​胶东金矿成矿模式

?胶东金矿成矿模式找矿突破工作室?2023-09-26 09:33?发表于北京胶东金矿成矿模式宋明春1，林少一1，杨立强2，宋英昕3，丁正江
4，李 杰5，李世勇6，周明岭1（1 山东省地质矿产勘查开发局第六地质大队，山东 威海 264209；2 中国地质大学地质过程与矿
产资源国家重点实验室，北京 100083；3 山东省地质科学研究院，山东 济南 250013；4 山东省地质矿产勘查开发局，山东
济南 250013；5 河北地质大学资源学院，河北 石家庄 050031；6 山东省物化探勘查院，山东 济南 250013）摘要：
胶东是全球三大金矿集区之一，深入研究其成矿模式对于正确认识胶东金矿类型并指导进一步找矿具有重要的理论意义和实践价值。文章通过系统总
结胶东金矿控矿构造特征与型式、构造与矿体的耦合关系、岩浆活动与金矿化的关系及其他成矿地质因素，在分析不同类型和不同层次金矿赋矿规律
、成矿机制的基础上，分别建立了破碎带蚀变岩型金矿、石英脉型金矿、胶西北金矿和深部金矿成矿模式。综合分析后，提出了胶东金矿热隆-伸展
成矿模式，其要义是：早白垩世，由于板块俯冲、回撤，诱发壳幔相互作用，产生大规模岩浆活动，引起广泛的流体活动；同时，地壳拉张和岩浆隆
升，形成花岗岩穹窿-伸展构造，出现大量铲式断层、拆离断层等。与岩浆活动有关的高强度含矿流体活动和交代蚀变作用是胶东金矿大规模集中产
出的基础条件，地壳快速隆升引起强烈减压、降温是大量金质从流体中析出、沉淀的重要原因，伸展构造则为大规模金成矿提供了充足的空间。关键
词：地质学；胶东金矿；成矿模式；断裂构造；热隆-伸展；破碎带蚀变岩型和石英脉型金矿；阶梯式成矿胶东是中国最重要的黄金资源基地和全球
三大金矿集区之一，累计探明金资源储量占全国总量的1/3左右。20世纪60年代，在胶东地区的区域性大断裂中发现了破碎带蚀变岩型金矿类
型，突破了“大断裂只导矿不储矿”的传统找矿理论认识，推动了中国金矿资源储量的大幅增长。本世纪以来，在胶东主要成矿构造带700~20
00m深度范围内发现了受阶梯式缓倾角断裂控制的深部金矿床（体），率先突破国内深部找矿技术瓶颈，使中国金矿资源储量跃居全球第二。1地
质背景和金矿床分布1.1区域地质背景胶东位于山东省东部半岛区域，包括隶属华北克拉通的胶北地体、隶属秦岭-大别-苏鲁造山带的威海地体
和叠加于二者之上的胶莱盆地等构造单元。主要由前寒武纪和中生代地质体组成，另有少量古近纪—新近纪火山岩和碎屑沉积物及第四纪松散沉积物
（图1）。图1胶东地区区域地质及金矿床分布图1第四系；2白垩系；3古元古界和新元古界；4含榴辉岩的新元古代花岗质片麻岩；5太古宙花
岗—绿岩带；6白垩纪崂山型花岗岩；7白垩纪伟德山型花岗岩；8白垩纪郭家岭型花岗岩；9侏罗纪花岗岩类；10三叠纪花岗岩类；11整合/
不整合地质界限；12断层；13以往探明的浅部金矿床位置（图中金矿符号大小依次代表资源储量≥100t的超大型金矿床、20t≤资源储量
＜100t的大型金矿床、5t≤资源储量＜20t的中型金矿床和资源储量＜5t的小型金矿床）；14新探明的深部金矿床位置（图中金矿符号
大小含义同图例13）；15蚀变岩型和网脉型金矿，石英脉型和硫化物石英脉型金矿，以及蚀变角砾岩型、蚀变砾岩型和层间滑脱拆离带型金矿；
ME1—胶西北成矿小区；ME2—栖-蓬-福成矿小区；ME3—牟-乳成矿小区；F1—三山岛断裂；F2—焦家断裂；F3—招平断裂；F4
—西林-陡崖断裂；F5—金牛山断裂胶北地体是一个前寒武纪结晶基底隆起区，主要由太古宙花岗-绿岩带和古-新元古代变质地层组成，少量古
元古代基性-超基性岩及花岗岩类，发育较多中生代花岗岩类侵入体及脉岩带，局部有小的中生代断陷沉积盆地。威海地体是三叠纪华北与扬子板块
之间的碰撞造山带，主要由含超高压榴辉岩的新元古代花岗质片麻岩组成，可见少量古元古代变质表壳岩和中元古代基性-超基性岩组合，有较多中
生代花岗岩类侵入体。胶莱盆地由白垩纪陆相火山-沉积岩系组成。胶东地区的中生代花岗岩类侵入岩主要包括侏罗纪花岗岩类（玲珑型花岗岩和文
登型花岗岩）、白垩纪花岗岩类（郭家岭型花岗闪长岩、伟德山型花岗岩和崂山型花岗岩），少量三叠纪花岗岩类（宁津所型正长岩、槎山型正长花
岗岩）。胶东地区断裂构造发育，其中NE—NNE走向的断裂数量多、规模大，也有部分NW走向和近EW走向的断裂。在前寒武纪结晶基底和侏
罗纪花岗岩中广泛分布韧性剪切带。1.2金矿类型及分布胶东地区已探明金资源储量5000余吨，是中国最大的金矿集区，也是仅次于南非兰德
和乌兹别克斯坦穆龙套成矿区的世界第三大金矿集中区。金矿床主要分布于莱州、招远、蓬莱、栖霞、福山、牟平、平度、莱西、乳山和文登等行政
市（区），共有中型及以上金矿床100余处，其中近年来探明的赋存深度在700~2000m的深部金矿床近40处。资源储量大于100t的
超大型金矿床资源量占胶东总资源量的65%，大型金矿床占24%，中型金矿床占11%。金矿床集中成区、带分布，构成3个成矿小区（分别是
胶西北、栖-蓬-福和牟-乳成矿小区）（图1），6条NE向至近SN走向的成矿带（三山岛、焦家、招平、栖霞—大柳行、桃村和牟乳成矿带）
