沂沭斷裂帶構(gòu)造活動(dòng)與膠東金礦形成關(guān)系之探討

李洪奎，陳國(guó)棟，梁太濤，耿科，禚傳源

(山東省地質(zhì)科學(xué)研究院,國(guó)土資源部金礦成礦過(guò)程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東省金屬礦產(chǎn)成礦地質(zhì)過(guò)程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250013)

沂沭斷裂帶構(gòu)造活動(dòng)與膠東金礦形成關(guān)系之探討

李洪奎，陳國(guó)棟，梁太濤，耿科，禚傳源

(山東省地質(zhì)科學(xué)研究院,國(guó)土資源部金礦成礦過(guò)程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東省金屬礦產(chǎn)成礦地質(zhì)過(guò)程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250013)

在對(duì)沂沭斷裂帶基本特征、形成演化與動(dòng)力學(xué)特征進(jìn)行論述的基礎(chǔ)上，將與沂沭斷裂帶相匹配的一系列次級(jí)斷裂構(gòu)造統(tǒng)一劃分為沂沭斷裂帶的羽狀斷裂系統(tǒng)。研究表明沂沭斷裂帶經(jīng)歷了大規(guī)模的左行平移、伸展、拉張及擠壓作用，形成了以塹壘構(gòu)造、盆嶺構(gòu)造、羽狀構(gòu)造系統(tǒng)及大陸邊緣花崗巖系為特征的完整構(gòu)造體系，與之同時(shí)伴生形成的膠東地區(qū)次級(jí)羽狀構(gòu)造系統(tǒng)，既是沂沭斷裂帶的次級(jí)斷裂構(gòu)造，又自成體系，是膠東地區(qū)的控礦容礦構(gòu)造，它們的形成演化受沂沭斷裂帶的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征和力學(xué)特征制約，整體上服從于沂沭斷裂帶的運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)制，但又有各自的演化特征和力學(xué)特點(diǎn)，是膠東地區(qū)金礦形成的賦存場(chǎng)所。沂沭斷裂帶對(duì)膠東金礦的重要成礦貢獻(xiàn)在于它不僅提供了幔源的物質(zhì)來(lái)源并參與膠東地區(qū)的金礦成礦作用，致使膠東金礦越靠近沂沭斷裂帶其規(guī)模就越大，遠(yuǎn)離沂沭斷裂帶其規(guī)模就相對(duì)較小，這也反映了金礦規(guī)模與沂沭斷裂帶距離遠(yuǎn)近存在的內(nèi)在聯(lián)系。沂沭斷裂帶的強(qiáng)烈活動(dòng)不僅形成了與之匹配的羽狀控礦系統(tǒng)，為金礦定位提供了空間，而且由于沂沭斷裂帶切穿地幔而使幔源成礦物質(zhì)參與了成礦，使膠東金礦越靠近沂沭斷裂帶其礦床規(guī)模越大，共同為成礦流體提供了通道和賦存部位，這是形成區(qū)內(nèi)大型—超大型金礦床形成的關(guān)鍵性因素。

沂沭斷裂帶；羽狀構(gòu)造系統(tǒng)；膠東金礦；形成關(guān)系

0 引言

中國(guó)東部侏羅紀(jì)時(shí)期發(fā)生的重大地質(zhì)事件是郯廬斷裂帶大規(guī)模的左行走滑平移[1-5]，也是改變山東地質(zhì)構(gòu)造格局并導(dǎo)致成礦作用發(fā)生的重要構(gòu)造事件[6]。沂沭斷裂帶是郯廬斷裂帶在山東省境內(nèi)的部分，它經(jīng)歷了大規(guī)模的左行平移、伸展、拉張及擠壓作用的復(fù)雜過(guò)程，形成了以帶內(nèi)塹壘構(gòu)造、主干斷裂構(gòu)造系統(tǒng)、斷裂帶兩側(cè)的盆嶺構(gòu)造、羽狀構(gòu)造系統(tǒng)及大陸弧花崗巖系為特點(diǎn)的沂沭斷裂系統(tǒng)(圖1)。

1—新生代巖類；2—中生界；3—中生代花崗巖；4—揚(yáng)子板塊前寒武—三疊系；5—華北板塊前寒武系—三疊系；6—大別-蘇魯造山帶；7—可能的縫合線；8—縫合線；9—沖斷層；10—郯廬走滑斷裂圖1 沂沭斷裂帶構(gòu)造位置略圖

