山東金礦深部勘查進展與成礦理論創(chuàng)新

于學峰，李大鵬，田京祥，單偉，李洪奎，楊德平，張尚坤，羅文強，熊玉新

(山東省地質(zhì)科學研究院，國土資源部金礦成礦過程與資源利用重點實驗室，山東省金屬礦產(chǎn)成礦地質(zhì)過程與資源利用重點實驗室，山東 濟南 250013)

習近平總書記在全國科技創(chuàng)新大會上指出“向地球深部進軍是我們必須解決的戰(zhàn)略科技問題”。這一重要論斷，將我國地球科學研究的主戰(zhàn)場推向了地球深部。近年來，山東省地勘和科研隊伍始終把深部資源綠色勘查開發(fā)作為主攻方向，在金礦深部勘查方面取得重大進展，僅在膠東地區(qū)累計發(fā)現(xiàn)大中型及以上金礦70多處，其中超百噸的特大型金礦床6處，均分布在招遠-萊州整裝勘查區(qū)內(nèi)(三山島北部海域金礦、西嶺金礦、紗嶺金礦、騰家金礦、水旺莊金礦、新立村金礦)。目前，膠東地區(qū)金礦累計查明資源量超過4500t，保有資源儲量3694t，三山島、焦家和玲瓏-大尹格莊金礦田均已成為資源儲量超千噸的世界級金礦田[1]。此外，在牟乳成礦帶發(fā)現(xiàn)了新類型的遼上式大型金礦——黃鐵礦碳酸鹽脈型金礦，資源儲量70t；發(fā)現(xiàn)笏山-西陡崖金礦，資源儲量30余噸，打破了膠東東部地區(qū)以往“只見星星，不見月亮”的局面，擴大了膠東礦集區(qū)的找礦范圍。同時，在魯西地區(qū)歸來莊礦田深部600m以下發(fā)現(xiàn)礦體，新增資源儲量超過20t；在魯西萊蕪地區(qū)發(fā)現(xiàn)三岔河矽卡巖型鐵金礦床，資源儲量近7t；在泰安新泰市化馬灣附近發(fā)現(xiàn)了泉河金礦床，這顯示著魯西地區(qū)同樣具有廣闊的找礦前景。在成礦理論研究方面，近年來關于膠東及魯西地區(qū)金礦成礦作用的研究也取得了大量的研究成果。該文全面搜集研究了近年來山東金礦的勘查和科研進展，對金礦勘查及成礦理論研究進行了系統(tǒng)的總結(jié)介紹。

1 金礦成礦地質(zhì)特征與礦床類型

山東地處中朝陸塊、揚子陸塊與秦嶺-大別造山帶的拼合地帶，在整個地質(zhì)歷史時期，經(jīng)歷了多次巨型構(gòu)造事件，其中，古元古代、三疊紀、侏羅—白堊紀三次造山以及郯廬斷裂帶的大規(guī)模走滑對該地區(qū)的構(gòu)造-巖漿事件、沉積環(huán)境和成礦作用起著主要的制約與控制作用，這種特殊的大地構(gòu)造背景造就了山東得天獨厚的金成礦條件。

1.1 膠東地區(qū)成礦地質(zhì)特征與礦床類型

膠東位于郯廬斷裂帶東側(cè)、華北陸塊東南部和秦嶺-大別-蘇魯造山帶東北部，區(qū)內(nèi)的三山島斷裂、焦家斷裂、招平斷裂、西林-陡崖斷裂及東部的金牛山斷裂是區(qū)內(nèi)主要的控礦構(gòu)造，控制著金礦床的形成和分布(圖1)。金礦床在空間上與燕山期玲瓏花崗巖、郭家?guī)X花崗巖及偉德山花崗巖關系密切。膠東金礦帶的形成與重要的致礦地質(zhì)異常事件和重大成礦作用對應耦合。膠東金礦有多種金礦化類型，代表性礦床類型有焦家破碎帶蝕變巖型金礦床、玲瓏含金石英脈型金礦床和鄧格莊硫化物石英脈型金礦床等。

1—第四系；2—新近系、古近系；3—白堊系；4—古-新元古界；5—含榴輝巖的新元古代花崗質(zhì)片麻巖；6—太古宙花崗-綠巖帶；7—白堊紀嶗山花崗巖；8—白堊紀偉德山花崗巖；9—白堊紀郭家?guī)X花崗閃長巖；10—侏羅紀花崗巖類；11—三疊紀花崗巖類；12—斷層；13—大-特大型金礦床/中小型金礦床；14—金成礦小區(qū)范圍及編號；15—金成礦帶位置及編號；16—金礦田編號。ME1—膠西北成礦小區(qū)；ME2—棲蓬福成礦小區(qū)；ME3—牟乳成礦小區(qū)。MB1—三山島金礦帶；MB2—焦家金礦帶；MB3—招平金礦帶；MB4—棲霞-大柳行金礦帶；MB5—桃村金礦帶；MB6—牟乳金礦帶。OF1—三山島金礦田；OF2—焦家金礦田；OF3—靈北金礦田；OF4—鞍石金礦田；OF5—大莊子金礦田；OF6—玲瓏金礦田；OF7—大尹格莊金礦田；OF8—舊店金礦田；OF9—棲霞金礦田；OF10—大柳行金礦田；OF11—萊山金礦田；OF12—蓬家夼金礦田；OF13—鄧格莊金礦田圖1 膠東地區(qū)金礦地質(zhì)簡圖(據(jù)文獻[2])

