膠萊盆地東北緣鵲山變質核雜巖構造演化與成礦作用

岳遠憲

膠萊盆地位于山東半島中南部，南起五蓮—青島，北起平度萊陽，西至安丘、莒縣，東至青島、海鹽，入黃海。東西長度近200km，南北寬近100km，總體上呈一長軸為NE向的菱形展布，為山東最大的中生代陸相沉積盆地。膠萊盆地特殊的構造位置賦予了它重要的地質意義。 膠萊盆地西部邊界為沂沭斷裂帶，在地質上也是魯東與魯西的分界線，影響著魯東中生代以來的構造，斷裂帶內地質構造復雜，亦是中新生代巖漿活動帶、成礦帶。南地口、宋家溝、西井口、西澇口、蓬家夼、南果子、遼上、郭城等金礦床（點）均產出于膠北隆起與膠萊盆地的“盆山”耦合部位，金礦床的產出受盆地-隆起區沉積、構造、巖漿控制明顯。本文試圖通過鵲山變質核雜巖構造演化并結合前人研究成果進一步探討該金礦區成礦作用的影響。

1 鵲山變質核雜巖

鵲山變質核雜巖出露于觀水-崖子一帶，主要由鵲山巖體以及荊山群地層組成。鶴山雜巖變質巖心西南邊界為可采斷層帶，向西南緩慢傾斜，其上緣為早白堊世萊陽組砂礫巖和景山組部分床層。在切向帶，地表的表觀寬度變化很大，從幾十米到十幾公里不等，在蓬家夼一帶糜棱面理產狀為198°∠28°，拉伸線理發育。鵲山變質核雜巖的糜棱前鋒是鵲山巖體以北牟平區安吉村附近的NWW向韌性剪切帶，該韌性剪切帶與觀水-崖子糜棱巖帶目前互不相連的原因是后期抬升過程中的地表剝蝕。與Lister和Davis總結的變質核雜巖及拆離斷層模式相比，該變質核雜巖具有相似的特點。在消除了王格莊-崖子斷裂的左旋平移的影響后，鵲山變質核雜巖呈一穹狀隆起。

該韌性剪切帶中糜棱巖具糜棱結構，條帶狀、眼球狀構造，石英波狀消光、拉長及動態重結晶明顯，并可見斜長石的雙晶撓曲，利用眼球狀糜棱巖的S-C組構、鏡下糜棱巖斜長石碎斑的書斜構造和旋轉碎斑構造可以清楚地判斷出蓬家夼附近的韌性剪切帶為伸展條件下的正向剪切形成。

變質核雜巖及其成礦關系越來越受到地質學家的關注。變質核雜巖及其斷裂帶具有特殊的熱液成礦條件，其斷裂帶具有良好的物化條件，常代表成礦帶。變質核雜巖的結構控制著巖漿作用和沉積作用，其分離面既是脆性結構和韌性結構的轉換面，又是氧化還原交替的面。導礦條件和礦石占有率。分析膠萊盆地東北緣地區的變質核雜巖及拆離斷層特征對本區找礦具有重大意義。

長久以來，人們就很重視擠壓作用在地殼演化中的意義，對大陸伸展作用的研究則開始的較晚，隨著70年代美國西部科迪勒拉山脈“盆嶺區”大規模拆離構造的發現，才逐漸把拉伸作用提高到與擠壓作用同等的地位，并在80年代建立了伸展作用下的變質核雜巖模式。

