五蓮七寶山地區成礦模式研究

滕文章

（山東省第八地質礦產勘查院，山東 日照 276800）

1 七寶山地區以往成礦模式研究工作

七寶山地區位于沂沭斷裂帶之管帥—大店斷裂、膠南隆起、膠萊斷陷盆地三者的復合部位，處于沂沭斷裂帶以東中生代火山巖區，是中國東部環太平洋構造巖漿—火山活動帶的組成部分[1]。以往研究工作多是對本區同位素、流體包裹體等單方面的研究，對總體成礦模式的研究較少。

最近一次對本區系統研究為2013年-2014年吉林大學與山東地礦八院合作的項目《山東省五蓮縣七寶山地區銅及多金屬礦成礦新認識及找礦新方法研究》,該次工作將本區巖漿-火山活動系統劃分為四期：①175Ma左右的輝石閃長巖期，該期巖漿巖主要以深成侵入巖為主；②134Ma左右的青山群火山巖期，該期巖漿活動主要表現為強烈的火山噴發-溢流作用；③129Ma-125Ma的輝石安山玢巖-角閃安山玢巖、花崗閃長斑巖-石英閃長玢巖期，該期巖漿巖主要表現為淺成次火山巖相，形成了一系列次火山巖；④112Ma左右的（細密斑）安山玢巖-閃長玢巖期，該期巖漿巖同樣以淺成次火山巖相為主。同時將七寶山銅金礦成礦時間定于略晚于125Ma，鉛鋅礦成礦時間略晚于112Ma。

然而本次工作存在部分問題：一是本次火山巖、次火山巖定年與以往工作定年有較大差異。其將次火山巖中的輝石閃長巖定年為175Ma，早于青山群火山巖，輝石閃長巖先侵入老的基底巖石，而后發生的青山群火山巖噴發。然而本區所有鉆孔均未發現老的基底巖石，也未有資料介紹此處的基底巖石，也不可能基底全部剝蝕完而只留下輝石閃長巖。因此比較合理的應該是輝石閃長巖侵入到青山群火山巖中，與其它次火山巖形成時代相近。二是對鉛鋅礦成礦時代的確定是先說鉛鋅礦化應晚于金銅礦化，而區內僅細密斑安山玢巖形成晚于花崗閃長斑巖，因而確定鉛鋅礦成礦時間應略晚于細密斑安山玢巖的侵位時間（112Ma）。然而文中并沒有說明哪些野外地質調查現象表明鉛鋅礦化應晚于金銅礦化，也沒有明顯的證據表明鉛鋅礦化與細密斑安山玢巖有關。因而本區的成礦時代還有待進一步確定。

2 中國東部中生代成礦大爆發

中國東部在中生代尤其是燕山期發生了大規模的金屬成礦作用,稱為中生代成礦大爆發[2]。

毛景文等對中國東部大范圍的測年數據研究后總結中國北方北方大規模成礦作用出現三個峰期，分別為200Ma-160Ma、140Ma左右和120Ma左右，其中120Ma左右時期的成礦作用尤其強烈，是巖石圈快速減薄過程中大量地幔流體參與成礦作用的結果[3]。

華北克拉通形成于新太古，在侏羅紀以前有一個正常的巖石圈-軟流圈系統,在燕山期突然發生強烈而廣泛的巖漿-構造-成礦事件。主要表現為：①巖石圈快速減薄誘發大量的地幔物質注入原有的冷巖石圈，誘發了燕山期的成礦大爆發；②地殼和巖石圈地幔被大幅度地加熱驅動了成礦；③新生的熱的軟流圈物質注入地殼淺部，促進成礦流體從深部輸送到淺部；④殼幔物質的比較充分的混合有利于金屬元素被萃取；⑤大地構造環境的巨大轉變為礦床分布提供空間格架[4]。