，13处金矿田（三山岛、焦家、玲珑、鞍石、灵北、大庄子、大尹格庄、旧店、大柳行、栖霞、邓格庄、莱山和蓬家夼）。2破碎带蚀变岩型金矿
断裂渗流交代成矿模式2.1赋矿断裂和赋矿结构面20世纪60年代，山东省地质六队在胶东西北部莱州市境内发现了受区域大断裂控制的破碎带
蚀变岩型金矿，命名为焦家式金矿，结束了中国以石英脉型金矿为重点的找矿历史，开拓了金矿找矿新方向。这种破碎带蚀变岩型金矿受胶西北的3
条区域性较大规模断裂控制，其中的三山岛断裂陆地部分长度约12km（其南北两端均延伸到海域，总长度尚未控制），焦家断裂长约60km，
招平断裂长约120km。产于三山岛断裂的三山岛金矿和产于焦家断裂的焦家金矿是破碎带蚀变岩型金矿的典型代表。继焦家式金矿发现之后，胶
东地区陆续发现和命名了产于焦家断裂下盘的河西式网脉状金矿、产于胶莱盆地东北缘盆缘断裂两盘的发云夼式蚀变砾岩型金矿和蓬家夼式蚀变角砾
岩型金矿，以及产于前寒武纪变质岩系层间滑脱拆离带中的杜家崖式金矿等，这些金矿类型是由不同性质的围岩（碎裂岩、碎裂花岗岩、砾岩、构造
角砾岩、糜棱岩等）发生类似的矿化蚀变（黄铁绢英岩化）而形成的，属于广义的破碎带蚀变岩型金矿。蚀变岩型金矿是胶东最重要的金矿类型，其
资源总量占胶东金矿的87%，中型及以上矿床数量占总数量的64%。在胶西北地区，三山岛、焦家和招平3条主干控矿断裂总体呈NNE走向，
平面上，断裂呈舒缓波状展布，其走向在NE向至NNE向之间波动变化，断裂下盘的次级断裂较发育，部分区段主断裂与下盘次级断裂形成菱形结
环状、帚状等构造组合型式；剖面上断裂的浅部倾角较陡，向深部变缓，而且呈现陡、缓交替特征，构成铲式阶梯状断裂。断裂的多期活动特征比较
明显，一般认为成矿前断裂经受了压扭性活动，形成断层泥；成矿期断裂活动属张扭性质，为成矿流体运移、沉淀提供了有利空间；成矿后断裂以压
性为主兼扭性。总体看，破碎带蚀变岩型金矿的控矿断裂兼具张性和剪切构造性质。图2胶西北地区有利断裂成矿部位示意图（据苗来成等，199
7修改）金矿体主要赋存于以断层泥为标志的断裂主断面下盘的破碎蚀变带中（图2），矿体延深一般大于延长。重要的赋矿结构面包括：（1）断
裂拐弯部位（图2），如三山岛金矿、新立金矿和仓上金矿均赋存于三山岛断裂走向拐弯附近（Zhangetal.，2019）；（2）主断裂
下盘次级断裂发育部位，断裂交汇处、断裂交叉处、断裂分枝处及局部张性裂隙均是有利赋矿部位（图2；苗来成等，1997；李士先等，200
7），如焦家金矿田和玲珑金矿田分别产于焦家断裂和招平断裂下盘的次级断裂发育区段，主断裂和次级断裂分别构成的菱形结环状和帚状构造组合
型式是这2个金矿田的特征成矿构造型式（李士先等，2007）；（3）断裂倾角变化部位，在剖面上，断裂构造倾角变缓部位常形成厚大矿体，
如在三山岛北部海域金矿床，控矿的三山岛断裂在-600m至-1000m标高段，倾角在75°~85°之间，在-1000m至-1764m
标高段，断裂倾角变缓为35°~40°，矿床的厚大矿体赋存于倾角较缓段（宋明春等，2015）。2.2蚀变岩型金矿的构造-蚀变-矿化分
带破碎带蚀变岩型金矿受断裂构造控制，大型矿床主要赋存于区域较大规模断裂构造带中。沿控矿断裂常发育断层泥，断层泥两侧分布有破碎蚀变岩
，这种蚀变岩是在断裂构造岩的基础上，经后期热液作用蚀变改造而成的，具有分带现象。以断层泥为中心，上下盘的破碎蚀变岩呈带状分布，断裂
两盘依次出现绢英岩（绢英岩质碎裂岩）带、绢英岩化××（原岩）质碎裂岩带和钾化、绢英岩化××岩（原岩）带，由内向外岩石的破碎和蚀变程
度逐渐递减（李士先等，2007）。在焦家矿区，主裂面以灰黑色断层泥（厚2~40cm）为标志，由主裂面向外的3个破碎蚀变岩带分别是：
靠近主裂面的（黄铁）绢英岩带，厚0.00~80m，平均21.70m；中间的（黄铁）绢英岩化花岗质碎裂岩带，厚4.20~188.50
m，平均53.47m；外部的（黄铁）绢英岩化碎裂花岗岩带（-400m标高以上的断裂上盘为绢英岩化斜长角闪岩带），平均厚度约200m
。金矿体主要赋存于焦家主断裂下盘的破碎蚀变带中，划分为3个矿体群，在黄铁绢英岩带内赋存的矿体为Ⅰ号矿体群，其中的Ⅰ-1号矿体是主矿
体，其资源量占总资源量的87.27%；在黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带内赋存的矿体为Ⅱ号矿体群；在黄铁绢英岩化花岗岩带内赋存的矿体为Ⅲ
号矿体群，其中在浅部矿区开采过程中控制了大量陡倾角矿体（图3）。图3焦家矿区112勘探线剖面图（据宋明春等，2010修改）1—金矿
体及编号；2—黄铁绢英岩带和黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带；3—钾化、黄铁绢英岩化花岗岩带；4—黄铁绢英岩化斜长角闪岩带；5—前寒武纪
变质岩系；6—玲珑型花岗岩；7—焦家断裂；8—钻孔位置断裂上、下盘破碎蚀变岩呈非镜像的近似对称分带，主要表现为：断裂下盘的岩石破碎
