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点击上方“覆盖区找矿”，关注更精彩！ 胶东新类型金矿——辽上黄铁矿碳酸盐脉型金矿 李国华1，丁正江2,3，宋明春3,4，李俊建5，李秀章6，纪攀1，张丕建1，王志新1 1 山东省第三地质矿产勘查院 2 中国地质大学(北京) 3 山东省地质勘查工程技术研究中心 4 山东省地质矿产勘查开发局 5 中国地质调查局天津地质调查中心 6 山东省地质调查院 第一作者：李国华，高级工程师，主要从事区域成矿及成矿规律研究。 通讯作者：丁正江，博士，研究员。矿物学、岩石学、矿床学专业。山东省有突出贡献的中青年专家、入选自然资源部高层次创新型科技人才第三梯队 ，全国工程领域杰出工程师青年奖、中国地质学会青年地质科技奖金锤奖获得者。 胶东地区焦家式破碎带蚀岩型金矿和玲珑式石英脉金矿全国闻名。然而，随着牟平辽上含黄铁矿碳酸盐脉型特大金矿床的发现，这一传统认识改变了。辽上矿区位于胶东胶莱盆地东北缘，之前曾认为该矿区金矿类型属于中温热液充填型和矽卡岩型。本文作者在研究辽上矿区已有的勘查成果基础上，总结矿化富集规律，分析矿石特点，首次提出了“辽上式”金矿新类型，将其确定为胶东地区继焦家式和玲珑式之外发现的另一重要金矿新类型，突破了“碳酸盐脉中基本不含矿的”常规认识。“辽上式”金矿，即受构造控制的黄铁矿碳酸盐脉型金矿。矿体赋存于北东向破碎蚀变带中，具厚度大、品位高的特点。容矿围岩为古元古代荆山群变质岩及中生代花岗岩，受构造影响破碎，发生强交代蚀变，黄铁矿和碳酸盐矿物为含金载体，呈细脉、微细脉沿张裂隙充填成矿。在新的认识基础上，重点对辽上矿区深部含黄铁矿碳酸盐脉裂隙带进行控制，从而发现了特大型规模的金矿体，矿区探明资源储量已超过70t，一次性提交了一处特大型金矿床。一个新的矿床类型发现，很少只发现1处矿床，可能存在多处矿床和矿床系列。本文研究成果既丰富了矿床学理论，也预示着胶莱盆地东北缘成矿区具有金矿找矿巨大潜力，还为胶东地区增添了一种金矿类型，扩大了找矿远景，对指导胶东地区乃至全国其它地区金矿勘查都有重要意义。3.2 “辽上式”金矿新类型与其他地区“碳酸盐型”金矿对比胶莱盆地东北缘金矿区，是近年来在胶东东部继牟平—乳山成矿带之后新发现的金成矿集中区，已陆续探明了牟平辽上、宋家沟，乳山蓬家夼、西涝口、西井口，海阳土堆—沙旺等特大型-中型金矿床。辽上矿区已探明的资源储量超过了70t(山东省第三地质矿产勘查院，2015)，也是目前该区一次性提交的首例特大型金矿(详查)，预示着胶莱盆地东北缘成矿区具有巨大的找矿潜力。而辽上矿区受构造控制的黄铁矿碳酸盐脉型金矿，是继焦家式(破碎带蚀变岩型)和玲珑式(石英脉型)之外发现的另一重要金矿新类型。前人对该矿区金矿类型有不同认识，主要为中温热液充填型和矽卡岩型两类。本文在辽上矿区勘查成果的基础上，总结矿化富集规律，分析矿石特点，首次提出“辽上式”金矿新类型，以期指导该区金矿找矿取得更大突破。辽上矿区是20世纪80年代发现的金矿床，以往勘查仅限于中浅部(600m以浅)，发现的矿体规模小，产出杂乱，矿化规律性不明显。近几年来针对深部的勘查工作中发现，在几个特高品位矿样中，均夹有厚度相对较大的含黄铁矿碳酸盐脉(宽一般5～15cm)。在对比大量不同品级矿石成分及结构、构造特征后发现，高品位金矿石往往发育含黄铁矿的碳酸盐脉，碳酸盐脉呈细脉、微细脉、网脉状沿碎裂岩石中裂隙不规则充填。通过大量光薄片微观分析得到认证，金矿物主要赋存于含黄铁矿碳酸盐脉体内，且此脉体中的碳酸盐矿物90%以上为白云石。这一发现表明，胶东地区存在着一期与富含钙镁质热液活动相关的金矿成矿作用，同时也打破了“碳酸盐脉中基本不含矿”的常规认识。在后期勘查过程中，经仔细研究总结，慎重提出本矿区矿化与含黄铁矿碳酸盐脉密切相关的金矿，应作为一种新的金矿类型，即含黄铁矿碳酸盐脉型金矿。同时，在新认识的基础上，重点对辽上矿区深部含黄铁矿碳酸盐脉裂隙带进行控制，发现并评价了特大型规模的金矿体。