1.2 魯西地區(qū)成礦地質(zhì)特征與礦床類型

魯西地區(qū)的金礦床主要分布在郯廬斷裂帶以西的平邑、沂南、蘭陵、萊蕪等地，區(qū)內(nèi)廣泛出露新太古代泰山巖群及寒武—奧陶紀和中—新生代地層。郯廬斷裂帶的次級NW—NNW向斷裂構(gòu)造發(fā)育，形成了由NW向SE收斂的帚狀構(gòu)造格架，這些斷裂構(gòu)造及其次級斷裂控制著區(qū)內(nèi)地層、巖漿巖及金礦床的展布，中生代中—基性和中偏堿性巖漿活動與金礦形成密切相關。主要金礦類型有以平邑歸來莊金礦田為代表的隱爆角礫巖型金礦和以沂南銅井銅金礦田為代表的矽卡巖型金礦(圖2)。

1—太古宙侵入巖類；2—元古宙侵入巖類；3—中生代侵入巖類；4—地層；5—已知和推斷的主要斷層；6—主要的金礦床和金礦點；7—金礦田圖2 魯西地區(qū)金礦地質(zhì)簡圖(據(jù)文獻[1])

2 膠東深部資源勘查進展與理論創(chuàng)新

2.1 膠東地區(qū)金礦勘查進展

2.1.1 膠東焦家金礦帶

焦家金成礦帶主要沿焦家斷裂帶分布，焦家斷裂長約60km左右，走向35°～40°之間，傾角為30°～50°，最寬處可達1000m。近年來，在焦家斷裂的中南段連續(xù)發(fā)現(xiàn)了萊州寺莊深部、焦家深部、朱郭李家、南呂-欣木、紗嶺、前陳等大型—超大型金礦床(圖3)，新增金資源儲量近1000t，焦家金礦田累計查明金資源儲量超過1400t，這些金礦體大多數(shù)賦存于主裂面下盤的蝕變程度較高的蝕變巖中。

萊州紗嶺金礦床是近年來焦家金成礦帶深部金礦勘查的重要突破，其主礦體長度達1920m，最大斜深2180m，賦存標高-940m～-2020m(圖4)，查明金資源量為389t，平均品位3.41×10-6，礦體平均厚度6.8m[3]，主礦體往往與深部礦體連為一體，表現(xiàn)為走向、傾向的尖滅再現(xiàn)。

1—第四系； 2—新太古代膠東變質(zhì)雜巖； 3—白堊紀郭家?guī)X花崗閃長巖; 4—侏羅紀玲瓏花崗巖；5—破碎蝕變帶；6—主要斷層及編號；7—深部金礦體地表投影位置；8—金礦床圖3 焦家金礦田區(qū)域位置(a)及礦田地質(zhì)圖(b)(據(jù)文獻[2]修編)

1—斜長角閃巖； 2—二長花崗巖； 3—黃鐵絹英巖化花崗巖; 4—黃鐵絹英巖化斜長角閃巖；5—黃鐵絹英巖化碎裂巖；6—金礦體；7—鉆孔；8—控礦斷裂圖4 紗嶺金礦336線剖面圖(據(jù)文獻[1] )

近年來，筆者所帶科研團隊在焦家金礦帶深部施工了3266.06m的科研深鉆(圖5)。該深鉆實現(xiàn)了焦家金礦帶深部探測重大突破，在2428.00～3234.16m成功控制焦家金礦帶，蝕變帶厚度達806.16m，控制金礦化帶180.69m，焦家斷裂主斷裂面明顯(圖6)，發(fā)現(xiàn)金礦體6層，礦體總厚度25.20m，其中工業(yè)礦體厚度7m，品位3.13×10-6，最高品位達13.65×10-6。該鉆孔是目前焦家金成礦帶“第一深鉆”，也是中國巖金“第一見礦深孔”。該深鉆證明了焦家金礦帶斜深7000m、垂深3000m深部仍有較大資源潛力和良好的找礦前景。