程度强于上盘，下盘发育原岩不易识别的碎裂岩（碎粒岩和碎粉岩），上盘主要是能够识别原岩结构和成分的碎裂岩化岩石，下盘破碎带的厚度一般
大于上盘；断裂上盘常有较多早前寒武纪变质岩系（斜长角闪岩、英云闪长岩等），断裂下盘主要为花岗岩；断裂下盘的蚀变程度强于上盘，上盘一
般不发育强烈蚀变的绢英岩或绢英岩质碎裂岩，常常缺失，主要是能够识别原岩结构和成分的绢英岩化岩石，下盘发育稳定的绢英岩和绢英岩质碎裂
岩带；断裂下盘的矿化程度强于上盘，下盘普遍发育黄铁矿化，是金矿体的主要赋矿位置，上盘常没有明显的黄铁矿化，偶尔有金矿体分布。沿赋矿
断裂的构造-蚀变-矿化分带具有一致性特点，由断裂主裂面至远离主裂面，构造变形强度由强变弱，在花岗质岩石区，构造分带表现为断层泥带、
碎裂岩带、花岗质碎裂岩带、碎裂花岗岩带和花岗岩带；相应的，蚀变强度由强变弱，蚀变分带则表现为黄铁绢英岩带、黄铁绢英岩化花岗岩带、钾
化-绢英岩化花岗岩带；矿化强度也由强变弱，矿化类型从稠密浸染状、浸染状-网脉状、网脉状-脉状、脉状发生变化（表1）。矿床中矿体集中
成群产出，在主断面之下的3层矿化蚀变带中分别产出3个矿体群，黄铁绢英岩（黄铁绢英岩化碎裂岩）带内赋存Ⅰ号矿体群，而且金矿床主矿体多
赋存于这一蚀变带中；黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带内赋存Ⅱ号矿体群，一般为矿床的次要矿体，也有主矿体赋存于或延伸到这一蚀变带中者；黄铁
绢英岩化花岗岩带内赋存Ⅲ号矿体群，均为次要矿体；在正常花岗岩中可见稀疏的石英脉型金矿体（图4）。在断裂主断面附近，矿体产状与主断面
平行，随着远离主断面，逐渐出现斜交主断面和反向倾斜的矿体。图4胶东破碎带蚀变岩型金矿断裂赋矿位置立体图（a，据山东省地质调查院，2
014修改）和剖面示意图（b）1—郭家岭型花岗岩；2—玲珑型花岗岩；3—早前寒武纪变质岩系；4—钾化黄铁绢英岩化花岗岩带（次要金矿
体赋矿带）；5—黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带（金主矿体和次要矿体赋矿带）；6—黄铁绢英岩带（金主矿体赋矿带）；7—绢英岩带；8—绢英
岩化斜长角闪质碎裂岩带；9—钾化绢英岩化斜长角闪岩带；10—斜长角闪岩；11—钾化绢英岩化带；12—绢英岩带和绢英岩化花岗质碎裂岩
带；13—破碎带蚀变岩型金矿体；14—石英脉型金矿体；15—断裂；16—断层泥2.3断裂渗流交代成矿机制胶东地区区域大断裂的发育为
蚀变岩型金矿成矿提供了有利条件。由于控矿断裂通达地表，且断裂系统上盘与地表连通性好，岩石冷，为氧化环境下的水溶液循环系统；而由断层
泥构成的致密遮挡层为顶盖的断裂构造下盘，岩石热，属于还原环境的水溶液循环系统。从而在断裂构造上、下盘的接触部位，即两个水溶液循环系
统的汇合处，形成了一个含矿热液沉淀聚集的有利场所。深部含矿热液由高压区域向低压区域上升遇到断裂构造中致密的断层泥遮挡层后，在主构造
面附近聚集，由于断裂下盘以碎裂岩为主的构造岩发育良好，成矿流体以渗流方式运移（郭涛等，2008），通过与构造岩发生交代作用形成以浸
染状破碎带蚀变岩为主的矿体；随着热液的消耗，深部成矿物质的浓度越来越大，高浓度的成矿物质挤入到稍远离主裂面的花岗质碎裂岩带和碎裂花
岗岩带的网状裂隙中（李金祥等，1999），形成脉状和网脉状多金属硫化物矿体（图5）。图5蚀变岩型金矿断裂渗流交代成矿机制（据Fan
etal.,2003;范宏瑞等，2005；杨立强等，2014；Xuetal.,2016）在赋矿断裂主裂面附近的主矿化绢英岩带，流体
温度为150~250℃（±50℃），为酸性还原环境，典型矿物组合为石英+黄铁矿±黄铜矿±方铅矿±闪锌矿±碳酸盐；在主矿化带外侧的绢
英岩化带，流体温度为250~350℃，为弱碱性—中性环境，典型矿物组合为绢云母+石英±黄铁矿；在赋矿断裂带外侧的钾化绢英岩化带，其
流体温度为350~450℃，为碱性氧化环境，典型矿物组合为微斜长石+赤铁矿±钠长石（Fanetal.,2003；范宏瑞等，2005
；Xuetal.,2016；Yangetal.，2017）。3石英脉型金矿泵吸充填成矿模式3.1赋矿构造型式典型的石英脉型金矿主要
产于招远玲珑金矿田中，通常称为玲珑式含金石英脉型金矿，其成矿方式以充填为主，是胶东地区重要的金矿类型之一。在牟乳成矿带中产出的富含
黄铁矿的邓格庄式硫化物石英脉型金矿，也是石英脉型金矿的一种类型。该类型金矿一般矿体规模相对较小，矿化连续性不好，组分变化较大。其矿
化蚀变主要为硅化、黄铁矿化等。在玲珑金矿田，石英脉型金矿体产于主干断裂下盘伴生或派生的小规模次级构造中。破头青断裂（招平断裂）及其
下盘伴生、派生的NE向次级断裂是矿田的主要含矿断裂。这些伴生、派生的次级断裂被石英脉充填，在平面上自北东向南西撒开，颇似帚状构造型
式（图6）。图6玲珑金矿田矿脉分布（a）及赋矿构造型式（b）（宋英昕等，2017）1—第四系；2—栾家河型花岗岩；3—玲珑型花岗岩
；4—早前寒武纪变质岩系；5—闪长岩脉；6—闪长玢岩脉；7—煌斑岩脉；8—断裂；9—岩脉、矿脉及断裂产状；10—蚀变断裂破碎带；1
