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胶东新类型金矿——辽上黄铁矿碳酸盐脉型金矿
李国华
1
，丁正江
2,3
，宋明春
3,4
，李俊建
5
，李秀章
6
，纪攀
1
，张丕建
1
，王志新
1
1
山东省第三地质矿产勘查院
2
中国地质大学(北京)
3
山东省地质勘查工程技术研究中心
4
山东省地质矿产勘查开发局
5
中国地质调查局天津地质调查中心
6
山东省地质调查院
第一作者：李国华，
高级工程师，主要从事区域成矿及成矿规律研究。
通讯作者：丁正江，
博士，
研究员
。矿物学、岩石学、矿床学专业。
山东省有突出贡献的中青年专家、入选自然资源部高层次创新型科技人才第三梯队
，全国工程领域杰出工程师青年奖、中国地质学会青年地质科技奖金锤奖获得者。
胶东地区
焦家式破碎带蚀岩型金矿
和
玲珑式石英脉金矿
全国闻名
。
然而，随着牟平辽上含黄铁矿碳酸盐脉型特大金矿床的发现
，
这一传统认识改变了
。
辽上矿区位于胶东胶莱盆地东北缘
，
之前曾认为
该矿区金矿类型属于中温热液充填型和矽卡岩型。
本文作者
在研究辽上矿区已有的勘查成果基础上
，总结矿化富集规律，分析矿石特点，
首次提出了“辽上式”金矿新类型
，将其确定为胶东地区
继焦家式和玲珑式之外
发现的另一重要金矿新类型
，突破了
“碳酸盐脉中基本不含矿的
”常规认识。
“辽上式”金矿，
即受构造控制的黄铁矿碳酸盐脉型金矿
。
矿体赋存于北东向破碎蚀变带中，具厚度大、品位高的特点
。容矿围岩为
古元古代荆山群变质岩及中生代花岗岩
，受构造影响破碎，
发生强交代蚀变
，
黄铁矿和碳酸盐矿物为含金载体
，
呈细脉、微细脉沿张裂隙充填成矿
。
在新的认识基础上
，
重点对辽上矿区深部
含黄铁矿碳酸盐脉裂隙带
进行控制，
从而发现了特大型规模的金矿体
，矿区探明资源储量已超过70t，
一次性提交了一处特大型金矿床。
一个新的矿床类型发现，
很少只发现1处矿床，
可能存在多处矿床和矿床系列。
本文研究成果
既丰
富了矿床学理论
，也
预示着
胶莱盆地东北缘成矿区
具有金矿找矿巨大潜力，
还
为胶东地区增添了一种金矿类型
，扩大了找矿远景，
对指导胶东地区乃至全国其它地区
金矿勘查都有重要意义
。
3.2
“辽上式”金矿新类型与其他地区“碳酸盐型”金矿对比
胶莱盆地东北缘金矿区，
是近年来在胶东东部继牟平—乳山成矿带之后新发现的金成矿集中区
，
已陆续探明了牟平辽上、宋家沟，乳山蓬家夼、西涝口、西井口
，
海阳土堆—沙旺等特大型-中型金矿床
。
辽上矿区已探明的资源储量超过了70t
(山东省第三地质矿产勘查院，2015)，
也是目前该区一次性提交的首例特大型金矿(详查)
，
预示着胶莱盆地东北缘成矿区具有巨大的找矿潜力
。
而辽上矿区受构造控制的黄铁矿碳酸盐脉型金矿
，
是继焦家式(破碎带蚀变岩型)和玲珑式(石英脉型)之外
发现的另一重要金矿新类型
。
前人对该矿区金矿类型有不同认识，
主要为
中温热液充填型和矽卡岩型
两类。
本文在辽上矿区勘查成果的基础上
，
总结矿化富集规律，分析矿石特点
，
首次提出“辽上式”金矿新类型，
