胶东三山岛北部海域金矿床成...地质特征与流体包裹体的制约_吕婧祎.pdf

第 43 卷 第 4 期 矿矿 物物 学学 报报 Vol.43,No.4 2023 年 8 月 ACTA MINERALOGICA SINICA Aug.,2023 文章编号：文章编号：1000-4734(2023)04-0521-12 胶东三山岛北部海域金矿床成因：地质特征与流体包裹体的制约 吕婧祎1,2，王金辉1*，毛美桥1，张文1，王英鹏1，于晓卫1，王立功1，张贵丽1（1.山东省地质调查院，山东 济南 250014；2.中国交通信息科技集团有限公司，北京 100088）摘要摘要：胶东金矿集区是我国最重要的黄金生产基地。海域金矿床位于三山岛金矿带的北段，是近年来胶东地区新发现的超大型金矿床。有关该矿床成矿流体来源、性质和演化过程仍不清晰。该矿床成矿阶段可划分为成矿早阶段、成矿主阶段和成矿晚阶段，金成矿主要发生在主阶段，早阶段有少量金矿化。流体包裹体主要包括 3 种类型：H2O-CO2包裹体、富 CO2包裹体和水溶液包裹体。早阶段和主阶段均含有 3 种类型的流体包裹体，而晚阶段只有H2O-CO2包裹体。3个阶段流体包裹体均一温度分别为310.9360.5、291.3334.1 和278.3312.6，盐度（NaCleq）分别为 1.2%18.0%、0.8%18.3%和 9.1%18.0%，成矿流体具有中温、中低盐度、中酸性、富含碳质的特征，流体不混溶在早阶段和主阶段普遍存在，金沉淀主要源于水岩反应和流体不混溶。关键词关键词：海域金矿床；成矿流体；流体包裹体；氢氧同位素 中图分类号中图分类号：P579;P618.5101 文献标识码文献标识码：A doi:10.16461/ki.1000-4734.2023.43.037 第一第一作者：作者：吕婧祎，女，1995 年生，硕士，从事应用数学、数学地质等方面研究.E-mail: The genesis of the Haiyu gold deposit in the northern part of Sanshandao gold metallogenic belt in the eastern Shandong:Constraints from geological characteristics and fluid inclusion study LYU Jing-yi1,2,WANG Jin-hui1*,MAO Mei-qiao1,ZHANG Wen1,WANG Ying-peng1,YU Xiao-wei1,WANG Li-gong1,ZHANG Gui-li1(1.Shandong Institute of Geological Survey,Jinan 250014,China;2.China Communications Information Technology Group Co.,Ltd,Beijing 100088,China)Abstract:The Jiaodong gold deposit concentration area is the most important gold production base in China.The Haiyu gold deposit,located in the northern section of the Sanshandao gold metallogenic belt,is a newly discovered world-class gold deposit in the Jiaodong area in recent years.The source,nature and evolution process of the ore-forming fluid in this deposit are still unclear.Through petrographic observation,three metallogenic stages inclding the early metallogenic stage,the main metallogenic stage and the late metallogenic stage have been classified.Gold mineralization mainly occurred in the main metallogenic stage,and a small amount of gold mineralization occurred in the early metallogenic stage.Three types of fluid inclusions including the H2O-CO2 inclusion,CO2-rich inclusion and aqueous solution inclusion have been identified.Three types of fluid inclusions are observed in host minerals of both the early and the main metallogenic stages,while only the H2O-CO2 inclusion has been observed in host minerals of the late metallogenic stage.The fluid inclusions of the early,main and late metallogenic stages have homogenization temperatures of 310.9360.5,291.3334.1 and 278.3312.6 ,respectively,and salinities of 1.2%18.0%,0.8%18.3%and 9.1%18.0%(wt.