淺析山東萊州金礦床地質特征及成因

初晶晶，宋 波*

從我國礦產行業現狀調研結果與分析結果來看，我國的金礦開發現狀屬于社會焦點問題，而通過分析我國金礦儲量的地區排名可以看出膠東屬于中國較為集中的金礦區域。目前生產力水平較高，普通百姓也逐漸開始使用黃金制品，使得金礦需求逐漸增加，因此要進一步對膠東地區的金礦進行探測，發掘金礦資源，增加金礦的開采率。一般地，煙臺、青島與威海附近的地域都被稱為膠東地區。在該地，金礦數量多，且分布較為密集，因為金元素性質較為特殊，開采出的金礦經常會分配到一些國家建設中做特殊用途，除此之外也會制作成首飾或者工藝品等。在膠東地區目前已經發現的金礦礦床約達一百處，將其以礦床規模與覆蓋面積為標準進行劃分，可知共有5處特大型金礦礦床，大型的有8處，中小型有85處，而小型的金礦礦點則數量較多，可達二百有余，整個礦區的金礦儲量豐富，約有六百噸。金礦開采工作進行前需要制定合理的實施方案，因此作業開始之前就要通過資料收集以及實地勘測等手段對膠東地區的金礦地質構造特征有具體的認知，才能更好地找到找礦方向，之后對于外圍與深部地質也要進行探測，繼續找礦作業，這樣才能給膠東地區金礦開采工作的穩定開展提供保障。

1 礦區地質特征

（1）地層。礦區西部有整個礦區最多的出露地層，地層構造較簡單，其巖性多以黑云變粒巖為主，但也不乏石英巖。它們經過變質作用會形成角閃巖相，這種物質是成礦的主要條件，也是整個膠東地區的金礦主要成礦物質。除此之外，在礦區南部以及西部發現第四系松散堆積物，厚度在三米到八米之間。

（2）構造。望兒山礦區構造類型主要是斷裂構造，屬于望兒山—河東斷裂帶中，也是次級斷裂體系。該斷裂帶在礦區范圍內在二十五度左右，在礦區南端以約三百五十度分布，整體來看礦區內的斷裂帶走向不穩定，有很大變化。望兒山—河東斷裂有極大的傾向變換，在北西、西部以及南西等方向都存在傾向變化，傾角在四十五度到六十度的范圍內，屬于較為穩定的狀態。發育熱液在發生蝕變后出現硅化、絹英巖化與黃鐵絹英巖化等，這也是望兒山礦區的主要產礦礦石。蝕變現象在望兒山—河東斷裂破碎帶的發生率較高，它們也是礦區礦產儲存及發育的構造條件。

（3）巖漿巖。望兒山礦區巖漿巖中片麻黑云母二長花崗最普遍，這也是膠東地區礦床中關鍵的賦礦圍巖，發生的蝕變多是鉀長石化、絹英巖化以及硅化等。在望兒山金礦礦區中，玲瓏黑云母二長花崗巖較為常見，其中大都存在偉晶巖脈。煌斑巖脈出露概率與規模均較低，以近東西向以及近南北向在礦區內分布。

2 礦床地質特征

2.1 礦體特征

望兒山金礦區礦床中共有Ⅰ～Ⅵ號蝕變帶。范圍最大的是Ⅰ號蝕變帶，受F1主斷裂帶影響較大，寬度在十米到七十米之間，傾向延深要高于一千二百米，其走向與傾向較為平緩，呈波浪形延展，個別部分有膨大或縮小情況，-800m標高以下趨勢弱化。F1主斷面附近就是蝕變帶中心所在地，此處蝕變最強，附近的蝕變則逐漸減弱。以Ⅰ號蝕變帶為界，位于其上的蝕變帶編號為Ⅴ、Ⅵ號，這兩條蝕變帶存在于地表內部，隱蔽性極高；居于其下則展布了其他三條蝕變帶。Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ號蝕變帶屬性是含礦蝕變帶，Ⅱ、Ⅲ號蝕變帶在地表所占面積較少，處于礦床南端。礦體賦存于+110m～-650m標高。

