膠東半島煙臺地區杏山北鉬礦床地質特征及其找礦預測

孫璐偉，王光良

(中國冶金地質總局山東正元地質勘查院，山東 濟南 250100)

0 引言

膠東半島位于華北克拉通東緣，是中國最重要的金礦集中區，產有玲瓏、焦家、新城及三山島等著名的世界級超大型金礦床，其儲量占全國的25%左右[1]。膠東半島地區先后經歷了揚子與華北克拉通碰撞造山作用和古太平洋板塊向歐亞大陸板塊俯沖及其相關的地質作用，形成3條NNE向金成礦帶，自西向東分別是招遠-萊州成礦帶、蓬萊-棲霞成礦帶和牟平-乳山成礦帶(圖1)。

山東省境內已查明資源儲量的鉬礦產地6處，其中大型礦床1處，中型礦床1處，小型礦床4處，礦點及礦化點16處[2]。上述鉬礦床主要分布在膠東金成礦帶內的福山、牟平、棲霞、榮成等地[3]。

杏山北銅鉬礦床位于牟平-乳山成礦帶和蓬萊-棲霞成礦帶之間，區域上位于膠東-遼東鉬成礦帶[4]，1963年至今，經過多次勘查，已發展成一中型鉬礦床。通過研究杏山北鉬礦床區域地質背景、成礦地質條件、礦產賦存規律、礦體特征及礦石質量等，類比膠東半島典型鉬礦床地質特征，對于膠東半島鉬礦床尋找具有重要指導意義。

1 區域成礦地質背景

杏山北鉬礦床位于膠東半島中北部，大地構造位置處于華北地臺(Ⅰ級)、膠東隆起區(Ⅱ級)、膠北隆起(Ⅲ級)的東部，牟平-即墨斷裂與桃村-東陡山斷裂之間，桃村斷陷盆地的東北部，東鄰牟平-乳山金礦帶，西靠蓬萊-棲霞金礦帶(圖2)。

區內出露的地層主要由前寒武紀的變質基底(古元古代的荊山群、粉子山群)和中生代蓋層(白堊紀的沉積巖)組成。主要發育褶皺構造和斷裂構造。褶皺構造包括古元古代荊山群中的褶皺變形和中生代單斜構造。斷裂構造主要為NE向牟平-即墨斷裂和桃村-東陡山斷裂，控制著中生代桃村凹陷的東北邊界。部分NEE向斷裂的后期(中生代)活動，對鉬成礦巖體的形成和礦化有一定的控制作用[5]。巖漿巖由新太古代的條帶狀細粒角閃黑云云英閃長巖、新元古代的偉晶不等粒花崗巖和弱片麻狀細中粒含石榴二長花崗巖及中生代的二長花崗巖類組成，大多呈巖基、巖株及巖脈狀產出。區內荊山群和中生代二長花崗巖類是鉬礦的主要賦礦圍巖，與中國多數鉬礦床的形成與燕山期的構造巖漿活動形成的中酸性小巖體具有明顯的空間相關性相吻合[6-8]。

圖1 膠東半島主要金礦床和鉬礦床分布地質簡圖1—前寒武紀基底；2—新生代玄武巖；3—白堊紀火山巖；4—白堊紀花崗巖；5—侏羅紀花崗巖；6—晚三疊世花崗巖；7—重要斷裂；8—金礦/鉬礦

圖2 膠東半島杏山北礦區區域簡圖1—第四系；2—萊陽群林山寺組；3—粉子山群；4—荊山群；5—崖西單元；6—后野單元；7—西上寨單元；8—九曲單元；9—回龍夼單元；10—煌斑巖；11—閃長玢巖；12—偉晶巖脈；13—石英脈；14—地質界線；15—不整合地質界線；16—韌性斷層；17—壓扭性斷裂及產狀；18—性質不明斷層；19—斷裂破碎帶；20—鉬礦

2 礦床地質特征

2.1 礦區地質特征

礦區內出露的基巖地層為古元古代荊山群，自下而上分別為冶頭組和陡崖組。其中冶頭組為賦礦層位，自下而上劃分為2段，一段是祥山段：巖性為透輝巖、透輝斜長角閃巖夾角閃(黑云)片麻巖、角閃變粒巖。二段是定國寺段：巖性為大理巖、透輝巖、斜長角閃巖、蛇紋大理巖。透輝巖往往是鉬礦床的賦礦圍巖。

礦區內主要構造為NEE向的斷裂構造，具有控巖控礦的作用，另有NW向和近SN向斷裂構造。區內巖漿巖主要為二長花崗巖、煌斑巖、細晶巖和閃長玢巖等。其中偉德山超單元西上寨單元含巨斑中粒黑云二長花崗巖與古元古代荊山群冶頭組外接觸帶是鉬礦床的控礦構造。

