胶东大尹格庄金矿床热液蚀变作用

胶东是我国最重要的金矿集区。其中,破碎带蚀变岩型———"焦家式"金矿床是区内最重要的金矿床类型,占胶东已探明金矿资源量的90%以上。大尹格庄金矿床位于胶西北招平断裂带中段,是典型的破碎带蚀变岩型金矿床,区内发育有大规模的绢英岩化蚀变带(宽20~200m)和钾化/红化蚀变带(宽50~300m),蚀变岩型金矿体主要发育在招-平断裂带下盘的绢英岩化蚀变带中。本文在详细的野外地质观测基础上,查清了大尹格庄金矿床蚀变类型及矿物组合特征,针对大尹格庄金矿床Ⅱ号矿体系统采集了不同蚀变类型的岩石样品,进行了岩石元素地球化学分析,运用质量平衡方法讨论了热液蚀变过程中元素迁移规律,初步探讨了大尹格庄金矿床热液蚀变作用过程和金沉淀机制。通过本研究得出:大尹格庄金矿床内主要矿石类型为黄铁绢英岩,以浸染状、细脉状为主要矿化形式。大尹格庄金矿床热液蚀变期在时间上可以划分为:钾化/红化→绢英岩化→黄铁绢英岩化→碳酸盐化。钾化/红化蚀变为成矿前蚀变,在此过程中有少量热液钾长石的形成。在地球化学方面表现为Fe、Cu、Pb和Rb元素带入,Si、Al、Na、Ca、Ba、Sr、Cr等元素带出。同时流体-围岩通过交代反应使金从围岩中释放出来成为高价态离子活化进入成矿流体。绢英岩化和黄铁绢英岩化蚀变为成矿期蚀变,蚀变过程中与矿化有关的Fe、Cu、Pb元素表现为迁入状态,流体运移过程中,热液中的HS~-等组分损失,导致Au(HS)~(2-)络合物失稳分解,Fe~(2+)、Fe~(3+)被消耗形成黄铁矿,同时金大量聚集沉淀,此时完成了金由活化→迁移→沉淀富集成矿过程。     

胶东大尹格庄金矿床成矿流体特征与演化

胶东是我国最重要的黄金产地,也是全球成矿晚于赋矿围岩近2Ga的巨型金矿集区之一。大尹格庄金矿床位于胶西北招平断裂中段是区域内典型的超大型蚀变岩型金矿床也是胶东金矿集区内最大的金银伴生矿床。本研究在详实的野外地质调查和岩相学观察基础上对不同成矿阶段的石英中流体包裹体进行碳、氢、氧同位素测试和计算。大尹格庄金矿床热液成矿过程可分为四个阶段:黄铁矿-绢云母-石英阶段(Ⅰ阶段)、石英-黄铁矿阶段(Ⅰ阶段)、石英-多金属硫化物阶段(Ⅲ阶段)和石英-方解石-黄铁矿阶段(Ⅳ)。氢-氧同位素组成表明,Ⅰ阶段流体的δD为-84.4‰～-68.4‰,δ~(18)O为2.04‰～7.36‰;Ⅱ阶段流体的δD为-78.6‰～-69.8‰,δ~(18)O为0.3‰～4.2‰;Ⅲ阶段流体的δD为-81.4‰～-72.0‰,δ~(18)O为-3.47‰～-1.25‰。随着成矿作用进行,δ~(18)O逐渐降低。流体包裹体的碳-氧同位素分析表明,δ~(13)C和δ~(18)O分别随成矿作用的进行降低和升高。两种测试获得的氧同位素变化趋势不同,可能是由于前者是通过石英单矿物氧同位素计算得到的流体包裹体中水的氧同位素而后者测定的是流体包裹体中CO_2的氧同位素。综合分析表明,大尹格庄金矿床成矿流体主体为变质水;成矿作用过程中,断裂带强烈构造变形诱发次生包裹体的形成导致氢氧同位素组成向中生代大气水漂移。     