1—石英脉型金矿脉及编号；12—蚀变岩型金矿体；13—蚀变岩型浅部金矿体水平投影范围；14—蚀变岩型深部金矿体水平投影范围及编号石
英脉密集分布，玲珑矿田由700余条大致平行的含金石英脉及含金蚀变岩脉组成（二者均简称为矿脉）。仅在大开头矿段，长度大于50m的含金
石英脉就有254条之多，脉体走向40°~80°，倾向NW，倾角50°~90°，个别向SE陡倾，沿走向及延深方向均呈舒缓波状变化（张
丕建等，2015）。而招平断裂主断裂由破碎蚀变岩组成，其中赋存破碎带蚀变岩型金矿。在牟乳成矿带，硫化物石英脉型金矿体产于一组近平行
分布的NNE向断裂带中。断裂自东向西每隔4~5km出现一条，单条断裂宽度从几米到数十米，整体倾向SE，局部倾向NW，倾角65°~8
5°；断裂带断续出露长度达60km，最大宽度约15km。金牛山断裂带为牟乳成矿带的一条重要控矿断裂，断裂宽度变化于数米至数十米间，
由数条平行或分枝复合的断裂构成。断裂面呈舒缓波状，断裂带内见规模不等的石英脉呈雁行排列或尖灭再现分布，并被挤压破碎。整个断裂带在平
面上不连续分布，呈右阶式排列。断裂平面上表现为膨大收缩、波状弯曲的特点，矿体主要产于断裂带膨大部位。在金牛山主断裂西侧100~50
0m的范围内发育一组NNE向次级断裂，为邓格庄金矿床的主要控矿构造，与金牛山主干断裂之间成锐角相交或近平行展布，断裂走向为10°~
20°，倾向NW，倾角50°~80°；在金牛山断裂带的东侧也有一系列的NNE向的雁行式断裂，断裂一般倾向NWW，倾角在70°~80
°间变化。金牛山断裂带与其次级断裂在平面上表现为右阶式雁行排列，硫化物石英脉矿体赋存于一组平行排列、交错分布的裂隙中，构成雁列脉（
图7a）。邓格庄金矿矿体厚度小，沿倾向的斜深大于沿走向的长度。在剖面上，矿化带及控矿断裂由浅部向深部延深呈陡、缓交替变化，矿体主要
赋存于断裂倾角的较陡段（图7b）。图7邓格庄金矿床矿体分布（a）和25勘探线剖面图（b）1—第四系；2—侏罗纪花岗岩；3—早前寒武
纪变质岩系；4—中基性脉岩；5—矿化蚀变带；6—黄铁矿化石英脉及金矿体；7—断裂构造；8—钻孔分析表明，石英脉型金矿体主要赋存于断
裂构造的扩容带。断裂构造在走向上的拐折段，在倾向上的倾角陡、缓变化处是构造扩容带，为拉张构造应力场区域，有利于石英脉型金矿充填成矿
。例如：乳山金矿在-600~-200m标高为构造扩容带，金矿富矿脉均赋存于这一空间中。具体表现为：断裂倾角在-200m标高左右发生
变化，-600~-200m间断裂产状近直立（多在88°左右），其上、下段断裂倾角均变小，断层面趋于平缓；Ⅱ号主矿体及所有平行矿体主
要赋存于-600~-200m标高，矿体倾角82°~90°，平行矿体均为隐伏矿体；扩容带内金储量占矿山探明储量的78%左右，高品位及
特高品位矿石主要见于此扩容带中；在平面上，该段处于断裂走向的拐弯位置，扩容带为应力拉张区，扩容带两侧以剪切应力为主（曾庆栋等，19
99）。3.2矿体分布和构造控矿特征石英脉型矿体呈脉状、透镜状、扁豆状、囊状、串珠状、不规则状等，矿体产状与控矿断裂一致，在空间上
具有分枝复合、侧现、尖灭再现现象。按规模和形态，将含金石英脉分为4类（李士先等，2007）：①稳定厚脉型石英脉，长80~800m，
厚2~6m，石英脉稳定而连续，含矿率高，是主要工业矿脉；②稳定薄脉型石英脉，长一般大于80m，厚度小于1m，一般较稳定，但含矿率低
，矿体中部有时出现贫矿；③透镜状石英脉，长一般在40m以内，最大不超过80m，厚一般3~4m，个别达6m以上。小透镜体宽仅0.5m
左右，长宽比为20∶1~5∶1，以10∶1居多数，沿走向尖灭迅速。倾向相对稳定，含矿率高，往往是金矿化富集地段；④似透镜状石英脉，
透镜体由若干平行的小石英脉组成，其中一条为主脉，两侧有若干副脉，主脉与副脉在两端汇合。整个透镜体长20~40m，最大60m，宽4~
6m，沿走向尖灭迅速，沿倾向往往与厚脉型或薄脉型汇合，含矿率较高。石英脉型金矿的主要赋矿特征有（李士先等，2007）：（1）控矿断
裂倾角较陡，一般大于65°，矿脉一般位于主裂面的下盘；（2）矿脉沿走向呈雁行状（多为右行）排列，沿倾向呈下行排列；（3）断裂沿走向
扭转或沿倾向倾角变化处，往往出现富矿体；（4）矿脉复合处或突然膨大处，矿体品位较富，特别是矿体膨胀中心，品位最富；（5）主脉上的支
脉矿体往往比主脉富；（6）控矿构造组合，在胶西北地区一般为低级别或低序次的“X”、“Y”和“入”字型，如金翅岭金矿、玲珑金矿等；而
在牟乳地区则主要为高级别的“入”字型（如邓格庄金矿）、“一”字贯通型（如金青顶金矿）和雁列型（如小青金矿）。石英脉型金矿体表现为石
英单脉或多期充填的复脉。如：乳山金矿床即由多期充填的复脉组成，矿脉主要由黄铁矿石英脉、铜铅锌多金属硫化物石英脉和菱铁矿（碳酸盐）石
英脉复合叠加而成，其中主矿体为黄铁矿石英脉，其在复脉体中呈较规则的脉产出，与围岩边界清晰。围岩蚀变具有分带特征，一般以石英脉为中心
向两侧依次对称出现黄铁绢英岩带、钾化花岗岩带和未蚀变的花岗岩。根据野外脉体穿插关系、矿物共生组合和结构构造特点，乳山金矿成矿作用从