杏山北鉬礦床接觸帶內共發現數十條矽卡巖及礦化帶，多呈NEE向展布，與地層產狀近一致。主要礦化蝕變類型有矽卡巖化、硅化、絹云母化、綠泥石化，金屬礦化有輝鉬礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化、磁鐵礦化等。蝕變巖主要有透輝石符山矽卡巖、石榴石矽卡巖、滑石化綠泥石化碳酸鹽化磁鐵礦化蝕變巖、黃鐵礦化綠泥石化硅化蝕變巖等。

2.2 礦體特征

杏山北鉬礦床工業礦體主要集中分布在偉德山超單元與古元古代荊山群冶頭組外接觸帶的矽卡巖和矽卡巖化蝕變巖中。全區共圈定14個鉬礦體，其中規模最大的為Ⅱ2-1鉬礦體，其次為Ⅱ4-1、Ⅲ2-1和Ⅲ1-1鉬礦體。各礦體均呈脈狀、透鏡狀賦存于礦化矽卡巖帶中，受NEE向斷裂構造控制。集中分布在海拔160～-490m標高之間，主要在-300m海拔標高以上，其產狀與地層產狀基本一致，各個礦體大致平行排列，間距在5～30m不等。礦體多而大小差異懸殊：走向長度變化為100～500m，傾斜延深變化為90～450m，厚度變化為1.02～13.22m(圖3)。

圖3 杏山北鉬礦16號勘探線地質剖面示意圖1—鉬礦體；2—銅礦體；3—矽卡巖帶；4—矽卡巖編號；5—礦體編號

2.3 礦石的組分和類型

礦石的礦物成分比較復雜，金屬礦物主要為輝鉬礦、黃銅礦，次為黃鐵礦、斑銅礦、輝銅礦、磁鐵礦、鈦鐵礦、磁黃鐵礦等，脈石礦物主要為石榴子石、透輝石，次為硅灰石、陽起石、方柱石、符山石、微斜長石、碳酸鹽礦物、絹云母、石英、斜長石、角閃石、綠泥石等。

礦石的主要有益組分Mo含量多為0.03%～1.00%，最高為4.81%，礦區內平均為0.22%，另伴有Cu，Fe，Au和Ag等多金屬。按含礦巖石類型可分為矽卡巖鉬礦石、矽卡巖銅鉬礦石、矽卡巖銅礦石、矽卡巖化花崗巖鉬礦石、矽卡巖化大理巖鉬礦石和磁鐵礦石，均為原生礦石。其中以矽卡巖鉬礦石、矽卡巖銅鉬礦石、矽卡巖銅礦石為主。按金屬礦物組分又可分為鉬礦石(輝鉬礦+磁鐵礦)、銅鉬礦石(輝鉬礦+黃銅礦+輝銅礦+黃鐵礦)、銅礦石(黃銅礦+斑銅礦+輝銅礦+黃鐵礦)、鐵礦石(磁鐵礦)。

3 與膠東地區鉬礦床對比

膠東地區鉬礦床均屬內生礦床。按成因類型[9]分為接觸交代型礦床(矽卡巖礦床)、斑巖型礦床和巖漿熱液型礦床(表1)[10]。

矽卡巖鉬礦床是山東膠東地區重要的鉬礦床類型，儲量占90%以上。同時，膠東地區矽卡巖礦床與斑巖型礦床在成礦母巖、圍巖蝕變、礦化特征、礦石礦物成分及礦石質量等方面具有近似的特點，但在構造性質、容礦巖石、產出部位及礦化階段方面存在較大差異，這與它們所處的圍巖條件、成礦構造條件及燕山晚期巖漿活動密切有關(表2)，主要表現在以下幾個方面：

表1 膠東地區鉬礦床分類

表2 杏山北鉬礦床與膠東地區其他礦床特征對比

(1)中生代印支運動后，中國東部受濱太平洋構造域的影響，進入了大陸邊緣活動帶發展階段。地臺內部發生了大規模的中酸性為主的火山噴發和大規模花崗巖巖漿侵入，蓋層也發生了強烈斷裂甚至褶皺，形成一系列斷陷盆地[11]。膠東地區也依然，斷裂構造頗為復雜，按其性質分為EW向構造，SN向構造，NE向構造，NNE向構造及NW向構造。EW向及NE向構造規模宏大，在該區起骨架定型作用，明顯控制巖漿巖的分布和凹陷區沉積。其中區域性NE向主干斷裂，既是控(導)巖構造，也是重要的導礦構造；NNE向或NW(W)向斷裂帶，其與EW向斷裂帶的交會處，是主要的儲礦構造，主要的金屬礦床為鉬、銅和多金屬礦床[12，13]。

