胶东焦家金矿田地质特征、成矿规律与深部预测

胶东是发育在太古-元古绿岩中但是产在中生代花岗岩的大型金矿床,玲珑-焦家式金矿在世界范围内有重要的影响。焦家金矿田成矿模式、控矿规律研究成果,对胶东地质矿产的发展具有重要的影响。1地质特征胶东金矿成矿过程与岩浆期后巨大规模和深度的热液交代蚀变作用直接相关,笔者认为,该区的金矿矿床应该称之为中生代重熔花岗岩     

焦家金矿床深部矿体地质特征及深部成矿预测

焦家金矿床位于焦家断裂带中段,属典型的＂焦家式＂金矿,截至2008年底焦家金矿床累计探获资源储量234 564 kg。该文通过对深部矿体地质特征论述,并与中浅部矿体进行对比,总结深部成矿规律,利用焦家断裂控制的矿体具有等距斜列、尖灭再现规律,对深部矿体进行了预测。     

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。     

焦家构造带控矿作用探讨——以莱州新城金矿床为例

概略陈述了新城金矿床及焦家构造带的基本地质特征，对焦家构造带成矿前后的构造应力场，矿体侧伏规律，NWW向矿化带的形成及成矿时代等问题进行了探索性讨论。     

胶西北焦家断裂带成矿后断裂活动对焦家式金矿破坏作用及找矿方向探讨

本文以焦家断裂带深部上盘发现金矿体的地质事实为依据,将焦家断裂在成矿后对矿体的破坏作用作为讨论重点,根据现今焦家断裂上、下盘金矿体以断层泥为界,有被错断的明显特征,指出发育在焦家断裂主断裂面中的断层泥为成矿后断裂活动的产物.依据上、下盘金矿在矿石类型、围岩蚀变、矿石矿物、成矿阶段等方面具有极为相似一致特征,提出在117...     

胶西北焦家断裂带成矿后断裂活动对焦家式金矿破坏作用及找矿方向探讨

本文以焦家断裂带深部上盘发现金矿体的地质事实为依据，将焦家断裂在成矿后对矿体的破坏作用作为讨论重点，根据现今焦家断裂上、下盘金矿体以断层泥为界，有被错断的明显特征，指出发育在焦家断裂主断裂面中的断层泥为成矿后断裂活动的产物。依据上、下盘金矿在矿石类型、围岩蚀变、矿石矿物、成矿阶段等方面具有极为相似一致特征，提出在117.69~121 Ma成矿期，焦家断裂带中的上、下盘蚀变岩型金矿统一形成于深度3~9 km之间成矿期的焦家断裂带中，二者在成矿时具有时、空上的完全统一性。受焦家断裂总体正断层效应影响，现今焦家断裂深部新发现的上盘金矿（化）体应为下盘金矿（化）体被错断的部分。     

电阻率测深法寻找焦家式金矿深部构造蚀变带的应用研究

焦家式破碎带蚀变岩型金矿床上的电阻率测深资料经二阶差分法处理后，可以明显识别深部断裂构造蚀变矿化带的顶界面，并可利用ρα^m断面图的0^-线特征求取其顶界面埋深。电阻率测深资料经变换为轴向测深曲线后，可明显识别深部断裂构造矿化蚀变带，提高了深部垂向分辨能力，突出了深部找矿的地质效果。     

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.     

胶西北地区“焦家式”典型金矿床深部与浅部矿体特征对比研究

以近几年来胶西北地区几个大型以上规模“焦家式”典型金矿床的深部勘查资料为基础,从矿体形态、规模及产状变化、蚀变及矿化,主要有益组分金、银含量及变化、金矿物特征等方面对矿床深部和浅部矿体特征进行了综合分析对比研究。研究结果显示,矿床深部矿体规模变大,产状变缓,大部分矿体无明显的侧伏,矿体形态由复杂到简单;矿体主要有益组分金、银含量在矿体浅部的中上部相对较高,向下逐渐变贫;深部矿体总体品位较浅部低,较均匀,变化较小;在主矿体之下远离主裂面分布在黄铁绢英岩化花岗岩带内的矿体,金品位明显高于主矿体,品位变化较大;由浅而深金银品位比值有逐渐增大趋势。     

