胶东金矿深部找矿主要成果和关键理论技术进展

系统总结了胶东金矿深部找矿的主要成果,回顾了胶东金矿的主要找矿理论认识和找矿方法技术发展历程。目前,胶东地区深、浅部累计探明金矿资源储量超过4500t ,其中,500~2000m深度的深部金资源储量逾2700t,单矿床规模大于等于100t的超大型金矿床累计资源储量超过2900t,以破碎带蚀变岩型为主的金矿床资源储量逾3900t。探明了千吨级焦家巨型金矿床和三山岛巨型金矿床。对成矿模式的认识,经历了从受小构造控制的石英脉型金矿到受区域性大断裂控制的蚀变岩型金矿,再到深部阶梯式成矿的逐步扩展的发展过程。对成矿机制的认识,由绿岩带型金矿、多源长期成矿、岩浆热液金矿、幔源成矿、造山型金矿等发展为热隆伸展成矿。对矿床类型的认识,综合焦家式破碎带蚀变岩型金矿、玲珑式石英脉型金矿及其他多种类型金矿认识,提出了胶东型金矿的概念。找矿方法技术由早期的常规方法技术,发展为现今的高精度、大探测深度找矿方法技术。     

找矿突破战略行动十年胶东金矿成矿理论与深部勘查进展

2011年原国土资源部组织实施找矿突破战略行动以来,胶东金矿深部找矿取得了重大成绩,新增金资源量约2958 t,勘查评价了12个大型及以上金矿床,发现了2个超巨型金矿床。胶东地区累计探明金资源量逾5000 t,占全国的1/3。这些成果的取得得益于对成矿构造背景、成矿规律、矿床成因等成矿理论认识的不断深化和勘查技术方法的不断进步。胶东金矿成矿作用及相关研究是国内地学研究的热点之一,总结了近10年胶东金矿成矿背景、矿床分布、成矿时代、矿床地球化学、成矿模式、矿床成因等方面的研究进展或突破,尤其是对深部成矿模式、大规模成矿机制等研究取得的原创性成果。研究表明,胶东金矿形成于埃达克性质花岗岩转化为弧花岗岩的岩浆活动背景,岩浆岩和岩石圈地幔地球化学性状转化为金成矿提供了物质来源,早白垩世热隆-伸展构造为大规模金成矿提供了有利条件,断裂倾角变化控制了流体聚集和富矿柱的形成,成矿物质和流体来源有幔源因素,胶东型金矿是与经典造山型金矿和其他已知金矿类型不同的新的金矿成因类型。胶东金矿勘查综合应用了成矿规律、大探测深度地球物理方法、构造叠加晕地球化学方法、三维地质建模、深孔钻探等技术方法,以赋矿构造位置为目标、以频率域电磁探测为主要技术手段的深部金矿阶梯找矿方法发挥了重要作用。深部勘查发现,新探明的金资源量集中于1000~2000 m深度,绝大部分为破碎带蚀变岩型矿化,三山岛地区和焦家地区的多个浅部矿体向深部连为一体,构成资源量大于1000 t的超巨型金矿床。探明了中国首个海域金矿床,在胶东东部发现黄铁矿碳酸盐脉型新的金矿化类型。综合分析指出,晚中生代构造体制转换对大规模成矿的影响、断裂控矿机理、成矿流体和物质来源、金矿资源潜力及精细高效的找矿技术等是今后的重点研究方向。     