以期指导该区金矿找矿取得更大突破。
辽上矿区是20世纪80年代发现的金矿床
，
以往勘查仅限于中浅部(600m以浅)，发现的矿体规模小，产出杂乱，矿化规律性不明显
。
近几年来针对深部的勘查工作中发现
，
在几个特高品位矿样中
，
均夹有厚度相对较大的含黄铁矿碳酸盐脉
(宽一般5～15cm)。
在对比大量不同品级矿石成分及结构、构造特征后发现
，
高品位金矿石往往发育含黄铁矿的碳酸盐脉
，碳酸盐脉呈细脉、微细脉、网脉状沿碎裂岩石中裂隙不规则充填。
通过大量光薄片微观分析得到认证
，
金矿物主要赋存于含黄铁矿碳酸盐脉体内
，
且此脉体中的碳酸盐矿物90%以上为白云石
。
这一发现表明，
胶东地区存在着一期与富含钙镁质热液活动相关的金矿成矿作用
，
同时也打破了
“碳酸盐脉中基本不含矿”
的常规认识
。
在后期勘查过程中，
经仔细研究总结，
慎重提出本矿区矿化与含黄铁矿碳酸盐脉密切相关的金矿
，
应作为一种新的金矿类型
，即含黄铁矿碳酸盐脉型金矿。
同时，在新认识的基础上，
重点对辽上矿区深部含黄铁矿碳酸盐脉裂隙带进行控制
，
发现并评价了特大型规模的金矿体。
辽上矿区大地构造位置
位于华北陆块(Ⅰ级)胶北地块(Ⅱ级)胶莱盆地(Ⅳ级)之东北缘
，地处胶东地区七大金及多金属成矿带(区)的胶莱盆地东北缘成矿区北部。
区内地层较发育(图1)
，主要有古元古代荆山群，出露于矿区西北部，多呈残留块体分布在中生代侵入体中，
岩石为一套大理岩、变粒岩、含石墨斜长片麻岩、斜长角闪岩等变质岩组合
，
为该地区重要的赋矿围岩
。受区域动力事件改造的
层间构造、与侵入体接触部位等构造面，往往是形成金矿体的最佳空间
。区内构造以脆性断裂为主，郭城断裂从矿区西北部通过，
为区域上牟平—即墨断裂带的一部分，控制着该地区盆地的展布，
其形成受中生代板块碰撞运动大格局的制约，后期经受多期次叠加活动
。
其次级断裂往往形成良好的储矿空间
，
辽上金矿主矿体
即受郭城断裂下盘的次级裂隙构造控制
。
区内中生代玲珑二长花岗岩发育
，出露于矿区南东部，为侏罗纪晚期的产物，
也是该地区成矿期主要的热液运移通道和近矿围岩
。另外，区内中生代中基性脉岩较为发育，
与金矿形成关系密切
。
图1
辽上矿区地质简图
I-华北板块；II-大别—苏鲁造山带；II
1
-鲁东折返带；II
1
1
威海折返带；II
2
1
-胶南隆起；II
2
-苏北折返带。
辽上矿区浅部查明金矿体近20个，
多产于变质岩与花岗岩接触部位
。一般规模不大，长度小于100m，厚度0.5～2.0m，产状各异。金品位一般在1.0×10
–6
～4.5×10
–6
，
围岩为变质岩或花岗岩，受断裂和脉岩破坏程度低
。
近期勘查，主要在深部(–500m以下)有大的突破
，
在Ⅲ号矿化带内发现4个厚大金矿体，
沿北东走向缓倾断裂(密集裂隙带)展布
(表1)。产出较集中，近于平行(图2)。总体走向37°，控制长度300m；倾向南东，倾角16°～44°，平均37°，
控制最大倾向长度近600m
。
单矿体厚度一般1.5～12m，最大47.00m
(Ⅲ-9矿体)，单工程累加厚度最大可达100m。矿体形态变化较稳定。
矿体向深部有变厚趋势。
矿体金品位一般在