(2)矽卡巖礦床產于矽卡巖中或外接觸帶矽卡巖化的巖石中，受控于中—酸性巖漿巖與膠東群和粉子山群中大理巖、白云質大理巖的接觸帶中，地層巖石條件是形成矽卡巖型鉬礦床的重要因素之一；斑巖型礦床產于花崗閃長斑巖及花崗巖內或巖體的內接觸帶，受EW向斷裂與NE向斷裂復合構造控制。

(3)膠東地區巖漿活動強烈，侵入巖分布廣泛，巖石類型復雜，但以中酸性—酸性巖為主，巖性以花崗閃長斑巖、二長花崗巖為主體，時代主要為燕山期。燕山期侵入巖分為早、晚兩期。侵入于侏羅系，形成于早白堊世之前的侵入巖歸燕山早期，時限在180～140Ma；而侵入白堊系，形成于第三紀之前的侵入巖，則歸燕山晚期，時限在140～70Ma[14]。近幾年來，諸多學者應用Re-Os，Ar-Ar，鋯石U-Pb等方法對膠東地區的主要鉬礦床及相關的花崗巖進行了精確測試，根據已有的年代學數據，認為膠東地區鉬礦床成礦作用分為2個階段：約120Ma和約160Ma。這說明膠東地區鉬礦床成礦作用的2個階段，與燕山期侵入巖有直接成因聯系。

4 結語

綜上所述，膠東地區具有良好的成礦地質條件，山東典型的鉬礦床基本分布于膠東地區蓬萊-棲霞成礦帶和牟平-乳山成礦帶之間，矽卡巖型鉬礦床儲量占全省98%以上。杏山北鉬礦床產于偉德山超單元西上寨單元含巨斑中粒黑云二長花崗巖與古元古代荊山群冶頭組外接觸帶，為一典型矽卡巖型鉬礦床，與附近孔辛頭、冶頭、金馬山鉬礦床地質特征基本一致，通過對礦區及周邊深部開展的可控源音頻大地電磁測深異常推斷解釋得知，偉德山超單元與荊山群冶頭組(內)接觸帶，是尋找矽卡巖型和斑巖型銅鉬礦的有利部位，也是今后重點的找礦方向，若發現斑巖型鉬礦，將打開該區地質找礦的新途徑。

參考文獻：

[1] Zhou T H, Lu G X. Tectonics, granitoids and Mesozoic gold deposits in East Shandong, China [J]. Ore Geology. Reviews, 2000, 16(1): 71-90.

[2] 孔慶友,張天禎,于學峰，等.山東礦床[M].濟南:山東科學技術出版社,2006:351-390.

[3] 劉善寶,王登紅,陳毓川，等.膠東半島煙臺地區邢家山鎢鉬礦床地質特征及其輝鉬礦Re-Os同位素測年[J].地質通報,2011,31(8):1294-1302.

[4] 沈保豐,駱輝,李雙保,等.華北陸臺太古宙綠巖帶地質及成礦[M].北京:地質出版社,1994:1-202.

[5] 石曉堔.中國鉬礦資源評估與開發可行性研究[D].北京:中國礦業大學,2010.

[6] 劉國印,溫森坡,田恪強,等.MoS2的同質異相與紙房石英大脈型鉬礦床[J].中國鉬業,2007,31(2):14-17.

[7] 盧欣祥,于在平,馮有利,等.東秦嶺深源淺成型花崗巖的成礦作用及地質構造背景[J].礦床地質,2002,21(2):168-178.

[8] 代軍治,毛景文,楊富全,等.華北地臺北緣燕遼鉬(銅)成礦帶礦床地質特征及動力學背景[J].礦床地質,2006,25(5):598-612.

[9] 杜保峰,魏俊浩,王啟,等.中國東部鉬礦成礦背景與成巖成礦時差討論[J].礦床地質,2010,29(6):935-955.

[10] 袁見齊,朱上慶,翟裕生，等.礦床學[M].北京:地質出版社,1979:134-138.

[11] 趙倫華.膠東地區鑰礦床類型及其成礦特征[J].山東地質,1988,4(1):101-122.

[12] 李廷棟,莫杰.中國濱太平洋構造域構造格架和東海地質演化[J].海洋地質與第四紀地質,2002,22(4):1-6.

[13] 盧煥章,李丙倫,沈昆.包裹體地球化學[M].北京:地質出版社,1990:78-82.

[14] 黃凡,陳毓川,王登紅,等.中國鉬礦主要礦集區及其資源潛力探討[J].中國地質,2011,38(5):1111-1134.

[15] 劉振,呂昶,劉邦金.山東省志(地質礦產志)[M].濟南：山東人民出版社，1993:89-91.