胶东大尹格庄金矿与夏甸金矿矿化特征对比研究

岩矿石主微量元素地球化学特征以及黄铁矿微量元素地球化学特征对大尹格庄金矿和夏甸金矿矿化规模和矿化特征的差异具有重要的指示意义。岩矿石主量元素迁移特征显示夏甸金矿矿化过程SiO2、Fe2O3的带入量较尹格庄多,表明夏甸金矿具有较好的硅化、黄铁矿化以及较强的金矿化。岩矿石微量元素迁移特征显示大尹格庄金矿成矿过程中Cu、Pb、Zn带入量以及CaO、MgO带入量较夏甸金矿少,表明大尹格庄金矿成矿期活动较弱,携带成矿物质较少。黄铁矿微量元素LA-ICPMS测试分析显示夏甸金矿黄铁矿Cu+Pb+Zn、Ga+In+Cd+Tl、As含量较大尹格庄金矿多,反映夏甸金矿热液活动性较强,金矿化较好。夏甸金矿从围岩到矿体SiO2、Fe2O3含量变化幅度较大以及不同成矿阶段黄铁矿中微量元素Cu+Pb+Zn、Ga+In+Cd+Tl、As变化幅度较大,显示矿化不太稳定,矿化规模较大尹格庄金矿小的特征。     

胶东大尹格庄金矿床成矿流体组成

大尹格庄金矿床位于胶东半岛西北部招平断裂带中段,产于断裂带下盘绢英岩化带中。矿区内围岩蚀变发育,主要包括钾长石化、硅化、绢云母化、黄铁矿化、绿泥石化和碳酸盐化,其中硅化、绢云母化、黄铁矿化与金矿化密切相关。根据野外脉体穿插关系和矿物共生组合特点,大尹格庄金矿床金成矿作用从早到晚分为三个阶段:金-石英-黄铁矿阶段(早)、金(银)-石英-多金属硫化物阶段(中)、石英-方解石-黄铁矿阶段(晚)。矿石中石英的爆裂峰集中在330~510℃、240~330℃和160~240℃,分别对应成矿作用的早、中、晚三个阶段。成矿流体总体为中温,富CO2,含CH4、C2H6、H2S等挥发分的流体。NaCl-H2O-CO2图解及较高的C2H6含量,表明成矿流体主要来源于变质流体。各阶段成矿流体中气、液相组成相似,而含量规律性变化。早、中阶段成矿流体中N2含量较低,晚阶段升高,表明从早阶段到晚阶段流体系统逐渐开放,后期有大气降水的加入;从成矿早阶段到晚阶段,Cl-/SO2-4和Na+/K+升高,说明成矿流体从早阶段CO2-H2O-K2SO4型逐渐演化为中阶段和晚阶段CO2-H2O-NaCl型;Na+、Cl-、K+和SO2-4浓度逐渐降低,指示成矿流体从成矿早阶段到晚阶段盐度降低;H2O/CO2在晚阶段高于早、中阶段,指示流体有可能在中阶段发生了沸腾作用。成矿早阶段具有较高含量的H2S,表明金硫络合物可能是金的一种运移形式;流体类型的演变和沸腾作用可能是导致大尹各庄金矿床金沉淀的重要因素。     