對(duì)于沂沭斷裂帶的形成背景、演化特征、發(fā)韌的運(yùn)動(dòng)學(xué)軌跡、動(dòng)力學(xué)性質(zhì)、構(gòu)造形跡、構(gòu)造建造和改造以及塹壘構(gòu)造的展布特征等，前人進(jìn)行了深入的研究[7-16]，但對(duì)沂沭斷裂帶與膠東地區(qū)金礦形成關(guān)系的探討則較少，王小風(fēng)等[9]從宏觀的尺度認(rèn)為郯廬斷裂帶無(wú)論是對(duì)內(nèi)生礦床還是外生礦床，其構(gòu)造演化及其所形成環(huán)境都不同程度地在影響著整個(gè)成礦過(guò)程；萬(wàn)天豐等[15]認(rèn)為郯廬斷裂帶不僅在區(qū)域構(gòu)造演化上具有重大的影響，而且是中國(guó)東部一條重要的內(nèi)生金屬成礦帶，沿此帶形成了一系列大中型金、銀、銅、鐵、鉛鋅等內(nèi)生金屬礦床；李洪奎等[5-7]則認(rèn)為沂沭斷裂帶對(duì)膠東地區(qū)金礦的形成起了一級(jí)控制作用。沂沭斷裂帶呈NNE走向，主干斷裂帶兩側(cè)發(fā)育羽狀或魚(yú)骨狀構(gòu)造型式，共同組成沂沭斷裂帶羽狀斷裂系統(tǒng)，而膠東地區(qū)左行走滑斷裂系是沂沭斷裂主干斷裂帶的次一級(jí)左行斷裂系，包括三山島-倉(cāng)上斷裂、焦家-萊州斷裂和招遠(yuǎn)-平度斷裂等一系列斷裂，與沂沭斷裂帶呈銳角斜交，經(jīng)歷了相似的變形過(guò)程，不僅為成礦流體提供了通道，也是金礦體的主要賦存場(chǎng)所，沿上述斷裂帶形成了一系列大型—超大型金礦床。該文以膠東地區(qū)金礦床越靠近沂沭斷裂帶其礦床規(guī)模越大的地質(zhì)事實(shí)為例，對(duì)沂沭斷裂帶構(gòu)造演化與膠東地區(qū)金礦形成關(guān)系進(jìn)行初步探討。

1 沂沭斷裂帶特征

1.1 沂沭斷裂帶基本特征

1.1.1 淺表構(gòu)造特征

沂沭斷裂帶是區(qū)分魯西地塊和魯東地塊的分劃性斷裂，縱貫山東中部，南起郯城，北入渤海，沿著沂河、沭河及濰河分布，山東段出露長(zhǎng)約330km，寬20～60km，呈10°～25°方向展布[7-8]。沂沭斷裂帶東西兩側(cè)在地層建造、變形變質(zhì)特征、構(gòu)造樣式、成礦作用上均有較大的差異[7]。魯西地塊區(qū)地層發(fā)育較全，主要有中太古代沂水巖群、新太古代泰山巖群、古生代寒武-奧陶系及石炭-二疊系，中生代白堊系及新生代第四系等。魯東地塊區(qū)地層發(fā)育不全，缺失古生代地層，以古元古代變質(zhì)巖系和中、新生代蓋層為其特點(diǎn)。

沂沭斷裂帶自西向東依次由鄌郚-葛溝、沂水-湯頭、安丘-莒縣和昌邑-大店等4條主干斷裂構(gòu)成了“兩塹夾一壘”的構(gòu)造格局，各主干斷裂兩側(cè)均有規(guī)模不等的近于平行的次級(jí)斷裂組成斷束，共同構(gòu)成復(fù)雜的沂沭斷裂帶。斷裂帶內(nèi)的構(gòu)造巖發(fā)育有糜棱巖、斷裂泥、構(gòu)造透鏡體、劈理帶，斷片內(nèi)褶皺、沖斷裂等，明顯地反映出斷裂的強(qiáng)烈擠壓性質(zhì)；塹壘結(jié)構(gòu)的形成、斷片的產(chǎn)生、局部構(gòu)造角礫巖的存在為斷裂張性活動(dòng)的重要標(biāo)志；主干斷裂斷面上出現(xiàn)水平或近水平擦痕，兩側(cè)巖層中的一些小型派生構(gòu)造，如入字型褶曲和斷裂等所顯示的是扭性構(gòu)造形跡。復(fù)雜的構(gòu)造巖特征說(shuō)明斷裂帶曾經(jīng)歷過(guò)多次運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)、疊加和改造，總體表現(xiàn)為壓扭性—張性—壓性及張性的發(fā)展過(guò)程。

沂沭斷裂帶的平面展布總體呈NNE走向，主干斷裂帶兩側(cè)發(fā)育羽狀或魚(yú)骨狀構(gòu)造形式，共同組成沂沭斷裂帶羽狀斷裂系統(tǒng)(圖2)，魯西和膠東左行走滑斷裂系是沂沭斷裂主干斷裂帶的次一級(jí)左行斷裂系，統(tǒng)一反映沿主干斷裂帶左行平移的運(yùn)動(dòng)方式。

①三山島-倉(cāng)上斷裂帶；②焦家-朱橋斷裂帶；③招遠(yuǎn)-平度斷裂帶；④蓬萊潮水-棲霞觀里斷裂帶；⑤牟平孔辛頭-海陽(yáng)郭城斷裂帶；⑥牟平-乳山斷裂帶圖2 沂沭斷裂帶與膠東羽狀控容礦構(gòu)造關(guān)系圖

而在沂沭斷裂帶的東側(cè)，主干斷裂帶與膠東次一級(jí)左行斷裂系呈20°～40°的角度相交，其左行剪切的方向與主干斷裂帶一致，構(gòu)成一系列NNE向、NE向壓扭性斷裂構(gòu)造系，指示斷裂東側(cè)向北平移的運(yùn)動(dòng)方式。