胶东玲珑金矿田成矿特征和成矿作用

位于华北克拉通东南缘的胶东地区深部找矿取得重大突破，已成为全球第三大金成矿区。玲珑金矿田是胶东石英脉型金矿的典型产地，也是我国最早勘查开发金矿的地区之一，近年来在该区深部探明的蚀变岩型金矿资源量已超过以往探明的石英脉型金矿。但对深部矿体的空间分布以及石英脉型与蚀变岩型金矿的关系还缺乏系统的认识。本文较详细分析了玲珑金矿田的矿床特征及深部变化，综述了矿床地球化学特征和成矿时代的研究成果，探讨了断裂与成矿的关系、石英脉型金矿与蚀变岩型金矿的关系和矿床成因机制。研究发现，蚀变岩型金矿受总体缓倾斜的主断裂控制，石英脉型金矿赋存于主断裂下盘的陡倾张裂隙中。以往认为的多个蚀变岩型矿床实际是同一个金资源量近600 t的巨型金矿床，矿床在垂向2500 m范围内形成3个矿化富集带。其Ⅰ- 2号主矿体埋深44～2333 m，控制最大走向长4750 m，最大倾斜深2430 m，矿体平均厚度11. 50 m，矿石平均品位3. 15 g/t。综合前人研究结果认为：金矿化发生于约120 Ma。成矿流体为中—高温、低盐度、还原条件H2O- CO2- NaCl±CH4体系热液，H- O同位素组成大部分投点于岩浆水与大气降水线之间，矿石的S、Pb同位素特征与赋矿围岩相似，成矿物质主要来自于下地壳，有少量幔源组分贡献。研究发现，大型蚀变岩型金矿体主要赋存于断裂倾角变化部位构成阶梯成矿模式，其原因是断裂倾角变化引起流体压力波动造成金质沉淀；石英脉型和蚀变岩型金矿的矿体特征有明显区别，后者矿体倾角缓、规模大，矿石平均品位低，矿石中金属硫化物含量少（平均S含量约是前者的1/3），金矿物粒度细，金矿物的赋存状态以晶隙金为主（前者主要为包体金）；二者的地球化学特征略有差异，后者成矿期的流体包裹体类型较为单一、盐度和温度相对较低，石英脉型矿石的H- O同位素投点位置更接近于岩浆水，蚀变岩型金矿偏向于大气降水，石英脉型矿石的S同位素特征与胶东岩群相似，而蚀变岩型矿石的S同位素特征与晚中生代岩浆岩更接近。这些差异说明，石英脉型和蚀变岩型金矿是同一成矿事件不同成矿方式和不同构造位置的产物。综合分析认为，胶东地区的大规模壳幔混合源岩浆活动，为成矿流体活动提供了热动力条件、运移通道和部分流体来源；岩浆快速隆升引发地壳浅部产生拆离断层和相关张裂构造，为流体聚集、成矿提供了有利空间。     

胶东金矿集中区深部找矿有关问题的探讨

通过对山东省金成矿带深部地质勘查成果、科研成果资料的综合分析研究,认为该区的成矿规律为:第一矿化富集带绝大部分在-400 m标高以上尖灭,经过100~200 m(垂深)左右的无矿间隔,第二矿化富集带出现,矿体形态更趋简单,矿体延深大于延长,金品位偏低,倾角渐趋平缓.根据已知矿体产出规律,找矿方向应放在Ⅰ级控矿断裂控制的已知矿床深部主矿体两翼并在深部布设探矿工程;对勘查时期的深部远景控制资料要深入研究,充分利用其敏感点,用以推断深部矿体再现的可能性;应用物化探工作对构造变化等特征进行探测,以提供矿体空间定位的有利部位.     

中国胶东焦家式金矿类型及其成矿理论

胶东焦家式金矿是中国最重要的金矿类型,是受构造控制的热液型金矿,可分为破碎带蚀变岩型、含金石英脉型、破碎带石英网脉带型、硫化物石英脉型、层间滑动构造带型、蚀变砾岩型和盆缘断裂角砾岩型等亚类。金矿成矿时期为早白垩世,成矿物质来源于强烈的壳幔相互作用,常具有绢英岩化、黄铁矿化、硅化、钾化等矿化蚀变,金矿体产出具有尖灭再现、分支复合、侧伏、斜列、叠瓦规律。岩浆热隆、流体活动、伸展拆离是导致胶东大规模金矿形成的三大关键要素;早白垩世壳幔同熔岩浆活动分凝和激活的围岩流体是金矿迁移、富集的载体;岩浆上隆产生的伸展拆离构造为金矿成矿提供了有利空间。据此,提出了焦家式金矿“热隆-伸展”成矿理论。焦家式金矿形成于早白垩世中国东部岩石圈大规模减薄阶段,受伸展构造系统控制。控矿构造沿倾向呈现陡缓相间的倾角变化规律,金矿主要沿断裂倾角变化的平缓部位和陡、缓转折部位富集,构成“阶梯式”分布型式。     