胶东大尹格庄金矿床铅同位素地球化学

胶东是我国最重要的金矿集区,破碎带蚀变岩型金矿床是其最重要的金矿床类型,该类型金矿床已探明金矿资源量占全区的90%以上,其巨量金的来源是引人瞩目的关键科学问题。招平断裂带是胶东金矿集区内规模最大的断裂-成矿带,其内已探明金资源量1500余吨,大尹格庄金矿床位于招平金矿带中段,是该金矿带最具代表性的破碎带蚀变岩型金矿床之一,目前勘探深度近-800m,已探明金金属量约125t。NNE向招平断裂带和NWW向大尹格庄断裂是区内主要控矿构造,其中招平断裂带沿胶东群与玲珑花岗岩接触带发育,控制了大尹格金矿床的产出。招平断裂带下盘为玲珑黑云母花岗岩,是金矿床的主要赋矿围岩,普遍发育黄铁绢英岩化蚀变;招平断裂带上盘为太古宇胶东群混合岩化黑云斜长变粒岩、碳酸盐片岩和斜长角闪岩及古元古代荆山群禄格庄组石榴矽线黑云片岩和黑云片岩,发育强烈的碳酸盐化。金矿化与绢云母化、黄铁矿化和硅化关系密切,金矿体赋存在招平断裂带下盘的黄铁绢英岩和黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩中,主要金属矿物为黄铁矿,其次为方铅矿、闪锌矿和黄铜矿,且黄铁矿常与方铅矿和闪锌矿共生。以大尹格庄断裂为界,其南、北两侧分别为Ⅰ号和Ⅱ号矿体,它们是占大尹格庄金矿床探明储量的85%。相对于Ⅱ号矿体,Ⅰ号矿体具有更多的方铅矿和闪锌矿及更高的银含量。I号矿体9件矿石硫化物206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别为17.2638~17.3585、15.4663~15.6116和37.858~38.3328;II号矿体6件矿石硫化物206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别为17.2157~17.3286、15.4595~15.5084和37.8900~38.0004,为放射性成因的异常铅,经历了三阶段演化史。其中,3.4Ga左右壳幔分离,铅在地壳下部和上地幔得到充分混合,形成均一的正常铅;0.8Ga左右铅脱离第二阶段储库并与铀钍体系发生分离;其后,这种铅与不同数量的放射性成因铅发生混合,并于约130Ma金成矿时被保留在硫化物等含金矿物中。该金矿床成矿物质很可能主要来自于胶东群变质岩的再活化,成矿过程中,I号矿体中成矿流体与围岩的交换反应作用更强,有更多的上地壳物质进入成矿流体;而II号矿体则保留了更多的深部初始成矿物质与成矿流体的信息。     

胶东大尹格庄-曹家洼金矿床三维空间特征及矿化富集规律新认识

基于291个钻孔资料建立了大尹格庄-曹家洼金矿床三维地质模型,剖析了金矿床的三维空间特征,指出了深部找矿方向。矿床主要由4个规模较大的矿体组成,矿体赋存于招平断裂下盘,主要分布在0~-1740 m标高之间。赋矿的招平断裂表面起伏变化明显,表现出浅部倾角较陡,向深部逐渐变缓的特征。招平断裂及金矿体受后期断裂切割。将被切割的矿体复原后进行三维可视化分析表明,主矿体厚度三维分布不均匀,呈厚、薄相间分布;主矿体品位分布较均匀,厚度较大区域品位也较高,二者相关系数为0.352;厚度×品位三维分布显示了明显的NEE向侧伏特征,侧伏向75°。矿床有4个矿化富集段,其空间位置与断裂倾角沿倾向呈现的三段陡-缓转折和相对缓倾角位置吻合,构成阶梯成矿特征。这说明,断裂倾角变化对金的沉淀富集有明显的控制作用,今后找矿中应重视对断裂倾角变化的研究和探测。分析认为,①-1与Ⅰ-2号矿体之间、Ⅰ-2号矿体北侧、沿②-69矿体75°方向延深位置均具有较好的找矿前景。研究成果为该矿床的深入研究和进一步深部找矿提供了重要的依据。     

胶东大尹格庄金矿田成矿深度构造校正测算

对地壳深度的研究和探索是近年固体地球科学的前沿课题之一,以往很多方法都是将压力换算为上覆岩石重量再换算为深度的。吕古贤（1982,1995,1996）指出不是只有重力可以产生静水压力,构造力也会产生相应的静水压力,并称后者为“构造附加静水压力”。基于这一理论进展,吕古贤等（1997）建立了“成岩成矿深度的构造校正测算方法”。利用这一方法,本文在大尹格庄金矿田构造蚀变岩显微构造研究和相关应力测算的基础上,对其成矿深度进行了构造校正测算。     

山东大尹格庄金矿床深部三维定量成矿预测

大尹格庄金矿是胶西北招平断裂带中段的大型金矿床,但随着逐渐的开采其保有资源量不断下降,急需在矿床的深边部区域开展接续资源找矿工作。本文以大尹格庄金矿为研究对象,以区域成矿理论和找矿勘查模型为指导,利用三维地质建模技术构建了相关地质体的三维模型,在此基础上,采用定量化的方法提取地质体与成矿相关的控矿因素指标和矿化指标,并建立了三维定量成矿预测模型,并应用该模型圈定了3个找矿靶区。研究表明,该方法能够适用于大中型矿山的深边部找矿工作,其三维及定量化的预测结果能够为后续的勘探及开采工作提供重要参考。     