1.0×10
–6
～5.5×10
–6
，最高为242.56×10
–6
，平均3.5×10
–6
，组分变化较均匀
。
图2 12线剖面简图
表1
主要矿体特征一览表(山东省第三地质矿产勘查院，2015)
矿石主要分为
含黄铁矿碳酸盐脉花岗岩型
、含黄铁矿碳酸盐脉
变质岩型
和黄铁矿
碳酸盐脉型
三种，
其中后者金品位最高
，
其他两类矿石含金量与其所含黄铁矿碳酸盐脉的多少呈正相关变化
。
矿石原岩为二长花岗岩
，
经受动力作用破碎并蚀变
，矿物本身有变形及碎裂，
与金矿形成无直接关系
。肉红色至灰白色，粒状变晶结构、细脉状构造、糜棱构造、块状构造。
矿物主要分为非载金矿物和载金矿物两类
。非载金矿物主要有石英、钾长石、斜长石、绢云母；
载金矿物主要为碳酸盐矿物和黄铁矿
。
黄铁矿与碳酸盐矿物构成细脉或微细脉后期充填
。黄铁矿晶形发育较好，多成集合体出现；碳酸盐矿物主要为白云石，少量方解石，与黄铁矿紧密镶嵌共生，
二者形成宽窄不一脉体，穿插在花岗岩不规则裂隙中间
(图3a，b)。
金矿物即赋存于含黄铁矿碳酸盐脉之中。
图3 金矿石类型
a，b-含黄铁矿碳酸盐脉花岗岩型；c，d-含黄铁矿碳酸盐脉变质岩型；e，f-黄铁矿碳酸盐脉型
矿石原岩为变粒岩、斜长角闪岩、大理岩类等变质岩
，经受动力破碎蚀变，
后期叠加矿化蚀变
。岩石整体呈灰白色，致密坚硬。自形-半自形晶粒状结构，交代结构。细脉状构造、斑杂构造。
岩石矿物分两类
，
非载金矿物主要有灰白色长石、无色透明石英、透辉石、白云石、绢云母等
；
载金矿物主要为碳酸盐矿物及黄铁矿，
极少量黄铜矿和磁黄铁矿。
黄铁矿多聚集形成次棱角状的斑块，与碳酸盐矿物又连成宽窄差异较大不规则脉体
。
碳酸盐矿物主要为白云石
，多呈它形粒状，
与黄铁矿紧密镶嵌，穿插在岩石裂隙中
(照片3c，d)。也有少量形成细小的脉体穿插到原岩的斜长石和石英粒间。
为前两类型中黄铁矿碳酸盐脉厚大者
，
能独立圈为矿体
。岩石整体呈白色和黄色斑杂色，致密较坚硬。自形-半自形晶粒状结构，块状构造、斑杂状构造。
岩石主要由灰白色脉石矿物和浅黄色金属矿物组成
。
脉石矿物主要为白云石
，含量50%～60%，粒度较细，多在1～5mm以内，彼此紧密镶嵌；
金属矿物主要为黄铁矿
，含量40%，呈自形-半自形晶粒状，以立方体居多(80%)，少量五角十二面体(15%)和八面体(<5%)，粒度多在1～5mm间，个别可达20mm，
整体略粗于脉石矿物，多聚集呈斑块状集合体，
分布于脉石矿物间(照片3e，f)。
金属矿物除黄铁矿外，见自然金和黄铜矿
。黄铜矿呈它形晶粒状，偶见镶嵌于脉石矿物中。自然金呈金黄色，它形晶粒状，粒径为0.01～0.06mm，不均匀分布，主要为粒间金，少量包体金、裂隙金(图4a-d)。
近矿围岩受热液影响，主成矿期主要发育黄铁矿化、碳酸盐化
；其次有硅化蚀变，表现为后期硅质细脉充填。
其中黄铁矿化、碳酸盐化与金矿化关系密切
。
经对矿石特征进行大量研究分析，
该矿区黄铁矿碳酸盐脉型金矿
，
明显有别于“焦家式”
(破碎带蚀变岩型)
和“玲珑式”
(石英脉型)
金矿类型
(表2)，
而胶东地区甚至国内外尚无与此类似金矿类型