焦家断裂渗透性结构与金矿床群聚机理:构造应力转移模拟

焦家金矿带是焦家式金矿的命名地,也是我国第一个千吨级金矿田的发现地。其内构造破碎带蚀变岩型金矿床(体)受NE-NEE向焦家断裂及其下盘近平行的次级断裂控制,具有明显的空间群聚分布特征。然而,由于对这些金矿床成因机理的认识存在分歧,对其空间群聚分布的形成机制也有多种解释,对断裂带覆盖区及其深部成矿潜力更是缺乏科学评价。为此,针对这些难题,论文在详细控矿构造解析的基础上,通过建立焦家金矿带三维有限元模型,运用应力转移模拟计算成矿期的库仑破裂应力变化值(△CFS),标定了成矿期断层活动导致的应力转移情况及其形成的高渗透率区域,探讨它们对矿床空间分布的可能控制作用和金矿床群聚分布的形成机理及焦家式金矿的成因机理,并据此圈定了成矿远景区,估算了其深部资源潜力。应力转移模拟结果显示△CFS以焦家断裂为中心呈现玫瑰弧瓣图像分布,其中,应力减小(负值)区(-195bar≤△CFS≤-3bar)以新城-高家庄子为中心呈"十"字形分布(东西宽8km、南北长12km),为低渗透率区域,其内尚未发现金矿床产出;而应力增大(正值)区(3bar≤△CFS≤84bar)呈28个大小不等的弧瓣分布在断层走向转弯处或断层交汇处,为高渗透区域,已发现的金矿床均位于其中,且已探明的金金属量与其所处区域△CFS极值正相关(金金属量Q=4.526×△CFS-83.27)。这种金矿床与断层活动导致的△CFS在空间分布上的一致性,表明焦家式金矿床的形成和产出严格受焦家断裂及其次级断裂控制,区别于典型的"与侵入体有关的金矿"和"岩浆热液矿床",而与造山型金矿床类似。然而其独特的构造背景与成矿环境及蚀变-矿化组合,表明该类型金矿床不能被现有成矿模式所涵盖,而可能属于独特的"胶东型"金成矿系统。焦家金矿带上控矿断裂的形成受同震应力转移的制约,断裂带脆性变形过程中,地震破裂沿断层传播,在断层产状变化或多组断层交汇处,△CFS增大,造成反复余震活动破坏岩石,形成局部高渗透率结构,为金的沉淀提供有利场所,产生了金矿床的群聚现象。据此,圈定朱宋、徐家疃、西良、马埠庄子四个成矿远景区,预测金资源量分别为79t、66t、43t和16t;而寺庄、望儿山、河西、河东等金矿床深部仍有巨大找矿潜力。     

The Kiloton Class Jiaojia Gold Deposit in Eastern Shandong Province and Its Genesis

