成矿系列的划分

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成矿系列划分~

镁质碳酸盐岩建造在整个演化过程中的沉积、变质改造和后生改造作用的各个阶段,可形成上述多种镁质非金属矿床。各类非金属矿床之间有着成生联系和密切的时、空关系,构成了这一特定的矿床成矿系列。按照矿床成矿系列分类原则,镁质碳酸盐岩建造镁质非金属矿床成矿系列应划归于沉积-变质成矿系列组合(程裕淇等,1979,1983;陈毓川等,1994;翟裕生等,1980,1987,1992,1994,1996;陶维屏等,1989,1994,1996a,1996b)。现将这一成矿系列的成矿母岩、成矿区域地质背景、岩石组合、演化特征及其伴生的成矿作用和矿床组合特征列于表3-20。

表3-20 镁质碳酸盐岩建造镁质非金属矿床成矿系列简表

(一)大石桥组镁质非金属矿床成矿亚系列
1.菱镁矿-滑石矿床组合
这是辽东常见的矿床组合类型。其特征是滑石与菱镁矿矿床的紧密伴生,该类矿床组合主要产于大石桥组三段。如海城范家堡子、海城水泉、营口大岭、海城麻尔峪、刘家坟等矿床。其中,滑石矿体多呈似层状、扁豆状、透镜状或豆荚状夹于白色厚层菱镁岩之间,滑石矿体与菱镁矿矿体交替出现,两者之间呈渐变或突变两种接触关系。成矿特征是菱镁矿以及顶、底板白云岩等作为滑石的成矿原岩。在滑石形成的地段,菱镁矿质量欠佳,矿层变薄,或转为围岩或矿体夹层;反之,形成大量菱镁矿地段则滑石矿化较差,甚至无矿体。反映了滑石矿床与菱镁矿矿床的过渡和互补关系(图3-23)(张秋生等,1988)。

图3-23 海城—大石桥滑石-菱镁矿矿带区域地质图

(据张秋生等,1988,修改)
1—第四系;2—盖县组云母片岩、千枚岩;3—大石桥组三段白云质大理岩;4—大石桥组二段石榴子石、矽线石云母片岩夹条带状白云石大理岩;5—大石桥组一段千枚岩条带状大理岩夹凝灰岩;6—浪子山组变粒岩、白云二长片麻岩,石英二长片岩;7—菱镁矿(部分为菱镁岩);8—滑石矿带;9—燕山期花岗岩;10—早元古代花岗岩;11—中、基性脉岩;12—侵入地质界线
在矿石组构上,具有菱镁矿的滑石化特点,滑石矿的富矿石在结构上呈显微鳞片变晶结构。贫矿石交代结构明显,贫矿呈交代残余粒状变晶结构、粒状变晶结构等,灰白色滑石沿菱镁矿裂隙或菱镁矿粒间交代,使菱镁矿形成港湾状、波曲状或孤岛状。在矿石构造上,富矿石多为块状、片状或条带状构造;贫矿石当滑石沿菱镁矿粒间呈星散状交代时呈浸染状构造,当交代作用进一步增强时,便形成斑杂状,残留部分形成花斑状构造。
2.菱镁矿-滑石-蛇纹石-水镁石矿床组合
水镁石矿床发育在辽东凤城上长阴子、刘家河(徐家台)、太阳沟、岫岩县朝阳一带大石桥组上段镁质大理岩中。矿床组合是在菱镁矿矿化基础上又叠加蛇纹石和水镁石成矿作用。其空间特征是菱镁矿矿体呈层状、厚层状分布于大石桥组上段菱镁矿大理岩、白云石大理岩和蛇纹岩化白云石大理岩中(图3-24)。
菱镁矿矿石呈白色,糖粒状结构,锤击呈松散状,块状构造。矿物以菱镁矿为主,其含量一般大于90%,其次为少量白云石、蛇纹石、水镁石和石英等。在断裂构造发育和周围有印支期或燕山期岩浆岩体分布区,蛇纹石(或蛇纹石化大理岩)和水镁石矿体受断裂构造控制,蛇纹石化大理岩或蛇纹岩呈不规则团块状分布。其中,蛇纹石沿构造裂隙和层间裂隙交代白云石大理岩和菱镁矿大理岩产出,显然,蛇纹石也是后期热液的产物。