2.1.2 膠東三山島金礦帶

三山島金成礦帶在陸地出露長12km，寬50～200m，走向40°～50°，局部走向70°～80°，傾向SE，傾角30°～40°，斷裂主要沿玲瓏花崗巖與馬連莊變輝長巖的接觸帶展布。該成礦帶有倉上、新立、三山島、西嶺村、北部海域等5處大型—超大型金礦床(圖7)，淺部礦床主礦體向NE深部側(cè)伏并連為一體，表現(xiàn)為走向、傾向的尖滅再現(xiàn)，實際上已構(gòu)成一個總資源儲量超過1200t的巨型礦床—三山島千噸級金礦。

1—斜長角閃巖； 2—二長花崗巖； 3—黃鐵絹英巖化花崗巖; 4—黃鐵絹英巖化斜長角閃巖；5—黃鐵絹英巖化碎裂巖；6—金礦體；7—鉆孔；8—斷裂。a—第四紀；b—古元古代粉子山群；c—白堊紀萊陽群; d—新近紀臨朐群；e—青白口紀榮成片麻巖套；f—新太古代棲霞片麻巖套;g—侏羅紀玲瓏花崗巖；h—白堊紀郭家?guī)X花崗閃長巖；i—白堊紀偉德山花崗巖；j—斷裂；k—金礦體；l—A剖面模式位置圖5 焦家深部構(gòu)造模式(A)區(qū)域背景及剖面位置(B)

(a)近3000m深部焦家蝕變帶特征;(b)焦家主斷裂面斷層泥(中間黑色部分)圖6 焦家斷裂帶深部鉆孔巖心特征

1—第四紀；2—偉德山花崗巖；3—郭家?guī)X花崗閃長巖;4—玲瓏花崗巖;5—新太古代變質(zhì)巖系；6—斷裂；7—金礦床位置，綠色為巨型礦床，紅色為大型、超大型礦床；8—金礦體；F1—三山島斷裂；F2—焦家斷裂；F3—招平斷裂圖7 膠西北區(qū)域地質(zhì)圖(a)和三山島斷裂附近基巖地質(zhì)圖(b)(據(jù)文獻[4])

萊州三山島北部海域及西嶺村金礦床是近年來深部勘查發(fā)現(xiàn)的2個超大型金礦，其中三山島北部海域金礦床位于三山島斷裂北延入海的地段，是淺海中的隱伏礦床，海水深度8.5～20m，控制最大礦體長度達1744m，最大斜深1252m，最大垂深2000余米(圖8)，查明資源量為470余噸，礦體平均厚度6.8m,平均品位4.3×10-6，是我國目前規(guī)模最大的單體金礦床[4-5]。

西嶺金礦床位于三山島金礦的東側(cè)，屬于三山島金礦床向深部延伸的礦體，其深部與北部海域金礦主礦體相連(圖 9)，查明資源量為382.58t，西嶺金礦床屬于典型的破碎帶蝕變巖型金礦床，礦體賦存于破碎蝕變帶中，蝕變帶沿主斷裂的上下盤分布。主礦體賦存于主裂面之下100m范圍內(nèi)的黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖帶中，呈大透鏡狀，厚度變化較穩(wěn)定。主礦體控制走向長2200m，呈舒緩波狀，控制最大斜深1980m，賦礦標高主要為-1000m～-2000m。礦體總體走向35°，連續(xù)性好，傾向SE，平均傾角39°。沿NE向走向至探礦權(quán)邊界，礦體厚度有增大的趨勢，沿走向由北向南礦體有逐漸變薄的變化特點。品位分布均勻，礦區(qū)北部厚大礦體品位較高，平均品位4×10-6，而礦區(qū)南部礦體品位偏低，平均品位約2.5×10-6。蝕變巖分帶明顯，自內(nèi)向外分別為：黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖帶、絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖帶、 絹英巖化花崗巖帶、鉀長石化帶[6]。

1—第四系；2—玲瓏花崗巖；3—新太古代變質(zhì)巖系；4—黃鐵絹英巖化花崗巖帶；5—黃鐵絹英巖化碎裂巖帶；6—煌斑巖和閃長玢巖脈；7—金礦體；8—礦區(qū)界限；9—三山島斷裂；10-鉆孔位置圖8 三山島北部海域金礦30線剖面圖(a)和主礦體垂直縱投影圖(b)(據(jù)文獻[1])

1—第四系；2—晚侏羅世玲瓏二長花崗巖；3—馬連莊序列變輝長巖；4—早白堊世郭家?guī)X花崗巖；5—絹英巖化花崗巖；6—黃鐵絹英巖化花崗閃長質(zhì)碎裂巖；7—黃鐵絹英巖化花崗巖；8—金礦體；9—主斷裂圖9 西嶺礦區(qū)96線剖面圖(據(jù)文獻[6])

2.1.3 膠東招平金礦帶

近年來，在招平斷裂北段的玲瓏金礦田和中段的大尹格莊金礦田深部找礦均取得重大突破，累計查明資源量超過1100t。玲瓏金礦田共計金資源儲量640余噸，其中近年來在該礦田內(nèi)水旺莊、東風深部、臺上深部、破頭頂深部、嶺南等礦區(qū)新增金資源儲量300余噸。大尹格莊金礦田共計查明金資源儲量370余噸，其中在大尹格莊深部、后倉和夏甸深部3個區(qū)共計新增金資源儲量170余噸[7]。