早到晚可分为4个阶段：（Ⅰ）黄铁矿-石英阶段，主要矿物为乳白色石英，其中散布有少量浸染状粗粒黄铁矿；（Ⅱ）石英-黄铁矿阶段，主要矿
物组合为黄铁矿、银金矿和自然金，黄铁矿以团块状和浸染状为主；（Ⅲ）多金属硫化物阶段，石英、黄铁矿仍是该阶段主要矿物成分，但黄铜矿、
方铅矿、闪锌矿和磁黄铁矿是其特征组合，有自然金和银金矿；（Ⅳ）石英-碳酸盐阶段，以方解石、菱铁矿为主，含有极少量黄铁矿和细脉状石英
。其中第Ⅱ和Ⅲ阶段是金矿化的主阶段（胡芳芳等，2005）。3.3泵吸充填成矿模式石英脉型金矿的主要特点是矿体方向稳定，边界明显，与
围岩呈突变关系，找矿标志明确，品位较富，发育明金。这些特征指示，石英脉型金矿的矿脉贯入方式是主动贯入，其流体运移方式是大规模流体涌
流模式。在初期构造作用的基础上，流体依靠液压和热力开辟道路，强行贯入，迫使围岩张开，充填宽大的石英脉。这种流体强行贯入，并使岩石发
生裂隙的过程，被称为液压致裂（邵世才等，1993）。胶东石英脉型金矿集中产出于侏罗纪的玲珑岩体和昆嵛山岩体中，这2个岩体被认为具有
变质核杂岩性质，在岩体的外围和顶部存在稳定分布的由糜棱岩或断层泥、碎裂岩等组成的拆离带，其上盘为早前寒武纪变质岩系或中生代陆相碎屑
沉积岩系（杨金中等，2000；Charlesetal.，2011；林少泽等，2013）。玲珑岩体和昆嵛山岩体于侏罗纪就位后，发生了
强烈隆升，在岩体周边与围岩接触部位产生拆离断层，在岩体中形成密集的断裂构造。拆离断层作为较大范围分布的低渗透性封闭构造层，在一定程
度上阻隔了成矿流体运移，使得流体在拆离断层下盘的断裂、裂隙中聚集（图8）。构造带的弯曲、凹凸不平和围岩的不均匀性能够造成断裂带中流
体的局部聚集（Ojalaetal.，1993），成为金沉淀的最佳场所。图8胶东石英脉型金矿成矿模式1—沉积地层；2—前寒武纪变质岩
系；3—白垩纪花岗岩类；4—侏罗纪花岗岩类；5—基性脉岩；6—石英脉型金矿体；7—拆离断层带；8—断裂根据断裂与脉状充填物的关系，
胶东石英脉型金矿的容矿断裂有2类，一是断裂先形成，后被热液脉充填，断裂的形成与脉的充填之间有显著的时差；二是断裂与含矿热液同时形成
，它们之间时差极小，这种断裂的发生与流体压力有关，为液压致裂作用，脉的生成机制则为“裂隙-愈合作用”（邵世才等，1993）。流体演
化和成矿动力耦合是形成石英脉金矿的重要机制。牟乳带含矿断裂的构造活动可划分为2个阶段，即脆性破裂阶段和韧脆性扩张阶段。脆性破裂阶段
是构造活跃期，由于应力瞬间高强度释放，使原来完整岩石或压扭性断裂产生脆性破裂，形成断层角砾。由于浅部张剪裂隙的减压扩容，形成瞬时负
压，“泵吸”导致深部流体迅速上侵和充填断裂空间。该阶段形成细粒乳白色块状石英脉，也可见断层角砾被胶结现象。韧脆性扩张阶段是构造亚稳
期，随着区域构造应力持续释放，断裂转入韧脆性缓慢扩张阶段。此阶段成矿热液体系在接近局域平衡状态下演化，成矿物质在张裂隙中缓慢结晶，
形成晶形较好的矿石，如梳状石英、条带状多金属矿石（高太忠等，1999）。整体而言，石英脉型金矿的形成是成矿流体多次脉动式上侵和沸腾
作用的结果，成矿热液依次沉淀形成乳白色石英脉、含金黄铁矿脉、含金多金属硫化物脉和碳酸盐脉等。石英脉型金矿成矿过程中，驱动流体运移与
沉淀富集的主要因素是构造。在构造应力场作用下，构造的形变与转换与成矿流体的运移有密切关系（张欣等，2011）。“断层阀-地震泵吸”
模式很好的解释了构造与成矿流体之间的关系（Sibsonetal.，1988；Boullieretal.，1992；Cox，1995
；Robertetal.，1995）。在胶东的玲珑岩体和昆嵛山岩体中，由于受拆离断层的阻隔，成矿流体不断在拆离系统下盘聚集，流体压
力累积至超静岩压力后，使已有的断裂构造或块状花岗岩产生液压致裂，出现扩容空间，成矿流体在泵吸作用下聚集到裂隙中充填沉淀，裂隙逐渐封
闭；随着裂隙封闭，流体压力再次聚集，原有裂隙再度扩容或者产生新的裂隙，流体再次充填。这样，成矿流体向上运移沉淀过程中经历了断裂“破
裂前—液压致裂—地震泵吸—流体充填—自愈合”过程（图9），然后再循环的周期性活动，最终形成石英脉型金矿。图9石英脉型金矿成矿流体动
力学及石英脉的形成过程（据张欣等，2011修改）4胶西北和深部金矿成矿模式4.1胶西北金矿区域成矿模式胶西北地区金矿分布于三山岛、
焦家和招平3条主断裂带中和其附近区域，矿化类型主要有焦家式破碎带蚀变岩型、玲珑式石英脉型和河西式黄铁矿石英网脉带型。控矿断裂为浅部
倾角陡、深部倾角缓的铲式断裂，具有拆离断层性质。不同矿化类型形成于同一时期，赋存于主控矿断裂的不同构造位置，成矿作用与岩浆活动密切
相关（宋明春等，2014）。综合分析矿床的产出规律，建立胶西北金矿成矿模式是：由于白垩纪花岗岩体的强烈隆升及区域伸展构造作用，在侏
罗纪形成的玲珑花岗岩与早前寒武纪变质岩系界面附近产生拆离断层，在拆离断层主断面之下的主断裂带区域，岩石受到强烈的破坏，构造岩为变形
均匀的碎粒岩和糜棱岩，流体沿连续弥散空间渗流交代，水岩相互作用形成浸染状破碎带蚀变岩型矿石（焦家式）；远离主断面，由于岩体快速隆升
