膠東大尹格莊金礦區構造演化與控礦作用

楊斌　周鑫　段磊　王慧　史啟發

摘要：大尹格莊金礦區位于招平斷裂中段中生代玲瓏花崗巖與膠東群變質巖接觸帶，礦體賦存于主裂面下盤黃鐵絹英巖化碎裂巖和黃鐵絹英巖化花崗巖中。糜棱巖在大尹格莊、夏甸、欒家河等金礦區均有發育，見于招平斷裂主裂面上、下盤。糜棱巖中不均勻分布的黏土化、絹英巖化和碳酸鹽化蝕變，蝕變巖石中保留的變余眼球狀構造和條帶狀構造表明：糜棱巖是成礦前擠壓或剪切應力作用的產物，招平斷裂緩傾斜部位形成構造擴容空間，這也是大尹格莊、夏甸等金礦區礦化深度大的原因之一。大尹格莊金礦區成礦期張性斷裂活動具體表現為偉晶巖脈、閃長玢巖脈和煌斑巖脈沿張性斷裂侵位，沿礦體中的張性裂隙發育金-多金屬硫化物-白云石-石英裂隙脈，成礦后期張性裂隙中發育方解石。成礦期張性斷裂系統是導礦構造的重要組成部分，招平斷裂與張性裂隙系統交匯部為有利的構造擴容和成礦部位。出現在礦體上盤圍巖中的偉晶巖脈、閃長玢巖脈和煌斑巖脈，成礦熱液活動在礦體上盤張性斷裂系統中形成的青磐巖化、絹英巖化和黃鐵礦化圍巖蝕變，構造地球化學、伽瑪能譜等物、化探異常，構成了豐富的多元信息找礦標志。

關鍵詞：構造演化;控礦作用;找礦標志;招平斷裂;大尹格莊金礦區

中圖分類號：TD11? P618.51 文章編號：1001-1277（2020）09-0035-06

文獻標志碼：Adoi：10.11792/hj20200906

引 言

不同學者對膠東地區金礦床的控礦構造性質、演化的認識有所分歧。胡受奚等[1]提出，歐亞板塊與古太平洋板塊之間，以及華北板塊與華南板塊之間的劇烈碰撞、擠壓和俯沖作用為華北地區金礦的形成提供了有利構造環境。趙倫山等[2]認為，郯廬大斷裂的次級斷裂為膠東金礦的控礦構造和導礦構造，燕山晚期由區域右行走滑斷裂活動衍生的淺部張剪裂隙為容礦構造。L.G.Wang等[3]提出，區域內北北東向—北東向控礦斷裂最初是由古太平洋板塊向北西斜向俯沖而形成的韌性逆斷裂，隨后在早白堊世燕山陸內張性變形過程中發生了脆性活化并伴隨了金礦的形成。宋明春等[4-5]依據膠西北三山島、焦家、招平3條控礦斷裂上陡下緩的產狀變化趨勢，認為該3條大型斷裂構成1條大型伸展構造帶，靠近該伸展構造帶主裂面下盤巖石受到強烈的伸展剪切應力，而后在伸展剪切應力的基礎上產生了具共軛剪節理性質的網狀裂隙帶，遠離主斷面，由于巖體上拱造成的引張作用產生陡傾的裂隙帶和巖體邊緣張裂隙。林文蔚等[6]提出，招平斷裂及其毗鄰地區經歷了構造作用性質不同的2大變形期：其一為前粉子山變形期，南北向擠壓作用形成近東西向褶皺群及相伴隨的近東西向壓性結構面和北東向、北西向2組扭裂面，此時招平斷裂主要表現為右旋逆沖性質;其二是海西期—燕山期以斷塊運動為主的構造期，巖石以脆性變形為主，招平斷裂主要表現左旋逆斷裂性質，并在南北向扭應力持續作用下發生遞進變形。

本文系統分析了大尹格莊金礦區成礦前擠壓或剪切應力作用和成礦期張性斷裂活動的宏觀特征，提出了構造控礦作用和有關的多元信息找礦標志，為礦區進一步找礦提供依據。

1 礦區地質概況

大尹格莊金礦床位于招平斷裂中段中生代玲瓏花崗巖與膠東群變質巖接觸帶，是膠東地區特大型金礦床之一，累計探明金金屬量近200 t。膠東群變質巖分布于礦區東部招平斷裂上盤，主要巖性為黑云斜長片麻巖，其次為斜長角閃巖。礦區內主要斷裂為招平斷裂、大尹格莊斷裂、南周家斷裂、南溝斷裂等。其中，招平斷裂在礦區內總體走向20°，傾向南東，傾角21°～58°，寬40～80 m，由糜棱巖、碎裂巖及斷層泥等組成，斷層泥是招平斷裂主裂面的標志。大尹格莊斷裂走向280°，傾向北東，傾角43°～60°，其橫穿并錯斷招平斷裂，北盤西移，水平斷距250～300 m，Ⅰ號和Ⅱ號礦體分布于該斷裂南北兩側。礦區內偉晶巖、閃長玢巖、煌斑巖等各類脈巖發育（見圖1）。