水旺莊礦區(qū)位于玲瓏金礦田外圍，水旺莊金礦床位于膠東半島西北部，招遠市北東約 20km 處的招平斷裂北段。新發(fā)現(xiàn)并探獲金金屬量達 170t的深部超大型金礦床，將招平斷裂勘查深度延伸至標高-2173m，且主要礦體在探礦權(quán)范圍內(nèi)均未尖滅(圖10)，顯示出招平斷裂向深部有巨大的深部找礦潛力[8]。

1—絹英巖化花崗巖；2—黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖；3—二長花崗巖；4—鉆孔軌跡；5—金礦體圖10 水旺莊礦區(qū) 18 號勘探線剖面圖(據(jù)文獻[8])

2.1.4 膠萊盆地東北緣成礦帶

近年來，膠萊盆地東北緣金礦找礦也取得重大進展，陸續(xù)在沙旺、蓬家夼、遼上、宋家溝等地發(fā)現(xiàn)一批大中小型金礦床，累計查明金資源儲量已超過150t，成為膠東東部的重要金成礦區(qū)。牟平遼上金礦發(fā)現(xiàn)于20世紀90年代，多年來僅僅在淺部發(fā)現(xiàn)一些零星的小礦體，當時為金資源儲量不足1t小型礦床。近年來的深部找礦獲得重大突破，2014年底結(jié)束的深部詳查新增金金屬量69t，平均品位3.33×10-6，該礦床累計查明資源量78t，成為膠東東部地區(qū)所發(fā)現(xiàn)的唯一特大型金礦床[2]。

在遼上金礦Ⅲ號礦化帶內(nèi)發(fā)現(xiàn) 4 個厚大金礦體，沿NE走向緩傾斷裂(密集裂隙帶)展布，產(chǎn)出較集中，近于平行(圖 11)[9]。礦石主要分為含黃鐵礦碳酸鹽脈花崗巖型、含黃鐵礦碳酸鹽脈變質(zhì)巖型和黃鐵礦碳酸鹽脈型3種(圖 12)，其中后者金品位最高，其他兩類礦石含金量與其所含黃鐵礦碳酸鹽脈的多少呈正相關變化[9]。

1—二長花崗巖；2—礦體；3—礦化帶；4—鉆孔圖11 遼上金礦區(qū)12號勘探線剖面圖(據(jù)文獻[9]修編)

圖12 遼上金礦黃鐵礦碳酸鹽脈型礦石(據(jù)文獻[9])

2.1.5 棲霞-蓬萊成礦帶

近年來，在棲霞市陡崖-臺前斷裂帶深部金礦找礦取得重要進展，新發(fā)現(xiàn)評價了笏山-西陡崖大型金礦床，主礦體長1400余米，平均延深524m,賦存標高+61m～-639m，平均厚度3.59m，平均品位2.68×10-6，共計查明金資源儲量30余噸[10]，成為棲霞地區(qū)最大的金礦，改變了棲霞有史以來沒有大型金礦的歷史。

礦床的主要控礦構(gòu)造為陡崖-臺前斷裂帶，斷裂產(chǎn)狀控制了含礦蝕變帶的產(chǎn)狀，淺部主要沿新太古代變質(zhì)巖與中生代二長花崗巖接觸帶及其附近分布，而向深部(約-100m左右)逐漸延至二長花崗巖內(nèi)部，總體走向20°～30°，傾向SE，傾角27°～30°左右，平均28°。破碎帶寬10～70m不等，帶內(nèi)以強碎裂巖為主，金礦化蝕變強烈，主要為絹云母化、硅化、黃鐵礦化、黃銅礦化等，在中心部位局部破碎強烈地段常形成糜棱巖帶，兩側(cè)為碎裂巖帶，且向兩側(cè)蝕變破碎愈來愈弱，逐漸過渡為正常巖性(圖 13)。礦體主要分布于蝕變帶中部，巖石越破碎金礦化越好，向兩側(cè)逐漸變?nèi)酰瑹o明顯界限，與圍巖為過渡關系。

1—二長花崗巖；2—奧長花崗巖；3—斜長角閃巖;4—礦化蝕變帶；5—巖性邊界；6—礦體及編號；7—鉆孔及編號圖13 笏山礦區(qū) 515線地質(zhì)剖面略圖(據(jù)文獻[10])