造成的引张作用产生近直立的裂隙带，以及与主断裂配套的次级张性裂隙的发育，流体充填到连续自由空间中，形成脉状矿石（玲珑式）（图10）
；二者之间，网状裂隙发育，流体渗流交代或充填形成网脉状矿石（河西式）。图10胶西北金矿区域成矿模式示意图金矿的形成过程是：深部含矿
热液上升遇到拆离断层的致密遮挡层后，首先在主构造面附近与下盘岩石进行交代，形成浸染状蚀变岩型矿体；随着热液的消耗，深部成矿物质的浓
度越来越大，高浓度的成矿物质挤入到网状裂隙带中，形成网脉状多金属硫化物矿体；而在玲珑花岗岩体顶部由于地壳快速隆升产生的张裂隙带中，
具有强大的压力负区，使矿液被泵吸进来形成石英脉型矿体。晚中生代中国东部软流圈上涌，在胶东地区产生了幔源（基性脉岩、高镁闪长岩）和壳
幔混合源（白垩纪花岗岩）岩浆活动，为流体活动提供了有利条件；深反射地震探测发现，胶东地区的莫霍面存在不连续现象（Yuetal.,2
018），指示了幔源物质参与成矿和岩浆活动的可能；由岩浆隆升和地壳伸展在浅部产生的断裂构造，为金矿定位提供了适宜的空间。4.2深部
金矿阶梯式成矿模式4.2.1深部金矿阶梯式赋矿规律通过焦家金矿带的深部勘探揭示：金矿床受断裂构造控制，沿同一条断裂若干个金矿床集中
成带分布；控矿断裂为浅部倾角陡向深部变缓的铲式断裂，而且由浅至深显示陡、缓交替变化的台阶式或坡坪式特点，矿体厚大部位赋存于台阶的平
缓部分，在2000m垂向深度以浅，出现浅部和深部2个赋矿台阶（或称矿化富集带），二者之间为无矿间隔或弱矿化带；断裂主断面附近矿体平
行主断面产出，断裂下盘，逐渐出现斜交主断面和反向倾斜矿体；矿床中矿体成群产出，形成3个矿体群，分别受3层破碎蚀变带控制。矿床和矿体
的这种分布规律可以概括为：一条构造带、二个倾斜台阶、二段矿化富集带（第一矿化富集带和第二矿化富集带）、二种产状类型（陡倾和缓倾）、
三层矿化蚀变带（黄铁绢英岩化碎裂岩带、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带和黄铁绢英岩化花岗岩带）（图11）。图11焦家金矿带深部矿体分布模
式示意图（据Songetal.,2012）1—黄铁绢英岩化碎裂岩带；2—黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带；3—黄铁绢英岩化花岗岩带；4—
早前寒武纪变质岩系；5—侏罗纪玲珑花岗岩类；6—白垩纪郭家岭花岗岩；7—金矿体；8—断裂构造；9—矿化蚀变带边界通过对赋矿构造、深
浅部主矿体对比、矿体产出特点、围岩条件等的深入分析发现，胶西北破碎带蚀变岩型金矿控矿断裂沿倾向出现若干个倾角由陡变缓的变化台阶，金
矿体主要沿台阶的平缓部位和陡、缓转折部位富集，构成“阶梯式”分布型式（图12），笔者等将这一赋矿规律称为深部金矿阶梯式成矿模式（宋
明春等，2010；Songetal.，2012）。石英脉型金矿主要受倾角较陡的断裂控制，陡倾断裂的倾角相对陡的部分为断裂扩容带（曾
庆栋等，1999），是石英脉充填的有利区段，厚大金矿体主要赋存于断裂倾角的较陡部分，即在倾角阶梯式变化的断裂的陡倾角部位赋矿（图1
2），其赋矿构造部位与蚀变岩型金矿恰恰相反。图12蚀变岩型金矿和石英脉型金矿的阶梯式赋矿模式示意图（据宋明春等，2014修改）4.
2.2阶梯式矿体的成矿机制物理化学条件的改变是矿液中的成矿物质沉淀结晶的必要条件，而影响物理化学条件的最重要因素是深度，只有在一定
深度下的地球化学和物理化学条件界面附近，矿质方能沉淀成矿（陈柏林等，1999），每一种矿床都有其特定的形成深度。低角度断层一方面因
倾角小或者呈平缓的波状起伏，与受深度影响的成矿物理化学界面夹角很小，或连续出现或穿插于这种界面附近，有利于矿质的沉淀；另一方面，断
层上、下盘的地质体在岩性、结构、构造等方面有差异，其物理化学条件也有差异，因此低角度断层与物理化学界面在一定的范围内重叠，甚至低角
度断层控制了这种界面，成为成矿最有利的部位。这是低角度断层或断裂缓倾段赋矿的重要原因。构造型式和流体迁移-沉淀方式是断裂阶梯式赋矿
的决定机制，由于地质体岩性、结构等的不均匀性，断裂沿走向和倾向往往呈舒缓波状展布，倾角的陡、缓交替形成台阶型式。成矿流体沿断裂运移
时，在断裂陡倾段，流体由较深部的高压区向较浅部的低压区快速运移，不易沉淀成矿；在断裂缓倾段，流体在近等压条件下横向缓慢运移，易沉淀
成矿。因此，矿体主要赋存于断裂缓倾段，断裂的台阶型式造成了金矿的阶梯式分段富集（Songetal.，2012）。在靠近断裂主构造面
附近，流体受主构造控制，沿构造带扩散、沉淀，形成平行主构造的缓倾矿体；远离主构造带，流体沿花岗岩体的边缘张裂隙运移、沉淀，形成与主
构造斜交的陡倾矿体。陡倾矿体和缓倾矿体构成了垂向上的二元结构，类似于块状硫化物矿床的补给带和层状矿（Songetal.，2012）
。石英脉型金矿赋矿位置与蚀变岩型金矿阶梯式赋矿位置相反的主要原因是二者的控矿构造型式和流体成矿方式不同。蚀变岩型金矿的成矿方式是压
