山东胶东金矿地质报告_金矿地质勘查报告

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山东胶东金矿床地质报告

姓名：王丰良

金洲千岭公司

胶东金矿矿床地质报告

矿区自然简况

（—)矿区所处行政区划位置

胶东作为地理名词因在胶莱河以东得名。胶莱河源出于山东半岛西南部的胶州市的胶山，北流于渤海。胶东金矿分布区涵蓄了烟台市、威海市的全部及青岛市的北部地区，总面积26333km2（图1－1），约占全国总面积的0.27%。胶东金矿集中分布在胶北隆起区，面积约为16522 km2，仅占全国面积的0.17%，浓集了全国近四分之一的黄金储量。

（二）矿区交通简况

胶济铁路横贯山东省东西，兰烟铁路穿行于山东半岛中部。拥有港口 18家，年吞吐量20753万吨，通达140多个国家和地区。青岛市拥有港口4家，万吨以上泊位36个，年吞吐量14100万吨。青岛港拥有泊位54个，年吞吐量达到1.4亿吨，集装箱运量424万标箱，居国内港口第3位。烟台市拥有港口10家，万吨以上泊位34个，年吞吐量4827吨。烟台港拥有泊位37个，年吞吐量达到2564万吨，集装箱运量26.6万标箱。威海市拥有港口8家，图1-1胶东半岛地图 万吨以上泊位16个，年吞吐量1187吨。

该地区拥有民用机场 3个，国际机场2个，开通国内航空航线59条，国际航线13条。其中，青岛机场到韩国的航班每周68班，到日本38班。烟台机场到韩国的航班每周18班，到日本2班。

铁路建设，以大莱龙铁路为基础，建设烟台—龙口的铁路，形成环渤海铁路大通道，沟通半岛与陕西煤炭基地的联系。推进中韩铁路轮渡项目，形成韩国通向欧亚大陆的登陆节点。加快烟大铁路轮渡项目实施进度，形成东部沿海与东北三省乃至东北亚地区的便捷通道，连接胶济与新石两大铁路干线，沟通青岛、烟台两大港口与日照、陇海沿线的铁路联系。配合国家加快京沪高速铁路和胶济、新石铁路的电气化改造，改建桃威铁路，搞好鲁中、鲁南地区与半岛港口群的铁路衔接，增强港口的辐射带动功能。

公路建设，以提高路网技术等级和通达深度为重点，建设青岛—烟台、青岛—威海和环渤海高速公路，建设第二条济青高速公路。2004至2007年，三市共规划新建高速公路10条，投资345亿元，届时三市高速公路通车里程达到1584公里，青岛、烟台、威海三个中心城市间行车均在1.5小时以内。

机场建设，扩建青岛机场，完善配套烟台机场，增辟国际、国内航线，增强客货集疏功能。

港口建设，加快青岛前湾港建设，到 2005年，集装箱吞吐能力达到700万标箱以上，争取把青岛港建成我国北方国际航运中心。完善烟台港三期工程；突出抓好八角港的建设，启动20万吨级深水码头建设；建设龙口港5万吨级散粮泊位、20万吨级专用泊位。建设威海新港区液体化工码头。

（三）矿床地质研究史

胶东金矿开采历史悠久，据《招远县志》记载，唐朝该县即设有专司黄金开采管理的官吏，但缺少该区地质调查的系统史料。近代地质调查始于鸦片战争之后。1868年李希霍芬先后调查该区莱州、芝罘等地金矿；1887年布切在《山东东部矿产》中对该区金矿进行评述；英人侵占威海卫后，爱尔兰人邓汉姆、跃尔斯克尔考察了该区金矿；1930年日人矢部茂调查招远金矿，并著有《山东省招远县金矿调查报告》。