山东大尹格庄金矿蚀变岩中矿体分布稳定性的动力学控制参量探讨

元素品位分布的相依性指标--赫斯特指数（Hurst指数）是矿体分布稳定性的动力学控制参量,重标极差（R/S）分析是相依性分析的有效方法.利用R/S分析对胶东大尹格庄金矿黄铁绢英岩内不同勘探线金元素品位系列的Hurst指数计算发现,Hurst指数主要介于0.59至0.89之间,均值为0.75,标准差为0.09,均大于随机行走经验Hurst指数的均值与标准差;计算结果说明元素品位分布存在正相关性,但由于受多种因素影响,其空间分布的相依性具有一定波动.元素品位分布的正相依性显示在特定的地质背景内,矿体连续分布或者间断出现,发育相对稳定,其与大尹格庄金矿的地质事实相吻合.     

大尹格庄金矿床构造控矿规律及找矿意义

基于大尹格庄金矿床大量探采资料的综合研究,通过深入剖析其构造系统的控矿规律,探讨了其找矿意义.大尹格庄金矿床控矿断裂构造分为三级,依次控制了矿床的总体展布,矿体的规模、形态和产状及矿化的局部富集.断裂带内构造变形强度和构造岩的类型及性质组合控制了矿化和蚀变的类型、强度及产出位置.NE和NNE向压扭-张扭性断裂构造,主次级断裂的分支复合,蚀变带中脆性断裂叠加发育,断裂带沿走向和倾向产状变化,主断裂旁侧次级断裂发育等均是有利的找矿构造标志.     

胶东区域断裂蚀变岩带构造流体成矿特征

胶东是目前中国最大的金矿集中区,矿床位于花岗岩与老地层之间的区域剪切断裂带,围岩是在花岗岩区段的断裂破碎蚀变岩带,成矿作用与岩浆期后热液交代直接相关。区域构造流体研究的一个难题是：如何选择既能保证流体包裹体分析质量,又可以观测交代蚀变阶段构造应力应变的岩石样品。文中选择断裂蚀变带中钾长石化和绢英岩化两个蚀变岩带采集样品,试图解决区域流体研究中的问题。研究发现,胶东区域断裂蚀变岩带构造与热液的物理化学条件变化具有规律性：在钾长石化蚀变阶段,西部构造强度更强,而在绢英岩化蚀变阶段,东部构造应变值相对更大;钾长石化阶段的流体温度西部低东部高,绢英岩化阶段西部高东部低,显示了热力来源东部更强。胶东区域主要断裂蚀变岩带的构造附加静水压力从西到东逐渐降低,表明区域成矿热液的流动方向为自西向东。绢英岩化蚀变岩流体成分的区域变化显示：Na+/K+变化预示,胶东西部K+富集,有利于金的富集成矿,而胶东东部Na+富集,利于成矿流体的迁移;CH4和CO2等流体成分的含量自西向东逐渐降低,与金元素富集正相关。胶东区域断裂蚀变岩带的构造流体特征揭示了成矿热液在胶东地区自西向东运移的趋势。这种趋势影响了这一地区金矿床的规模、矿床类型和分布规律。     

玲珑花岗岩在大尹格庄金矿成矿系统中的作用

大尹格庄金矿产于玲珑花岗岩与胶东群变质岩接触带的招平断裂中,其玲珑花岗岩具有富Si、富Al、贫Mg、富Na、低Y、低Yb、贫HREE、正Eu异常、高Ba、低Ti,较高的Mg#值的地球化学特征,与C型埃达克岩相似.本矿床的形成是玲珑花岗岩反复熔融的结果:玲珑花岗岩是绿岩基底重熔的产物,相当于形成胶东地区金矿床的矿胚;由地...     