礦體主要賦存于招平斷裂主裂面下盤黃鐵絹英巖化碎裂巖和黃鐵絹英巖化花崗巖中，容礦構造為招平斷裂，其嚴格制約礦體形態、產狀和分布。金多呈獨立礦物賦存于礦石中，主要金礦物為銀金礦，次為自然金。金礦物與石英、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦及閃鋅礦關系密切，以晶隙金為主，裂隙金次之。根據礦物共生組合、礦石結構、礦石構造及各期次熱液脈體的穿插關系，可劃分出4個主要熱液成礦階段，即黃鐵礦-石英階段、金-黃鐵礦-石英階段、金-多金屬硫化物-白云石-石英階段、方解石階段。

2 糜棱巖及其構造演化信息

黏土化斷層泥是招平斷裂主裂面的關鍵性標志，其在大尹格莊金礦區和南部的夏甸金礦區，以及招平斷裂北段的欒家河金礦區均有發育，在這些礦區內招平斷裂主裂面上、下盤發育糜棱巖，且糜棱巖平行主裂面展布，厚度1～5 m。

大尹格莊金礦區糜棱巖多呈淺灰色，發育眼球狀構造（見圖2-a），局部發育條帶狀構造（見圖2-b），黏土化、絹英巖化和碳酸鹽化蝕變發育，但蝕變類型及在糜棱巖中的分布是不均勻的，在絹英巖化和碳酸鹽化蝕變地段仍保留有變余眼球狀構造和條帶狀構造。夏甸金礦區糜棱巖多呈灰黑色，發育眼球狀構造（見圖2-c）和黏土化蝕變。欒家河金礦區糜棱巖呈淺灰色，發育眼球狀構造（見圖2-d）和黏土化、絹英巖化蝕變。在這些礦區內，金礦體均分布在糜棱巖帶下盤黃鐵絹英巖化蝕變帶中，糜棱巖本身金礦化普遍較弱。

糜棱巖的發育揭示了招平斷裂曾經受過強烈的擠壓或剪切應力作用，與招平斷裂延伸長、延深大的特征是相符合的。不均勻分布的黏土化、絹英巖化和碳酸鹽化蝕變段，以及絹英巖化和碳酸鹽化蝕變段仍保留的變余眼球狀構造和條帶狀構造表明，糜棱巖是成礦前構造活動的產物。

招平斷裂在大尹格莊金礦區內具有明顯的上陡下緩特征，擠壓形成的斷裂有利于在其緩傾斜部位形成構造擴容空間，有利于熱液活動與成礦，這正是大尹格莊、夏甸等金礦區礦化深度大的原因之一。

從大地構造演化背景分析，招平斷裂中糜棱巖的形成與成礦前歐亞板塊與古太平洋板塊之間，以及華北板塊與華南板塊之間的劇烈碰撞、擠壓和俯沖作用有關，并造就了招平斷裂的初始格架。

3 成礦期張性斷裂活動的典型地質現象

大尹格莊金礦區成礦期張性斷裂活動貫穿了從成礦期和近成礦期脈巖侵位到金-多金屬硫化物-白云石-石英階段，再到成礦后期方解石大量結晶的整個成礦過程，典型地質現象可歸納為3個方面：偉晶巖脈、閃長玢巖脈和煌斑巖脈沿張性斷裂侵位，沿礦體中的張性裂隙發育金-多金屬硫化物-白云石-石英裂隙脈，成礦后期張性裂隙中發育方解石。

3.1 成礦期和近成礦期脈巖沿張性斷裂侵位

大尹格莊金礦區脈巖發育，巖性可分為偉晶巖、閃長玢巖、煌斑巖等，在礦體下盤玲瓏花崗巖和礦體上盤膠東群變質巖中均有分布。

產于玲瓏花崗巖中的偉晶巖脈往往沿多組不同方向裂隙發育（見圖3-a），厚度較大的偉晶巖脈（厚度1～2 m）往往邊部形態不規則，且厚度變化大，沿張性裂隙充填特征明顯。出現在礦體附近的偉晶巖脈普遍發育鉀化蝕變（見圖3-b），顏色較未蝕變的偉晶巖脈更紅。因此，判斷偉晶巖脈的形成早于成礦期，但其形成時間相對玲瓏花崗巖更接近于成礦期。