辽上矿区大地构造位置位于华北陆块(Ⅰ级)胶北地块(Ⅱ级)胶莱盆地(Ⅳ级)之东北缘，地处胶东地区七大金及多金属成矿带(区)的胶莱盆地东北缘成矿区北部。区内陆层较发育(图1)，主要有古元古代荆山群，出露于矿区西北部，多呈残留块体分布在中生代侵入体中，岩石为一套大理岩、变粒岩、含石墨斜长片麻岩、斜长角闪岩等变质岩组合，为该地区重要的赋矿围岩。受区域动力事件改造的层间构造、与侵入体接触部位等构造面，往往是形成金矿体的最佳空间。区内构造以脆性断裂为主，郭城断裂从矿区西北部通过，为区域上牟平—即墨断裂带的一部分，控制着该地区盆地的展布，其形成受中生代板块碰撞运动大格局的制约，后期经受多期次叠加活动。其次级断裂往往形成良好的储矿空间，辽上金矿主矿体即受郭城断裂下盘的次级裂隙构造控制。区内中生代玲珑二长花岗岩发育，出露于矿区南东部，为侏罗纪晚期的产物，也是该地区成矿期主要的热液运移通道和近矿围岩。另外，区内中生代中基性脉岩较为发育，与金矿形成关系密切。图1 辽上矿区地质简图 I-华北板块；II-大别—苏鲁造山带；II1-鲁东折返带；II11威海折返带；II21-胶南隆起；II2-苏北折返带。 辽上矿区浅部查明金矿体近20个，多产于变质岩与花岗岩接触部位。一般规模不大，长度小于100m，厚度0.5～2.0m，产状各异。金品位一般在1.0×10–6～4.5×10–6，围岩为变质岩或花岗岩，受断裂和脉岩破坏程度低。近期勘查，主要在深部(–500m以下)有大的突破，在Ⅲ号矿化带内发现4个厚大金矿体，沿北东走向缓倾断裂(密集裂隙带)展布(表1)。产出较集中，近于平行(图2)。总体走向37°，控制长度300m；倾向南东，倾角16°～44°，平均37°，控制最大倾向长度近600m。单矿体厚度一般1.5～12m，最大47.00m(Ⅲ-9矿体)，单工程累加厚度最大可达100m。矿体形态变化较稳定。矿体向深部有变厚趋势。矿体金品位一般在1.0×10–6～5.5×10–6，最高为242.56×10–6，平均3.5×10–6，组分变化较均匀。图2 12线剖面简图 表1 主要矿体特征一览表(山东省第三地质矿产勘查院，2015) 矿石主要分为含黄铁矿碳酸盐脉花岗岩型、含黄铁矿碳酸盐脉变质岩型和黄铁矿碳酸盐脉型三种，其中后者金品位最高，其他两类矿石含金量与其所含黄铁矿碳酸盐脉的多少呈正相关变化。矿石原岩为二长花岗岩，经受动力作用破碎并蚀变，矿物本身有变形及碎裂，与金矿形成无直接关系。肉红色至灰白色，粒状变晶结构、细脉状构造、糜棱构造、块状构造。矿物主要分为非载金矿物和载金矿物两类。非载金矿物主要有石英、钾长石、斜长石、绢云母；载金矿物主要为碳酸盐矿物和黄铁矿。黄铁矿与碳酸盐矿物构成细脉或微细脉后期充填。黄铁矿晶形发育较好，多成集合体出现；碳酸盐矿物主要为白云石，少量方解石，与黄铁矿紧密镶嵌共生，二者形成宽窄不一脉体，穿插在花岗岩不规则裂隙中间(图3a，b)。金矿物即赋存于含黄铁矿碳酸盐脉之中。图3 金矿石类型 a，b-含黄铁矿碳酸盐脉花岗岩型；c，d-含黄铁矿碳酸盐脉变质岩型；e，f-黄铁矿碳酸盐脉型 矿石原岩为变粒岩、斜长角闪岩、大理岩类等变质岩，经受动力破碎蚀变，后期叠加矿化蚀变。岩石整体呈灰白色，致密坚硬。自形-半自形晶粒状结构，交代结构。细脉状构造、斑杂构造。岩石矿物分两类，非载金矿物主要有灰白色长石、无色透明石英、透辉石、白云石、绢云母等；载金矿物主要为碳酸盐矿物及黄铁矿，极少量黄铜矿和磁黄铁矿。黄铁矿多聚集形成次棱角状的斑块，与碳酸盐矿物又连成宽窄差异较大不规则脉体。碳酸盐矿物主要为白云石，多呈它形粒状，与黄铁矿紧密镶嵌，穿插在岩石裂隙中(照片3c，d)。也有少量形成细小的脉体穿插到原岩的斜长石和石英粒间。为前两类型中黄铁矿碳酸盐脉厚大者，能独立圈为矿体。岩石整体呈白色和黄色斑杂色，致密较坚硬。自形-半自形晶粒状结构，块状构造、斑杂状构造。岩石主要由灰白色脉石矿物和浅黄色金属矿物组成。