變質核雜巖概念最早由Davis和Coney在1979年提出，將北美西部造山帶科迪勒拉帶中廣泛存在的一組獨特的伸展結構和巖石復合體命名并確定為變質核心復合體。變質核雜巖是在強烈的伸展大陸環境中發育的獨特構造類型。 典型的變質核雜巖通常具有三種主要構造元素：①“三位一體”的結構條件。包括大型拆離斷層構造帶（由區域規模的低角度正斷層、下盤中高級變質的傾滑型韌性剪切層、上盤微弱變質-不變質的脆性變形層所組成）、核部中高級變質巖-巖漿雜巖和半地塹沉積盆地3個配套單元；②運動學條件。以核心為中心，至少一個或兩個翅膀向外滑向山。分離區的上下兩側應具有單一的運動模式：剪剪立面、張力線和剪切運動學通常在基部發育，上墻通常在基部發育，缺陷劃痕和滑動運動學到腔。③時間同一性。核圓頂狀巖體、大型滑脫構造變形帶、半地塹沉積盆地變形帶一般形成同一時期或相近時期。非對稱陸相沉積伸展盆地主要發育于拆離后期，充滿大陸邊緣碎屑。變質核雜巖在空間上呈穹狀、長垣狀、橢圓狀等外貌。早先報道的變質核雜巖多以雙層結構為特征；但近年見有不少3層結構的報道，即上部位脆性變形層、中間韌性流變層和下部變質核雜巖體。

對于變質核雜巖的特征與構造眾多學者持有不同的觀點，左青龍等對我國部分區域變質核雜巖的特征進行了較全面總結。具體如下：①為橢圓的空間形態，為長壁、圓頂狀孤立隆起，常在區域內形成高山。通常，一個變質核復合體表現出非線性的繁殖模式，而一些變質核復合體表現出珠狀和帶狀方向分布。②變質核雜巖發育結構主要包括二層、三層。兩層構造的主要特征是基底變質核雜巖和被剪切斷層隔開的脆性上盤區。三層構造主要由變質巖心雜巖、中間韌性流變層、蓋層、山前半地塹沉積盆地等上脆性變形層組成。③撕裂缺陷的發展。可拆斷層的上、下側變形性質完全不同：上側為脆性變形區，以不同類型正斷層的一個或數個階段的形式表現出來，而下側為脆性變形區。的延性變形。④封層中的巖石和變質巖心雜巖可以完全不同。⑤變質核雜巖外圍及上部發育塑性剪切帶，主要特征為具有明顯延伸線的糜棱巖、石英長斑巖殘余和SC組織。⑥大部分變質巖心雜巖被構造期和伸展期等不同時期的花崗巖類侵入體侵入，底辟侵入體是典型同構造侵入體的常見侵入形式。⑦橫向褶皺、扁平夾板、梨形斷層等結構是常見的輪胎發展模式。

2 構造演化

鶴山變質巖心雜巖的構造演化通常伴隨著巖體的侵入和可拆斷層的塑性變形。從巖體與剪切斷層帶之間的構造時間關系可以確定變質巖心雜巖的年代框架。結合區域動力學背景，其演化模式大致如下：

受區域動力學背景制約，在162Ma～135Ma，受伊澤奈奇板塊俯沖影響，膠東隆起區的構造應力場由前期的近SN向的擠壓轉變為該時期的近SN向拉伸，發育在隆起區的近EW向的斷裂構造發生拉張活動，使之在膠北隆起和膠南造山帶間形成了大致呈EW向展布、SN向排列的盆嶺構造，這是晚侏羅世膠萊盆地的雛形，也是為鵲山變質核雜巖的形成奠定了基礎。由于鵲山地區處于近SN向伸展體制，加厚的巖石圈地殼發生部分熔融，巖漿上涌侵位，形成巖漿穹隆，在155Ma完成形成結晶。在此期間，區域上仍為近SN向伸展體制，在重力作用下鵲山巖體上覆地層發生滑脫，韌性剪切帶開始在中-下地殼深度發育，巖漿的上升與鵲山變質核雜巖的產生是相伴隨的。

在135Ma～125Ma期間，膠萊盆地開始接受沉積，形成萊陽群地層，在～123Ma膠萊盆地加厚巖石圈發生拆沉，盆地進入快速擴張期，并伴隨大量的巖漿上侵，在重力作用鵲山變質核雜巖上盤拆離斷層繼續發育。前文提到拆離斷層中黑云母年齡在125Ma～122Ma，由于黑云母封閉年齡較低，其最小年齡代表了拆離斷層最后活動時間，故認為鵲山變質核雜巖在122Ma發育結束。在此過程中，隨著遞進剝露，韌性剪切帶經過中-上地殼最后達到近地表層次。