煌斑巖脈常沿不規則狀和“之”字形裂隙發育，邊部形態不規整，厚度變化大，具典型張性裂隙充填特征。成礦期形成的煌斑巖脈見有褪色化蝕變，沿巖脈邊部及裂隙展布（見圖3-c），形成清晰的褪色化帶，與未蝕變的暗灰黑色煌斑巖形成鮮明對照。

在礦體附近出現的閃長玢巖脈中普遍發育絹英巖化和褪色化蝕變，顏色呈淺灰綠色，在其旁側裂隙中發育黃鐵絹英巖化蝕變，并見有黃鐵礦-石英細脈（見圖3-d），因此可判斷該巖脈為成礦期脈巖，從其邊部不規整形態和厚度不穩定特征可判斷其侵位空間為張性斷裂。

3.2 成礦期張性裂隙脈

大尹格莊金礦區富礦體中多發育金-多金屬硫化物-白云石-石英裂隙脈，且鐵閃鋅礦、黃銅礦等多金屬硫化物礦物中常見金礦物聚集，代表了金成礦的高峰期。

在大尹格莊金礦區，金-多金屬硫化物-白云石-石英裂隙脈沿黃鐵絹英巖中張性裂隙發育具有普遍性。這些張性裂隙具體表現為產狀雜亂、裂隙不平直、粗細變化大、邊界不平整、形態不規則等特征。鐵閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦等多金屬硫化物礦物在該類脈中的分布極不均勻，局部可見結晶顆粒粗大的鐵閃鋅礦、方鉛礦和團包（見圖4）。

3.3 成礦后期碳酸鹽脈

在礦體周圍的玲瓏花崗巖中普遍發育方解石裂隙脈，沿多組裂隙產出，是成礦后期熱液活動的產物。

充填方解石脈的裂隙中普遍發育擦痕和階步，并顯示該類裂隙普遍具有正斷裂和張性裂隙性質，局部見有沿不規則狀張性裂隙發育的方解石晶洞。

4 張性斷裂控礦作用及其找礦意義

偉晶巖、閃長玢巖、煌斑巖等巖脈在礦體下盤玲瓏花崗巖和礦體上盤膠東群變質巖中均有分布，表明成礦期張性斷裂系統是一個貫穿深部和地表的構造系統，是一個穿切招平斷裂的貫通性和開放性系統。

地質與化探測量顯示，在遠離深部隱伏礦體的地表膠東群變質巖出露區域，不僅發現有金礦化現象（原生暈樣品中Au質量分數大于1 000×10-9）[7]，而且礦體上盤的膠東群變質巖發育青磐巖化[8]、絹英巖化和黃鐵礦化蝕變。地表伽瑪能譜面積測量結果顯示，在礦體上盤的膠東群變質巖中，發現K含量增高，且鉀化蝕變偉晶巖露頭附近往往顯示較高的K元素異常。因此，大尹格莊金礦床的形成與成礦期張性斷裂活動存在密切的空間和成因聯系。

膠西北地區金礦床成礦測年成果顯示，玲瓏花崗巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡為150～160 Ma[3]，40Ar/39Ar法、Rb-Sr法等同位素測年方法獲得的成礦年齡為120～130 Ma[9-14]。可見，玲瓏花崗巖侵位與金成礦事件至少有20 Ma的時間間隔，因此可以判斷玲瓏花崗巖并不是膠西北金成礦的直接熱源。

在大尹格莊金礦區內，近成礦期和成礦期形成的偉晶巖脈、閃長玢巖脈和煌斑巖脈在時間上較玲瓏花崗巖更接近于金成礦事件，表明成礦熱源來自與形成近成礦期和成礦期偉晶巖脈、閃長玢巖脈和煌斑巖脈有關的深部巖漿熱源，而成礦元素金主要來自膠東群變質巖和玲瓏花崗巖圍巖，并與青磐巖化和紅化蝕變作用有關[8]。

綜合上述，構建了成礦期張性斷裂系統控礦模式（見圖5），招平斷裂與張性裂隙系統交匯部為有利的構造擴容和成礦部位。礦體上盤和下盤圍巖中發育的張性斷裂系統為成礦熱液對流循環提供了有利構造條件，是導礦構造的重要組成部分。

出現在礦體上盤圍巖中的偉晶巖脈、閃長玢巖脈和煌斑巖脈，成礦熱液活動在礦體上盤張性斷裂系統中形成的青磐巖化、絹英巖化和黃鐵礦化圍巖蝕變，構造地球化學、伽瑪能譜等物、化探異常，構成了豐富的多元信息找礦標志。

