焦家金矿矿床成因及成矿模式

马亚弟 柳晓松 张许

焦家金矿矿床成因及成矿模式

马亚弟 柳晓松 张许

山东胶东矿区的金矿资源十分丰富，对于金矿矿床成因及成矿模式进行剖析，对于我国金矿开采具有重要的影响。文章在对焦家金矿矿床成因及成矿模式分析过程中，注重结合矿床地质、稀土元素地球化学等知识，对矿床成因进行分析，并在此基础上分析了焦家金矿的成矿模式，希望能够为金矿成因问题研究提供一些参考和借鉴。

山东胶东地区是我国最大的金矿场地之一，目前已经探明的金矿储备占到了总量的30%以上，由此可见，对山东胶东地区金矿成因的把握，对于我国金矿开采有着重要意义。焦家金矿问题的研究资料较多，学术界对矿床的成矿机制和成矿模式并未达成统一意见，对此争论不休。本文对焦家金矿矿床成因及其成矿模式问题的研究，注重从区域地质以及金矿成因及成矿模式问题进行分析和探究，把握焦家金矿成矿的内在机理。

焦家金矿地质背景分析

山东胶东地区地层以古元古代荆山群和粉子山群为主，主要露出低级变质岩系。胶东区域构造的形成，与胶东运动、I胶东运动和II蓬莱运动有着密切地关联系，通过多次地壳运动，形成了焦家金矿地质构造。在研究焦家金矿区域问题时，要考虑到其EW向、NNE向构造带以及NE向、SN向和NW向的复合性构造特征，从而对焦家金矿地质背景予以有效分析和把握。关于焦家金矿地质构造情况，主要内容如下：胶东西北部东西向构造是焦家金矿基底构造部分，以EW向的弧形断褶构造型式为主，并且这一造型贯穿全区，使NW向的产物；NNE向断裂构造发育过程中，则主要以沂沭断裂为主体，这一地质构造主要集中于中生代印支—燕山期，其断裂发育集中于花岗岩岩体内部，并且自西向东方向的规模较大；NE向构造比较发育，其主要为北截—灵山沟断裂和柞村—驿道断裂，这一断裂构造与NNE向断裂复合，形成小型的金矿矿床。

焦家金矿断裂矿区内部长度为1900m，宽度为100～200m之间，最大延深为925m。从焦家金矿的平面形态来看，呈现出S形，走向在10～30°之间，NW倾向，倾角在30～45°之间，局部最大倾角在70°。焦家金矿断裂矿区早期呈现出韧性特征，成矿期表现为脆性特征。

焦家金矿矿床成因及成矿模式分析

焦家金矿矿床成因分析。山东胶东地区焦家金矿成因问题的研究较多，学者们对同位素数据进行了广泛测量。通过学术界的研究成果归纳、总结，焦家金矿成矿于燕山期。焦家金矿成矿物来源于交代重熔花岗岩，初始矿源沿系为海底镁铁质火山沉积岩。文章在对焦家金矿成因分析过程中，考虑到了文献资料中关于同位素的研究。根据笔者的研究分析，笔者认为，铅同位素的φ值、μ值以及Th/U等指标比较稳定，其数值小于9.58，结合文献资料来看，μ值较低的情况下，岩浆密切活动与成矿有着较大的关联性。从这一情况来看，焦家金矿的产生与前寒武基底岩石断裂以及岩浆重熔活动有着密切的关联性。在对焦家金矿成因分析过程中，结合该地区的地质构造情况来看，后碰撞作用产生的重熔型玲珑花岗岩中断裂带发育，导致岩浆底侵，导致含金量较高的基性花岗岩与先存的长英质发生交代，形成金矿。这一过程中，成矿物质与幔源岩浆息息相关。

此外，在对焦家金矿成因分析过程中，成矿流体来源问题得到了学术界的广泛关注。从焦家金矿的情况来看，金矿石内含有较高的δ4S值，由此可见，前寒武系变质岩对于焦家金矿形成起到了重要地推动作用。焦家金矿成矿流体的产生主要以混合岩化—重熔岩浆水为主，在晚期受到大气降水影响，有变质水加入，形成焦家金矿。

焦家金矿矿床成因模式分析。在对焦家金矿矿床成因模式分析过程中，主要考虑到了区域构造背景、成矿物质等情况，结合金矿成矿模式，构建焦家金矿的成矿模式。具体的焦家金矿矿床成因模式内容，如下所示：

三叠纪末期矿床成因模式（—200Ma）：三叠纪末期受到板块运动影响，华南板块向华北板块俯冲，形成了大别—苏鲁碰撞地带、高压—超压变质带。在这一过程中，郯庐断裂发生了一定的变化，由原来的转换断层转变为平移断层。此外，岩石圈外部变薄，导致了大规模岩浆活动的发生。

三叠纪末期—侏罗纪早期（200— 160Ma）：在这一时期，华南板块向华北板块的后碰撞挤压作用使克拉通南缘地壳变厚，并且在三叠纪时期产生的高压—超压变质带被挤到深部，使地壳结晶基底产生了重熔的现象，从而形成了玲珑花岗岩。

侏罗纪晚期—早白垩纪早期（160—135Ma）：在华南板块向华北板块的后碰撞挤压作用下，库拉—太平洋板块向中国大陆倾斜俯冲，从而使郯庐断裂发生大弧度的左旋，这种情况下，原来重熔形成的花岗岩与岩石圈的地幔进行熔融，为花岗闪长岩的形成创造了条件。

白垩纪早期—白垩纪中晚期（135Ma—80Ma）：这一阶段，郯庐断裂发生大弧度的左旋的情况下，地幔物质开始上涌，岩石圈发生快速减薄的情况，深部地壳重熔岩浆与幔源岩浆混合。这一过程中，郭家岭与胶东群接触带发生韧性剪切，从而形成了三条走向NNE的断裂带，这为焦家金矿成矿流体形成创造了条件。随后，到了白垩纪中晚期，郯庐断裂右旋拉伸，形成了断陷盆地，这使含矿热液能够进行运移，并且在地壳拉伸过程中，由于失去K、Si和挥发份，脱气形成岩浆流体，并且岩浆流体与大气降水进行混合，发生了交换反应，从而使断裂地带能够大规模地成矿。

总之，焦家金矿成矿过程与华北板块和华南板块的碰撞有着密切关联性，二者的碰撞使岩石圈开始变薄，从而产生大规模的岩浆活动。在构造发生转折时，地幔上隆，这就导致地壳拉张，地壳深部物质上涌，从而使胶东地区大规模成矿。

（作者单位：山东省煤田地质局第一勘探队）