進入青山期（123Ma～113Ma）以后，拆離斷層停止活動，在伊澤奈奇俯沖作用下，巖石圈發生大規模拆沉，鶴山地區的結構的總體是以脆性變形為主，結構中的淺層部分發育為NNE向斷裂切割和破壞了早期的鵲山變質核雜巖，區域上早期巖漿活動以基性為主，表現為基性火山巖的噴發和盆地及周緣大量NE型基性脈巖；晚期巖漿活動以中酸性為主，表現為區域上中酸性火山巖的噴發及酸性巖漿的侵入。

3 成礦作用

膠東地區已發現的中生代內生金礦床呈區（帶）集中分布，全部為熱液礦床，根據礦床成礦動力學背景、成礦地質特征、成礦物質流體來源及成礦時代等，丁正江（2014）將其大致劃分為造山型金礦（如玲瓏式、焦家式、盤馬式、金青頂式、岔夼式等）、斑巖-矽卡巖型礦床（如邢家山鉬鎢礦、冷家鉬礦、尚家莊鉬礦、南臺銅礦等）和中低溫熱液脈型礦床（如大疃劉家鈹礦，彭家夼式、宋家溝式、郭城式、遼上式等金礦，王家莊銅鋅礦、湯村店子式金鉛鋅銀多金屬礦、十里鋪銀礦、虎鹿夼銀礦、同家莊銀礦、杜家崖金礦等）。孫豐月等研究認為在鵲山變質核雜巖體系中拆離斷層與金礦化的關系主要存在以下觀點：

（1）拆離斷層為成礦提供構造空間：在低角度的伸展、拆離過程中，沿拆離斷層形成了高滲透性的構造角礫巖和碎裂巖帶，同時因存在化學活動性高的大理巖，使礦液進入后有利于富集成礦。拆離斷層上盤的一系列傾角較大的脆性斷裂為大氣水的循環提供了有利通道。在東井口-崖子一帶拆離斷層上盤脆性正斷層相當發育，且石英的H、O同位素及黃鐵礦特征都反映有大氣水的加入。Wickham等曾指出，由于變質核雜巖的快速抬升，大氣水可以下滲到地表下10km～15km的深度。

（2）伸展作用控制了成礦的物理化學環境：熱的變質核雜巖的快速抬升，使區內產生異常高的地熱梯度，尤其是在拆離斷層附近更是如此。拆離斷層下盤的變質核雜巖中以熱的、還原的深源熱液為主。拆離斷層上盤則以冷的、氧化的循環大氣水為主。兩套熱液系統相遇形成氧化-還原界面，從而促進了金的沉淀和富集。

（3）成礦過程中元素的活動：拆離斷層下盤的韌性剪切過程中帶出了大量的Fe、Ca、Mg及部分Mn和CO2，而帶入了Si、K、Na等元素。孫豐月等通過分析蓬家夼金礦區不同類型巖石中微量元素含量的變化，從大理巖到硅化大理巖帶出了親石元素Ba、Sr以及親鐵V、Ti、Ni、Co等，而帶入Mn、Cu、Pb、Zn、S、Au、As等。大氣降水帶來了S和部分Au，而其它成分主要來自深源的熱液。

3.1 礦床地質特征

膠萊盆地東北緣地區的金礦多為中低溫熱液脈型礦床，但由于其產出空間或礦石類型的差異性，又將其分為宋家溝式、蓬家夼式、遼上式、郭城式金礦床；多金屬礦產方面，以銅鉬礦居多，（共）伴生少量鉛鋅礦，礦床主要有斑巖型礦床、熱液脈型礦床。