以礦體規模以及儲礦量為標準，現有礦體可以分為小型以及次要、主要礦體三種，相同類別探明礦體個數分別為40、2、2。其中Ⅰ號和Ⅴ1號礦體為主要礦體；Ⅴ2和23號礦體屬于次要礦體一類。小型礦體則較多，Ⅰ3、Ⅰ6、Ⅵ1、1號～22號，24號～37號都屬此類，這種礦體多是單孔見礦，表外礦體也占據其中一部分。主礦體礦石量占礦床總量的86%，金屬量占總量的79%。主要介紹Ⅰ、Ⅴ1、Ⅴ2和23號礦體地質特征。

2.2 礦石特征分析

礦石的特征中組分較為關鍵，且關于礦石組成的分析層次清晰，具體有以下兩方面。第一，礦石礦物組成分析。礦石組分的主體元素為金，還可以將銀與硫綜合利用起來。將金與石英脈型礦床相比，結果顯而易見：前者品位略低于后者。第二，礦石化學組成。相關工作者應該在礦區內部的坑道或其他部位采取礦石原料，以此為樣本進行分析，經過分析可以發現金與銀、錫、銅、鉬等之間的關系呈正比，且與銀之間的正相關特點最為突出。除此之外，還應分析礦山構造。除了礦體內部還應從整體上也就是構造分析礦石特征。該礦山的狀態多為細脈侵染狀，但有或多或少有脈狀以及斑點狀等其他狀態。在細脈侵染下，通過之前蝕變的礦石之間的裂隙展開。

2.3 圍巖蝕變

望兒山金礦床圍巖蝕變現象較為復雜，具體種類見下表?？偨Y礦體與圍巖的接觸關系，發現礦體從外圍向礦體內部主要分布順序為：蝕變巖-成礦-成礦-鉀-長石帶-鉀長石花崗巖。

3 礦床成因分析

3.1 地層條件

根據有關文獻對膠東地區不同地層的金豐度值的統計結果中可知：變質巖系中膠東群的含金豐度值要大于地殼平均值，礦區與成礦較為吻合，這也是眾多學者將膠東群作為金礦的初始礦源層的關鍵原因。但大量資料顯示，膠東東部膠東群含金量較低，小于地殼含金量4×10-9，因此故望兒山金礦化富集礦床與地層沒有直接關系。

對于膠東地區在古老變質巖區中金礦含量較多的現象，可從以下角度進行理解：古老變質巖是金礦構成的礦體基礎，歷史上發生了多次玄武質巖漿活動，推動了上地幔源區的金礦的逐步發育。在太古代-古元古代時期，膠東地區已經是上地幔的金源區，也是后期金成礦不可替代的因素之一。因此，膠東地區金礦的成礦物質大部分來源于地球深層，即認為地幔流體從上地幔帶走金，通過多層次促進金礦的形成，地幔柱的演化。結合前人對成礦物質來源的分析，認為膠東群可提供少量成礦物質進行成礦。

3.2 構造條件

望兒山金礦床最突出的特點就是構造控礦，與之緊密相關的就是斷裂構造，它對金礦的形成與分布起的影響十分關鍵，斷裂的展布位置與產狀變化對礦體的規模與狀態有密切聯系，其間也存在著一定的規律。

（1）斷層規模、金賦存與成礦斷層構造控制著萬格山金體的整體分布，以及礦體的賦存、蝕變形態和類型。礦區最大的斷裂構造為河東—望兒山斷裂帶，為含礦構造。望兒山主斷裂屬于焦家-新城主斷裂的次生構造，兩者蝕變和成礦特征相似。由于大尺度裂縫可以在生成演化過程中提供足夠的驅動力，有助于材料的分解活化和礦物流體的遷移。目前，平均生產面積達-610m，平均開發面積達-630m，部分開發面積達-710m。望兒山主斷裂面的上、下盤直接影響了礦區內綜合質量最高的Ⅰ號礦體的產出，工業礦體主要富集在斷面產狀較陡處。

（2）構造控礦化局部富集及工業礦體空間定位分析了望兒山金礦床I、IV礦脈中礦體的空間分布，分析了望兒山金礦床的強成礦區和斷層構造。礦體之間的相關性可以在空間上定位。斷裂帶1號脈礦體主要表現在斷裂帶的北部，礦體厚度增加，品位變高，東北部礦體變薄，品位降低；斷層部分礦體資源豐富，礦體富強；斷層出露，地勢平緩，礦體逐漸變窄。