同一时期，国内地质工作者在胶东进行了大量的地质调查工作。1918～1930年，王臻善、马浚之、严坤元先后调查山东东部金矿。30年代之后，山东省建设厅在全省开展了包括金矿在内的矿产调查。1934年夏，常济安奉命调查了全省金矿；1936～1937年，刘国昌、冯景兰、王植先后调查了招远、栖霞等地金矿。

1949年以来，王宪之、严坤元、袁慧灼等调查了胶东金矿，并估算了三山岛金矿储量达10T左右。1949～1950年郭文魁、段承敬调查了招远玲珑金矿。

1957年国务院提出大力恢复和发展黄金生产以后，在全省开展了系统的金矿地质工作。1958年地矿部山东办事处组建了胶东第一地质队，在胶东地区进行了以金为主的找矿工作。1957～1965年的8年间，虽投入大量工作，但因地质找

矿只着眼于石英脉型，找矿领域狭窄，观念陈旧，地质找矿效果不好，查明金矿资源储量不足30T，平均每年仅3.5T。

1965年以后，山东省地矿局八O七队（第六地质队前身），在前人工作的基础上，冲破寻找石英脉金矿的束缚，不断探索，相继发现了三山岛、焦家等一系列破碎带蚀变岩型金矿床。新类型金矿的发现极大的拓宽了找矿领域，使山东省金矿资源储量大幅度增长，丰富了金矿成矿理论。1976～1977年，第六地质队在胶东金矿区域成矿条件研究的基础上，以焦家、新城等典型矿床成矿模式的研究成果编写了“山东焦家式破碎带蚀变岩型金矿地质特征”研究报告，初步建立起焦家式金矿的成矿模式，废止了以往所谓的“蚀变岩型”金矿的不确切命名。1977年第二届全国金矿会议上焦家式金矿作为我国的一种矿床类型被正式确立。

1975年以后，山东省金矿地质工作形势发生了变化。在胶东金矿集中区内，除省内地质、冶金、地方地质队伍外，尚有外省多个地勘部门、武警黄金部队等单位涌入胶东。截止90年底查明的金矿资源储量相当于1965年前查明资源储量的40倍。仅山东地矿局六队，1992年前，先后找到了大型、特大型及中小型金矿28处，提交了近600T的金矿资源储量；打破了“大断裂只导矿不成矿”的传统理论，除在胶东发现一大批金矿床外，也为推动我国金矿的发展做出了贡献。1985年，第六地质队有关人员完成的《焦家式新类型金矿的发现及其突出的找矿效果》荣获国家科技进步特等奖。1992年前，第六地质队还多次获地矿部一、二等找矿奖和科技成果奖。1992年10月国务院决定嘉奖第六地质队，并授予该队“功勋卓著无私奉献的英雄地质队”荣誉称号。

矿区地质概况

(—)地层

矿区位于沂沭断裂带东侧的胶东隆起上，并在该隆起的西部边缘地带，属半丘岭一冲洪积平原地貌类型。区内地层由老至新为古元古代荆山群和第四系。古元古代荆山群为一套中高级变质岩系，出露于矿区的东部及南部，岩性为中厚层状黑云变粒岩、斜长角闪岩、蛇纹石化大理岩、含石墨岩系夹长石石英岩、麻粒岩等，厚度大于700m。第四系主要由粘土类和砂类组成，一般厚28．00m。

本区主要为前震旦系地层，从老到新分布如下：

（1）太古－下元古界胶东群（Ar至Pt）：原岩为基性火山喷发和泥质沉经区域变质作用形成片岩、片麻岩、变粒岩、斜长角闪岩、大理岩及石英岩等。后期又经受混合岩化并伴随超基性岩和基性岩脉的贯入。

（2）古元古代荆山群（Pt1js）：岩层倾角一般在40～50。，走向N20—40“E，构造裂隙发育，岩体较破碎不甚完整，局部发育构造破碎带。黑云变粒岩、斜长角闪岩、蛇纹石化大理岩、含石墨岩系夹长石石英岩、麻粒岩等岩层，在矿区内横向、纵向上分布规律不明显。