1.1.2 深部構(gòu)造約束

沂沭斷裂帶不僅在淺部表現(xiàn)為塹壘結(jié)構(gòu)的復(fù)雜構(gòu)造帶，而且是一條向下延伸，并穿切地殼到達(dá)上地幔的斷裂破碎帶與上地幔隆起帶，其深大斷裂的結(jié)論已被廣大地質(zhì)工作者所接受，一系列橫穿沂沭斷裂帶的地學(xué)斷面、重力剖面和電磁剖面提供了該斷裂帶豐富的巖石圈結(jié)構(gòu)信息[8]。沂沭斷裂帶最顯著的巖石圈結(jié)構(gòu)特征表現(xiàn)為軟流圈的明顯上隆且兩側(cè)的地殼結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)為明顯的差異，同時(shí)顯示沂沭斷裂帶已切入了上地幔。在大致近斷裂帶東側(cè)的下地殼內(nèi)有低速度異常體，可能是由于上地幔物質(zhì)沿?cái)嗔严蛏锨謹(jǐn)_的結(jié)果[8]。這種現(xiàn)象更好地解釋了來(lái)自上地幔的成礦物質(zhì)沿次級(jí)羽狀斷裂進(jìn)入膠東成礦系統(tǒng)，并與膠東金礦成礦物質(zhì)相融合，導(dǎo)致膠東金礦越靠近沂沭斷裂帶，其礦床規(guī)模越大。

1.2 形成演化

沂沭斷裂帶的形成和演化，是地質(zhì)界長(zhǎng)期爭(zhēng)論和探討的焦點(diǎn)。由于地質(zhì)構(gòu)造演化的長(zhǎng)期性和復(fù)雜性，對(duì)沂沭斷裂帶的形成演化有多種不同的認(rèn)識(shí)[9-13]。王小鳳等[9]將郯廬左行剪切走滑斷裂發(fā)育歷史劃分為6個(gè)時(shí)期、4個(gè)變形階段，較全面地重現(xiàn)了從特提斯體制向太平洋體制的復(fù)雜歷史轉(zhuǎn)化過(guò)程，也在相當(dāng)程度上反映了我國(guó)東部大陸邊緣的動(dòng)力學(xué)特征。李洪奎等[7]依據(jù)沂沭斷裂帶深部構(gòu)造和淺部構(gòu)造巖、構(gòu)造形跡、構(gòu)造盆地建造和改造的特征，將沂沭斷裂帶的形成演化劃分為孕育、誕生(J1)、左行平移(J2-J3)、張扭性裂谷(K1-K2)和擠壓斷塊差異性運(yùn)動(dòng)(E-Q)等5個(gè)階段。

一個(gè)不爭(zhēng)的實(shí)事是：郯廬斷裂帶將大別-蘇魯造山帶切斷并產(chǎn)生大規(guī)模左行平移，而大別-蘇魯造山帶是在三疊紀(jì)晚期華北和揚(yáng)子兩大板塊強(qiáng)烈碰撞、拼合的記錄[17]，侏羅紀(jì)受太平洋板塊俯沖和地球動(dòng)力學(xué)體制轉(zhuǎn)換作用影響[18-30],郯廬斷裂帶活化發(fā)生大規(guī)模左行平移，其最大距離在300km左右[8]，沂沭斷裂帶在山東境內(nèi)的左行平移距離大約在150km左右[7]，中—晚侏羅世發(fā)生大規(guī)模左行平移。白堊紀(jì)沂沭斷裂帶處在大陸活動(dòng)邊緣裂谷系統(tǒng)，上地幔深熔巖漿不斷由這里涌出，為成礦送來(lái)礦源和熱源。而在它的東側(cè)，由于板塊熱作用，地殼物質(zhì)重熔形成大量的多期次的花崗質(zhì)巖石，成為膠東金礦成礦的重要母體[6]。

2 羽狀斷裂次級(jí)羽狀控礦容礦系統(tǒng)

受沂沭斷裂帶強(qiáng)烈左行平移影響，圍繞沂沭斷裂帶形成了一系列力學(xué)性質(zhì)相匹配的羽狀斷裂系統(tǒng)，這種羽狀羽斷裂在魯西地區(qū)以醒目的NW向斷裂構(gòu)造及其控制的NW向斷陷盆地為特色，而在膠東地區(qū)則以低角度相交的NNE—NE向斷裂構(gòu)造最為突出，這些構(gòu)造圍繞沂沭斷裂帶構(gòu)成羽狀分布格局(圖2),共同構(gòu)成了沂沭斷裂帶羽狀構(gòu)造體系。

2.1 膠東地區(qū)羽狀斷裂系統(tǒng)