胶东金矿成矿模式

胶东是全球三大金矿集区之一,深入研究其成矿模式对于正确认识胶东金矿类型并指导进一步找矿具有重要的理论意义和实践价值。文章通过系统总结胶东金矿控矿构造特征与型式、构造与矿体的耦合关系、岩浆活动与金矿化的关系及其他成矿地质因素,在分析不同类型和不同层次金矿赋矿规律、成矿机制的基础上,分别建立了破碎带蚀变岩型金矿、石英脉型金矿、胶西北金矿和深部金矿成矿模式。综合分析后,提出了胶东金矿热隆-伸展成矿模式,其要义是:早白垩世,由于板块俯冲、回撤,诱发壳幔相互作用,产生大规模岩浆活动,引起广泛的流体活动;同时,地壳拉张和岩浆隆升,形成花岗岩穹窿-伸展构造,出现大量铲式断层、拆离断层等。与岩浆活动有关的高强度含矿流体活动和交代蚀变作用是胶东金矿大规模集中产出的基础条件,地壳快速隆升引起强烈减压、降温是大量金质从流体中析出、沉淀的重要原因,伸展构造则为大规模金成矿提供了充足的空间。     

双旗山金矿的深部找矿预测研究

根据对双旗山金矿的矿化类型和控矿地质条件研究,作者认为,受近SN或NNE向扭性密集裂隙带控制的蚀变岩型金矿化是矿区深部找矿的主要目标,黄铁绢英岩化、硅化和绢云母化是重要的找矿标志.     

胶东新城金矿地质构造特征及深部找矿方向

新城金矿历经20余年的开采,保有矿量服务年限逐渐减少,影响了矿山可持续发展。Ⅴ号盲矿体的发现,证明了矿床深部具有良好的成矿地质条件,为矿山深部第二富集带找矿提供了依据。本文为胶东金矿成矿规律及矿床深部找矿方向的研究,提供了有重要参考价值的资料。      

胶东型金矿成矿系列及找矿案例

胶东型金矿是不同于国际已知类型的独特金矿类型, 深入研究其成矿系列有助于深化理解矿床成因和指导找矿。本文综合分析了胶东金(银)、有色金属矿床的类型、空间分布、形成时间和成因, 划分了成矿系列, 列举了应用成矿系列指导找矿的案例。将胶东地区早白垩世与壳幔混合岩浆活动有关的金矿床、金及多金属矿床和有色金属矿床划归为胶东型金矿成矿系列, 进一步划分了Au(Ag)矿床成矿亚系列(125~115 Ma)和Cu-Pb-Zn-Mo矿床成矿亚系列(118~110 Ma), 认为两个成矿亚系列为连续发生、且有时间重叠的成矿事件。成矿系列理论有效指导了胶东地区的找矿工作, 根据石英脉型金矿和蚀变岩型金矿的成因联系在玲珑金矿田发现了台上—水旺庄巨型金矿床, 受胶莱盆地东北缘金矿床类型的启示发现了辽上黄铁矿碳酸盐脉型金矿, 在荣成有色金属成矿小区外围发现了大邓格金多金属矿床, 根据五莲七宝山金铜矿床探明了敞沟—杏山峪银铅锌矿床。     