%NaCl),收稿日期：收稿日期：2023-03-03 基金项目基金项目：国家重点研发计划重点专项项目（编号：2016YFC0600100）；地质矿产调查专项项目(编号：12120113060400）；鲁堪字（2021）18 号；鲁矿保（2020）1 号；鲁勘字（2020）1 号*通讯作者，E-mail: 522 矿 物 学 报 2023 年 respectively.Ore-forming fluids are characterized with medium-temperature,medium-low salinity,medium-acidic,and carbonaceous-rich properties.The fluid immiscibility generally occurred in the early and main stages.The gold precipitation was mainly resulted from the water-rock reaction and fluid immiscibility.Keywords:Haiyu gold deposit;Ore-forming fluid;fluid inclusion;H-O isotopes 胶东是我国最大的金矿集区，也是最重要的黄金产地。前期的金矿床勘查工作主要集中在浅部和矿床外围，而近年来，随着黄金的需求日益增加，深部找矿成为找矿勘查的重要方向1，也为完善胶东金矿集区勘查模型和成因机理提供了新的机遇。前人针对矿集区内浅部开展了大量的研究，尽管有关矿床地质特征、成矿物理化学条件、成矿年代学和构造背景等问题已经得到较为统一的认识2-5，但有关成矿流体的演化仍然存在较大争议。矿集区内主要的矿化样式可分为浸染状-网脉状矿化和石英脉型矿化。前者以浸染状和细脉状分布的黄铁矿为特征，典型矿床包括三山岛金矿床和焦家金矿床，是胶东最主要的矿化类型；后者以钾化带中的石英黄铁矿脉为特征，典型矿床包括玲珑金矿床和乳山金矿床。前人对三山岛金矿带不同矿床开展了大量流体包裹体研究，这些金矿床具有相似的成矿流体性质，成矿流体是中温、低盐度、富碳质的还原性流体，属于 H2O-CO2-NaCl 体系6-8。然而，已有研究主要聚焦于 1000 m 以浅，深部成矿流体特征仅有少量深钻孔的约束，对于深部富矿体的成矿流体特征缺乏系统研究。海域金矿床是近年来发现的浸染状-网脉状矿化样式的超大型金矿床9。它位于三山岛金矿床以北的海水之下，是三山岛矿床矿体向深部的延伸，为研究三山岛金矿带不同深度成矿差异性提供了典型案例。有关海域金矿床的研究和报道较少，岩相学和矿物学研究表明主要蚀变类型为黄铁绢英岩化、绢英岩化和钾化蚀变9，热液蚀变过程中 Si、Mg、Ca 带入，Na 表现为带出，K 含量没有明显变化，这与前人在三山岛金矿带总结的热液蚀变特征是一致的，但有关其成矿流体性质、金沉淀机制的研究尚未有系统的研究，深部与浅部是否存在成矿机理的差异不得而知。为此，本研究选取海域金矿床流体包裹体作为主要研究对象，结合地质特征和氢氧同位素组成，揭示该矿床成矿流体特征，约束成矿流体来源，并探讨海域金矿床成因。1 地质背景和矿床地质特征 胶东地区主要由 2 个构造单元组成（图 1a），包括华北板块的胶北地体和扬子板块的苏鲁地体，两者以五莲烟台断裂为界。胶北地体又分为北部的胶北隆起区和南部的胶莱盆地。其中，胶北隆起区包含着矿集区内超过 90%的已探明金资源量10。海域金矿床位于胶东矿集区西北部的胶西北金成矿区，区内主要出露前寒武纪变质岩系地层和中生代侵入岩（图 1b）。前寒武纪变质岩系主要包括中太古代唐家庄岩群麻粒岩、新太古代胶东岩群变质表壳岩和侵入其中的新太古代（英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩）花岗片麻岩，古元古代荆山群、粉子山群和中元古代芝罘群，新元古代蓬莱群。在胶莱盆地内有白垩纪莱阳群、青山群和王氏群11-16。中生代侵入岩广泛发育，主要由侏罗纪燕山早期玲珑花岗岩、白垩纪燕山晚期郭家岭花岗岩、伟德山花岗岩组成。其中，玲珑花岗岩和郭家岭花岗岩岩体规模宏大，是胶西北金矿集区岩浆岩主体，常作为胶东主要金矿床的围岩。玲珑花岗岩分布最广，主要岩性为黑云母花岗岩和二长花岗岩，包括西部玲珑和东部昆嵛山两大复式岩基。昆嵛山岩基分布于桃村断裂以东，玲珑岩基分布于平度玲珑一带，总体成 NEN 方向展布；郭家岭花岗岩岩性以闪长岩为主，包括上庄、北截、从家、曲家等杂岩体，这些杂岩体大致呈 ENE 向串珠状展布,且向东渐次增大，其各自又呈近 EW 向、NE 或 NWW 向的椭圆状展布17-19。第 4 期 吕婧祎，等.胶东三山岛北部海域金矿床成因：地质特征与流体包裹体的制约 523 1-第四系；2-郭家岭花岗岩；3-玲珑花岗岩；4-新太古代变质岩；5-断裂；6-金矿床 图 1 胶西北区域地质图9 Fig.1.Geological map for the northwestern Shandong Peninsula.矿区地表均为海水覆盖，主要区域水深 1015 m。海水之下第四系厚度一般为 3540 m，最厚60 m，为海相沉积的粗、中、细砂和淤泥。基岩主要由玲珑黑云母花岗岩和新太古代变辉长岩组成（图2a），玲珑花岗岩中见有郭家岭斑状中粒花岗闪长岩侵入和煌斑岩、辉绿玢岩、石英闪长玢岩、闪长玢岩等脉岩，变辉长岩分布于三山岛主断裂的上盘。1-变辉长岩；2-玲珑花岗岩；3-构造变质带；4-断裂；5-勘探线及编号；6-矿体水平投影 图 2 a.海域金矿床地质图；b.勘探线剖面图9 Fig.2.Geological map(a)and exploration line profile(b)for the Haiyu gold deposit.524 矿 物 学 报 2023 年 三山岛断裂长 4420 m，最大倾斜延深 2156 m，走向 35左右，倾向 SE，浅部地区倾角 40左右，400 m 以深倾角逐渐变陡（图