图3-24 凤城县刘家河乡徐家台水镁石矿床第3 勘探线地质剖面图

(据建材地质辽宁总队,1997)
块状水镁石矿呈球状、结核状沿层产出。在横向上,围岩与矿体变化关系是:白云石大理岩(菱镁矿大理岩)-蛇纹石化大理岩-水镁石-蛇纹石化大理岩(蛇纹石化含菱镁矿大理岩)。从热液交代关系、矿物组合上,可以明显地辨识出3个成矿期。在靠近燕山期中酸性侵入岩体附近,少量的接触变质和矽卡岩化形成蛇纹石、金云母、透辉石、透闪石,但大量的蛇纹石、水镁石成矿是远离岩体形成的。成矿方式以热液交代为主,成矿早期是蛇纹石-水镁石矿物组合,中期是水镁石-蛇纹石-方解石-石英矿物组合,晚期是水镁石-文石-水菱镁矿矿物组合,可见到水镁石交代白云石、菱镁矿、蛇纹石现象。
3.菱镁矿-滑石-蛇纹石(岫岩玉)-透闪石(透辉石)矿床组合
辽东著名的岫岩玉见于岫岩县北瓦沟-王家堡子-周家堡子复式向斜褶曲大石桥组二、三段之中,与菱镁矿、滑石紧密共生。向东延至凤城地区北部的蔡家堡子。在其南部东沟县合隆—长安一带的另一隆起构造中也有同类矿化,其蛇纹石称为“丹东绿”。
区内所产玉石矿,无一例外地都产在大石桥组二、三段,并且主要产于三段中-上部镁质大理岩中,与菱镁矿、滑石紧密共生。从北瓦沟玉石矿地质剖面(图3-25)可以看出,具有工业价值的玉石矿均产于白云石大理岩层中的菱镁矿(岩)之中,表明了两者密切的共生关系。菱镁岩是成矿原岩,蛇纹石是后生矿物。因此,两者是交代和转化共生关系。