膠東地區(qū)最發(fā)育的一組斷裂是NE—NNE向斷裂，組成沂沭斷裂帶羽狀系統(tǒng)的右側(cè)翼。NE—NNE向斷裂發(fā)育的條數(shù)多、密度大，與沂沭斷裂共同構(gòu)成倒入字型格局。該組斷裂的共同特點(diǎn)是延伸遠(yuǎn)，連續(xù)性好，通常長(zhǎng)度可達(dá)100km2以上，以左行壓扭性為主，?？刂苹蛎黠@改造早期地質(zhì)體。NE向斷裂方位大都在40°～50°之間，部分為35°～40°及50°～60°之間，斷裂沿走向呈舒緩波狀，發(fā)育有十幾米至上百米寬的破碎帶。在膠北隆起區(qū)內(nèi)NE向斷裂剖面上呈鏟式分布，是膠西北金礦的主要賦礦構(gòu)造。NNE向斷裂方位主要為10°～25°之間，斷面以SE傾為主，發(fā)育有幾十至幾百米乃至逾千米的破碎帶。NNE向斷裂發(fā)育特點(diǎn)是北強(qiáng)、南弱，西強(qiáng)東弱，自西向東可劃分為多個(gè)密集的斷裂構(gòu)造帶，尤其在膠東玲瓏序列花崗巖中發(fā)育一組帶窄、延伸長(zhǎng)、方位穩(wěn)定、斷距小的密集斷裂束構(gòu)成了三山島斷裂帶、焦家斷裂帶、招遠(yuǎn)-平度斷裂帶、豐儀店斷裂帶和盤(pán)子澗斷裂帶等。

2.2 膠東羽狀控礦容礦構(gòu)造特征

沂沭斷裂帶次級(jí)羽狀控礦容礦斷裂構(gòu)造由西向東依次為三山島-倉(cāng)上斷裂帶、焦家-朱橋斷裂帶、招遠(yuǎn)-平度斷裂帶、蓬萊潮水-棲霞觀里斷裂帶、牟平孔辛頭-海陽(yáng)郭城斷裂帶，這些斷裂帶均以低角度(20°～30°)與沂沭斷裂帶相交，且是膠東地區(qū)最主要的控礦容礦構(gòu)造(圖2)。斷裂帶總體走向10°～25°，個(gè)別可達(dá)30°，呈舒緩波狀延伸，向NW或SE陡傾，傾角30°～60°。破碎帶蝕變發(fā)育，發(fā)育不同程度的糜棱巖、碎裂巖、構(gòu)造角礫巖、構(gòu)造透鏡體、斷層泥等。

2.2.1 三山島-倉(cāng)上斷裂帶

位于萊州灣東岸，沿花崗巖與前寒武紀(jì)結(jié)晶基底接觸帶發(fā)育，地表出露長(zhǎng)約11km，寬約50～200m，呈不規(guī)則帶狀展布，沿走向呈舒緩波狀彎曲，走向約NE 30°，傾向SE，傾角35°～45°，部分地段陡立。斷裂帶局部遷就EW向構(gòu)造，走向約NE 80°，由碎裂巖和糜棱巖系列組成，主裂面連續(xù)，沿其發(fā)育有10～30cm的灰白色斷層泥，總體屬壓剪性質(zhì)。該斷裂控制了三山島、新立、倉(cāng)上、西嶺和三山島北部海域等金礦床，目前查明金金屬量有：倉(cāng)上金礦22t、新立金礦175t，三山島金礦123t，西嶺村金礦438t，三山島北部海域金礦470t，共計(jì)1228t。

2.2.2 焦家-朱橋斷裂帶

位于三山島斷裂以東約15km，地表可見(jiàn)長(zhǎng)度約50km，寬幾十至幾百米，最大寬度1000余米，沿中生代花崗巖與膠東基底巖系接觸帶展布，局部切穿巖體。其下盤(pán)發(fā)育一系列與之近平行的伴生斷裂，如河西、侯西和望兒山斷裂等。焦家斷裂帶主裂面穩(wěn)定、連續(xù)，沿走向和傾向均呈舒緩波狀展布，分支復(fù)合、膨脹夾縮現(xiàn)象明顯，形成巨大的斷裂破碎帶，沿主斷面發(fā)育有10～30cm厚的灰白色及灰黑色斷層泥，連續(xù)、穩(wěn)定，局部發(fā)生小褶皺。斷裂帶內(nèi)部具有明顯的分帶結(jié)構(gòu)，由中心向兩側(cè)依次發(fā)育斷層泥礫帶、擠壓片理帶、構(gòu)造透鏡體帶、密集裂隙帶和稀疏裂隙帶。該斷裂帶具有多期活動(dòng)的特點(diǎn)，根據(jù)斷裂帶總體延伸特點(diǎn)及伴生和派生構(gòu)造，成礦前表現(xiàn)為壓剪性變形特征；成礦期構(gòu)造表現(xiàn)為繼承性和新生性，不同階段的礦化疊加，巖石脆性破裂及含礦次級(jí)斷裂的發(fā)育，使得礦脈形態(tài)及容礦裂隙表現(xiàn)為張剪性特征；成礦后構(gòu)造行跡保留較完整，斷層泥、斷面上的斜沖和水平擦痕、構(gòu)造透鏡體的出現(xiàn)，反映成礦后為壓剪性變形特征。帶內(nèi)產(chǎn)有焦家、新城、馬塘、寺莊、紗嶺、東季、紅布、河?xùn)|、河西等特大型、大型金礦床，已查明金金屬量約1240t。

