胶东型金矿床断裂控矿及成矿模式

胶东型金矿床受断裂构造控制,断裂控矿规律一直是地质勘查和研究的重点问题。为深入研究断裂对金成矿的控制作用,本文基于大量矿床勘查和地质调查资料,通过对典型断裂剖面和断裂与矿体空间关系的构造解析,判断了成矿期断裂的性质和应力状态,讨论了断裂产状变化的控矿机理,提出了胶东型金矿新的构造成矿模式。将胶东主要控矿断裂分为Ⅰ级缓倾角断裂、Ⅱ级陡倾角断裂和Ⅲ级陡倾角张裂脉,三者分别控制了破碎带蚀变岩型、复合类型和石英脉型金矿床。金矿体主要赋存于断裂产状转折部位,蚀变岩型矿体赋存于断裂的倾角变缓部位,石英脉型矿体赋存于断裂倾角变陡部位。缓倾角断裂控制的矿体具有总体侧伏角小、富矿柱侧伏角大的“双向”侧伏特征。矿体产状与断裂产状的关系指示,三山岛、焦家和招平三条控矿断裂成矿期均属右行正滑或右行张扭性,金牛山断裂具有左行正滑特征。根据金矿体产状分析的胶西北金成矿小区区域构造应力场σ1为294°∠82°和269°∠78°,焦家断裂的σ1为300°∠67°、311°∠78°和321°∠81°,招平断裂北段σ1为130°∠65°和138°∠69°,反映了胶西北玲珑花岗岩体分布区域总体以垂向主压应力为主,其东、西两侧的边界断裂处的主压应力方位分别沿SE向和NW向指向岩体,成矿期断裂处于NW—SE向拉张状态。胶东东部邓格庄金矿田的σ1为287°∠0°,以水平主压应力为主。综合分析认为,产状变化的具张扭性质的断裂是金的有利赋矿构造,断裂的产状变化对金矿体具有明显的控制作用,断裂结构和流体性状的变化是金矿阶梯成矿的关键因素,断裂沿走向和倾向的产状转折联合控制了金矿体的侧伏。胶东地区早白垩世深部大量岩浆岩快速侵位,导致地壳强烈隆升产生伸展构造,来自不同深度和层次岩浆房及不同源区的岩浆梯次上侵,为深部含金流体活化、迁移提供了热动力条件和流动通道,含金流体到达地壳浅部在断裂产状变化的减压扩容空间卸载成矿。

胶东型金矿成矿系列及找矿案例

胶东型金矿是不同于国际已知类型的独特金矿类型,深入研究其成矿系列有助于深化理解矿床成因和指导找矿。本文综合分析了胶东金(银)、有色金属矿床的类型、空间分布、形成时间和成因,划分了成矿系列,列举了应用成矿系列指导找矿的案例。将胶东地区早白垩世与壳幔混合岩浆活动有关的金矿床、金及多金属矿床和有色金属矿床划归为胶东型金矿成矿系列,进一步划分了Au(Ag)矿床成矿亚系列(125~115 Ma)和Cu-Pb-Zn-Mo矿床成矿亚系列(118~110 Ma),认为两个成矿亚系列为连续发生、且有时间重叠的成矿事件。成矿系列理论有效指导了胶东地区的找矿工作,根据石英脉型金矿和蚀变岩型金矿的成因联系在玲珑金矿田发现了台上—水旺庄巨型金矿床,受胶莱盆地东北缘金矿床类型的启示发现了辽上黄铁矿碳酸盐脉型金矿,在荣成有色金属成矿小区外围发现了大邓格金多金属矿床,根据五莲七宝山金铜矿床探明了敞沟—杏山峪银铅锌矿床。

焦家断裂渗透性结构与金矿床群聚机理:构造应力转移模拟

焦家金矿带是焦家式金矿的命名地,也是我国第一个千吨级金矿田的发现地。其内构造破碎带蚀变岩型金矿床(体)受NE-NEE向焦家断裂及其下盘近平行的次级断裂控制,具有明显的空间群聚分布特征。然而,由于对这些金矿床成因机理的认识存在分歧,对其空间群聚分布的形成机制也有多种解释,对断裂带覆盖区及其深部成矿潜力更是缺乏科学评价。为此,针对这些难题,论文在详细控矿构造解析的基础上,通过建立焦家金矿带三维有限元模型,运用应力转移模拟计算成矿期的库仑破裂应力变化值(△CFS),标定了成矿期断层活动导致的应力转移情况及其形成的高渗透率区域,探讨它们对矿床空间分布的可能控制作用和金矿床群聚分布的形成机理及焦家式金矿的成因机理,并据此圈定了成矿远景区,估算了其深部资源潜力。应力转移模拟结果显示△CFS以焦家断裂为中心呈现玫瑰弧瓣图像分布,其中,应力减小(负值)区(-195bar≤△CFS≤-3bar)以新城-高家庄子为中心呈"十"字形分布(东西宽8km、南北长12km),为低渗透率区域,其内尚未发现金矿床产出;而应力增大(正值)区(3bar≤△CFS≤84bar)呈28个大小不等的弧瓣分布在断层走向转弯处或断层交汇处,为高渗透区域,已发现的金矿床均位于其中,且已探明的金金属量与其所处区域△CFS极值正相关(金金属量Q=4.526×△CFS-83.27)。这种金矿床与断层活动导致的△CFS在空间分布上的一致性,表明焦家式金矿床的形成和产出严格受焦家断裂及其次级断裂控制,区别于典型的"与侵入体有关的金矿"和"岩浆热液矿床",而与造山型金矿床类似。然而其独特的构造背景与成矿环境及蚀变-矿化组合,表明该类型金矿床不能被现有成矿模式所涵盖,而可能属于独特的"胶东型"金成矿系统。焦家金矿带上控矿断裂的形成受同震应力转移的制约,断裂带脆性变形过程中,地震破裂沿断层传播,在断层产状变化或多组断层交汇处,△CFS增大,造成反复余震活动破坏岩石,形成局部高渗透率结构,为金的沉淀提供有利场所,产生了金矿床的群聚现象。据此,圈定朱宋、徐家疃、西良、马埠庄子四个成矿远景区,预测金资源量分别为79t、66t、43t和16t;而寺庄、望儿山、河西、河东等金矿床深部仍有巨大找矿潜力。