图3-25 辽东岫岩县北瓦沟玉石矿区地质剖面图

(据辽宁省地矿局第七地质大队,1983)
按照矿物共生关系,可划分为三个岩矿组合:①白云石大理岩-菱镁矿;②蛇纹石大理岩-蛇纹岩-蛇纹石软玉;③透闪石大理岩-透闪透辉岩-滑石岩。这种矿床组合在北瓦沟地区稳定,在矿床上以蛇纹石软玉为主,向东过渡为以透闪岩-滑石矿床为主,如大房身滑石矿。透闪石大理岩-透闪透辉岩-滑石岩产于玉石矿层之下,有的透闪岩与玉石矿同层共生或逐渐过渡。透闪石软玉(又称老玉)是两者过渡的产物。透闪岩、透辉岩包括其过渡类型,是新型的工业矿物。透闪岩中透闪石含量可达90%以上,透辉岩中透辉石也在80%以上,最高可达98%。此类岩石中常共生有水镁石和滑石,形成小规模水镁石矿体(或水镁石透闪岩)和滑石透闪岩,质量较好的滑石岩即是滑石矿,如老爷庙滑石矿。
4.菱镁矿-滑石-斜绿泥石矿床组合
绿泥石矿体产于菱镁岩和白云石大理岩层间构造带和断裂破碎带中,如本溪连山关、大安口等滑石矿区。菱镁矿呈层状—巨厚层状产于白云石大理岩-菱镁岩中。淡斜绿泥石矿带与围岩接触处普遍受到交代作用,主要为绿泥石化,其次为滑石化。绿泥石与滑石伴生,矿石类型从滑石过渡为滑石-绿泥石型。绿泥石含量多时,使滑石品级降低,滑石矿多为II,III级品,有时绿泥石含量为主而形成绿泥石矿体。
连山关淡斜绿泥石矿体产于辽河群高家峪组、大石桥组菱镁矿大理岩和白云大理岩中。受区域构造线控制,地层倒转成单斜,局部呈小背斜及小向斜。矿区可分为三道河、小榆树沟两部分。全长2000 m,宽1000 m,由五个矿带组成,其中I,V号规模大,质量稳定。在斜绿泥石岩主矿体边部,常伴有滑石矿体,一般厚约几十厘米到2 m,最厚处在小榆树沟西,达5~6 m(吴文炳,1983)。
淡斜绿泥石矿带与围岩接触处普遍受到交代作用,主要为绿泥石化,次为滑石化。交代方式以周边交代为主,其次为裂隙式交代。此外,还有透闪石化和硅化。透闪石化主要发育在小榆树沟区,以白云石菱面体的假象嵌布在白云石大理岩中,形成透闪石白云石大理岩。尔后,又经水化被滑石所替代,透闪石很少保留下来。硅化在三道河V号矿带中比较发育,常形成硅化镁质大理岩和石英绿泥石岩。矿石呈各种色调的浅绿-浅灰-黄褐及其相间的杂色,条纹状为主,条带状、块状次之,质地致密、细腻、有滑感,硬度近于滑石,条痕白色,粉碎后滑感及白度增加。
5.白云石-海泡石矿床组合
在辽东也发现纤维状海泡石矿床赋存于镁质大理岩层中,且见有燕山期酸性侵入岩发育地段。矿体一般呈复脉型细脉带发育,单脉厚0.3~10 cm,脉带宽度2 m左右。纤维状海泡石矿脉分布于白云质大理岩组成的围岩破碎带或节理裂隙中,可观察到纵、横、斜纤维海泡石,说明含矿裂隙的多次脉动。
海泡石矿多为白色、灰白色纤维状集合体,其纤维长度1~2 cm,具绢丝光泽,质纯,吸水性强。矿石呈致密块状,海泡石含量70%~86%,质量远较沉积型海泡石矿为好。化学成分主要为 SiO253.74%,MgO 25.79%,次为 H2O+12.44,H2O-8.84%,Al2O32.97%,FeO 0.29%,CaO 0.28%,Fe2O30.24%等(章少华等,1996)。
(二)里尔峪组含硼镁质非金属矿床成矿亚系列
该成矿亚系列分布于辽东裂谷中央凹陷带里尔峪组含硼镁质碳酸盐岩亚建造中。含矿层的顶底板均为厚度巨大的浅粒岩、变粒岩和斜长角闪岩。含矿层中富镁碳酸盐岩经常与富镁硅酸盐岩交替出现。富镁碳酸盐岩化学成分相当于白云岩、菱镁矿白云岩及白云质菱镁岩,以富镁为特征,MgO含量为25%~36%,CaO/MgO一般小于1.0。富镁硅酸盐岩如蛇纹岩、金云母岩、透闪透辉岩等其岩石化学成分相似,以富镁、硅,贫铝,含钙为特征。组成含矿建造的有关岩石类型,在空间上呈有规律的分布,在水平方向上总的演化趋势为透闪石岩—金云母岩—透辉石岩—蛇纹石岩—菱镁矿大理岩—白云石大理岩;在垂直方向上,表现为两种类型:①角闪岩—透闪透辉岩—透闪石岩—金云母岩—蛇纹岩—金云母岩—透闪石岩—透闪透辉岩—角闪岩;②白云石大理岩—蛇纹岩—白云石大理岩。这两种类型均具有以蛇纹岩为中心,上下对称的特点。此外,各岩石类型还有反复交替出现,形成“韵律构造”的特点。不同的岩石类型形成不同的矿种,从而构成了成矿系列。
该类矿床组合以产出大、中型硼矿床为特征,区别于大石桥组成矿亚系列。常见的矿床组合有以下两种形式:
1.硼镁石-菱镁矿-滑石-蛇纹石-水镁石矿床组合
矿床组合主要分布于营口、凤城、宽甸等地。硼矿和菱镁矿、白云岩原岩具热水沉积和蒸发相沉积特点。硼镁石矿体和岩层产状基本一致,一般呈似层状、透镜状产出在蛇纹石化大理岩中,典型矿床如后仙峪矿床(图3-26)(姜春潮等,1987;张景山,1994;刘敬党等,1995,1996;Jiang C.C.,1996)。