3.2 成礦時代

成礦元素作為地殼的組成部分，隨著地殼的演化不斷分化，在地殼的不同歷史發展階段形成了各種礦床。 根據地質標志確定的成礦年齡具有一定的規律。 隨著同位素年代學引入地質學和礦床學研究，成礦年齡數據的準確性和廣度大大提高。地質方法表現在野外地質勘探上，成礦年代依靠金礦床（體）與其他地質體及控礦構造的時間順序，來間接的、定性的推斷出來的；同位素測年的方法是利用放射性同位素衰變的自然規律，準確測定巖石或礦物中原始放射性物質的同位素含量和放射性因子，從而推算巖石或礦物的地質年齡。前輩孫興麗測得西澇口金礦閃斜煌斑巖中黑云Ar-Ar坪年齡為（121.6±0.68）Ma，含金黃鐵礦絹英巖化花崗質碎裂巖中絹云母的Ar-Ar坪年齡為（116.54±0.61）Ma；黃鐵礦是遼上金礦床中主要載金礦物，對黃鐵礦Re-Os進行同位素年代學測定能精確厘定其成礦時間。前輩李杰等選取主成礦階段含金黃鐵礦-碳酸鹽脈金礦石，挑選其中黃鐵礦對其進行了Re-Os同位素測年，測試結果顯示Re-Os等時線年齡為（58±11）Ma，在成礦時間上表明了遼上金礦成礦時間上的特殊性；通過輝鉬礦Re-Os同位素測得尚家莊鉬礦床模式年齡為（115.5±1.6）Ma～（117.6±1.6）Ma，平均年齡為（116.4±1.6）Ma，這與膠東金礦規模化成礦時代和威德山超級區塊印盤超級區塊含礦巖的成巖時代一致，表明膠東地區存在金鉬成礦過程。

通過上述成巖成礦年齡測試結果，膠萊盆地東北緣金成礦年齡在誤差范圍內基本一致，即晚白堊世存在一期重要的金礦化作用，其時間大致在（116～128）Ma，其形成時代與膠東廣泛存在的金礦化期大致相同。膠萊盆地東北緣乃至膠東地區白堊世末期-古新世仍存在一期重要的金成礦作用，且該類型金礦具有巨大找礦潛力。

3.3 礦床成因

隨著勘探的日益復雜，為了快速圈定目標區和識別遠景，探礦者迫切需要理論研究給予更多的實際幫助，而該礦床類型的地質成因模型是地質理論與實踐的結合產品。以成礦理論為指導，收集、分析和研究現有礦床資料，綜合分析所研究的成礦對象和環境的形成過程以及與之相關的基本地質、地球物理、地球化學等特征。了解和指定控制礦石的最重要因素。拆離斷層對金屬礦化的控制作用是備受國內外關注的研究方向。國外在80年代開始較詳細地研究拆離斷層的控礦意義，并提出了有關成礦模式。雖然國內這方面的研究起步較晚，目前拆離斷層對金礦控制作用的研究取得了較大進展。孫豐月等研究認為蓬家夼金礦成因類型是受拆離斷層控制的大氣水參與的中溫熱液型金礦床；朱大崗等認為膠萊盆地東北緣金礦與韌脆性剪切帶有關的蝕變巖型金礦。蓬家夼金礦是層間滑動角礫巖型金礦，稱之為“蓬家夼式金礦”；劉玉強等研究認為該區金礦為烴金雙源層中層控金礦床，屬礫巖型金礦，可與南非“蘭德”型金礦相對比，且深部具有一定的成礦潛力；張竹如等在膠萊盆地深入分析盆地基底、盆地地層及古地理沉積相的基礎上，得出膠萊盆地的金礦為“陸相含碳巖系層控金礦床”，并指出此類金礦床在崖子地區將有超大型遠景。

4 結論

（1）拆離斷層為膠萊盆地東北緣成礦提供構造空間；鵲山變質核雜巖對該區金礦床具有一定的影響。

（2）膠萊盆地東北緣金礦屬于盆緣斷裂系中低溫熱液金礦成礦系列，受鶴山變質巖心雜巖及伴生脆性斷裂構造的統一控制。

（3）膠萊盆地東北緣深部具有優越的成礦地質條件，找礦遠景可觀。