胶西北金矿集区基于超壳走滑断裂构造体系的金成矿机制探讨——来自深反射地震探测的证据

地壳结构是认识成矿系统和开展深部找矿预测的重要基础,是正确揭示胶西北地区中生代大规模、短时限、高强度的金成矿大爆发机制的金钥匙。为了准确掌握胶西北金成矿系统深部结构,本团队先后在胶西北地区实施了海量深反射地震、大地电磁和重力剖面工程及深度3266 m深钻探工程,获得横跨胶西北金矿集区三山岛-焦家-招平三条主成矿带的深部探测剖面,精确揭示了胶西北地区深部地质结构,三山岛断裂带与焦家断裂带深部呈反“y”字型交会,发现了板块俯冲挤压引起的大型超壳走滑断裂及莫霍面破裂,建立基于超壳走滑断裂构造体系的巨量金成因模式。本项工作对于进一步深化胶西北金矿集区巨量金成矿作用机制和成矿模式的认识,丰富和完善胶东金矿成矿理论具有重要意义。

胶西北金矿集区成矿作用发生的地质背景

通过矿集区赋存的地质背景 ,包括区域重大地质事件、壳幔结构、深断裂及浅层断裂系的导流性、区域流体活动、地层建造及岩浆侵入事件等研究 ,建立了矿集区形成与演化框架 ,并提出了形成的必备因素。成矿诸因素间彼此关联、耦合为大型矿集区的形成提供了必备而优越的条件。地质演化历史中构造体制转换事件是大规模成矿作用发生的基础 ,其引起的区域壳幔物质交换、岩浆活动等系列事件及耦合作用为区域成矿作用提供了充足成矿物质、良好导流网络、丰富成矿流体、持续成矿能量等必备条件 ,最终导致矿集区的形成。

胶西北金矿集区深部成矿构造三维建模与找矿意义

胶西北地区是我国最大的金矿集区,近年来深部资源勘探在胶西北地区取得重大成果。深部勘探显示,胶西北深部金矿体的产出规律与浅部一致,严格受区域走滑断裂控制,因此深部资源的增储极大程度上依赖于对深部成矿构造形态、分布与结构等的认识程度。本文提出深部成矿构造三维建模方法,综合利用地质、地球物理、地球化学勘查等数据,建立浅部建模与深部推断相结合的初始模型,进而,采用多源数据耦合处理的方法,构建胶西北金矿集区三山岛断裂、焦家断裂和招平断裂三条断裂带地下3000 m以浅的深部成矿构造三维模型。基于深部成矿构造三维模型,圈定了研究区深部金矿的12个找矿靶区,对深部找矿具有重要意义。

胶西北金矿集区焦家断裂成矿构造三维结构建模

胶西北地区是中国最大的金矿集区,焦家断裂带是矿集区内主要控矿断裂带之一,具有巨大的找矿潜力。随着预测深度的增加,深部矿产资源勘探工作很大程度上依赖于对成矿构造形态和结构的认识。本文基于以往研究积累和勘查资料,利用成矿构造三维结构建模的方法建立胶西北金矿集区焦家断裂成矿构造完整的三维结构模型,涵盖地表至地下3000米范围,为深部成矿预测提供可靠的模型支撑,对深部找矿具有重要意义。

胶西北金矿集区“三S”控矿机制探析

胶西北金矿集区自西向东的三山岛、焦家、招平断裂带是世界著名的金成矿带,其上盘均为早前寒武纪变质岩系,呈现断续相连构成了横向上"S"型的大型伸展构造; 3条断裂蚀变带各自无论从纵向(走向)上,还是从垂向(倾向)上都呈"S"型展布延伸,而金矿体就赋存于这3个方向各自呈"S"型的构造所控制的蚀变带中,这就形成了胶西北金矿集区独特的"三S"控矿机制。"三S"控矿机制理念的提出,对寻找深部矿体具有重要的指导意义。