图3-26 辽东营口后仙峪硼矿床XXII+200 勘探线地质剖面图

(据Jiang C.C.et al.,1996)
1—角闪质条纹状混合岩;2—电气黑云变粒岩;3—黑云变粒岩;4—电气石岩;5—蛇纹石化大理岩;6—蛇纹岩;7—滑石-电气石浅粒岩;8—电气石浅粒岩;9—硼矿体;10—电气石长英麻粒岩;11—伟晶岩
矿石主要组成矿物有板状硼镁石、遂安石和纤维状硼镁石及少量的硼镁铁矿和柱状硼镁石。矿石一般具变质、变形、交代成因的组构,而变余的喷气-沉积组构普遍存在,如变余层状、角砾状、结核状、条带状等构造。矿石中常见两个重要的共生矿物组合:①遂安石-板状硼镁石-镁橄榄石-菱镁矿±硼镁铁矿;②遂安石-镁橄榄石-菱铁矿-硬石膏。
与硼镁石矿体共生的菱镁矿则质量差,含量低,可供综合利用。后期热液作用产生强烈的蛇纹石化,硼酸盐矿物发生纤维硼镁石化。蛇纹石是常见的后生矿物,结晶细腻的蛇纹石可作玉石(岫岩玉)使用。滑石矿床规模较小,是菱镁矿、蛇纹石蚀变的产物。水镁石矿体常作为硼镁石矿体的底板或共生矿物出现,也可单独形成工业矿体。
在宽甸县毛甸子乡滑石岭水镁石矿区,也见到硼镁石矿与水镁石、蛇纹石的伴生(图3-27)。
2.硼镁铁矿-遂安石-菱镁矿-蛇纹石-金云母-透辉石(透闪石)矿床组合
矿床组合赋存于翁泉沟含硼岩系中,以硼镁铁矿为主,并伴生有稀土、磷、铀等多种元素,其中,硼的矿化达到超大型矿床的规模(图3-22)。
硼镁铁矿矿体呈层状、似层状及透镜状,沿一定层位可断续出现多个,并均产于富铁的蛇纹岩中,矿体与围岩呈整合接触,并与围岩同步褶皱。矿体在区内向斜构造中保持较好。矿石中变质、变形组构,如层状、条带-条纹状组构广泛发育,并有后期热液交代叠加影响。矿石典型的共生矿物组合为:磁铁矿-硼镁铁矿-遂安石-镁橄榄石-菱镁矿。

图3-27 宽甸县毛甸子乡滑石岭水镁石矿区地质剖面图

在矿体中存在不同岩性的夹层,如各种变粒岩、蛇纹岩、菱镁矿、金云透闪岩、电气透闪岩等,分别构成蛇纹石矿体、金云母矿体、菱镁矿矿体和透闪石矿体。金云母矿体的规模很小,厚度1~2m。在吉林集安地区同层位的新开河组久财源段中还有具工业意义的透辉石矿床(刘劲鸿,1985;李世鹤,1994;吕宗凯1985b)。
此外,翁泉沟硼矿床中还伴生有磷灰石矿体,还有磁铁矿、放射性元素(铀)和稀土矿化,是一个金属、非金属复合矿床。

