序，如图1所示。一是钾化，即红化；二是Ⅱ号矿体矿化，即绢英岩化；三是Ⅰ号矿体矿化，即黄铁绢英岩化；四是Ⅲ号矿体矿化，即多金属硫化物矿化。断裂构造和矿化的关系即为断裂构造活动、演化对于矿体产出状态、矿化种类、分布规律、结构构造、矿化形式、共生组合、蚀变类型的制约关系。下面分析当前掌握的资料。

图1 焦家主断裂蚀变分带剖面图

3.1 断裂构造能够控制金矿产出状态和空间分布

现阶段，一些矿体、矿化体已经被揭露、被探知，其基本在NE-NNE 向的压性断裂带、压扭性断裂带中发育。该断裂构造型式即为矿体、矿化体空间分布型式，但这并不等于断裂系统中各处都会产出工业品位矿体。基于矿化角度可知，矿区中该类断裂构造系统都将聚集金元素。对于单一矿体来说，不管是产出形态，还是规模，都会受到控矿断裂发育情况影响。Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ号矿体在各自区段的产出与其矿化强度、控制断裂发育较为协调。Ⅱ、Ⅰ号矿体产生在较宽、延深较大、缓倾的破碎带和主断面产状相同的破碎蚀变带中；Ⅲ号矿体在和主断面有一致走向，具备相反倾向的陡倾裂隙中附存。总而言之，断裂系统发育严格制约焦家金矿矿体定位情况，Ⅱ、Ⅰ号破碎蚀变的岩型矿化通常在NE 走向的蚀变带中发育。其中，Ⅰ号矿体为层状，侧伏SW 方向，Ⅱ号矿体为透镜状。Ⅲ号矿体为脉状，大多金属硫化物矿化在NE 走向和朝SE 陡倾裂隙中发育。

3.2 断裂演化和矿化类型

焦家主断裂发育金矿床的矿化类型有两种，一种是破碎蚀变岩型金矿，另一种是多金属硫化物脉型金矿。控矿断裂的力学性质由原本的压扭性转变成张扭性，这一构造下的成矿环境表现出3 个突出特征。一是主断面周边破碎蚀变岩带一般存在缩颈情况与构造透镜体现象，没有破碎杆状砾石与串珠状砾石，呈现出压扭性的构造特征。二是通过显微镜观察，破碎蚀变岩具有较强的石英波状消光、黄铁矿碎裂和长石扭折等特征，其主要特征是压扭性。三是破碎蚀变带与下盘中多金属硫化物脉叠加。通常，矿脉中的矿化分带现象较为明显。比如，黄铁矿矿脉边部是半自形、自形的细粒黄铁矿，向中心逐渐转变成粗粒自形黄铁矿，同时人们能够看到共生的方解石脉，这意味着含金多金属硫化物脉基于张扭环境而形成。通过上述可知，焦家金矿区的矿化类型和不同构造演化阶段提供的不同成矿构造条件相关。

4 断裂活动和金矿体生成的关系

焦家主断裂关于矿化的脆性断裂活动有3 期，在早期韧性变形带不同位置上叠加，构成焦家金矿区的Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ号矿体，控矿断裂从早到晚，从压扭性转变为张扭性。

控矿断裂的第一期活动能够通过Ⅱ和Ⅰ号矿体清楚地表现出来，最终形成NE 走向，并且倾向NW，倾角趋向于右行的压扭性破碎带。Ⅱ号矿体部位存在强烈断裂活动，在脆性环境下，韧-脆性阶段构成的杆状构造出现初步破碎，并且存在擦痕，基于此绢英岩化，破碎蚀变岩型是金矿化的主要类型，由此生成Ⅱ号矿体。一般有石英、绢云母等蚀变矿物，很少有黄铁矿。微裂隙在矿体中发育，呈现出不规则状，一般呈现为相互平行、共轭产出，微裂隙面会产出同期绢云母。

控矿断裂第二期活动为Ⅰ号矿体处在原断裂破碎带上，活动后呈现为NE 走向，并且倾向NW，倾角趋向于左行的压扭性破碎带，再次破碎第一期破碎的杆状构造，构成串珠状砾石，同时留有早期的绢英岩化花岗岩团块。基于此叠加黄铁绢英岩化，黄铁绢英岩中发生金矿化。破碎蚀变岩型是主要的矿化类型，其代表类型是Ⅰ号矿体，通过该断裂活动后成矿。主要有黄铁矿、石英、绢云母等类型的蚀变矿物。Ⅰ号与Ⅱ号矿体间有许多构造透镜体。在后期破碎下，钾化绢英岩化透镜体变为较小透镜体，其边缘出现黄铁绢英岩化蚀变情况。焦家金矿-190 m 的中段钾化绢英岩化带小型脆性断裂呈现为压扭性，断裂内有黄铁绢英岩矿化发育。

控矿断裂第三期构造活动的表现是Ⅲ号矿体处在明显部位，也会显示Ⅱ号矿体部位。在NW-SE 向挤压应力作用下，活动中形成挤压带与一组X 状共轭裂面，加上受到反扭力偶作用，构成NE 走向并且倾向SE 的系列，占据主导地位的裂隙是倾角较陡的短粗张扭性裂面。基于此，有多金属硫化物矿化产生，金矿化类型一般是多金属硫化物脉型，构成Ⅲ号矿体。活动中矿化蚀变矿物主要有石英、黄铁矿与方解石等。钾化花岗岩裂隙中填充含金多的金属硫化物矿脉，金属矿物呈现为中粒自形或者半自形集合体，在矿脉中附存。

5 深部找矿前景

为确定胶东地区的深部找矿潜力，可在胶西北3 条主要成矿带进行深部找矿。这些重点部位有望获得较大找矿进展，如栖霞金矿田、蓬家夼金矿田。同时，可进一步开发深部海域找矿空间。胶东有很多超大型的、从浅部到深部的金矿床主矿体，其连续延深垂向距离超出2 km，比浅层低温热液金矿深度还要大，这也说明胶东金矿有巨大的深部找矿潜力。根据现阶段深部找矿情况来推测，胶东3 000 m 深度会有超过6 000 t 的以浅金资源量，5 000 m 深度会有超过10 000 t 的以浅金资源量。

6 结语

胶东地区是我国最大的金矿集中区，只有掌握胶东地区金矿地质特征和各个区域成矿特征，深入开展找矿工作，才能将金矿资源的价值充分发挥出来。这就需要相关部门和人员深入探索和研究，找出各类金矿床形成的规律，按照当地的实际情况来寻找金矿，以获得质量更高的资源。