胶东夏甸金矿床构造-热历史:成岩-成矿年代学与磷灰石裂变径迹热年代学综合约束

胶东是全球唯一已知前寒武纪变质地体内的晚中生代巨型金成矿系统,其成矿机制独具特色,属胶东型金矿床成因新类型;深入剖析该成矿系统的形成、变化与保存过程对丰富和完善金成矿理论具有重要意义。夏甸超大型金矿床位于胶东招平金矿带中南段,赋存于晚侏罗世玲珑花岗岩和早白垩世郭家岭花岗岩中,是一典型的胶东型金矿床;该矿床成岩-成矿时代已有精确限定,但其精细演化过程与成矿后变化-保存尚缺乏有效约束,是开展矿床形成与隆升剥蚀研究的理想选择。因此,本文通过成岩-成矿年代学与磷灰石裂变径迹热年代学综合约束该矿床的构造-热历史,揭示其主控因素,提高对该成矿系统的认识,为深部找矿潜力评价提供支撑。本次获取的锆石U-Pb定年结果显示玲珑花岗岩和郭家岭花岗岩分别于151.7±2.1Ma(2σ)和125.8±1.6Ma(2σ)侵位。区域已有黑云母和白云母^(40)Ar/^(39)Ar年龄表明玲珑岩体侵位后缓慢冷却,并发生韧性变形;郭家岭花岗岩则经历了同岩浆韧性变形和快速冷却;约于124Ma两者均冷却至350±50℃,区域发生韧脆性变形转换。夏甸金矿床与载金矿物共生的热液绢云母^(40)Ar/^(39)Ar和热液独居石U-Pb年龄表明,该区于约120Ma发生大规模脆性构造活动和金成矿作用。本文利用采自夏甸金矿床-652m中段532巷道中包括主控矿断层上、下盘经历不同变形程度的7件岩/矿石样品进行磷灰石裂变径迹(AFT)分析。除遭受异常热事件影响的主断裂上盘次级断层断层泥样品外,其余6件样品AFT中值年龄在32.5±1.7Ma(1σ)至23.6±2.9Ma(1σ)之间,其径迹长度平均值低于14μm(范围为12.0±0.3μm~13.8±0.3μm)、为单峰分布、并略具负偏斜特征,表明该矿床大致在32~23Ma单调缓慢通过磷灰石裂变径迹部分退火带(125~60℃)。综合区域已有热年代学资料与上述锆石U-Pb、AFT数据,重建了夏甸金矿床自赋矿玲珑和郭家岭花岗岩侵位以来的构造-热演化历史,计算出自120Ma金成矿至今该矿床平均冷却和剥蚀速率分别为1.8℃/Myr和0.059km/Myr,总剥蚀量约为7km,对比前人对胶西北地区整体剥蚀程度与深部成矿潜力的定量评估以及目前~1.5km的钻孔最大见矿深度,推断其深部找矿潜力良好。

胶西北大尹格庄金矿床与夏甸金矿床差异性研究

大尹格庄金矿床和夏甸金矿床均分布于招平断裂中段,但二者在赋矿围岩岩性与化学成分、矿石特征、蚀变岩与蚀变矿物特征等方面存在显著差异。与夏甸金矿床相比,大尹格庄金矿床的招平断裂主裂面断层泥颜色浅,厚度小;玲珑型花岗岩含SiO_(2)、K_(2)O相对较低,含Al_(2)O_(3)、CaO、MgO、TFe_(2)O_(3)相对较高,且少见变质岩残留体;红化蚀变规模和强度较高;金矿化主要产于蚀变的玲珑型花岗岩围岩中,属典型蚀变岩型金矿床,矿石银含量较高,且常见菱铁矿。与大尹格庄金矿床相比,夏甸金矿床的招平断裂主裂面断层泥颜色黑,厚度大;矿体上盘变质岩中见有大理岩夹层;玲珑型花岗岩中常见变质岩残留体;暗灰色矿石中保留有变片麻状构造和变条带状构造,空间和成因上与变质岩关系密切,常见磁黄铁矿化;蚀变岩中见含钨金红石及白钨矿化,局部还见有石英脉型金矿化;黄铁绢英岩中SiO_(2)、Al_(2)O_(3)含量较低,K_(2)O、Na_(2)O、CaO、MgO含量较高,红化蚀变花岗岩中K_(2)O含量低于新鲜玲珑型花岗岩。赋矿围岩岩性差异及对成矿的制约是导致大尹格庄金矿床与夏甸金矿床差异性的关键。根据电化学成矿机制,夏甸金矿床成矿元素主要来自矿体上盘变质岩围岩,而大尹格庄金矿床成矿元素主要有2种来源,即胶东群变质岩和玲珑型花岗岩。