胶东玲珑金矿田不同矿段构造变形岩相带特征与深部找矿预测

大规模勘探结果表明,胶东主要金矿田深部存在第二富集带,显示深部找矿潜力巨大。"深部第二富集带"受什么因素控制,深部预测的目标是什么,成矿边界在哪里,这些关键问题值得深入研究。结合"岩浆核杂岩隆起-拆离凹陷"构造系统和"米字型"构造控矿模式,提出将"构造变形岩相带"作为深部找矿预测目标和成矿边界,建立新的深部找矿预测标志。以玲珑矿田为例,综合对比各矿段3个主要方向(NEE、NE、NNE)构造变形岩相带的空间分布、物质成分、结构构造、形成时间、成岩成矿深度等特征,总结矿化富集规律及其向深部的变化趋势,探讨不同方向构造变形岩相带的时空演化关系。从"深部第二富集带"发育程度看,这些已知构造变形岩相带的深部都有找矿潜力,其外围可能存在平行的、更大深度的构造变形岩相带。     

胶东焦家和三山岛巨型金矿床的发现及有关问题讨论

胶东焦家和三山岛地区过去认为是由若干个独立矿床组成的2个金矿田。近年来深部找矿揭示,以往确定的浅部金矿床,其主矿体在深部连为一体。本文通过对浅部和深部找矿成果的综合分析,提出焦家和三山岛是2个金资源储量分别达1200余吨和1000余吨的巨型金矿床,二者分别沿焦家和三山岛二条相邻断裂对应产出,主矿体在剖面上各形成浅部和深部二个缓倾斜的赋矿台阶。焦家巨型金矿床主要金矿体向南西倾伏,向南侧伏,呈左列式分布。三山岛巨型金矿床主要金矿体向北东倾伏,向北侧伏,呈右列式分布。结合区域地质资料认为,胶东伟德山型花岗岩的形成时代与焦家和三山岛巨型金矿床及邻区金矿床成矿年龄(110.6～123 Ma)相近,因此,早白垩世伟德山型花岗岩、崂山型花岗岩、脉岩和青山群火山岩属于成矿期地质体,大规模岩浆活动为金成矿提供了热动力条件和部分流体来源。分析指出,胶东型金矿床形成于伸展构造背景,具有独特的矿床特征和成矿机制,是不同于国际其他金矿的独特金矿类型;郯庐断裂深切地幔,可能诱发了成矿期岩浆和流体活动。     

胶东中生代盆地边缘区金矿成矿特征和找矿方向

胶东中生代盆地边缘区是近年来金矿勘查取得新突破的地区之一,已陆续探明了牟平金庄、宋家沟、乳山蓬家夼、西涝口、海阳郭城、平度大庄子、栖霞西林、笏山、福山杜家崖等中-大型金矿床.按照其产出特征,可分为蓬家夼式盆缘滑脱拆离带蚀变杂岩型金矿与宋家沟式盆内裂隙密集带蚀变砾岩型金矿二种类型.盆缘区金矿的同位素年龄为128.49~115 Ma,与胶东其它地区金矿年龄一致,成矿物质来源均具有壳、幔混合源特点.通过对该区成矿规律的研究分析,指出了5处重要成矿远景区,预示该区具有巨大的找矿潜力.     

加强深部找矿开辟胶东金矿第二找矿空间

胶东地区是我国最重要的金矿集中区,已查明金矿资源储量及黄金产量均占全国的近1／4,居全国之首,形成了闻名世界的胶东黄金基地。尤其是该地区焦家式金矿的发现和焦家式金矿找矿理论的形成,对我国主要金矿成矿区带的找矿起到了巨大的促进和推动作用。由于经济技术条件的限制,过去的金矿找矿主要在地表浅部,垂深500m以深的区域涉及很少。     