矿床成矿系列是指在一定地质单元中和在一定地质发展阶段,与一定地质作用有关的不同地质演化阶段,在不同地质构造部位形成有相互成因联系的不同矿种和不同类型的一组矿床。这是程裕琪、陈毓川和翟裕生等矿床地质学家提出的矿床学新概念(1974,1985,1987,1994)。它冲破了以单个矿床、单一成因和单一类型为研究思路的束缚,将其拓宽到矿床的区域性研究范畴,从而代表了当代矿床学研究发展的新趋势和矿床学研究的前沿内容。以矿床成矿系列的观念,针对某一地区错综复杂的成矿地质条件和矿床地质特征进行综合研究分析,才能“纲举目张”,对矿床成因分析、远景评价、成矿预测和整装勘查工作部署都具有重要意义。
成矿系列研究是将传统矿床学对单一成因、单一类型和单一矿床成矿模型的研究,扩大到区域的、综合的以及多维演化过程的研究领域,对整个成矿过程、成矿要素、成矿机制和矿床空间分布、不同矿床间的联系等做出更为科学性的诠释,从更高层次探讨矿床学基础地质问题和成矿学的理论问题。这是当代矿床学研究的发展前缘和重要途径,对提高地质找矿的预见性,具有更为重要的实用意义。
裴李宣和赵善付等(1988)曾将山西与岩浆活动作用有关的矿床,根据岩浆的酸碱度、产出的相深条件和成矿专属性以成矿岩石类型区分为11个成矿系列;陈平,陈俊明(1996)将山西与岩浆活动作用有关的矿床区分为12 个成矿系列。其中将与燕山期岩浆热液活动有关的矿床划分为5个成矿系列和11个矿床成矿亚系列(表5-1)。
在前人所有工作的基础上,通过对典型矿床的剖析,根据各矿床类型与岩体的成因联系和空间关系,对晋东北地区中生代中酸性—酸性浅成—超浅成侵入岩、次火山岩和火山岩成因的多金属和非金属矿床成矿系列划分如表5-2所列。

表5-1 与燕山期岩浆作用有关的矿床成矿系列组合


续表

(据陈平等,1996)

表5-2 晋东北地区与中生代中酸性—酸性浅成—超浅成次火山岩浆活动有关的矿床成矿系列

4.2.3.1 成矿系列研究进展

地壳中各种类型矿床的出现,并不是孤立、杂乱的,总是有规律可循的(卢作祥等,1989),成矿系列研究“将传统矿床学着重对单一类型、单一成因、单一模式的研究提高到区域的、综合的、历史的研究”,从更高层次上探讨矿床基础问题的成矿系列研究在当代成矿理论研究中占有重要的地位,能起到带动有关地质基础学科的作用(翟裕生,1992)。成矿系列研究是矿床学研究与找矿实践之间的桥梁,具有明显的指导找矿意义。

程裕淇等(1979,1983,1991)首先提出了成矿系列的概念和划分方案;陈毓川(1994)重新限定,指出“在一定的地质历史发展阶段所形成的地质构造单元内,与一定的地质成矿作用有关,在一定的地质构造部位形成不同矿种、不同类型而且有成因联系的矿床组合,称为矿床成矿系列。矿床成矿系列是四维空间中具有内在联系的矿床自然组合——一个成矿整体或成矿体系”。同时将成矿系列又增加了三个层次,从高到低其分类方案为:矿床系列组合、矿床成矿系列类型、矿床成矿系列、矿床成矿亚系列、矿床式(矿床类型)、矿床、矿床成因类型等共7个层次。关于成矿系列的内部结构,翟裕生等(2003)概括为物质的、空间的和时间的三类,各矿种、矿床类型间具有13种关联性。另外一些学者先后对矿床类型、成矿系列和矿床组合模式(章崇真,1983)、综合成矿系列的研究方法(李人澎,1991;金伟,1993;章少华,1993)、内生成矿系列和沉积成矿系列(王润民,1988;宋天锐等,1987)等有关问题做了专题研究。地区性(成矿带)的成矿系列研究取得了丰硕的成果,并且编制了部分成矿系列图(翟裕生等,1990;罗君烈等,1990;陈毓川等,1993,1998,2006;翟裕生等,1996;陈毓川,1999;裴荣富等,2008)。