2.2 膠東地區(qū)金礦成礦理論研究進展

數(shù)十年來，膠東金礦集區(qū)這種大規(guī)模、短時限、高強度的成礦事件，被國內(nèi)外大量相關科學家重視，并為之開展了廣泛而深入的地質(zhì)科研工作，并取得了豐碩的成果。無論是在巖漿演化機制、成礦流體亦或成礦作用、成礦機制方面前人都開展了一系列的研究，并達成了一定的共識。目前中外學者普遍認為區(qū)內(nèi)金礦床的形成與中生代構(gòu)造-巖漿熱液活動密切相關[12-20]；主成礦期為(120±10)Ma[21-23]；在成礦流體方面，盡管前人曾有以巖漿水為主[24-25]和以天水為主[26-27]等不同觀點，但近年來越來越多的研究認為其成礦作用與地幔流體系統(tǒng)有關[1,13-14,19,28-33]；成礦物質(zhì)具有多元性，既來自于控礦圍巖—花崗巖和變質(zhì)巖，又來自于幔源的巖漿巖，特別是與中基性脈巖的侵入關系密切[13,19,23,33-35]。深部成礦動力學背景普遍認為是區(qū)域構(gòu)造體制轉(zhuǎn)折對巨型成礦帶的控制作用[19-22,29,33,34,36-41]，基于板塊構(gòu)造學說，利用陸陸碰撞、洋-陸俯沖、巖石圈減薄、克拉通破壞、等學術(shù)觀點來研究動力學過程對巨型成礦帶的控制作用取得了巨大進展，有效豐富了相關的成礦理論。從Goldfarb 和 Groves 等發(fā)表了著名的造山型金礦的論述以來，國內(nèi)一些地質(zhì)學家也將膠東型金礦劃歸為造山型金礦。造山型金礦的特點是與變形和變質(zhì)的中地殼巖塊共生，特別是在空間上與相應的地殼構(gòu)造一致，金礦出現(xiàn)在造山帶的不同構(gòu)造部位，與不同的金屬共生或伴生成礦。造山帶型金礦理論是與造山過程中的殼幔相互作用、巖漿作用、流體活動并引發(fā)的金以及其他金屬元素的成礦理論[16,18,23,42]。Groves注意到在造山作用之后的變質(zhì)疊加和再活化對于金礦的富集有很大的意義，但總體上仍將在變質(zhì)帶中出現(xiàn)的金礦與造山帶演化相聯(lián)系[41]。就此來看，膠東金礦成礦作用與狹義的造山帶型金礦有別[19,23,43-44]，其大規(guī)模成礦的動力學過程受華北東部中生代構(gòu)造轉(zhuǎn)折體制制約，地幔上涌、地幔和下地殼置換引發(fā)的巖漿—流體—成礦作用[23]。基于造山理論的碰撞造山或者俯沖造山無法更好地解釋膠東金礦這種大規(guī)模、短時限、高強度的成礦作用。Groves and Santosh[45]坦言，盡管膠東金礦與典型的造山型金礦在特征上略有不同，但它們?nèi)匀伙@示了區(qū)域性大斷裂構(gòu)造控制作用，同時礦石和圍巖蝕變礦物學、流體包裹體成分和穩(wěn)定同位素化學特征仍然與造山金礦相似。鑒于此，我國礦床學研究者先后提出了陸內(nèi)非造山型[23]、地幔熱柱[46]、膠東型[13]、熱隆伸展[44]、克拉通破壞型[40]等成礦動力學理論來認識和解釋膠東金礦集區(qū)的巨型成礦作用。

3 魯西金礦勘查研究進展與理論創(chuàng)新

3.1 魯西地區(qū)金礦勘查進展

近年來，通過總結(jié)成礦規(guī)律，創(chuàng)新成礦理論，在魯西地區(qū)金礦勘查取得一定的進展。在歸來莊礦田隱爆角礫巖型金礦深部600m以下發(fā)現(xiàn)礦體，新增資源儲量超過20t；在魯西萊蕪地區(qū)發(fā)現(xiàn)三岔河矽卡巖型銅金礦床，資源儲量近7t；在泰安新泰地區(qū)發(fā)現(xiàn)泉河綠巖帶型金礦床；在郯廬斷裂帶內(nèi)沂水-湯頭斷裂帶下盤發(fā)現(xiàn)了龍泉站、牛家小河等中小型金礦床；在旁側(cè)的沂南銅井金礦田發(fā)現(xiàn)了深部前寒武紀基底不整合面含礦新層位；不僅擴大了找礦空間，也進一步顯現(xiàn)了郯廬斷裂帶與山東金礦形成的密切聯(lián)系。

3.1.1 魯西歸來莊金礦田深部

近年來，通過對歸來莊式金礦床進行了“全位”及“缺位、補位”預測找礦研究，取得良好效果。運用“全位”及“缺位、補位”預測找礦新思路，推斷主礦體應繼續(xù)向深部延深，并在歸來莊礦床深部圈定了找礦靶區(qū)。經(jīng)山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)隊的深部勘查驗證，在-300m～-1000m標高間成功控制了向深部連續(xù)延深的主礦體(圖14)，并在800m以下發(fā)現(xiàn)了受層間空隙控制的磨坊溝式金礦新礦體(圖15)，累計新增資源量20t以上，使得歸來莊金礦床總資源儲量超過50t。

