焦家金礦礦床成因及成礦模式

馬亞弟 柳曉松 張許

焦家金礦礦床成因及成礦模式

馬亞弟 柳曉松 張許

山東膠東礦區的金礦資源十分豐富，對于金礦礦床成因及成礦模式進行剖析，對于我國金礦開采具有重要的影響。文章在對焦家金礦礦床成因及成礦模式分析過程中，注重結合礦床地質、稀土元素地球化學等知識，對礦床成因進行分析，并在此基礎上分析了焦家金礦的成礦模式，希望能夠為金礦成因問題研究提供一些參考和借鑒。

山東膠東地區是我國最大的金礦場地之一，目前已經探明的金礦儲備占到了總量的30%以上，由此可見，對山東膠東地區金礦成因的把握，對于我國金礦開采有著重要意義。焦家金礦問題的研究資料較多，學術界對礦床的成礦機制和成礦模式并未達成統一意見，對此爭論不休。本文對焦家金礦礦床成因及其成礦模式問題的研究，注重從區域地質以及金礦成因及成礦模式問題進行分析和探究，把握焦家金礦成礦的內在機理。

焦家金礦地質背景分析

山東膠東地區地層以古元古代荊山群和粉子山群為主，主要露出低級變質巖系。膠東區域構造的形成，與膠東運動、I膠東運動和II蓬萊運動有著密切地關聯系，通過多次地殼運動，形成了焦家金礦地質構造。在研究焦家金礦區域問題時，要考慮到其EW向、NNE向構造帶以及NE向、SN向和NW向的復合性構造特征，從而對焦家金礦地質背景予以有效分析和把握。關于焦家金礦地質構造情況，主要內容如下：膠東西北部東西向構造是焦家金礦基底構造部分，以EW向的弧形斷褶構造型式為主，并且這一造型貫穿全區，使NW向的產物；NNE向斷裂構造發育過程中，則主要以沂沭斷裂為主體，這一地質構造主要集中于中生代印支—燕山期，其斷裂發育集中于花崗巖巖體內部，并且自西向東方向的規模較大；NE向構造比較發育，其主要為北截—靈山溝斷裂和柞村—驛道斷裂，這一斷裂構造與NNE向斷裂復合，形成小型的金礦礦床。

焦家金礦斷裂礦區內部長度為1900m，寬度為100～200m之間，最大延深為925m。從焦家金礦的平面形態來看，呈現出S形，走向在10～30°之間，NW傾向，傾角在30～45°之間，局部最大傾角在70°。焦家金礦斷裂礦區早期呈現出韌性特征，成礦期表現為脆性特征。

焦家金礦礦床成因及成礦模式分析

焦家金礦礦床成因分析。山東膠東地區焦家金礦成因問題的研究較多，學者們對同位素數據進行了廣泛測量。通過學術界的研究成果歸納、總結，焦家金礦成礦于燕山期。焦家金礦成礦物來源于交代重熔花崗巖，初始礦源沿系為海底鎂鐵質火山沉積巖。文章在對焦家金礦成因分析過程中，考慮到了文獻資料中關于同位素的研究。根據筆者的研究分析，筆者認為，鉛同位素的φ值、μ值以及Th/U等指標比較穩定，其數值小于9.58，結合文獻資料來看，μ值較低的情況下，巖漿密切活動與成礦有著較大的關聯性。從這一情況來看，焦家金礦的產生與前寒武基底巖石斷裂以及巖漿重熔活動有著密切的關聯性。在對焦家金礦成因分析過程中，結合該地區的地質構造情況來看，后碰撞作用產生的重熔型玲瓏花崗巖中斷裂帶發育，導致巖漿底侵，導致含金量較高的基性花崗巖與先存的長英質發生交代，形成金礦。這一過程中，成礦物質與幔源巖漿息息相關。

此外，在對焦家金礦成因分析過程中，成礦流體來源問題得到了學術界的廣泛關注。從焦家金礦的情況來看，金礦石內含有較高的δ4S值，由此可見，前寒武系變質巖對于焦家金礦形成起到了重要地推動作用。焦家金礦成礦流體的產生主要以混合巖化—重熔巖漿水為主，在晚期受到大氣降水影響，有變質水加入，形成焦家金礦。

焦家金礦礦床成因模式分析。在對焦家金礦礦床成因模式分析過程中，主要考慮到了區域構造背景、成礦物質等情況，結合金礦成礦模式，構建焦家金礦的成礦模式。具體的焦家金礦礦床成因模式內容，如下所示：

三疊紀末期礦床成因模式（—200Ma）：三疊紀末期受到板塊運動影響，華南板塊向華北板塊俯沖，形成了大別—蘇魯碰撞地帶、高壓—超壓變質帶。在這一過程中，郯廬斷裂發生了一定的變化，由原來的轉換斷層轉變為平移斷層。此外，巖石圈外部變薄，導致了大規模巖漿活動的發生。

三疊紀末期—侏羅紀早期（200— 160Ma）：在這一時期，華南板塊向華北板塊的后碰撞擠壓作用使克拉通南緣地殼變厚，并且在三疊紀時期產生的高壓—超壓變質帶被擠到深部，使地殼結晶基底產生了重熔的現象，從而形成了玲瓏花崗巖。

侏羅紀晚期—早白堊紀早期（160—135Ma）：在華南板塊向華北板塊的后碰撞擠壓作用下，庫拉—太平洋板塊向中國大陸傾斜俯沖，從而使郯廬斷裂發生大弧度的左旋，這種情況下，原來重熔形成的花崗巖與巖石圈的地幔進行熔融，為花崗閃長巖的形成創造了條件。

白堊紀早期—白堊紀中晚期（135Ma—80Ma）：這一階段，郯廬斷裂發生大弧度的左旋的情況下，地幔物質開始上涌，巖石圈發生快速減薄的情況，深部地殼重熔巖漿與幔源巖漿混合。這一過程中，郭家嶺與膠東群接觸帶發生韌性剪切，從而形成了三條走向NNE的斷裂帶，這為焦家金礦成礦流體形成創造了條件。隨后，到了白堊紀中晚期，郯廬斷裂右旋拉伸，形成了斷陷盆地，這使含礦熱液能夠進行運移，并且在地殼拉伸過程中，由于失去K、Si和揮發份，脫氣形成巖漿流體，并且巖漿流體與大氣降水進行混合，發生了交換反應，從而使斷裂地帶能夠大規模地成礦。

總之，焦家金礦成礦過程與華北板塊和華南板塊的碰撞有著密切關聯性，二者的碰撞使巖石圈開始變薄，從而產生大規模的巖漿活動。在構造發生轉折時，地幔上隆，這就導致地殼拉張，地殼深部物質上涌，從而使膠東地區大規模成礦。

（作者單位：山東省煤田地質局第一勘探隊）