（3）從斷裂帶1號脈礦體沿走向、傾角的位置及賦存變化構造控礦斷層的動態特征，應力分析圖顯示控礦斷層為左-兩側正斷層，其結果是伸展的局部傾向于形成含礦空間，從而導致礦體的定位。

（4）構造控制蝕變類型望兒山礦區內斷裂構造主要為構造巖發育的斷裂破碎帶，其中存在著構造碎裂巖帶，可以達到超高的滲透效果。這是因為構造巖碎裂程度較大，縫隙較多。以上特征使得礦區內部熱液與巖體之間接觸面積增大，導致蝕變帶更加廣泛，也使得蝕變更加明顯，流體沉淀作用也加快。礦區內蝕變類型以絹英巖化為主，在構造碎裂巖帶內形成。

3.3 巖漿巖條件

研究表明，膠東地區侵入巖十分發育，主要為中生代侵入巖和脈巖，其中，中生代花崗巖與含金礦化具有密切的時空聯系。本研究測得的鋯石燈石的U-Pb諧波年齡為162.74±0.47Ma。前人研究確定玲瓏花崗巖的形成時代為166±4Ma，成礦時代為陽山（110Ma～125Ma），因此燈斑巖和玲瓏花崗巖被認為是同一地區區域構造熱巖漿活動的產物，它與金的時空成礦密切相關，是一種占優勢的礦物燈石。

望兒山金礦床中脈巖比較發育，以煌斑巖脈為主體，這些巖脈易發生蝕變，主要分為成礦前巖脈、成礦巖脈和成礦后巖脈，礦體多分布在巖脈周圍，成礦前就存在巖脈帶，有助于成礦的富集性。成礦過程中，斷層構造沿福代克礦化帶繼承。然而，成礦岔道限制了含礦熱液的運移和最終定位，但起不到篩分作用。

3.4 礦床成因類型及成礦模式

3.4.1 礦床成因類型

對于望兒山金礦礦床形成的具體過程和類型，目前研究內容較少，在學術界還沒有達成共識，綜合其相關研究結果，大致存在以下兩個觀點：

（1）望兒山地區的金礦是一種低溫低鹽度礦床；

（2）望兒山斷裂破碎帶充填熱液-交代金礦類型。這種金礦實際上是一種復合型金礦，具有蝕變巖和石英脈型兩種礦化特點。

通過前文對山東萊州金礦床的地質特征和礦床成因綜合研究分析，進一步結合已有文獻對礦床成礦類型以及成礦模式總結，其主要特征如下：

（1）本文研究的望兒山金礦位于山東的礦產集中區的西北區域，并且成型在河東-望兒山斷裂構造帶部位，其主要成礦時期在中生代以后，該時期正是伊澤奈奇板塊俯沖歐亞大陸時期，也是山東半島地區重要的造山和成礦的時期。

（2）礦區內的結晶基底主要分為三種類型，第一種是太古代膠東巖群，第二種是古元古代荊山群，第三種是粉子山群。因此，該礦區的巖性具有多種特性，主要有黑云變粒巖、石榴二輝麻粒巖、黑云斜長片麻巖等，同時還有斜長角閃巖等；出露的巖漿巖則主要有兩種：殼源花崗巖和殼幔混源花崗質巖石，后者形成的主要原因是殼源花崗巖沿著斷裂侵位。本文研究的山東萊州地區金礦的煌斑巖鋯石諧和年齡162.74±0.47Ma。

（3）研究分析可知，山東萊州望兒山金礦上下壁與主斷層基本平行，即斷層為礦區含礦構造。該金礦的礦體受斷層構造的影響和控制，從空間上看，礦體以一定的格局再現，導致金礦化階段性富集。另外，改礦區的圍巖蝕變情況強烈，主要表現為黃鐵絹英巖化、碳酸鹽化以及硅化為主，還伴隨著鉀長石化和綠泥石化。對于望兒山金礦來說，其金礦化與黃鐵絹英巖化和硅化存在緊密的關聯，該金礦是較為典型的蝕變巖型礦化類型。