1—寒武-奧陶紀三山子組+炒米店組+崮山組；2—寒武紀張夏組+饅頭組+朱砂洞組；3—侏羅紀二長閃長玢巖；4—前寒武紀變質(zhì)基底；5—蝕變角礫巖；6—金礦體圖14 歸來莊金礦深部第32勘探線剖面圖(據(jù)文獻[1])

1—寒武紀長清群饅頭組石店段泥灰?guī)r；2—長清群朱砂洞組上灰?guī)r段灰?guī)r ；3—朱砂洞組丁家莊段白云質(zhì)灰?guī)r；4—燕山早期二長閃長玢巖；5—燕山早期二長斑巖；6—新太古代二長花崗巖；7—隱爆角礫巖型金礦體； 8—似層狀碳酸鹽巖微細浸染型金礦體；9—斷裂及編號圖15 歸來莊金礦床深部礦體賦存特征簡圖(據(jù)文獻[47])

3.1.2 魯西萊蕪三岔河鐵金礦*山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東省萊蕪市三岔河礦區(qū)鐵金礦詳查報告，2016年。

萊蕪三岔河鐵金礦是近年來在魯西萊蕪地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的鐵金礦床，礦區(qū)位于萊蕪市鋼城區(qū)里辛鎮(zhèn)北約7km處，大地構(gòu)造位置位于魯中隆起中的泰萊凹陷東南部。該礦床探明金金屬量近7t，鐵礦石量19萬t，伴生銀金屬6t，盡管礦床規(guī)模不大，但是在金礦資源不足的魯西萊蕪地區(qū)發(fā)現(xiàn)，意義重大，且僅開展了淺部勘查，深部資源潛力巨大。

礦體賦存在燕山晚期沂南序列大有單元黑云母閃長巖巖體內(nèi)的馬家溝群灰?guī)r捕擄體附近。賦礦巖性主要為礦化矽卡巖和蝕變閃長巖。該礦床只有一個礦體，礦體賦存標高在+9.26m～-120.48m間，形態(tài)及產(chǎn)狀變化較穩(wěn)定，呈似層狀、透鏡狀，局部形態(tài)受捕擄體形態(tài)及構(gòu)造控制發(fā)生變化。礦體沿走向呈舒緩“V”狀，走向近SN，傾向E，礦體長587m，控制最大斜深216m，平均真厚度4.65m。與金礦體共生的鐵礦體被金礦體包裹，礦體走向長515m，控制最大斜深130m(圖 16)①。近礦體處圍巖蝕變、礦化發(fā)育，主要有矽卡巖化、磁鐵礦化、黃鐵礦化、黃銅礦化、綠泥石化及碳酸鹽化等。礦石類型主要為磁鐵礦化矽卡巖型(金礦石)和黃鐵礦化磁鐵礦化矽卡巖型(金鐵礦石)。

1—第四系；2—大理巖；3—黑云母閃長巖；4—黑云母閃長玢巖；5—蝕變閃長巖；6—綠泥石化碳酸鹽化蝕變巖；7—矽卡巖；8—鐵礦體；9—金礦體；10—鉆孔及編號圖16 三岔河礦區(qū)第5勘探線剖面圖

3.1.3 沂沭斷裂帶內(nèi)部的金礦床

沂沭斷裂帶中段地區(qū)熱液脈-蝕變巖型金礦在地質(zhì)構(gòu)造上主要分布于沂水-湯頭斷裂主裂面及次級斷裂面附近。目前所知礦床(點)有沂水縣龍泉站、嚴家官莊、南小堯、大堯、前王家莊、司家官莊和沂南縣牛家小河等(圖17)。金礦(化)體多賦存于早前寒武紀糜棱巖化碎裂狀花崗巖中，多受斷裂構(gòu)造控制，呈帶狀分布。近年來沂沭斷裂帶中段的金礦勘查取得一定的進展，尤其表現(xiàn)在規(guī)模相對較大的龍泉站金礦和牛家小河金礦。

(1)龍泉站金礦*山東省地質(zhì)調(diào)查院，山東省沂南縣龍泉站金礦普查報告，2009年。，位于沂水縣龍泉站至司家莊一帶，礦區(qū)由北向南劃分3個礦段，即沂水縣龍泉站礦段、石屋官莊礦段、司家官莊礦段。龍泉站金礦體主要分布在龍泉站礦段和石屋官莊礦段內(nèi)，礦區(qū)內(nèi)已初步控制了19個金礦體，共探明金金屬量5.45t。其中龍泉站礦段的Ⅰ-3號礦體為主礦體，位于沂水-湯頭主裂面東側(cè)、Ⅰ號礦化蝕變帶的中部，賦存于沂水-湯頭斷裂下盤的糜棱質(zhì)構(gòu)造碎裂巖中(圖18)*山東省地質(zhì)調(diào)查院，山東省沂南縣龍泉站金礦普查報告，2009年。，連續(xù)出露長度達700m，工程控制礦體最大斜深320m。其總體產(chǎn)狀為上陡下緩，地表產(chǎn)狀為走向35°，傾向NW，傾角60°～62°，深部傾角58°。礦體呈脈狀產(chǎn)出，局部膨大，厚度0.81～5.34m，平均厚度為2.69m，厚度變化系數(shù)112%，屬厚度變化較穩(wěn)定礦體；品位(1.08～8.19)×10-6，平均品位為2.20×10-6。