胶东夏甸金矿床金红石成因判别与U-Pb定年

热液金红石U-Pb测年是确定金成矿时代的有效方法,然而金红石的多种成因限制了其在金成矿过程和年代学方面的应用。胶东夏甸金矿床中广泛发育多种类型的金红石,是鉴别金红石成因和厘定金成矿时代的理想选择。该矿床中的金红石呈簇状分布,与银金矿、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和辉钼矿等热液矿物共生,且发育交代结构,呈不规则环带状,表明其为热液成因。通过BSE和EPMA分析,识别出两种热液金红石:高W金红石(W含量1.672%~6.125%,平均3.48%)和低W金红石(W含量0.002%~0.788%,平均0.204%)。在金成矿期的早阶段,富钛或含钛矿物的分解或重新平衡导致了低W金红石的沉淀,而成矿主阶段热液流体携带难熔元素及部分高场强元素多次脉动式上涌,流体中的V^(3+)、W^(6+)、Fe^(3+)、Cr^(3+)和Nb^(5+)等离子以2M^(3+)+W^(6+)3Ti^(4+)为主要机制置换早阶段低W金红石中的Ti^(4+)形成高W金红石。夏甸金矿床中高W金红石通常与石英-硫化物阶段的热液矿物共生,而且其W含量超过7000×10^(-6),Zr含量范围为200×10^(-6)~600×10^(-6)。综上,本文认为高W金红石是热液成因,与金矿化关系更为密切。此外,低W金红石的LA-ICP-MS U-Pb定年结果为119.3±8.4Ma(2σ,n=17,MSWD=2.9),为夏甸金矿床的成矿时代提供了新的约束。

胶东地区夏甸金矿床构造蚀变带元素质量迁移与Au沉淀关系研究

夏甸金矿床是胶东招平断裂带内典型金矿床之一,金成矿作用与围岩蚀变关系密切。根据岩石结构构造和蚀变矿物含量,将夏甸金矿床围岩蚀变依次划分为:断层泥带、黄铁绢英质碎裂岩带、弱碎裂化糜棱岩带、碎裂化黄铁绢英质花岗岩带、碎裂化花岗岩带和正长花岗质碎裂岩带。通过对蚀变带蚀变矿物含量和Au含量分析,认为黄铁绢英质碎裂岩带是主要Au赋存带。选择相对蚀变较弱的X652-550-9样品为标准样,Y元素为守恒元素对黄铁娟英质碎裂岩带进行元素相对迁移量计算。分析结果表明,SiO_2、Al_2O_3、Na_2O和K_2O迁移量较小,而LOI、MnO、P_2O_5、TiO_2和MgO整体具有迁出的趋势;活泼元素(Au)在靠近主断裂F1迁移量较小,而靠近F2断裂迁入量显著提高,说明流体具有沿着主断层带(F1)对斜长花岗岩进行改造的特征,并且在整个黄铁绢英质碎裂岩带内各元素基本达到均一化,显示流体对围岩改造强烈,这与胶东地区大规模金成矿这一事实相吻合。