120Ma左右成礦大爆發主要原因是劇烈的構造活動促使殼幔混溶，促使地幔流體參與了成礦作用。地幔流體具有充足的物質儲量、龐大的流體庫和穩定的熱源供給,為成礦作用的持續進行和形成大型、特大型礦床提供了有利條件[5]。地幔流體是一種超臨界流體。超臨界流體的極為特殊的物理化學性質決定其在成礦過程中能發揮重要的作用，主要表現為流體本身成礦、提供成礦物質及提供熱源等。

在全國危機礦山找礦時對五蓮七寶山地區的銅金礦單顆粒黃鐵礦Rb-Sr測年得到其年齡為117Ma，與120Ma接近，七寶山鉛鋅礦雖未進行成礦物質年代測定，單其余七寶山銅金礦床礦物組合特征呈過渡特征、流體包裹體演化呈過渡特征、同時穩定同位素顯示二者之間可能具有相同的成因聯系，因此判斷七寶山鉛鋅礦與七寶山銅金礦是同一成礦系統；同時收集膠東金礦及鉛鋅多金屬礦成礦年齡也在120Ma左右。因此筆者認為五蓮七寶山地區與膠東金礦乃至整個山東東部與火山熱液有關的金銀及多金屬礦床同屬于120Ma左右成礦大爆發期的產物，也只有如此強烈的構造活動才能形成這樣大規模的成礦作用。

3 五蓮七寶山地區礦化蝕變特征

七寶山地區的面狀蝕變大體可以分為三個分帶，自內而外為鉀化帶、絹英巖化帶、青磐巖化帶，符合典型斑巖型礦床的蝕變分帶特征。

山東省第八地質礦產勘查院自2014年至2017年在七寶山鉛鋅礦共施工了3個深孔，均超過了1000米，據統計其礦化是從淺部鉛鋅礦化向深部逐漸過渡到銅礦化。另外從平面上看，離七寶山銅金礦角礫巖筒較近的敞溝礦段具有較強金銅礦化，而距離較遠的紅石崗礦段則具有較強的鉛鋅礦化。七寶山地區的成礦可分為中心的隱爆角礫巖型銅金礦和外圍的低溫熱液型銀鉛鋅多金屬礦床，亦符合斑巖型礦床的成礦特征。

根據本區礦化蝕變特征，筆者認為七寶山銅金礦和鉛鋅礦為同一斑巖型礦化遠端成礦系統。礦床以隱爆角礫巖筒為中心向外輻射，中心成礦溫度高，以銅金成礦為主，向外隨著溫度的降低逐漸變為以銀鉛鋅成礦為主。在隱爆角礫巖金銅礦的上部可能存在隱爆角礫巖鉛鋅礦床，現已被剝蝕完畢。在礦床深部可能存在大型的斑巖型銅鉬礦床。

4 五蓮七寶山地區成礦模式

隨著華北板塊與華南板塊的碰撞造山于晚中生代結束，膠東地區隨即進入板內活動期，在白堊紀整個膠東甚至包括原華北克拉通的東部的廣大地區進入太平洋構造域，由于地幔柱左右或巖石圈地幔拆沉等因素巖石圈快速減薄，華北克拉通遭到破壞，大量深部高溫地幔物質攜帶大量的地幔流體上涌，與地殼物質發生混溶。Mo、Au、Cu、S、Pb、Zn、K、Na等成礦元素在地幔流體的作用下發生富集，成礦流體隨著殼幔混溶物質上升，與周圍地殼物質發生交代，萃取地殼的成礦物質，同時溫度逐漸降低，殼幔混溶物質逐漸凝結成花崗閃長斑巖、石英閃長玢巖等斑巖體，鉬、銅等元素首先在斑巖體的邊部沉淀，同時隨著斑巖體的凝結大量揮發性組分析出在斑巖體上部圍巖聚集，當壓力超過圍巖負載壓力時便發生隱爆，瞬間的減壓造成銅、金等元素的沉淀。此后，在斑巖體上部及外圍較遠的位置隨著大氣降水的加入，成礦流體溫度逐漸降低，鉛、鋅、銀等成礦物質逐漸結晶析出。