成矿系列的深入研究涉及成矿系列的成因、形成过程和成矿动力学机制,从而发展到成矿系统研究(翟裕生,1994),它将对单个矿床的研究发展到对矿床共生、矿床组合的研究(冯建中,2000),以区域成矿构造背景、成矿系统和成矿演化为基础,有机地联系了各种控矿因素、成矿过程和成矿产物(翟裕生,1999),将成矿作用研究与区域地质背景和环境更紧密地结合起来,使对矿床的分类研究提高到一个较高层次(翟裕生,1993),成矿系统是矿床学向系统化、全球化方向发展趋势的一种表现(翟裕生,1999),也是“理想的地球动力学探针”(陈衍景等,2008)。我们认为,成矿系列更偏重于对矿床组合、成因、成因联系、时空关系等的研究,是与成矿有比较直接关系的那些内容,是大致一个比较内部的关系;而成矿系统则范围宽广,不仅包括矿床形成的系列内容,而且要从更宏观角度去研究,把涉及某一特定范围内的所有地质体、流体活动、地球物理地球化学等作为一个系统对待,内部的和系统外部关系,物质能量交换等都要研究。似乎前者更注重成矿的结果,而后者更偏重于整体过程;前者研究更专,后者研究更全。从系统论的观点看,成矿作用本身就是一个系统。成矿系统中构造和流体发挥着重要的作用(翟裕生,1996)。成矿系统与外部环境发生物质和能量的交换,就可以形成一系列矿产即成矿系列。

今后矿床成矿系列研究应主要包括:①成矿系统的研究;②不同成矿构造环境下成矿系列的特殊性研究;③不同时期成矿系列之间的关联性研究;④成矿系列研究与找矿实践相结合的研究;⑤多种方法、技术、手段在成矿系列研究中的综合应用问题;等等。

4.2.3.2 胶东地区中生代有色金属贵金属成矿系列研究现状及存在问题

胶东地区成矿系列的研究应该说起步也较早,姚凤良等(1990)对胶西北脉状金矿的研究实际上也已经多少涉及成矿系列的研究。邓军等(1999)对胶东金矿构造演化与成矿动力学进行了分析,提出胶东金矿中区是典型的剪切带构造成矿系统,是区域尺度地质作用的产物,其形成与演化有着深部壳-幔结构原因,其形成、演化与太平洋区板块俯冲碰撞及郯庐断裂带的形成、演化紧密相关。后期,分别从全区和局部,对金矿成矿控矿系统进行了相关研究(邓军等,2005;韦延光,2005;郭涛等,2007;郭春影,2009)。成矿控矿因素研究之外,金矿成矿作用及矿床成矿系列研究工作包括:张连昌等(2002)根据产出位置和矿石类型不同,将胶东金矿划分为3 种矿床类型和3个成矿亚系统。于志臣等(2008)对胶莱盆地东北缘地区金矿进行系统研究后提出了“树状成矿系统”,刘玉强等(2006)也做了相似研究。孙丰月等(2011)较为系统地研究了福山北部地区成岩成矿条件,提出了该区成矿系统的概念,丁正江等(2011)对该区铜钼铅锌多金属矿床成矿系列进行了归纳总结。单伟等(2011)对胶东金矿成矿系统进行了分析,并作了较为系统的成矿作用总结。李杰(2012)在其博士论文中对胶东地区金铅锌银钼多金属矿成矿做了对比研究,提出该区中生代燕山晚期成矿与伟德山花岗岩有密切关系的结论,实际上也是从系统论出发作出的一次较为宏观的研究。

