胶东三山岛北海域金矿床热液蚀变作用研究

三山岛北海域金矿床位于胶东金矿省的西北缘,是2015年新发现的超大型金矿床(储量470 t、Au品位4.30 g/t),金矿体赋存于中生代玲珑式花岗岩中,主矿体受三山岛-仓上断裂带控制。中生代含矿的玲珑式花岗岩显示了复杂的蚀变、矿化共生组合关系。三山岛-仓上断裂的活动使热液流体发生渗透,导致断裂带两侧发生广泛的钾化蚀变。随后,大规模的绢云母化沿主断裂两侧形成。随着断层泥的形成,其作为“阻挡层”使含矿流体不能运移到断裂带上盘,成矿流体在下盘发生强烈的绢云母-石英-黄铁矿蚀变并伴有金的析出。最后石英-碳酸盐脉的形成标志着与金成矿相关热液活动减弱。钾化和绢英岩化岩石的平衡计算揭示了SiO 2、MgO和CaO带入,TiO 2、K 2O基本不变,而Na 2O表现为带出;大多数主量元素受强烈的矿物反应影响。Au、Ag、Bi、As、Pb、Zn等相关成矿元素呈带入特征,它们之间多呈正相关关系且与黄铁绢英岩化有密切关系,显示出在水岩反应过程中不同类型的元素具有复杂的地球化学行为。蚀变组合和流体包裹体研究表明,成矿流体以中低温(126~351℃)、中低盐度(1.02%~10.48%NaCleqv)为特征,属于CO ^2-H 2O-NaCl±CH 4体系。在热液流体中,金可能主要以Au(HS)^2-络合物的形式运移;黄铁绢英岩化过程中,硫化作用使Au(HS)^2-络合物失稳分解导致Au沉淀富集成矿。华北克拉通的重新活化导致软流圈上涌和大量火成岩的形成,也为胶东发生大规模金成矿作用提供了充足的的热能和流体输入。

胶东三山岛北部海域金矿床成因:地质特征与流体包裹体的制约

胶东金矿集区是我国最重要的黄金生产基地。海域金矿床位于三山岛金矿带的北段,是近年来胶东地区新发现的超大型金矿床。有关该矿床成矿流体来源、性质和演化过程仍不清晰。该矿床成矿阶段可划分为成矿早阶段、成矿主阶段和成矿晚阶段,金成矿主要发生在主阶段,早阶段有少量金矿化。流体包裹体主要包括3种类型:H_(2)O-CO_(2)包裹体、富CO_(2)包裹体和水溶液包裹体。早阶段和主阶段均含有3种类型的流体包裹体,而晚阶段只有H_(2)O-CO_(2)包裹体。3个阶段流体包裹体均一温度分别为310.9~360.5℃、291.3~334.1℃和278.3~312.6℃,盐度(NaCleq)分别为1.2%~18.0%、0.8%~18.3%和9.1%~18.0%,成矿流体具有中温、中低盐度、中酸性、富含碳质的特征,流体不混溶在早阶段和主阶段普遍存在,金沉淀主要源于水岩反应和流体不混溶。

胶东三山岛北部海域超大型金矿床的发现及其构造-岩浆背景

胶东是我国最重要的黄金基地,近年来深部和海域隐伏区找矿又取得重大突破。尤其是,在莱州三山岛北部发现了海域超大规模金矿床。这一矿床与位于其南侧的三山岛矿区的深部主矿体相互连接,实际上为同一矿体,矿体全长超过3km,最大斜深超过1.7km,金资源总量超过500t,是我国规模最大的单一金矿体。矿床赋存于三山岛断裂下盘,为破碎带蚀变岩型金矿。其规模最大的4号矿体,赋存标高-796^-1736m,矿体走向长1446m,倾向最大延深1072m,平均厚度30.91m,平均品位5.23g/t。矿床由浅部矿体群和深部矿体群组成,二者均分布于控矿断裂倾角平缓和由陡变换的转折部位,构成由浅部至深部的台阶式分布特征,称之为阶梯式成矿模式。浅部第一台阶矿体赋存于-600m标高深度以上,矿体倾角25°~50°;深部第二台阶矿体赋存于-1000m标高以下,矿体倾角35°~40°。第一台阶与第二台阶的矿化特征有差异,后者矿体资源量多、规模大、厚度厚、品位高。控矿断裂——三山岛断裂的产状变化大,沿走向S形拐弯特征明显,沿倾向总体上显示浅部倾角陡深部倾角缓的铲式特点,且呈现倾角陡、缓交替变化规律,形成阶梯式断层。断裂下盘变形强,构造带厚度大;沿倾斜方向由浅部至深部,断裂带宽度变大、韧性变形特征增强、成矿空间增大,矿体厚度增大。这些特征指示,三山岛断裂具有铲式正断层性质。三山岛断裂的形成可能与郯庐断裂活动有关,郯庐断裂于早白垩世发生左行走滑时,在其东侧产生SEE向的伸展作用,形成了包括三山岛断裂在内的胶东地区的伸展构造。胶东侏罗—白垩纪岩浆活动强烈,玲珑型花岗岩、郭家岭型花岗岩、伟德山型花岗岩、崂山型花岗岩的地球化学特征研究表明,该区经历了由华北-扬子构造体系向欧亚-太平洋构造体系和由挤压机制向伸展机制的转换,由EM1型富集地幔向EM2型富集地幔演变。金矿的同位素年龄与壳幔混合源伟德山型花岗岩及相关中基性脉岩的形成时代一致,均形成于早白垩世。早白垩世岩浆活动在金成矿中起到了"热机"作用,使围岩中的金活化,并将地幔中的金携带上来,提供了部分成矿物质。白垩纪,中国东部软流圈上涌,构造岩浆活动强烈。在胶东地区,受早白垩世壳幔混合型大规模深部岩浆热隆影响,侏罗纪形成的壳源型玲珑岩基强烈隆升,其上覆的变质岩层发生大幅度拆离滑脱,形成拆离断层,三山岛断裂、焦家断裂和招平断裂均是热隆-伸展体制下的铲形下滑断裂,属拆离断层的组成部分。这种热隆-伸展构造为金矿成矿提供了有利条件,岩浆活动为金矿形成提供了适宜的物源、热源和流体,伸展拆离构造为金矿成矿提供了有利空间,构造、岩浆、流体的耦合造成了胶东型金矿大规模成矿作用。