（3）上元古界粉子山群（Pt3f）：原岩为泥质及碳酸盐建造，经区域变质作用形成浅变质岩系。积建造，（4）第四系（Q）：自上而下分为四层，与下伏地层不整合接触，依次为：(1)粉质粘土，灰色，厚3．50～9．20m，平均6．52m，软塑，具有缩径现象。

(2)中砂，棕色，厚2．30～5．50m，平均3．75m，主要矿物成分为长石、石英，结构松散，易坍塌。

(3)粘土，灰白色，厚2．40一7．00m，平均5．21m，软塑，质较纯，缩径现象明显。

(4)粗砾砂，棕红色，厚10．20～18．30m，平均13．21m，以长石、石英为主，松散稍密，易坍塌。

（二）构造

区内构造以断裂为主，按走向分为北东向、北北东向与近东西向三组。北东向断裂是在中生代近东西向挤压应力作用下形成的压扭性断裂，北北东向断裂是燕山晚期发育起来的压扭性断裂，二者属同一区、同一应力作用下形成的不同期次的产物。以上两组断裂是成矿前的构造，由于受印支期及燕山期大规模造山运动的影响，其得到继承性发展，岩浆活动加剧，内生成矿作用明显，矿体系充填断裂构造中或充填交代断裂破碎带而成，并且两组或多组不同方向断层交汇处，往往是矿体的富集处，所以成矿前的断裂构造对矿体的分布和形态起决定性的控制作用。矿区南部发育两条较大的东西向断裂，为成矿后的断裂构造，对矿体则起破坏作用，使矿体在该处位移、重复或消失，矿区南部发育两条较大的东西向断裂，矿体数量锐减，使该矿的产量受到影响，必须进行补充勘探。

区内中生代燕山期形成规模较大的区域性NNE向断裂带及其配套的次级断裂，这些断裂的长期多次活动提供了大规模流体循环的条件，不但为岩浆的上升侵入提供了通道，同时也为深层含矿热液的运移及成矿物质补充创造了条件。断裂沿走向、倾向呈舒缓波状。压、扭运动易形成引张空间，岩石破碎带为成矿流体中金的沉淀提供了重要空间。因此，矿体产出形态明显受断裂控制，呈平行脉、斜列式展布（图1-2）。

图1-2 胶东构造体系和区域构造变形岩相形式分布图

1白垩系、侏罗系;3粉子山群;5滦家河型中粗粒花岗岩;7玲珑型片麻状黑云母花岗岩;9东西向及北东东向压扭性断裂;11北北东向压扭性断裂;13卫星解译线性断裂构造;15Sr年龄及Sri值表明,胶东金矿主要成矿期为燕山晚期。

关于焦家金矿成矿时代,如表4所示,前人所测数据很多,但基本符合燕山期(110～125 Ma)成矿的共识。晚期矿化水白云母的铷锶年龄仅为88.1 ±0.1Ma,这说明焦家金矿可能有两个重要的矿化期。2.焦家金矿成矿物质来源

现代成矿理论中,关于焦家金矿成矿物质来源,分歧较大,前人总结了胶东玲珑-焦家式金矿矿源岩系(序)列主要地质演化过程,得出直接矿源岩系为交代重熔花岗岩,中间(衍生)矿源岩系为角闪岩相变质岩,初始矿源岩系为海底镁铁质火山沉积岩的结论。

根据笔者对铅同位素研究,铅同位素的φ值、μ值和Th /U等指标也比较稳定(均低于9.58)。据B.R.Doe的资料,认为具低μ值(低于9.58)的铅来自下部地壳或上地幔,这类矿床的形成一般与岩浆活动密切相关,从而证明焦家金矿成因与前寒武基底岩石断裂及重熔岩浆活动有关,而基底岩石具大量深源基性火山物质。据前人研究,胶东矿集区的形成为强烈壳-幔物质交换的结果。