山东焦家金矿带深部找矿的重大突破及其意义

通过5年时间对山东焦家金矿带深部的地质找矿工作,发现了位于莱州寺庄矿区深部的特大型破碎带蚀变岩型金矿.该矿床与产于焦家断裂第一矿化富集带中的寺庄矿区浅部金矿床之间有100～250m垂深的无矿间隔,构成第二矿化富集带.认为胶西北地区3务主要金矿控矿断裂--三仓断裂、焦家断裂、招平断裂具有明显的相似性,形成上陡下缓的铲状断层,构成了沿玲珑花岗岩与早前寒武纪地质体边界分布的大型伸展构造带.建立了焦家式金矿新的成矿模式:在伸展构造主断面附近的岩石受到强烈的伸展剪切应力,产生倾向与伸展滑动方向一致的一系列伸展断层,构造岩为变形均匀的碎粒岩和糜棱岩,形成浸染状蚀变岩型矿石;主断面之下,由伸展引起的剪切应力,产生了具共轭剪节理性质的网状裂隙带,形成网脉状矿石;远离主断面,岩体上拱造成的引张作用产生近直立的裂隙带,形成脉状矿石.指出焦家金矿带深部成矿远景区在该断裂平面位置的西侧,而非其东侧的玲珑花岗岩分布区.     

小秦岭金矿区深部找矿研究——以陈耳金矿为例

根据小秦岭金矿区深部找矿的研究成果和陈耳金矿的勘探实践,初步分析研究认为,小秦岭金矿区是我国的又一个超大型矿集区,深部找矿条件优越、潜力巨大;在已知矿床的深部或已知矿床的外围,存在大面积的深部找矿有利地区;在深部找矿的有利部位,应该充分重视矿床主矿体的延伸、侧现、尖灭地段;石英脉型矿床(体)的深部有望寻找构造蚀变岩型矿床(体)。深部找矿的有效勘查方法应在重视地质综合研究、掌握成矿规律的基础上,运用地质、物探、化探等综合技术方法,利用地球化学轴向分带模式,预测矿体的深部富集地段,用坑内钻探工程进行验证。     

微细浸染型金矿成矿与找矿的几个问题

微细浸染型金矿赋矿岩石以钙质粉砂岩为主。许多矿区既有产于沉积岩中的浸染型矿化又有产于裂中的脉型矿化，按照岩浆热液成矿体系，在微细浸染型金矿产出地区要注意近岩浆源的斑岩型，夕卡岩型等金矿化。成矿深度可达2－4km，Au主要呈纳米级微细粒或单原子状态自由金（Au^0)，也有的呈晶格金或结构（Au^Ⅰ）存在于含As黄铁矿或毒砂中，但在一个沉积岩地区的金矿不一定全是浸染型金矿，金的粒度也可更大。深部岩浆，变质（含Au)流体在构造－岩浆活动中向上运移与不同岩性和（或）流体反应，在浅部有利构造部位沉淀成矿的成矿模式被越来越多的人接受，勘查工作要围绕以（高角度）断裂与深部连通的有利岩性寻找浸染型矿化，同时要十分注意脆性地层中直接受断裂控制的脉型金矿化。     

胶东型金矿床控矿构造及成矿模式

胶东型金矿床受断裂构造控制，断裂控矿规律一直是地质勘查和研究的重点问题。为深入研究断裂对金成矿的控制作用，本文基于大量矿床勘查和地质调查资料，通过对典型断裂剖面和断裂与矿体空间关系的构造解析，判断了成矿期断裂的性质和应力状态，讨论了断裂产状变化的控矿机理，提出了胶东型金矿新的构造成矿模式。将胶东主要控矿断裂分为Ⅰ级缓倾角断裂、Ⅱ级陡倾角断裂和Ⅲ级陡倾角张裂脉，三者分别控制了破碎带蚀变岩型、复合类型和石英脉型金矿床。金矿体主要赋存于断裂产状转折部位，蚀变岩型矿体赋存于断裂的倾角变缓部位，石英脉型矿体赋存于断裂倾角变陡部位。缓倾角断裂控制的矿体具有总体侧伏角小、富矿柱侧伏角大的“双向”侧伏特征。矿体产状与断裂产状的关系指示，三山岛、焦家和招平三条控矿断裂成矿期均属右行正滑或右行张扭性，金牛山断裂具有左行正滑特征。根据金矿体产状分析的胶西北金成矿小区区域构造应力场σ1为294°∠82°和269°∠78°，焦家断裂的σ1为300°∠67°、311°∠78°和321°∠81°，招平断裂北段σ1为130°∠65°和138°∠69°，反映了胶西北玲珑花岗岩体分布区域总体以垂向主压应力为主，其东、西两侧的边界断裂处的主压应力方位分别沿SE向和NW向指向岩体，成矿期断裂处于NW—SE向拉张状态。胶东东部邓格庄金矿田的σ1为287°∠0°，以水平主压应力为主。综合分析认为，产状变化的具张扭性质的断裂是金的有利赋矿构造，断裂的产状变化对金矿体具有明显的控制作用，断裂结构和流体性状的变化是金矿阶梯成矿的关键因素，断裂沿走向和倾向的产状转折联合控制了金矿体的侧伏。胶东地区早白垩世深部大量岩浆岩快速侵位，导致地壳强烈隆升产生伸展构造，来自不同深度和层次岩浆房及不同源区的岩浆梯次上侵，为深部含金流体活化、迁移提供了热动力条件和流动通道，含金流体到达地壳浅部在断裂产状变化的减压扩容空间卸载成矿。     