2.2.3 招遠(yuǎn)-平度斷裂帶

南起平度市，向北經(jīng)招遠(yuǎn)后變成一組NE，NNE向斷裂束，并經(jīng)蓬萊入海，沿NE方向延長(zhǎng)100余千米?？傮w來(lái)看，斷裂以西為玲瓏序列花崗巖，以東為膠東巖群、新太古代TTG巖系和荊山群變質(zhì)巖系；在破頭青地段，斷裂帶沿灤家河巖體與玲瓏巖體的接觸面延伸?？傮w展布方向?yàn)镹E 30°～40°，局部向東或向西偏轉(zhuǎn)，傾向E，傾角30°～50°。根據(jù)其構(gòu)造形跡，可以判斷該斷裂具有復(fù)雜的演化史，且以左行剪切為主，早期以左行韌性剪切為主，晚期主要以脆性變形為主，經(jīng)歷了左行張剪→右行剪切→左行壓剪等多次活動(dòng)。玲瓏、臺(tái)上、水旺莊、東風(fēng)深部、臺(tái)上深部、破頭頂深部、嶺南、阜山、九曲、大尹格莊、夏甸、姜家窯和舊店等金礦床賦存于該斷裂帶中，已查明金金屬量超過(guò)1000t。

2.2.4 蓬萊潮水-棲霞觀里斷裂帶

蓬萊潮水-棲霞觀里斷裂帶北起蓬萊解宋營(yíng)、經(jīng)潮水、崮寺店向南至棲霞觀里，陸域可見(jiàn)延伸達(dá)70km。總體走向10°～15°，斷面有向東傾斜和向西傾斜的變化特征。該斷裂內(nèi)發(fā)育多條平行的滑動(dòng)面，傾角較陡，一般在60°以上。中部橫切早白堊世郭家?guī)X序列，北部切割粉子山群，向南作為藏家莊斷陷盆地的西界。斷裂帶內(nèi)巖性主要顯示脆性變形特征，見(jiàn)有碎裂巖、碎粒巖及碎裂巖化的花崗巖及構(gòu)造透鏡體、片理化帶、斷層泥等。局部見(jiàn)有長(zhǎng)英質(zhì)礦物的拉長(zhǎng)及糜棱巖化等現(xiàn)象，并有大量的花崗斑巖、輝綠巖、閃長(zhǎng)玢巖等脈巖沿?cái)嗔鸦蛟跀嗔褍蓚?cè)NNE向的裂隙中貫入，該帶產(chǎn)有陡崖、蘇家店等金礦床，已查明金金屬量超過(guò)50t。

2.2.5 牟平孔辛頭-海陽(yáng)郭城斷裂帶

該斷裂北起牟平孔辛頭，向南經(jīng)觀水、郭城至即墨，與牟平-即墨斷裂相交為同一斷裂。

郭城斷裂走向40°左右，傾向NW，傾角較陡，一般34°～80°。斷裂西盤(pán)為萊陽(yáng)群、青山群；東盤(pán)為古元古代荊山群變質(zhì)巖系；南部進(jìn)入膠萊盆地，形成一組平行斷面。斷裂破碎帶寬度一般6～20m，局部達(dá)30m。帶內(nèi)構(gòu)造巖為碎裂巖化巖石、構(gòu)造角礫巖及斷層泥。帶內(nèi)蝕變?yōu)楣杌?、褐鐵礦化、碳酸鹽化。見(jiàn)有閃長(zhǎng)玢巖脈、閃斜煌斑巖脈充填。構(gòu)造巖特征顯示為張扭—壓扭性活動(dòng)特征，并以左旋壓扭活動(dòng)為主。該帶已查明金金屬量大于80t。

2.2.6 牟平-乳山斷裂帶

主要發(fā)育在昆崳山雜巖體中，由4條NNE向相互平行、等距分布的壓剪性斷裂組成，由東到西分別為：王格莊-馮家斷裂、將軍石-金青頂斷裂、金牛山斷裂和牟平-塘家溝斷裂。斷裂總體走向NE 15°，傾向SE或NW，一般情況為陡傾斜，傾角60°～85°，斷裂帶大多被含金石英脈所充填。依據(jù)斷裂帶總體展布的特點(diǎn)及伴生、派生構(gòu)造的性質(zhì)，該斷裂主體表現(xiàn)為壓剪性。在成礦期這些斷裂表現(xiàn)了繼承性和新生性，特別是成礦地段表現(xiàn)為張性的特點(diǎn)，顯示礦體的形成與斷裂的局部張性活動(dòng)有關(guān)[31-32]，金青頂和鄧格莊等金礦床賦存于該斷裂帶中[33]。該帶已查明累計(jì)金金屬量約260t。

這些羽狀斷裂既是沂沭斷裂帶的次級(jí)斷裂構(gòu)造，又自成體系，是膠東地區(qū)的控礦容礦構(gòu)造，它們的形成演化受沂沭斷裂帶的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征和力學(xué)特征制約，整體上服從于沂沭斷裂帶的運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)制，但又有各自的演化特征和力學(xué)特點(diǎn)。