基于勘查数据的胶东大尹格庄金矿床控矿地质因素定量分析

胶东金矿床集中产于伸展构造系统内,常常显示出明显的构造控矿特征,但前人提出的阶梯式成矿模式难以回答哪些构造特征真正控制了金矿床的形成。大数据时代的到来为地质勘查数据的挖掘、成矿规律的探索提供了新的途径。选择胶东地区的大尹格庄金矿床为研究对象,在系统收集勘查资料的基础上,通过空间分析技术对控矿因素的不同特征进行定量表达,进而分析其与金矿化的相关关系。分析结果显示招平断裂带的距离场因素与金品位和金属量均呈双峰分布特征,与大尹格庄金矿床存在的两类矿化相对应,直观反映了不同类型矿石的相对空间位置。断层的坡度与金品位近似呈高斯分布,品位峰值区累积了大量的金属量,暗示了成矿流体更多地在某一特定的坡度范围内汇聚、停留。断裂面的陡缓变化和起伏程度显著地影响了金的富集程度,能够清晰地区分出经济品位的矿石和矿化体并确定矿体的最有利部位。在蚀变带中最强烈的蚀变部位,金的沉淀量急剧增加,暗示蚀变带内相同的部位可能叠加了持续的热液交代或多次成矿作用。控矿因素大数据分析表明,招平断裂面的形态特征是控制大尹格庄形成的关键因素,这种规律可被推广到整个胶东地区的金矿床。     

胶东金青顶和大尹格庄金矿床花岗质围岩的蚀变地球化学研究

研究了大尹格庄金矿床和金青顶金矿床的花岗质围岩及其恂变岩的主元素，微量元素和氧同位素等特征，结果表明郭家店花岗岩和金青顶花岗岩Nb,Ta,P,Ti相对亏损，εNd(t)值为-11.9-14.5，为前寒武纪地壳岩石熔融的产物，大尹格庄围岩蚀变较强，主要为沿断裂带发育的绢英岩化及深部的钾长石化，金青顶蚀变较弱，在绢英岩化和绢云母化蚀变过程中，两矿床Na2O和REE降低Au,Ag升高，金青顶变化幅度相对较小，热液带入的组分均为Au,Ag,As,Co,Cu,K2O等，在大尹格庄带入组分还包括Pb,Zn,Fe,SiO2。似伟晶状钾长石化均使两矿区K2O显著升高，Au和Ag略有程式高，其余组分降低，尤其轻稀土降低显著，引起大尹格庄矿床围岩发生绢英岩化和假伟晶状钾长石化的初始流体δ^18O值下限分别为3.3‰和4.4‰，以岩浆热液占主导；引起金青顶矿床围岩发生似伟晶状钾长石化和绢云母化的初始流体的δ^18O值下限分别为2.1‰和1.2‰，也以岩浆热液为主，但不排除有大气降水参与。     

大尹格庄金矿床矿体三维建模与矿化分布规律

文章根据勘探线地质剖面图钻孔样品化验数据和中段地质平面图坑道样品化验数据,利用Vulcan软件对大尹格庄金矿床矿体建立了两种三维实体模型,并将这两种模型结合起来,利用Datamine软件得到综合后的块体模型;运用地质统计学方法及Surpac软件,分析了①、②号两个矿（脉）体群的Au品位空间变化结构,并求得了搜索椭球体,实现了矿体和Au品位变化形态的空间分布展示;结合三维建模成果与矿体空间变化结构,分析得出了矿化分布规律.②号矿（脉）体群沿NE向继续展布的区域,是寻找深部隐伏矿体的有利部位.     