（4）望兒山金礦形成經歷了兩個重要的成礦時期，分別為熱液成礦期、表生氧化期，在第一個時期內，望兒山形成黃鐵礦化石英脈型-黃鐵礦化蝕變巖型，并且是該階段還分為以下四個主要階段：第一階段是石英--黃鐵礦階段。該階段為熱液活動的早期，與圍巖存在劇烈的交代，形成顆粒較大的黃鐵礦；第二階段是金-石英-黃鐵礦階段。這個階段開始形成大量的金屬礦，并且交互浸染，并逐漸發展到金-銀-石英-多金屬硫化物階段密切；第三階段是金-銀-石英-多金屬硫化物階段。這個階段產生黃銅礦、黃鐵礦等，并且礦體分布相互浸染，是硅化、絹云母化等作用做強的時期，這個時期是主要金礦化時期；第四階段是石英--碳酸鹽階段。這個階段是成礦的晚期，說明成礦基本上完成，主要是沿著斷裂帶孕育產生一些碳酸鹽。

3.4.2 成礦模式

膠東地區的在中生代早中期時期正好處于碰撞造山階段，經過古太平洋板塊與歐亞板塊相互作用形成，并且主要是因SE向NW斜向快速俯沖導致，在此過程中存在一個松弛階段，在此期間大多花崗巖在脆韌性斷裂帶下部發育，與此同時花崗巖巖漿會在高溫下出現同熔現象，甚至在重熔作用下上侵定位。在該時代晚期開始出現轉折，我國東部巖層厚度銳減，地幔以流體狀上涌，在膠東地區成礦過程中起到了關鍵作用。

4 膠東地區成礦規律和找礦方向分析

4.1 成礦規律分析

只有基本認識了膠東地區的金礦礦區、礦床與礦石等地質構造條件，才能判斷當地找礦方向，也可以及時評價，這也是開礦前的理論準備。對找礦方向的評價由三個環節構成。第一，找礦方向準備工作。通過地理信息技術的支持收集膠東地區的地質信息，并對全部信息進行分類整合，并利用不同渠道借鑒以往的找礦方式，在綜合經驗與資料的基礎上制定找礦工作的合理規劃。此環節最終要達到對金礦礦區有一定了解，并對成礦基本特征進行研究，為成礦規律的總結提供準備；第二，探尋成礦規律。根據上一環節的結果對膠東地區金礦斷裂演化進行判斷，當金礦礦區中的礦體開始發生成礦狀態，可以通過脆性斷裂促進金礦液的沉淀，以此推斷控礦表現；第三，根據規律推出找礦方向。在這些準備工作完成的基礎上可以推斷膠東地區金礦成礦規律：比如北泊金礦，其位于斷裂帶交錯重合地區，南、北分別存在金礦，這種地區很容易孕育出優質的礦產，礦區金豐度極高。

4.2 找礦方向

根據上述研究分析結果，對山東半島地區的金礦尋找工作帶來極大幫助，能夠通過對礦體質地特征來確立找礦方向。并且基于對主、次構造帶等部位分析，能夠有效得到膠東半島地區金礦的分布趨勢，并且利用先進的技術手段來驗證。實際上，按照上述的研究結果，已經探知膠東半島的焦家地區具有典型的金礦礦床質地特征，盡管該地區的礦產品質不高，但是其厚度較大。不僅如此，澗里-躍進村地區的礦體表現出連續狀，同樣存在金礦的可能，需要開展更加詳細的找礦工作。

5 結論

金礦床的發育和形成對地質構造要求有一定的標準，成礦的實現也必須滿足地質構造特征符合標準。在地質外力的作用下，礦區深層的地質構造將發生變化，成礦過程也將受到影響，礦體的位置分布也將發生相應的變化。如本文重點分析的望兒山金礦床，望兒山-河東斷裂帶對其整體影響作用非常大，并且是焦家-新城主斷裂的延伸部分，即屬于次級斷裂。因此，通過對焦家金礦礦床的詳細情況分析研究，非常有利于推測該金礦礦藏潛力。值得注意的是，望兒山金礦的蝕變帶主要走向特征與現存的優質金礦的礦床地質特征極其相似，這表明望兒山地區金礦的潛力非常大，在其周邊或者更深層次找礦具有很好的前景。