5 結 論

1）招平斷裂的活動和演化具有長期性和多期性特征。成礦前擠壓或剪切應力作用造就了招平斷裂初始輪廓及延伸長、延深大的特征，在其深部緩傾斜部位有利于形成構造擴容空間。糜棱巖是成礦前擠壓或剪切應力作用的標志，在大尹格莊金礦區內沿招平斷裂主裂面上、下盤產出并平行主裂面展布，黏土化、絹英巖化和碳酸鹽化蝕變在糜棱巖帶內不均勻分布，絹英巖化和碳酸鹽化蝕變巖中仍保留有變余眼球狀構造和條帶狀構造。

2）表征大尹格莊金礦區成礦期張性斷裂活動的典型地質現象包括：偉晶巖脈、煌斑巖脈和閃長玢巖脈沿張性斷裂侵位，礦體中發育金-多金屬硫化物-白云石-石英裂隙脈，成礦后期張性裂隙中發育方解石。成礦期張性斷裂系統構成了重要的導礦構造系統，與招平斷裂交匯部制約了礦體空間定位。出現在成礦期張性斷裂系統中的地、物、化異常等構成了豐富的多元信息找礦標志。

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Tectonic evolution and ore control effect in Dayingezhuang Gold District，Jiaodong Peninsula

Yang Bin1，2，Zhou Xin1，2，Duan Lei3，Wang Hui3，Shi Qifa3

（1.School of Geosciences and Info-physics，Central South University;

2.Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals and Geological Environment Monitoring，

Central South University; 3.Shandong Zhaojin Group Co.，Ltd.）

Abstract：The Dayingezhuang Gold Deposit is located in the contact zone between the Mesozoic Linglong granite and the metamorphic rock series of the Jiaodong Group in the middle of the Zhaoping fault zone.The gold ore body occurs in the pyrite sericitized cataclastic rock and pyrite sericitized granite in the footwall of the main fracture surface.Mylonite develops in Dayingezhuang，Xiadian，Luanjiahe and other mining districts，and is found at the hanging wall and footwall on the main fracture surface of the Zhaoping fault zone.The uneven distribution of clay，sericitization，and carbonate alteration in mylonites，as well as the remaining ocular structures and banded structures in the altered rocks，indicate that the mylonites are the product of compressive or shear stress prior to mineralization，and the formation of structural expansion space in the gently inclined part of the Zhaoping fault zone is one of the reasons for the great mine-ralization depth of the Dayingezhuang and Xiadian gold deposits.The tensile fault activity during the metallogenic period of Dayingezhuang Gold District is specifically manifested as pegmatite，diorite porphyry and lamprophyre dyke emplacement along the tensile fault，gold-polymetallic sulfide-dolomite-quartz fracture vein develops along the tensile fissures in the ore body and calcite grows in the tensile fissures in the later stage of mineralization.The tensile fracture system in the mineralization period is an important part of the ore-conducting structure.The intersection of the Zhaoping fault zone and the tensile fracture system is a favorable location for structural expansion and mineralization.Pegmatites，diorite porphyries and lamprophyre dykes appearing in the surrounding rocks of the hanging wall of the ore body，the surrounding rock alteration of propylitization and sericitization，pyritization，structural geochemistry，gamma spectroscopy and other geophysical and geochemical prospecting anomalies，constitute wealthy multi-information prospecting signs.

Keywords：tectonic evolution;ore control effect;prospecting indicator;Zhaoping fault zone;Dayingezhuang Gold District

收稿日期：2020-07-21; 修回日期：2020-08-01

基金項目：國家重點研發計劃項目（2017YFC0601503）;國家自然科學基金項目（41472301）

作者簡介：楊 斌（1966—），男，安徽定遠人，副教授，博士生導師，博士，研究方向為深部礦產資源預測;主持和參與的項目有國家重點研發計劃課題“深部成礦構造三維分析與建模預測”（2017YFC0601503），國家973計劃前期研究專項課題“危機礦山接替資源大比例尺定位預測基礎研究”（2007CB416608），國家科技支撐計劃課題“銅陵地區危機銅礦山大比例尺定位預測技術示范研究”（2006BAB01B07）;獲得的重大獎項有中國黃金協會科技進步獎一等獎，中國有色金屬工業協會科技進步獎一等獎等;長沙市岳麓區麓山南路932號，中南大學地球科學與信息物理學院，410083;E-mail：903755562@qq.com

*通信作者，E-mail：928860563@qq.com，13703605375