，因此提出并
定义为“辽上式”金矿类型
。
初步推测此类型金矿形成于该区金主成矿期
，
具有品位高特点，碳酸盐脉体金品位一般在30×10
–6
以上，局部富集可形成明金矿
(图5)。
而胶东其他矿区碳酸盐脉，
一般形成于金成矿末期，基本不含矿
。
该类型金矿另一显著特点
是脉细、分布广
。
一般多为小于1cm宽不规则细脉
，分布于岩石张裂隙中，
镜下也多见小于0.1mm微细脉穿插于原岩的裂隙中
，坑道中见厚度大者近1m。
3.2
“辽上式”金矿新类型与其他地区“碳酸盐型”金矿对比
目前国内外报道的碳酸盐型金矿较少
，
多以不同成因的碳酸盐为容矿围岩，
经后期含矿热液改造成矿，
与本文报道的“辽上式”金矿有本质上的区别
。
主要有如下五种类型：
鲁西铜石地区
镁质碳酸盐微细浸染型金矿
，
赋存于早寒武世朱砂洞组白云岩和白云质灰岩等镁质碳酸盐岩中
，表现为
“二长斑岩-断裂裂隙-镁质碳酸盐岩”
三位一体的控矿机制，
与中生代燕山早期中偏碱性潜火山杂岩密切相关
(于学峰和韩作振，2008)；
广西田阳县叫曼金矿
“石英-方解石型”
是一个
赋存于古生代二叠纪灰岩中的金矿床
，
特点是矿体埋藏浅，矿石成分单一，以巨粒明金为主
。成因上，
研究认为属于地下卤水热液型金矿
；
河北张家口市小营盘
“石英-碳酸盐型”
金矿，
为白云石蚀变岩上下包裹着含金破碎石英脉
，二者共同构成金矿体，
是产在高级变质绿岩带、新太古代成矿的矿床
。
东帕米尔
“层控碳酸盐型”
铁铜金矿，
形成于中元古代裂谷构造环境，
产于中深变质相与中浅变质相转换部位，
矿床属海底喷流(含火山喷流)沉积成因
；
老挝琅勃拉邦爬奔金矿，
为
含铁碳酸盐型金矿
，
属沉积-韧脆性剪切多期构造活动和热水溶液叠加改造型金矿床
，
热源、物源主要来自剪切动力变质作用
，
成矿流体对围岩无选择
。
表2
胶东地区主要金矿类型对比
图4
金的赋存状态
a-黄铁矿(Py)与碳酸盐矿物(Dol)间的粒间金(Ng)；b-碳酸盐矿物(Dol)中的晶隙金(Ng)；c-呈细脉分布在黄铁矿(Py)矿物中裂隙金(Ng)；d-分布在黄铁矿(Py)矿物中的包体金(Ng)
图5
明金(Ng)矿石(产于–89m中段)
“辽上式”金矿类型有其鲜明的特点
，
即金矿物赋存于黄铁矿碳酸盐脉中
，其中碳酸盐矿物主要以白云石为主，少量方解石。
黄铁矿碳酸盐脉主要沿控矿构造内蚀变碎裂岩、碎裂状蚀变岩裂隙充填成矿
，
对围岩无选择性
。明显有别于上述各成因的碳酸盐类型金矿。
(1)辽上黄铁矿碳酸盐脉型金矿，为一新类型金矿。
矿石中载金矿物为白云石和黄铁矿，
与已知的胶东玲珑式、焦家式金矿具有明显区别
，
同时也区别于国内外所报道的
其他与碳酸盐脉或碳酸盐岩有关的金矿床
。
(2)“辽上式”金矿新类型的发现，丰富了矿床学研究内容，
为成矿理论研究提供了新的课题；
从找矿实践上看，
拓展了找矿视野和空间，尤其为在胶东中生代盆地盆缘地区找矿提供了现实依据，
有望指导该区找矿取得更大突破。
原文来源：
《地球学报》
2017年第3期 P423-429页
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