膠東地區(qū)NNE向成礦帶成礦前構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)為韌性壓剪狀態(tài)，成礦早期應(yīng)力場(chǎng)向脆性剪張轉(zhuǎn)換，成礦主期應(yīng)力場(chǎng)轉(zhuǎn)換為脆性剪張狀態(tài)，成礦后構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)又重新轉(zhuǎn)換為壓剪狀態(tài)，成礦期構(gòu)造應(yīng)力值明顯低于成礦前古應(yīng)力值?？臻g上，成礦早期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)主壓應(yīng)力方位為NW—SE方向，主壓應(yīng)力、剪應(yīng)力、能量、運(yùn)移勢(shì)和破裂系數(shù)值從主斷裂向兩側(cè)呈降低趨勢(shì)，而在次級(jí)斷裂裂隙發(fā)育部位常出現(xiàn)高應(yīng)力值；成礦主期最大主壓應(yīng)力方位為NE—SW方向，最小主應(yīng)力方位為NW—SE，中間主應(yīng)力軸近于直立，主壓應(yīng)力、剪應(yīng)力、能量及運(yùn)移勢(shì)值從主斷面向兩側(cè)呈升高趨勢(shì)?？梢?jiàn)，膠東地區(qū)成礦主期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)正處于由較強(qiáng)的擠壓作用分布階段向較弱的剪張作用分布階段轉(zhuǎn)換的時(shí)空界面，在已形成礦化(脈)而相對(duì)脆弱的巖石物理界面地段，是形成有富金硫化物和裂隙金疊加的富金礦石的有利構(gòu)造條件，即金屬硫化物成礦作用發(fā)生于剪壓變形構(gòu)造巖相向剪張變形構(gòu)造巖相轉(zhuǎn)換的時(shí)空界面。

3 沂沭斷裂與膠東金礦關(guān)系探討

3.1 金礦規(guī)模與沂沭斷裂帶距離差異的內(nèi)在聯(lián)系

膠東金礦規(guī)模與沂沭斷裂帶距離遠(yuǎn)近總體上呈反相關(guān)關(guān)系，展讀膠東金礦地質(zhì)圖可以發(fā)現(xiàn)，距離沂沭斷裂帶越近其金礦規(guī)模就越大，反之距離沂沭斷裂帶越遠(yuǎn)其金礦規(guī)模就相對(duì)較小。這種離沂沭斷裂帶近金礦體規(guī)模大、遠(yuǎn)則金礦體規(guī)模漸小的內(nèi)在聯(lián)系是：膠東羽狀控礦系統(tǒng)的形成和演化有著深部殼幔結(jié)構(gòu)原因，與沂沭斷裂帶的剪切深熔作用密不可分。中生代板塊俯沖擠壓，地幔上隆，并導(dǎo)致莫霍面呈波狀起伏，其實(shí)質(zhì)是深部地質(zhì)構(gòu)造特征的顯示，反映幔隆與幔凹的交替產(chǎn)出。莫霍面凹陷區(qū)與擠壓構(gòu)造體制緊密相關(guān)，幔凹后的局部變形則與拉張環(huán)境相互關(guān)聯(lián)，而不同構(gòu)造部位金成礦系統(tǒng)的聚礦功能不同，表現(xiàn)為凹陷區(qū)的局部隆起部位金的成礦強(qiáng)度明顯小于其他地段[6]。按照地殼均衡理論，地殼厚度與地表大型隆起區(qū)和凹陷區(qū)相間的構(gòu)造特征對(duì)應(yīng)，膠東金礦集中區(qū)為相對(duì)于周邊的地幔隆起區(qū)，莫霍面高出2～3.5km。由于巖石圈厚度長(zhǎng)期增加，其下富含流體組分和成礦組分的軟流圈得以形成，并通過(guò)殼幔相互作用，將含礦流體系統(tǒng)輸運(yùn)到更高的層位。金礦床往往產(chǎn)于莫霍面的梯度變化處或變形部位，它既與幔隆及幔凹的交替產(chǎn)出有關(guān)，也與沂沭斷裂帶深斷裂對(duì)莫霍面的影響有關(guān)。沂沭斷裂帶是深切地幔的成熟巖石圈斷裂，其剪切深熔作用是成礦元素和成礦流體得以活化、運(yùn)移的重要驅(qū)動(dòng)力，是成巖成礦作用發(fā)生的根本原因之一。

三山島金礦帶的資源量為1228t。該帶距沂沭斷裂帶最近，約13km，其礦體規(guī)模最大，在膠東金礦區(qū)是獨(dú)一無(wú)二的(圖3)。而圖4也反映了這種變化規(guī)律，進(jìn)一步說(shuō)明了沂沭斷裂帶對(duì)膠東金礦的成礦貢獻(xiàn)，也反映了金礦規(guī)模與沂沭斷裂帶距離遠(yuǎn)近存在的內(nèi)在聯(lián)系，即深切地幔的沂沭斷裂帶在膠東金礦成礦過(guò)程中提供了幔源的物質(zhì)來(lái)源，參與膠東地區(qū)的金礦成礦作用，致使膠東金礦越靠近沂沭斷裂帶其規(guī)模就越大，遠(yuǎn)離沂沭斷裂帶其規(guī)模就相對(duì)較小。

因此，膠東羽狀控礦系統(tǒng)(包括三山島-倉(cāng)上斷裂帶、焦家-朱橋斷裂帶、招遠(yuǎn)-平度斷裂帶等)與沂沭斷裂帶呈銳角斜交，經(jīng)歷了相似的變形過(guò)程，是沂沭斷裂帶的次級(jí)斷裂。它們不僅為成礦流體提供了通道，也是礦體的主要賦存部位，這是形成膠東地區(qū)大型—超大型金礦床的關(guān)鍵性因素。

1—金礦體；2—斷層；3—主要勘探線及編號(hào)圖3 三山島金礦帶礦體垂直縱投影圖*山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，李國(guó)華，山東遼上特大型金礦找礦過(guò)程及經(jīng)驗(yàn)探討，2015年。