1995年,孙丰月等在其《胶东地区金矿成矿地质条件及幔源C-H-O流体演化与成矿》著作中首次提出了胶东地区金矿成矿系列划分方案,共分为两大成矿系列3个成矿亚系列9个矿床式,是在全面系统地总结了该区金矿的成矿背景、形成条件、共伴生关系等基础作出的较为完善的金矿成矿系列划分,本次研究承续了该方案的基本思想。

刘玉强等(2006)完成的“山东省金、铁、煤矿床成矿系列及成矿预测”应该是首份该地区比较系统全面的金矿成矿系列的研究。该工作将胶东金矿划分为一个成矿系列(中生代燕山期鲁东重熔岩浆热液交代型金银矿床成矿系列)和分别以焦家式、玲珑式、邓格庄式、发云夼式、蓬家夼式、杜家崖式为代表的6个成矿亚系列,大致与目前工作程度相符,从找矿上起到了较好的指导作用,但一定程度上模糊了燕山晚期两期次主要岩浆活动的影响,从目前成岩成矿年龄的繁杂情况看,容易误导矿床成因的研究,从而可能形成野外找矿方向的偏差。

2001年完成的“中国成矿体系与区域成矿评价”项目的子课题成果——《山东省主要成矿区研究报告》,由艾宪森等对全省金属非金属矿产以成矿作用为依据,划分了14个成矿系列。其中,与本研究区有关的包括与中生代燕山晚期浅成—超浅成中酸性侵入岩有关的铜钼金硫铅锌矿床成矿系列,与中生代印支期-燕山期侵入岩岩浆期后热液活动有关的铁(铜、钻、金)矿床成矿系列,与重熔岩浆热液有关、受印支期—燕山期浅成花岗岩控制的中—低温热液型金银矿床成矿系列等3个系列。该划分方案较为系统全面,但因为是从全省情况考虑,在兼顾鲁东、鲁西及郯庐断裂不同成矿背景成矿特征的同时,模糊了地区成矿的独特性,也模糊了时空关系,如,在该方案中不太容易一眼识别出具有胶东特色的胶西北地区金矿所属的成矿系列,不同时代成矿特征或者目前赋存特征,找矿潜力亦不易形成清醒认识,等等。

目前来看,胶东地区成矿系列研究工作,有较明显的特点,即研究工作主要集中于金,对于多金属成矿作用研究偏少;再者就是,缺乏一个综合考虑典型内生多金属矿床成矿背景、形成条件、相互关系、时空分布等因素的成矿系列划分方案,以便于形成一个有着鲜明时空脉络的,能够宏观和微观相结合、系统性与特殊性相结合、理论研究与找矿实践相结合的清醒概念。为此,本次研究针对胶东地区中生代贵金属有色金属矿床的成矿系列划分问题提出了一套划分方案。

4.2.3.3 胶东中生代贵金属有色金属成矿系列划分

划分思路:以成矿系统理论为指导,综合考虑各种成矿因素,凸显胶东金成矿地位,理论性与实用性相结合,便于指导野外找矿实践。首先按矿种不同划分为金矿成矿系列和多金属矿成矿系列;然后以成矿构造背景和矿床成因类型为依据,划分亚系列;再依据矿床具体控矿条件及矿床特征,划分矿床式。矿床式应具有鲜明的成矿特征,具有典型代表意义,且应具有一定的研究程度,一些过渡类型,如焦家式与玲珑式之间的混合类型不作为矿床式处理;金牛山式,主要因为其矿石中含有较多多金属硫化物,为区别于玲珑式而被命名为金牛山式(山东地质六队,1991;艾先森等,1992),但其成因相同,找矿标志一致,多金属矿化主要为受叠加成矿作用影响,故将其归为玲珑式,以便于简化概念,利于指导找矿实践;荣成涧北斑岩型铜矿点受勘查工作程度限制无法开展详细研究工作,虽作为斑岩型铜矿典型一例出现,但本次工作将其列入了斑岩型铜钼矿范围,放入了冷家式内。