The recent deep prospecting results in the Jiaojia area of Eastern Shandong Province indicate that the Jiaojia ore field composed of several individual gold deposits as previously suggested is actually an ultra-large gold deposit. This deposit covers an area of ~40 km2, and shows a structural control by the Jiaojia fault and its secondary faults. Gold orebodies generally occur along the same mineralization-alteration belt, and the main orebodies intersect with each other or exhibit a parallel or overlapping distribution. This deposit's reserves are estimated to be 1, 200t of gold, being the first gold deposit of more than 1000t gold reserves in China. The No. I-1 orebody in the Shaling-deep Sizhuang ore blocks holds gold reserves greater than 350 t, or 29 percent of the total reserves, followed by the No. I orebody in Matang-Jiaojia ore blocks with exceeding 150t gold reserves. This deposit mainly occurs in the footwall of the Jiaojia fault, and presents zoned patterns in mineralization, alteration and structures. The strongly mineralized zones agree with strongly altered and tectonically fractured zones. These orebodies display strataform-like, veinlike or lenticular shapes, and generally show characteristics of pinching out and reappearing, branching and converging, expanding and shrinking. The orebodies commonly occur along positions where the fault strike changes and in gentle locations with dips changing from steep to gentle. The main orebodies are parallel to the main plane of the orecontrolling fault, and tend to be gentle from the surface to the deep. The orebodies mainly plunge to the southwest, with plunge angle of 45°–60°. Orebodies near the main plane of the ore-controlling fault have more gold resource than those away from main fault zone. The slant depth of orebodies is generally larger than the length along its strike direction; orebodies become thick and gold grades become low from the shallow area to the deep area. Ore-forming fluids are H2O-CO2-NaCl±CH4 type with medium-temperature and moderate to low salinity. Sulfur isotopic values(δ34SCDT) for gold ores range between 11.08‰ and 12.58‰, indicating mixed sulfur sources; hydrogen isotopic values(δDVSMOW) range from-83.68‰ to-116.95‰ and oxygen isotopic values(δ18OV-SMOW) range between 12.04‰ and 16.28‰. The hydrogen and oxygen isotopes suggest that ore-forming fluids originated from primary magma, and mixing with a large amount of atmospheric water during the late stage. The Eastern Shandong Province gold deposits are associated with magmatic activities which have mantlecrust-mixed source, and also share some similarities with orgenic and epithermal hydrothermal gold deposits. Because Eastern Shandong Province gold deposits with unique metallogenic features and formation setting which are different from other gold deposit types in the world, we call it the Jiaojiatype gold deposits. The kiloton class Jiaojia gold deposit is related to fluid activities, extension and detachment resulted from thermal upwelling of magmas. The strong magmatic activities in the middle to late stage of early Cretaceous in Eastern Shandong Province lead to active fluids, and provided abundant ore-forming materials for gold depsoits. Moreover, many extensional structures resulting from crustal extension provided favourable space for orebody positioning.     

山东胶西北矿集区和焦家金矿田成矿构造系统

胶西北矿集区金矿床主要受三山岛断裂、龙莱断裂和招平断裂3条主干断裂及其次级断裂控制,构成胶西北3条金矿带和一系列金矿田。断裂总体呈NNE走向,平面形态呈S形,多期活动特征明显,自主裂面向外依次出现黄铁绢英岩质碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗岩等矿化蚀变带。焦家金矿田受焦家断裂的控制,金矿床在平面上主要产于焦家断裂分枝复合、膨胀转折的部位;焦家断裂在剖面上呈上陡下缓的铲式特征,金矿床主要产于断裂倾角由陡变缓的转折点下部,主要矿体沿焦家断裂下盘分布,赋存于主裂面和与主裂面平行的一组缓倾斜裂隙中,远离主裂面逐渐出现一组陡倾的控矿裂隙。胶西北3条主要金矿控矿断裂构成了一条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。     

山东胶西北矿集区和焦家金矿田成矿构造系统

胶西北矿集区金矿床主要受三山岛断裂、龙莱断裂和招平断裂3条主干断裂及其次级断裂控制,构成胶西北3条金矿带和一系列金矿田。断裂总体呈NNE走向,平面形态呈S形,多期活动特征明显,自主裂面向外依次出现黄铁绢英岩质碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗岩等矿化蚀变带。焦家金矿田受焦家断裂的控制,金矿床在平面上主要产于焦家断裂分枝复合、膨胀转折的部位;焦家断裂在剖面上呈上陡下缓的铲式特征,金矿床主要产于断裂倾角由陡变缓的转折点下部,主要矿体沿焦家断裂下盘分布,赋存于主裂面和与主裂面平行的一组缓倾斜裂隙中,远离主裂面逐渐出现一组陡倾的控矿裂隙。胶西北3条主要金矿控矿断裂构成了一条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。     

分形理论在焦家金矿床深部预测中的应用

焦家金矿床位于胶东西北部的招掖成矿带内,西临著名的郯庐大断裂。矿体赋存于NNE-NE向延伸的断裂破碎蚀变带中,受控于断裂构造,围岩蚀变以钾长石化（红化）、黄铁绢英岩化、硅化、碳酸盐化为特征。本文运用分形理论研究了I、Ⅱ、Ⅲ号主矿体的品位、厚度、品位厚度乘积的分维值在垂向上的变化特征,根据分维值D的规律性变化,提出该矿床深部三个主要矿体仍有较大延伸。     