圖4 膠東地區(qū)金礦規(guī)模與沂沭斷裂帶距離關(guān)系示意圖

3.2 控礦構(gòu)造形變差異對(duì)金礦化類型的控制

膠東地區(qū)的控礦斷裂主要為三山島-倉(cāng)上斷裂帶、焦家-朱橋斷裂帶、招遠(yuǎn)-平度斷裂帶、蓬萊潮水-棲霞觀里斷裂帶、牟平-乳山斷裂帶以及其復(fù)雜的更低序次的斷裂，共同組成了膠東金礦的控礦構(gòu)造系統(tǒng)，它們?cè)跇?gòu)造變形中表現(xiàn)出韌脆性斷裂構(gòu)造帶復(fù)雜性，無(wú)論是大的破碎帶還是規(guī)模較小的斷裂，都具有破碎蝕變的共同特征。蝕變帶的產(chǎn)狀及分布與主斷裂帶基本一致，中心為蝕變較強(qiáng)的黃鐵絹英巖質(zhì)碎裂巖。蝕變程度自斷裂帶中心向兩側(cè)依次減弱，蝕變礦化具有明顯的不對(duì)稱性。蝕變帶變形從中心到外部是脆性-韌性-脆性裂隙的變化。斷裂上盤(pán)蝕變帶寬度比較小，為絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖、絹英巖化花崗巖、黑云母二長(zhǎng)花崗巖。斷裂下盤(pán)發(fā)育最為完整，礦體的規(guī)模隨著鉀化帶寬度增加而增大。

破碎帶蝕變巖型金礦床，亦即通常稱謂的焦家式金礦，產(chǎn)于大而連通的寬大破碎蝕變帶的彌散空間中，多沿中生代侵入巖與基底巖系的接觸帶、不同巖體間的接觸帶而發(fā)育成寬大的構(gòu)造破碎帶，進(jìn)而在含金熱液作用下交代蝕變而成金礦床，是膠東金礦最重要的金礦礦床類型。

裂隙充填型金礦，即通常所說(shuō)玲瓏式石英脈型金礦床，它產(chǎn)于不同期次的玲瓏序列花崗巖、郭家?guī)X序列花崗巖及基底巖系形成的斷裂裂隙內(nèi)，沿張裂連通空間充填而成金礦床，是膠東金礦的主要礦床類型。

玲瓏式金礦床所處的斷裂構(gòu)造以壓扭性斷裂為主，礦液多沿剪切裂隙充填，形成簡(jiǎn)單的脈狀礦體。其主要特點(diǎn)是，因所處的斷裂構(gòu)造所限，所以礦床規(guī)模多以中、小型為主，個(gè)別也有大型的(如玲瓏金礦田108號(hào)脈)，多形成礦脈群。所處的斷裂構(gòu)造的傾角陡傾，造成金礦體高角度近乎直立，局部反傾，其傾角均大于50°。玲瓏式金礦床受主干斷裂伴生、派生的低級(jí)別、低序次的斷裂控制，這些斷裂是復(fù)合形成的壓扭性或張扭性斷裂，它的局部地段常形成相對(duì)寬大的引張擴(kuò)容空間，礦液運(yùn)移至此，充填沉淀形成含金石英脈型金礦。

控礦構(gòu)造發(fā)生時(shí)的變形特征與其應(yīng)力狀態(tài)有對(duì)應(yīng)性，壓剪性斷裂構(gòu)造多形成擠壓碎裂巖而發(fā)育彌散空間，張性斷裂則形成引張碎裂巖和擴(kuò)容空間。由于斷裂構(gòu)造的形成具有多期次特點(diǎn)，構(gòu)造活動(dòng)并非以單一的壓性、張性運(yùn)動(dòng)學(xué)方式表現(xiàn)出來(lái)，而是壓扭、張扭交互進(jìn)行或先壓扭后張扭、先張扭后壓扭等復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)特征，更重要的是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)性質(zhì)與金礦成礦熱液沉淀時(shí)的耦合是其關(guān)鍵因素，決定了金質(zhì)是在大而連通的彌散空間還是在張性擴(kuò)容空間沉淀，從而形成蝕變巖型金礦或者是充填石英脈型金礦，抑或是二者的過(guò)渡類型，或者是在此基礎(chǔ)上根據(jù)賦礦圍巖和構(gòu)造性質(zhì)不同而確定的其他金礦類型，但成礦的本質(zhì)是熱液金礦床，造成了控礦構(gòu)造形變差異對(duì)金礦化不同類型的控制作用[34-36]。

3.3 金礦成因的差異性與統(tǒng)一性

由于金礦形成時(shí)的構(gòu)造性質(zhì)和力學(xué)特點(diǎn)的差異性，導(dǎo)致了金礦成因的差異與統(tǒng)一。膠東金礦是在同一的大地構(gòu)造背景環(huán)境下、由同一成礦作用形成的具有成因相同、時(shí)代相近、在不同構(gòu)造部位、不同圍巖條件形成的一系列金礦自然類型組合，無(wú)論破碎帶蝕變巖型、石英脈型、富硫化物石英脈型，還是層間滑脫拆離帶型、構(gòu)造角礫巖型金礦，其本質(zhì)是由于成礦時(shí)所處構(gòu)造位置、力學(xué)性質(zhì)和容礦空間不同而表現(xiàn)出的差異性，在成礦物質(zhì)和熱液來(lái)源上具有統(tǒng)一性。