深部矿阶梯找矿方法：以胶东金矿集区深部找矿为例

【研究目的】胶东是中国率先开展深部找矿并取得重大突破的地区，阶梯找矿方法在深部勘查中发挥了重要作用，研究深部找矿方法，有利于推动为中国“攻深找盲”找矿战略实施。【研究方法】本文基于胶东深部金矿找矿工作，研究了深部金矿成矿模式，分析了可控源音频大地电磁测深（CSAMT）、频谱激电测量（SIP）、大地电磁测深（MT）和反射地震等方法在深部找矿中的作用和效果。【研究结果】深部矿体常赋存于控矿断裂沿倾向的倾角变缓段，构成阶梯成矿模式，这一模式是地质构造作用与成矿物理化学条件等多种因素耦合的结果。深部矿阶梯找矿方法的要点是：在地表通过高精度地球物理探测，查明控矿断裂的深部结构和倾角变化，根据阶梯成矿模式预测深部矿的位置、规模。【结论】阶梯成矿模式为深部找矿提供了核心技术前提和可以识别的探测目标，CSAMT、SIP、MT和反射地震等方法能够探测控矿断裂的深部特征，多种地球物理方法组合是阶梯找矿方法的有效技术手段。     

胶东金矿田的深部地球物理勘查模式初步研究

胶东金矿田深部"第二富集带"找矿潜力巨大,但预测难度也大,其中一个问题是深部勘查目标难以识别。作为复杂成矿过程的产物,按经济指标划分的金矿体和规模更大的构造蚀变带,可以整体上作为深部地球物理勘查的目标,扩大目标地质体的规模,从而提高物探方法的分辨率。基于矿床地质特征、岩（矿）石物性参数及含矿构造岩相带的空间形态特点,将胶东地区金矿床分为三类：一维角砾岩型、二维蚀变岩型、二维石英脉型。依托"中生代岩浆核杂岩隆起—拆离带"控矿构造模式,应用含矿构造岩相带和地球物理方法相结合的工作模式,在玲珑—焦家、大庄子、蓬家夼等矿田开展深部找矿预测,为物探方法有效识别深部矿化带提供理论和技术支持。     

广西贵港六梅金矿原生晕及深部找矿

六梅金矿床位于广西贵港市龙山矿田福六岭金矿区,属于卡林型金矿床,矿体呈脉状分布。对矿山已开采中段系统采样,进行原生晕研究。矿床元素的空间分布规律显示六梅金矿床中Au、As为正相关关系,含量等值线在空间上吻合性良好,As可作为Au找矿的主要指示元素。原生晕轴向垂直分带序列自上而下为:Cu-Zn-Pb-Hg-Mo-W-Au-As-Ag-Bi-Sb,为"反分带"序列,显示出该金矿床具有多期次多阶段叠加成矿成晕的特点。根据矿床原生晕地球化学特征预测深部矿化的存在。