力差渗流交代，成矿流体沿着较疏松的岩层缓慢流动，通过水岩交代逐渐沉淀成矿，流体耗散大于补给。大型断裂的缓倾斜段一般具有剪切构造性质
，岩石破碎较均匀，微裂隙发育，形成连续弥散空间，压力差较小，有利于成矿流体的缓慢渗流交代；而断裂陡倾段具有引张（正断层）或挤压（逆
断层）性质，在引张空间压力差大，不利于流体的缓慢聚集，在挤压空间流体则难以渗入。石英脉型金矿的成矿方式是大规模流体涌流充填，由于超
静岩压力梯度的存在使得流体在扩容带快速充填成矿，流体补给大于耗散。高角度张性断裂的陡倾段和拆离断层下盘的断裂裂隙系统为应力拉张区，
形成连续自由空间，是强大的负压区，有利于大量流体的快速充填。石英脉型金矿和蚀变岩型金矿分别代表了不同的流体与构造配合方式。5胶东金
矿热隆-伸展成矿模式根据成矿地质条件、物质来源、同位素年龄等综合分析认为，胶东金矿是地质构造长期演化、含矿流体异常活跃、区域地壳快
速隆升、成矿物质集中爆发成矿的结果，陆壳重熔、流体活动、热隆-伸展构造是大规模成矿的关键控制因素。5.1中生代陆壳重熔为金成矿提供
了重要物质来源关于胶东金矿床成矿物质来源目前尚没有形成一致的认识。早期的研究者认为，新太古代胶东岩群变质火山-沉积岩系为金成矿提供
了物质来源，胶东金矿属绿岩带型（杨敏之等，1996）。近年来，多数研究者强调了成矿物质来源的多元性和复杂性，至于何者为主，则分歧较
大（如，Qiuetal.，2002；Chenetal.，2005）。山东省地质矿产勘查开发局第六地质大队的地质工作者（李士先等，2
007）提出了多源、长期成矿观点，认为胶东金矿的形成从太古宙到中生代，有继承或“承袭”的关系，太古宙—古元古代为金矿产生的雏形期，
变质基底岩系是金矿的原始矿源岩；新元古代为金矿的预富集期，新元古代花岗岩类（即侏罗纪玲珑花岗岩）是金矿的衍生矿源岩；中生代燕山早期
是金矿的主成矿期，郭家岭花岗岩为金矿的直接矿源岩。5.2太平洋板块俯冲背景下的大规模岩浆和流体活动是金成矿的重要动因胶东地区晚中生
代岩浆活动强烈，侵入岩出露总面积占胶东陆域面积的近1/4。主要侵入岩包括：（164±2）Ma~（144±3）Ma的玲珑型花岗岩、（
130±3）Ma~（125.4±2.2）Ma的郭家岭型花岗岩、（126±3）Ma~（108±2）Ma的伟德山型花岗岩，（120±2
）Ma~（107.04±2.14）Ma的崂山型花岗岩，以及（121.6±1.7）Ma~（114±2）Ma的脉岩（宋明春等，2018
b）。由侏罗纪的玲珑型花岗岩到白垩纪的崂山型花岗岩和中基性脉岩，地球化学特征呈现出由高Ba-Sr向低Ba-Sr、由高Sr/Y值向低
Sr/Y值、由EM2型向EM1型富集地幔的演化（宋明春等，2015；Songetal.，2019），指示胶东地区经历了由华北-扬子
板块碰撞构造体系向太平洋板块俯冲构造体系和由挤压向伸展的构造动力学机制转换。富集地幔和伸展构造为大规模金成矿提供了有利条件。范宏瑞
等（2005）认为，成矿流体可能来源于与金矿床伴生的基性幔源岩浆脱水形成的岩浆水，但在地壳浅部遭受到大气降水的混合。毛景文等（20
05）基于胶东金矿成矿系统中富含CO2，提出成矿作用在一定程度上与地幔活动有关。杨立强等（2014）根据成矿流体的碳、氢、氧、硫和
惰性气体同位素特征认为，胶东金矿成矿流体为壳-幔混合来源，以壳源变质流体为主，并根据氦的含量计算成矿流体中地幔端员流体的比例多在3
0%以下。综合前人大量研究成果，笔者认为多源、大规模的流体活动是胶东金元素活化、迁移、富集成矿的重要因素。只有强度大、氧化性较强的
热流体大范围活动才能使成矿流体富金，矿化流体增多。白垩纪，中国东部太平洋板块俯冲、回撤引起幔隆作用、岩石圈减薄，形成富集的交代地幔
，在壳幔边界处产生岩浆房，导致大规模岩浆和流体活动。相应的，处于华北克拉通与苏鲁造山带复合部位的胶东地区发生了强烈的构造岩浆作用，
伴随多种类型的大范围流体活动（图13）。其中，基性脉岩等幔源岩浆伴随幔源流体上侵到地壳中，白垩纪花岗岩类（如伟德山型花岗岩）岩浆活
动产生岩浆流体，高温的岩浆使围岩中的先存流体活化产生活化流体，白垩纪陆相盆地（胶莱盆地）汇集大量大气降水沿断裂构造和裂隙逐渐渗流到
地下。在这一地质时期，各种流体异常活跃，深部幔源流体与岩浆流体及地壳中的先存流体等多种流体混合，萃取矿源岩中的金元素，形成成矿流体
。成矿流体由深部向地表迁移至较浅部位时，与大气降水混合，形成了一个新的流体-成矿系统，金质与挥发分、碱质（K、Na等元素）等形成易
溶络合物进入流体相，在温度、压力等物理化学条件下，含金热液由高能部位向低能部位迁移，在中温阶段金络合物的稳定性降低，金分解、析出，
在适当深度范围内的断裂构造有利部位富集成矿（图13）。胶东金矿是构造-岩浆-流体耦合作用的结果，高强度的含矿流体活动和交代蚀变是胶
东金矿大规模集中产出的基础条件。图13胶东金矿成矿背景示意图5.3岩浆热隆-伸展构造为金成矿提供了有利空间晚中生代是华北克拉通东部
岩石圈减薄和伸展构造期，主要表现为拉分盆地、双峰式火山活动、广泛的正断层活动、变质核杂岩和“A”型花岗岩等。在胶东地区则形成胶莱盆