1—第四系；2—新太古代二長花崗巖；3—韌性剪切帶；4—破碎帶韌性剪切帶；5—白堊紀馬郎溝組；6—中生代花崗斑巖；7—破碎帶；8—斷裂；9—新太古代英云閃長巖；10—基性巖脈；11—金礦體圖17 龍泉站金礦床地質(zhì)簡圖(據(jù)資料①修編)

1—第四系；2—新太古代二長花崗巖；3—新太古代花崗閃長巖；4—花崗質(zhì)碎裂巖；5—糜棱質(zhì)構(gòu)造角礫巖；6—黃鐵礦化；7—金礦體及編號；8—金礦化糜棱質(zhì)碎裂巖；9—糜棱巖質(zhì)巖石；10—鉆孔及編號圖18 龍泉站金礦龍泉站礦段08勘探線東段(Ⅰ-3號礦體)地質(zhì)剖面圖(據(jù)資料①修編)

(2)牛家小河金礦*山東正元資源勘查研究院，山東省沂南縣牛家小河地區(qū)金礦普查報告，2004年。,位于沂南縣城北部的牛家小河至萬泉湖一帶，在大地構(gòu)造位置上居于沂沭斷裂帶中段汞丹山凸起的南段，緊靠沂水-湯頭斷裂，西側(cè)為蘇村凹陷。礦區(qū)出露地層為新太古代泰山巖群及早白堊世大盛群馬朗溝組，區(qū)內(nèi)構(gòu)造較單一，斷裂以NNE向為主，次為NW向(圖19)。近年來，牛家小河金礦共探明金金屬量1.10t，礦區(qū)發(fā)育NNE向礦化蝕變帶1條，金礦體2個(Ⅰ號、Ⅱ號)。礦化帶地表出露長度1500m，寬20～150m，走向15°～20°，傾向NWW，傾角85°～87°，賦礦圍巖主要為硅化碎裂斜長角閃片巖。Ⅰ號礦體為主礦體,礦體賦存在沂水-湯頭斷裂下盤的糜棱巖化碎裂巖和花崗碎裂巖中。地表出露長度330m，厚度0.94～18.50m，平均厚度4.92m，最大控制斜深75m。礦體走向19°，傾向NWW，傾角30°～40°之間。礦石金品位為(1.86～5.67)×10-6，平均品位2.58×10-6(圖20)。

1—第四系；2—早白堊世馬朗溝組；3—新太古代雁翎關組；4—新太古代二長花崗巖；5—新太古代石英閃長巖； 6—含鉛鋅重晶石脈；7—金蝕變帶；8—金礦體及編號；9—斷裂；10—地層產(chǎn)狀；11—面理產(chǎn)狀圖19 沂南縣牛家小河礦區(qū)地質(zhì)簡圖(據(jù)資料①)

1—第四系；2—斜長角閃巖；3—新太古代石英閃長巖；4—絹英巖化花崗巖；5—綠泥石化花崗巖；6—金礦體及編號；7—金礦化體；8—鉆孔位置圖20 沂南縣牛家小河金礦區(qū)4勘探線地質(zhì)剖面示意圖*山東正元資源勘查研究院，山東省沂南縣牛家小河地區(qū)金礦普查報告，2004年。