胶东半岛夏甸金矿床热液绿泥石矿物学特征及其对流体演化的指示意义

夏甸金矿床为典型的受构造控制的热液矿床,断层两侧围岩广泛发育大规模的热液蚀变,绿泥石可见于各类蚀变带中,与各期次流体具有紧密的联系。本文根据绿泥石的伴生矿物,划分了绿泥石的形成期次,使用电子探针分析了绿泥石中的主量元素,基于Si、Fe、AlIV、AlVI、Mg、Fe/(Fe + Mg)等参数,区分了变质成因和热液成因绿泥石,并讨论了各阶段离子置换作用对绿泥石的影响,以及绿泥石组分对于热液流体的指示意义。结果显示,从早期到晚期,绿泥石反映了热液流体酸性、温度下降,氧逸度升高的特征,并在此基础上区分出可能存在的两期热液事件。

山东招远市夏甸金矿矿床水文地质条件浅析

本文在分析山东招远市夏甸金矿区域地质概况的基础上,论述了夏甸金矿矿床的水文地质条件,以区域含水层、隔水层的划分为基础。研究表明:矿床主要充水含水层以构造裂隙充水为主,其勘探类型属于第二类脉状裂隙充水矿床,矿区地形条件较利于地下水体的排泄,水文地质条件较为复杂,其复杂程度属第一型。

夏甸—姜家窑金矿床矿体赋存规律及控矿规律研究

招平断裂南段的夏甸—姜家窑金矿床受断裂产状变化、断层泥、脉岩、次级断裂复合控制。矿体多赋存于蚀变分带明显、产状由缓变陡处、脉岩的下盘 。

山东夏甸金矿找矿地球化学模型与找矿标志

夏甸矿区主要矿石类型为黄铁绢英岩型,是典型的蚀变岩型金矿,通过对其各类微量元素、有机烃气异常在不同中段的展布特征和轴向分带指数等进行分析总结,得出该矿床原生晕分带序列为:烃类组分、Hg、Sb(矿前缘),As(矿头),Ag、Cu、Pb、Zn(矿中),Co、Ni(矿尾),总结了地球化学找矿标志,为其深部以及其外围地区的找矿预测评价提供了科学依据。

基于地质统计学与Surpac软件的夏甸金矿区矿化空间分析

矿区外围及深部的成矿预测需要对老矿区矿化空间分布进行定性分析,提取最有利的矿化指标,为控矿规律分析和成矿区圈定提供技术支持。文章以山东夏甸金矿床Ⅶ号矿体群为例,利用Surpac软件建立该矿区地质数据库,进行实验变异函数的计算与理论变异函数拟合,通过交叉验证,获取最优的搜索椭球体参数,构建搜索椭球体模型,揭示出矿体的矿化分布规律,最后在各三维坐标轴平面绘制矿化投影等值线图,直观地展示矿体内部金品位的连续方向,为矿化指标计算提供数据支撑。

胶西北夏甸金矿控矿地质因素分析与深部找矿预测

夏甸金矿床位于胶西北金矿矿集区,成矿作用受区内招平断裂带控制。随着夏甸金矿床找矿工作向深部发展以及地质勘查资料的充分积累,定量化的成矿预测研究成为夏甸矿区深部找矿工作的重要突破点。文章采用面向深部找矿的隐伏矿体立体定量预测原理,基于多源勘查数据构建三维地质模型进行控矿地质因素的三维定量分析,获取反映成矿规律的成矿信息,以多元回归分析方法建立三维预测模型,并应用于夏甸金矿深部找矿。最终得出的相关三维模型和控矿地质因素能为成矿作用研究提供定量的数据支撑,圈定的立体找矿靶区对于夏甸矿区深部找矿具有重要意义。

夏甸金矿Ⅶ号矿区控矿构造特征及演化

以山东夏甸金矿床Ⅶ号金矿体为例,通过区域构造、富矿体下盘构造、矿体内部构造、富矿体与下盘变质岩接触带构造、成矿与构造性质转换及控矿构造演化的系统研究,结果表明:主要是在构造环境由韧性向脆性环境转换的多次脉动形成;构造转换过程均有脉岩上侵,依此将主要成矿过程划为4个期次,其中早期的韧脆性环境形成主体矿化带;成矿主期NW向脆性引张作用形成的共扼高角度张扭性构造对工业矿体和富矿体起到主要控制作用;构造性质的转换关系,形成了矿化带NE向侧伏和富矿体无侧伏的现象。该认识为金矿找矿及探矿工程指明了方向。