山东省莱州曲家金矿区原生晕立体地球化学模型及对元素迁移和深部找矿的启示

与热液活动有关的矿床多数伴有原生晕的形成,其本质是元素的迁移和扩散,原生晕成分分带和浓度分带特征的研究对于找矿有重要意义,而立体地球化学建模是近年来兴起的新的原生晕研究方法.曲家金矿和招贤勘查区北部位于胶东焦家金矿带中段,为新城金矿和马塘金矿向深部的延伸.曲家金矿矿体赋存标高–607~ –1466 m,最大勘查深度1600 m,招贤勘查区矿体赋存标高–1330~–2170 m,最大勘查深度2268 m,在这一地区开展原生晕立体地球化学建模研究具有得天独厚的条件.为此采集了曲家金矿南部腾家矿段的33个钻孔和西侧相邻的招贤勘查区的6个钻孔的1130件岩心样品,分析测试了34个元素,用Micromine软件建立了原生晕立体地球化学模型,建模标高0~–1810 m.模型显示Au、Ag、Cu、Pb、As、Sb、Bi、Hg、Mo、W、S、Co、Ni、V、Cr、Ba、Sr、Cl、F、Se、Fe2O3、K2O、CaO、MgO等元素高值区域主要沿焦家断裂带分布,表明这些元素的迁移富集由成矿热液沿断裂破碎带活动引起,其中Ni、Co、Sb、Ba、F等元素趋向在断裂带较深部位富集,而K2O则趋向在较浅部位富集.Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、Hg、Cd、Se、Mo、W、S、F等元素在垂向上也有较明显的迁移和成晕现象.同时发现原生晕在空间分布上具有复杂性,研究认为成矿元素在成矿带轴向和垂向上的迁移扩散受多种因素影响,包括成矿部位、成矿热液中元素浓度、热液的温度压力、围岩化学活性和可渗透性等.元素的扩散及原生晕的形成除与热液对围岩的蚀变作用、金属纳米粒子被地气携带上升有关外,可能还与成矿作用过程中形成的金属气态络合物、气态水合粒子的迁移有关.元素垂向扩散形成的原生晕能够达到近地表部位,这对于穿透性地球化学和原生晕找矿机理研究有重要意义.利用模型确定了新的深部找矿靶区和找矿方向.     

山东三山岛金矿床流体包裹体特征及其地质意义

三山岛金矿床位于莱州市三山岛—仓上断裂带内,矿石主要为蚀变岩和含金石英脉2种类型。随着胶东金矿床研究的深入和三山岛金矿资源的不断减少,对三山岛金矿床的成矿作用及深部开发前景问题研究具有更重要的意义。针对上述问题,对三山岛金矿床2种类型矿石的成矿流体特征进行对比研究,认为代表成矿早—中期的蚀变岩型矿石形成于中温(均一温度为325～240℃)、低盐度(2.07%～6.88%)、低密度(0.720～0.868g/cm3)、酸碱性不均匀(pH=3.27～10.43)、以氟化物和氯化物为成矿物质载体的还原性流体;代表成矿中—晚期的含金石英脉型矿石形成于中—低温(均一温度为306～160℃)、低盐度(1.05%～9.73%)、低密度(0.739～0.962g/cm3)、碱性(pH=9.25～9.85)、以氯化物和硫化物为成矿物质载体的还原性流体。成矿流体性质的转变反映了成矿流体处于由比较封闭到比较开放的构造环境的转变期,且成矿流体早期以原生岩浆水为主,后期有变质水、大气降水以及海水的参与作用。三山岛金矿成矿深度为2.5～5km,根据目前的开采深度推算其深部还有一定的资源量可供开发。     

胶西北上庄金矿断裂—岩体控矿规律

采用GeoMine3D软件对胶西北上庄金矿进行了三维地质建模。三维地质模型全面展现了矿体、望儿山断裂带及下伏郭家岭岩体的空间关系:金矿体受望儿山断裂带控制,在断裂带中具有丛聚性、似等距性、侧伏性的分布特征,其主要赋存在断裂带产状变化大的位置;郭家岭岩体与金矿的成岩成矿关系密切,岩体顶界面控制主要矿体的产出,其转折端或岩突处为金矿富集的有利位置。研究结果显示:上庄金矿深部仍具有较大的找矿潜力。