划分结果:共将胶东地区中生代热液型贵金属有色金属矿床归结于受中生代活动大陆边缘洋壳俯冲过程控制的、与壳幔相互作用有关的热液脉型贵金属有色金属成矿系列组合,划分为两大系列5个亚系列15个矿床式(表4.8)。

表4.8 胶东中生代贵金属有色金属成矿系列划分一览表

(1)金矿成矿系列S1

包括3个亚系列,8个矿床式。

S1.1 造山型金矿成矿亚系列 产于燕山晚期洋壳俯冲造山、岩石圈剧烈拆沉、壳幔强烈作用背景下,与燕山晚期幔源C-H-O流体上升、分异演化成岩成矿作用密切相关。根据成矿深度分为中成矿床和浅成矿床两类,包括4个矿床式:

S1.1.1 焦家式——产于中生代花岗(闪长)岩中的破碎带蚀变岩型金矿床(中成矿床);

S1.1.2 玲珑式——产于中生代花岗(闪长)岩中的石英脉型金矿床(中成矿床)

S1.1.3 盘马式——产于太古代TTG岩系中的石英脉型金矿床(中成矿床)

S1.1.4 岔夼式——产于太古代TTG岩系与粉子山群接触带中的金锑矿床(浅成矿床)。

S1.2 中低温热液脉型金矿成矿亚系列 产于燕山晚期洋壳俯冲造山背景下、受变质核杂岩构造体系控制的金矿床,包括3个矿床式:

S1.2.5 蓬家夼式——产于中生代断陷盆地盆缘变质核杂岩主拆离断层中的金矿床;

S1.2.6 宋家沟式——产于中生代断陷盆地盆缘变质核杂岩次级拆离断层中的金矿床;

S1.2.7 郭城式——产于中生代断陷盆地盆缘外侧构造破碎带中的金矿床。

S1.3(类)卡林型金矿成矿亚系列 产于燕山晚期洋中脊俯冲消亡岩石圈强烈伸展背景下、与大规模层间拆离构造有关的金矿床,包括1个矿床式。

S1.3.8 杜家崖式——产于碎屑岩和大理岩中的(类)卡林型金矿床。

(2)多金属矿成矿系列S2

包括产于伸展构造背景下的斑岩-矽卡岩型和中低温热液脉型2个亚系列,7个矿床式。

S2.4 斑岩-矽卡岩型矿床成矿亚系列 产于拉张环境下,与下地壳重熔型或壳幔混熔型花岗岩浆作用密切相关,分为160~155Ma、135~125Ma和115~110Ma三期形成,分别对应于燕山早期至燕山晚期的3期构造岩浆活动,包括4个矿床式:

S2.3.9 邢家山式——产于大理岩与燕山早期花岗岩体接触带的斑岩-矽卡岩型钼钨矿床;

S2.4.10 香夼式——产于灰岩与燕山晚期花岗质杂岩体接触带的斑岩-矽卡岩型铅锌矿床,下部为斑岩型铜(钼)矿床;

S2.4.11 冷家式——产于燕山晚期花岗岩体内的斑岩型钼矿床;

S2.4.12 南台式——产于隐爆角砾岩筒内的斑岩型铜矿床。

S2.5 中低温热液脉型矿床成矿亚系列 包括产于印支晚期后碰撞造山背景下的铍矿床、燕山早期被动陆缘转化为活动陆缘背景下的铜锌多金属矿床、燕山晚期强烈伸展背景下的铅锌银铜金多金属矿床,共3个矿床式:

S2.5.13 大疃刘家式——产于碱性花岗岩断裂带内的蚀变岩型铍矿床;

S2.5.14 王家庄式——产于老变质岩系(斑岩体外围)中的中低温热液脉型铜锌矿床;

S2.5.15 汤村店子式——受构造控制的热液脉型金铅锌铜多金属矿床。




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