脉石矿物主要为白云石，含量50%～60%，粒度较细，多在1～5mm以内，彼此紧密镶嵌；金属矿物主要为黄铁矿，含量40%，呈自形-半自形晶粒状，以立方体居多(80%)，少量五角十二面体(15%)和八面体(<5%)，粒度多在1～5mm间，个别可达20mm，整体略粗于脉石矿物，多聚集呈斑块状集合体，分布于脉石矿物间(照片3e，f)。金属矿物除黄铁矿外，见自然金和黄铜矿。黄铜矿呈它形晶粒状，偶见镶嵌于脉石矿物中。自然金呈金黄色，它形晶粒状，粒径为0.01～0.06mm，不均匀分布，主要为粒间金，少量包体金、裂隙金(图4a-d)。近矿围岩受热液影响，主成矿期主要发育黄铁矿化、碳酸盐化；其次有硅化蚀变，表现为后期硅质细脉充填。其中黄铁矿化、碳酸盐化与金矿化关系密切。经对矿石特征进行大量研究分析，该矿区黄铁矿碳酸盐脉型金矿，明显有别于“焦家式”(破碎带蚀变岩型)和“玲珑式”(石英脉型)金矿类型(表2)，而胶东地区甚至国内外尚无与此类似金矿类型，因此提出并定义为“辽上式”金矿类型。初步推测此类型金矿形成于该区金主成矿期，具有品位高特点，碳酸盐脉体金品位一般在30×10–6以上，局部富集可形成明金矿(图5)。而胶东其他矿区碳酸盐脉，一般形成于金成矿末期，基本不含矿。该类型金矿另一显著特点是脉细、分布广。一般多为小于1cm宽不规则细脉，分布于岩石张裂隙中，镜下也多见小于0.1mm微细脉穿插于原岩的裂隙中，坑道中见厚度大者近1m。3.2 “辽上式”金矿新类型与其他地区“碳酸盐型”金矿对比目前国内外报道的碳酸盐型金矿较少，多以不同成因的碳酸盐为容矿围岩，经后期含矿热液改造成矿，与本文报道的“辽上式”金矿有本质上的区别。主要有如下五种类型：鲁西铜石地区镁质碳酸盐微细浸染型金矿，赋存于早寒武世朱砂洞组白云岩和白云质灰岩等镁质碳酸盐岩中，表现为“二长斑岩-断裂裂隙-镁质碳酸盐岩”三位一体的控矿机制，与中生代燕山早期中偏碱性潜火山杂岩密切相关(于学峰和韩作振，2008)；广西田阳县叫曼金矿“石英-方解石型”是一个赋存于古生代二叠纪灰岩中的金矿床，特点是矿体埋藏浅，矿石成分单一，以巨粒明金为主。成因上，研究认为属于地下卤水热液型金矿；河北张家口市小营盘“石英-碳酸盐型”金矿，为白云石蚀变岩上下包裹着含金破碎石英脉，二者共同构成金矿体，是产在高级变质绿岩带、新太古代成矿的矿床。东帕米尔“层控碳酸盐型”铁铜金矿，形成于中元古代裂谷构造环境，产于中深变质相与中浅变质相转换部位，矿床属海底喷流(含火山喷流)沉积成因；老挝琅勃拉邦爬奔金矿，为含铁碳酸盐型金矿，属沉积-韧脆性剪切多期构造活动和热水溶液叠加改造型金矿床，热源、物源主要来自剪切动力变质作用，成矿流体对围岩无选择。表2 胶东地区主要金矿类型对比 
图4 金的赋存状态 a-黄铁矿(Py)与碳酸盐矿物(Dol)间的粒间金(Ng)；b-碳酸盐矿物(Dol)中的晶隙金(Ng)；c-呈细脉分布在黄铁矿(Py)矿物中裂隙金(Ng)；d-分布在黄铁矿(Py)矿物中的包体金(Ng)  图5 明金(Ng)矿石(产于–89m中段)“辽上式”金矿类型有其鲜明的特点，即金矿物赋存于黄铁矿碳酸盐脉中，其中碳酸盐矿物主要以白云石为主，少量方解石。黄铁矿碳酸盐脉主要沿控矿构造内蚀变碎裂岩、碎裂状蚀变岩裂隙充填成矿，对围岩无选择性。明显有别于上述各成因的碳酸盐类型金矿。(1)辽上黄铁矿碳酸盐脉型金矿，为一新类型金矿。矿石中载金矿物为白云石和黄铁矿，与已知的胶东玲珑式、焦家式金矿具有明显区别，同时也区别于国内外所报道的其他与碳酸盐脉或碳酸盐岩有关的金矿床。(2)“辽上式”金矿新类型的发现，丰富了矿床学研究内容，为成矿理论研究提供了新的课题；从找矿实践上看，拓展了找矿视野和空间，尤其为在胶东中生代盆地盆缘地区找矿提供了现实依据，有望指导该区找矿取得更大突破。原文来源：《地球学报》2017年第3期 P423-429页
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