地、郯庐裂谷及有关的正断层、青山群中的双峰式火山岩、崂山A型花岗岩等。135~110Ma的早白垩世中国东部岩石圈减薄达到最高峰，是
岩浆、成矿作用最为强烈的时期。岩石圈减薄和伸展作用造成软流圈上涌，地温升高，在胶东地区产生广泛的岩浆活动。在晚中生代地壳伸展背景下
，胶东地区发生强烈的岩浆作用并快速隆升，同时产生拆离断层、正断层、裂谷、伸展断陷盆等构造组合。宋明春等将这种构造、岩浆强烈活化的地
质景象称为热隆-伸展构造。地壳快速隆升引起强烈减压、降温是大量金质从流体中析出、沉淀的重要原因，伸展构造则为大规模金成矿提供了充足
的空间，金矿化与热隆-伸展构造是一个有机联系的整体。由此，建立胶东金矿“热隆-伸展”成矿模式是：侏罗纪，中国东部处于华北板块与扬子
板块碰撞向太平洋板块俯冲于欧亚板块之下重大构造体制转折背景，胶东地区因挤压/伸展转换导致由早前寒武纪结晶基底岩系组成的中下地壳减压
熔融，形成陆壳中，地幔隆起，软流圈上涌，莫霍面撕裂，诱发壳幔相互作用（图13），产生壳幔混合花岗岩（伟德山型花岗岩）及幔源基性脉岩
，同时产生的幔源流体、岩浆流体及活化流体萃取壳源花岗岩及早前寒武纪变质岩系中的成矿物质（图14）。图14胶东金矿“热隆-伸展”成矿
模式示意图（据宋明春等，2014修改）1—白垩纪陆相沉积盆地；2—早前寒武纪变质岩系；3—白垩纪壳幔混合花岗岩类；4—侏罗纪壳源花
岗岩类；5—基性脉岩；6—蚀变岩型金矿体；7—网脉型金矿体；8—石英脉型金矿体；9—断裂构造；10—流体运移方向早白垩世岩浆活动对
金矿的形成起到“引擎”作用，它既为流体活化提供热源，又是形成伸展拆离构造的动力源之一。幔隆作用造成地壳拉张和花岗岩的快速抬升、去根
，形成花岗岩穹窿-伸展构造。在花岗岩穹窿的上部，由拆离断层、张裂隙、早前寒武纪变质岩系中的层间滑动构造、白垩纪陆相沉积盆地盆缘断裂
、高角度正断层等构成了一组伸展断层系统（图14），伸展断层既为成矿流体运移提供了良好的通道，又为成矿流体富集、矿体定位提供了有利的
空间。早白垩世地壳快速隆升，使得温度和压力骤降，成矿流体发生沸腾和相分离作用而成矿，胶东金矿床中普遍存在的流体不混溶现象是流体发生
沸腾的重要证据（沈昆等，2000）。流体进入拆离断层中，若断裂系统中以碎裂岩为主的构造岩发育良好，成矿流体以渗流方式运移，通过与构
造岩发生交代作用形成以浸染状蚀变岩为主的矿体，即焦家式破碎带蚀变岩型金矿、河西式网脉型金矿，主拆离断层及其上、下盘断裂中金矿体均呈阶梯式分布；如果成矿流体沿前寒武纪层间滑动构造渗流交代成矿，则形成杜家崖式层间滑脱带蚀变岩型金矿；如果成矿流体在压力驱动下以循环对流、缓慢渗流方式，运移至处于氧化-还原界面环境的构造角砾岩带或砾岩层内，通过充填交代作用成矿，则形成蓬家夼、发云夼式蚀变角砾岩和蚀变砾岩型金矿；在主断裂张剪段或次级张性、张剪性断裂中易形成减压空间，成矿流体在泵吸作用下在其中充填成矿（张连昌等，2002），形成玲珑式含金石英脉型金矿和邓格庄式石英硫化物脉型金矿（图14）。6结论综上，胶东金矿系列成矿模式包括：（1）破碎带蚀变岩型金矿断裂渗流交代成矿模式：破碎带蚀变岩型金矿受区域较大规模断裂控制，金矿体主要赋存于主断裂下盘。由以断层泥为标志的断裂主裂面至远离主裂面，依次分布黄铁绢英岩带、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带和钾化黄铁绢英岩化花岗岩带，带内分别赋存Ⅰ号、Ⅱ号和Ⅲ号矿体群。深部含矿热液上升遇到断裂构造中致密的断层泥遮挡层后，成矿流体以渗流方式运移，通过与构造岩发生交代作用形成浸染状破碎带蚀变岩矿体。（2）石英脉型金矿泵吸充填成矿模式：石英脉型金矿受拆离断层下盘的陡倾角张性断裂控制，矿体主要赋存于断裂构造的扩容带。拆离断层作为较大范围分布的低渗透性封闭构造层，阻隔了成矿流体的运移，大规模流体以涌流模式贯入到已有裂隙中并迫使围岩张开，成矿流体多次脉动式上侵，形成宽大的石英脉。（3）胶西北金矿区域成矿模式：胶西北金矿受侏罗纪的玲珑花岗岩与早前寒武纪变质岩系界面附近的伸展拆离构造控制，在拆离断层主断面之下的主断裂带区域，流体沿连续弥散空间渗流交代形成浸染状破碎带蚀变岩型矿石；远离主断面，流体充填到拆离断层下盘张裂隙带的连续自由空间中，形成脉状矿石；二者之间，网状裂隙发育，形成网脉状矿石。（4）深部金矿阶梯式成矿模式：金矿控矿断裂沿倾向出现若干个倾角由陡变缓的变化台阶，金矿体沿断裂倾角较缓部位分段富集构成“阶梯式”分布型式。（5）胶东金矿热隆-伸展成矿模式：陆壳重熔、流体活动、热隆-伸展是胶东金矿大规模成矿的关键控制因素。早白垩世，由于板块俯冲、回撤，诱发壳幔相互作用，产生大规模岩浆活动，引起广泛的流体活动；同时，地壳拉张和岩浆隆升，形成花岗岩穹窿-伸展构造。伸展构造既为成矿流体运移提供了良好的通道，又为成矿流体沉淀、矿体定位提供了有利的空间。随着地壳快速隆升，温度和压力骤降，成矿流体发生沸腾和相分离作用而成矿。文章来源：宋明春,林少一,杨立强,宋英昕,丁正江,李杰,李世勇,周明岭.胶东金矿成矿模式[J].矿床地质,2020,39(02):215-236.