胶东大尹格庄金矿碳酸盐矿物的特征、物源及其在金成矿过程中的作用

胶东金矿的成因研究一直是矿床学研究的热点, 其中金的物质来源与活化、沉淀机制是最受关注的问题之一。大尹格庄金矿位于胶西北地区的招平断裂带中段, 是区内典型的超大型破碎蚀变岩型金矿, 以存在大量碳酸盐脉而有别于区内其他金矿床, 这些热液成因的碳酸盐脉对该矿区Au成矿具有重要作用, 因而是破解胶东巨量Au物质来源和成矿机制的良好对象。本研究通过细致的岩相学观察, 发现大尹格庄金矿中的碳酸盐矿物主要包括菱铁矿和方解石, 以脉状、浸染状存在于黄铁绢英岩型矿石中, 其中部分菱铁矿与黄铁矿等金属硫化物共生, 其他菱铁矿则与石英共生, 方解石则呈浸染状和脉状两种形式产出, 菱铁矿和方解石均为热液型碳酸盐矿物。扫描电子显微镜研究表明, 在菱铁矿和方解石中均发现有金矿物的存在。Au含量分析结果表明, 菱铁矿和方解石是大尹格庄金矿的重要载金矿物, 形成于成矿作用的主要阶段。碳酸盐矿物原位微区稀土元素数据也显示出热液型碳酸盐矿物的特征; 同位素地球化学数据显示大尹格庄金矿中碳酸盐矿物与胶东地区前寒武纪变质基底中的大理岩明显不同。C-O同位素分析显示, 大尹格庄金矿中菱铁矿的δ¹³C_PDB为-5.12‰~-4.82‰, δ¹⁸O_SMOW为12.13‰~12.80‰, 具有明显的幔源特征; 而方解石δ¹³C_PDB为-0.64‰, δ¹⁸O_SMOW为6.21‰, 显示出幔源流体在上升过程中受到了一定程度的围岩的影响。金矿中菱铁矿显示轻稀土相对亏损, 重稀土相对富集, 有轻微的负Eu异常, (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i为0.709842~0.710087, ε_Nd(t)为-18.5~-17.1;方解石的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i为0.710861, ε_Nd(t)为-12.7, 指示形成碳酸盐矿物的CO₂流体可能来自于幔源的基性岩浆。结合胶东以及整个华北克拉通中生代地质演化, 本文认为胶东巨量金可能来自于富集的岩石圈地幔, 成矿物质随这些幔源基性岩浆的活动沿断层等壳内软弱面向上运移, 而CO₂流体在这个过程中起到了促进作用, 并随含金流体最终运移至地壳浅部发生金成矿作用。

     

胶东玲珑金矿田构造蚀变岩测量与成矿预测

对几十年来地质找矿工作进行总结,支撑深部找矿的重大难题,经过多年的实际观测和分析研究,完成了“山东省招远市玲珑金矿构造蚀变成矿图”。玲珑金矿田发育玲珑焦家式金矿--陆内岩浆期后热液蚀变剪切带硫化物石英脉黄铁绢英岩蚀变破碎岩型金矿。该类矿床受断裂破碎带影响,成矿地质体是黄铁绢英岩质蚀变岩带。研究应用构造蚀变岩的地质测量和研究方法,实测了大量的构造岩相剖面,开展了1∶2 000和1∶10 000的填图。结果显示：(1)矿田处于滦家河岩体外接触带,赋矿围岩主要是玲珑似片麻状黑云母花岗岩。花岗岩的似片麻理走向显示北西西至南东东向分布,带有胶东基底的构造痕迹。(2)断裂蚀变矿化带控制了金矿的分布规律,它们受到后期构造的改造。(3)图中从西到东、从北到南,流体交代蚀变岩的规模都逐渐增大,因此,通过断裂蚀变岩的发育情况,可知较大矿床集中在矿田的东南部。东南部构造及蚀变带规模大,矿体埋藏深,有良好的成矿远景。“山东省招远市玲珑金矿构造蚀变成矿图”的编制,反映了区内控矿构造的新资料。关于矿田找矿预测的靶区得到了探矿工程的验证,并有力地支持了今后一个阶段的深部找矿问题。以成矿地质事件为基础的大比例尺构造岩相地质填图及找矿方法,具有重要的成矿研究和深部外围找矿意义,值得进一步深化和推广。     

新城金矿蚀变带构造与地球化学特征

通过新城金矿的构造和蚀变岩剖面实测、构造测量和岩石地球化学分析,获得以下构造和岩石地球化学同步变化特点:(1)以焦家断裂为中心蚀变岩分带为断层泥-硅化带-黄铁绢英岩带-强钾化花岗岩带-弱钾化花岗岩带-未蚀变花岗岩带;(2)金矿化主要集中在硅化带及黄铁绢英岩带;(3)断裂下盘依次发育糜棱岩-碎裂岩-花岗质碎裂岩-碎裂花岗...