结合区域构造背景,后碰撞造山作用形成的重熔型玲珑花岗岩中断裂带发育,在对流地幔导致基性岩浆底侵,混染围岩花岗岩,并且含金量高的基性花岗岩与先存的长英质发生交代,导致金在有利的构造部位富集成矿,而长英质物质在矿体外围富集,另有部分同源的基性岩浆形成脉岩。因此,成矿物质以幔源岩浆为主,但也有围岩花岗岩的贡献。3.焦家金矿成矿流体来源

为了确定成矿流体的性质及来源,许多研究者进行过氢氧等同位素分析,得出许多不同的结论。根据笔者对焦家金矿硫同位素地球化学的研究,金矿石具有高δ34 S值(高于斜长角闪岩和中生代花岗岩),推测前寒武系变质岩为成矿作出了贡献。根据本文收集的数据,作图(图1-8)显示,投影点大多在岩浆水和大气降水一侧,甚至少量变质水,并且成矿阶段晚期的投影点更接近雨水线。一些学者研究了典型金矿床后也强调了成矿流体混合来源,比如镁铁质岩浆去气和大气水等。因此,基性岩浆上涌带来的大量热量为岩浆水的产生提供了条件。

综上所述,焦家金矿床成矿流体早期以混合岩化-重熔岩浆水为主,晚期逐渐以大气降水为主,成矿过程中有变质水的加入。焦家金矿矿床成因模式根据前面的研究,综合区域构造背景、成矿物质以及成矿流体等的研究成果,结合胶东金矿相邻区域成矿模式,建立典型金矿———“焦家式”金矿的造山型成矿模式。

3.1 三叠纪末期(～200Ma)华南板块向华北板块俯冲而碰撞造山 ,形成了大别-苏鲁碰撞造山带、高压-超高压变质带。郯庐断裂由转换断层转化为平移断层。同时碰撞造成了岩石圈开始减薄,壳幔相互作用,由此导致了此后多期大规模的岩浆活动。3.2 三叠纪末期—侏罗纪早期(200～160Ma)华南板块向华北板块的后碰撞挤压作用引起华北克拉通南缘地壳增厚,而此前形成的高压或超高压变质带被挤到深部与地壳结晶基底发生重熔,最后形成玲珑花岗岩。

3.3 侏罗纪晚期—早白垩纪早期(160～135Ma)华南板块向华北板块的后碰撞挤压作用的持续,以及库拉-太平洋板块开始向古中国大陆斜向俯冲,导致了郯庐断裂大弧度的左旋。地幔对流与岩石圈平衡遭到破坏,富集岩石圈地幔楔部分熔融形成的岩浆混合先前的重熔的花岗岩,为后来郭家岭花岗闪长岩的形成准备了物源条件。3.4 早白垩纪早期(135～125Ma)郯庐断裂由挤压转变为右旋拉伸,导致上地幔物质上涌,在郯庐断裂中部出现地幔物质上涌而成的上隆。岩石圈快速减薄,深部下地壳重熔岩浆与幔源岩浆混合。郯庐断裂又一次左旋剪切,使先前壳幔混合源的岩浆上涌形成了郭家岭花岗岩,并且郭家岭与胶东群接触带发生韧性剪切,形成了包括焦家断裂带在内的三条走向NNE的近平行的断裂带,为成矿流涕运移和沉淀提供条件。3.5 早白垩纪中晚期(125～80Ma)郯庐断裂全面右旋拉伸,地幔持续上隆,出现胶莱盆地等断陷盆地,为含矿热液运移和沉淀提供通道和场所。幔隆上升作用导致地壳拉张,并且使深部物质上涌,产生去K、Si和挥发份等。脱气后的岩浆上升过程分离结晶为脉岩;脱气形成的岩浆流体与大气降水混合,发生交换反应,在断裂等有利的部位大规模成矿。

图1-8 焦家式金矿床氢氧同位素δD-δ18O关系图

(据庞绪成, 2005)