3.2 魯西地區(qū)金礦成礦理論研究進展

魯西金礦多受沂沭斷裂帶次級斷裂控制，與中生代燕山期中性—中偏堿性巖漿活動密切相關，包括以歸來莊礦田為代表的隱爆角礫巖型礦床[48-51]和以沂南金礦為代表的接觸交代型金礦床。魯西歸來莊金礦的成礦作用機制研究方面近年來也取得了新的認識[43，48,50-52]，在其成礦作用研究方面形成了諸如“堿性潛火山巖作用與潛火山穹窿控礦”[50-51]、“幔枝構(gòu)造控礦”[52]、“伸展構(gòu)造體制控礦”[48]等觀點。筆者通過大量的地質(zhì)觀察和年代學、地球化學、同位素地球化學、流體包裹體研究，發(fā)現(xiàn)主要控礦巖體形成于中侏羅世(176.0±1.1Ma)，巖漿源區(qū)可能是一種虧損的地幔巖漿分異形成的M型花崗巖，成礦事件主要受燕山早期構(gòu)造巖漿熱事件控制，礦床成礦流體為低鹽度、低密度流體，礦床形成于中—低壓、淺成環(huán)境。主要的控礦因素有4個：①巖漿巖控礦作用。礦床的形成與高鉀堿性潛火山雜巖體密切相關。巖漿活動晚期，富含揮發(fā)分的殘余巖漿及熱水溶液為金元素的活化遷移提供了充足的熱源和熱液；潛火山作用形成的環(huán)狀、放射狀斷裂及隱爆角礫巖體，是含金熱液運移和聚集成礦的有利空間。②構(gòu)造控礦作用。主礦體賦存在區(qū)域性燕甘斷裂的次級近EW向構(gòu)造中，區(qū)域主干斷裂的次級斷裂帶是成礦的有利地段。在斷裂的轉(zhuǎn)折、交會部位有利于金的富集，往往形成厚大礦體。③隱爆角礫巖控礦作用。礦體嚴格受隱爆角礫巖體控制，一般角礫巖體就是礦體。角礫巖體的前緣、角礫巖體與頂?shù)装鍑鷰r的接觸部位有利于金的富集，常形成富礦體，金礦物主要賦存在角礫巖膠結(jié)物中，角礫的大小及膠結(jié)物的多少影響著金的富集。④地層巖性控礦作用。金礦體分布在古生代地層中，寒武系中上部及奧陶系底部是金富集的有利圍巖。在成礦時代及溫壓條件方面，成礦時代在175～161Ma，為燕山早期的產(chǎn)物，成礦溫度在120～250℃之間，屬于淺成低溫熱液礦床的范疇；在成礦物質(zhì)及流體來源方面，成礦物質(zhì)兼有深部礦源和區(qū)域圍巖供源的多源性，成礦流體與深部流體系統(tǒng)有關，也有地表水的參與，具有多源性。

與歸來莊金礦田不同，沂南金銅礦床和萊蕪三岔河金鐵礦床為矽卡巖型金礦床，主礦體均產(chǎn)于燕山期中酸性—酸性雜巖體與寒武系或奧陶系圍巖的接觸帶中，受巖漿巖、地層巖性、構(gòu)造和圍巖蝕變的共同控制。成礦巖漿為深成的幔源巖漿，在上侵演化過程中受到地殼物質(zhì)不同程度的混染，形成以玢巖和斑巖為主的鈣堿性雜巖體，在化學成分上具有埃達克質(zhì)巖的特征。以碳酸鹽巖為主的賦礦地層良好的物理性質(zhì)和活潑的化學性質(zhì)為成礦提供了有利的圍巖條件。NW與NE、NEE向斷裂構(gòu)造的交匯部位控制了成礦巖體的就位，而控礦和容礦的構(gòu)造則主要為接觸帶構(gòu)造、捕虜體構(gòu)造、層間破碎帶構(gòu)造以及不整合面構(gòu)造等。以矽卡巖化為主的圍巖蝕變控制了礦化的強度、礦體的厚度以及礦石類型的空間展布[53]。

4 結(jié)語

近年來，依托于成礦理論和勘查技術(shù)方法的進步，山東省在金礦勘查方面取得了令世界矚目的重大突破，仍具有巨大的金礦資源找礦潛力，同時也存在著不足和挑戰(zhàn)。目前我國在金礦的科研、勘查和開發(fā)方面仍面臨諸多重大科學問題，在深部金礦勘查開采技術(shù)方面也相對滯后。目前南非金礦開采深度已達到4000m以下，而我國金礦勘查深度一般在1000m以淺，山東省個別達2000m；金礦開采深度多集中于300～800m之間，個別達1000m左右，地下2000m以深金礦資源開發(fā)技術(shù)亟待解決。這些深部金礦資源綠色勘查開發(fā)的科技問題有待進一步取得突破。建議今后山東金礦找礦應本著“立足老區(qū)，攻深找盲；拓展新區(qū)，實現(xiàn)突破”的原則，在傳統(tǒng)優(yōu)勢成礦帶的深部和外圍、以及有潛力的找礦新區(qū)，部署進一步的深部找礦勘查工作，優(yōu)化勘查開發(fā)技術(shù)方法，綠色開發(fā)、綜合利用。筆者堅信，只要通過持續(xù)的增加面積性調(diào)查評價工作投入，創(chuàng)新深部勘查技術(shù)和成礦預測理論，加強成礦規(guī)律和成礦模式的研究，必將實現(xiàn)山東金礦找礦的新突破，為促進全省新舊動能轉(zhuǎn)換和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展做出更大的貢獻。

致謝：該文撰寫過程中得到山東省地礦局及所屬有關地勘單位、省地調(diào)院、核工業(yè)二七三大隊等單位的地質(zhì)同行提供大量的資料支持，在此，向各位地質(zhì)同行表示衷心感謝！

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