3.4 沂沭斷裂帶成生發(fā)展與成礦的同步性

李洪奎[7]依據(jù)前述沂沭斷裂帶深部構(gòu)造和淺部構(gòu)造巖、構(gòu)造形跡、構(gòu)造盆地建造和改造的特征，將沂沭斷裂帶的演化劃分為5個(gè)階段，研究表明：沂沭斷裂帶構(gòu)造活動(dòng)的力學(xué)性質(zhì)與膠東金礦的成礦發(fā)生具有同步性。

在J1期間，Izanagi板塊由SE向NW俯沖擠壓，膠東地塊以左行剪切方式沿郯廬斷裂帶拼貼于華北板塊之上，導(dǎo)致膠東地區(qū)發(fā)生強(qiáng)烈褶皺作用，深層次活化，出現(xiàn)相對(duì)擠壓區(qū)和相對(duì)拉張區(qū)。北部金礦集中區(qū)在殼內(nèi)構(gòu)造薄弱帶發(fā)生剪切深熔作用，地殼增厚并發(fā)生花崗巖漿活動(dòng)。同時(shí)，由于斷裂的剪切深熔作用，產(chǎn)生剪切深熔型花崗巖和相關(guān)脈巖，太古宙—元古宙綠巖地體強(qiáng)烈活化改造，其內(nèi)金及相關(guān)元素被激活，并以流體相運(yùn)移。

J2—J3期間，由于板塊俯沖，郯廬斷裂帶因邊界效應(yīng)而發(fā)生大規(guī)模的左行平移。在NW—SE向強(qiáng)烈構(gòu)造擠壓條件下，膠東地區(qū)發(fā)生裂解作用，膠東坳陷開(kāi)始形成。

K1—K2期間，洋殼俯沖速度明顯降低，該區(qū)轉(zhuǎn)為板內(nèi)拉張帶，擠壓作用逐漸減弱，直至K2轉(zhuǎn)為拉張階段。在擠壓作用向拉張作用轉(zhuǎn)換的過(guò)渡階段，膠東地區(qū)花崗巖化作用強(qiáng)烈，NE向構(gòu)造巖漿帶發(fā)育成熟，此時(shí)，真空泵吸作用促使成礦流體進(jìn)入剪切裂隙系統(tǒng)，使其成為礦化熱液最佳吸收帶，造成含礦熱液大量釋放，形成了膠東金礦集中區(qū)。

在K2期間，太平洋區(qū)板塊運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，由原來(lái)的Izanagi板塊向NNW俯沖擠壓變?yōu)樘窖蟀鍓K的NWW向運(yùn)動(dòng)，郯廬斷裂帶發(fā)生右旋壓扭性活動(dòng)。膠東地區(qū)的構(gòu)造狀態(tài)已從NW—SE向擠壓轉(zhuǎn)為SE—NW向拉張，裂谷構(gòu)造形成，并延續(xù)至古近紀(jì)。在此期間，火山侵入巖系及與其相關(guān)的金多金屬硫化物的成巖成礦作用發(fā)生。

沂沭斷裂帶成生發(fā)展與金礦成礦的同步性表現(xiàn)在：J2—J3期間沂沭斷裂帶發(fā)生大規(guī)模的左行平移時(shí)期，與金礦有關(guān)的成礦作用和金礦早期定位時(shí)間160～150Ma年齡段相吻合；K1期間即早白堊世早期沂沭斷裂帶發(fā)生擠壓與伸展交互進(jìn)行階段，同位素年齡在115～120Ma是膠東金礦形成的集中定位時(shí)期，也與區(qū)內(nèi)金礦主成礦期的年齡相吻合；而K1期間主要在早白堊世晚期，大致成礦時(shí)間為95～110Ma，基本代表了區(qū)內(nèi)金銀及多金屬礦形成時(shí)期，也是區(qū)內(nèi)金礦的疊加成礦期。這與沂沭斷裂帶構(gòu)造運(yùn)動(dòng)階段具有同步性，反映了構(gòu)造活動(dòng)對(duì)金礦形成的定位作用。

綜上所述，沂沭斷裂帶的強(qiáng)烈活動(dòng)不僅形成了與之匹配的羽狀控礦系統(tǒng)，為金礦定位提供了空間，而且由于沂沭斷裂帶切穿地幔而使幔源成礦物質(zhì)參與了成礦，使膠東金礦越靠近沂沭斷裂帶其礦床規(guī)模越大，它們共同為成礦流體提供了通道和賦存部位，這是形成區(qū)內(nèi)大型—超大型金礦床形成的關(guān)鍵性因素。

4 結(jié)論

(1)沂沭斷裂帶在經(jīng)歷了大規(guī)模的左行平移、伸展、拉張及擠壓作用下，形成了以塹壘構(gòu)造、盆嶺構(gòu)造、羽狀構(gòu)造系統(tǒng)及大陸邊緣花崗巖系，其運(yùn)動(dòng)學(xué)方式表現(xiàn)出明顯的多樣性，具有韌性與脆性、擠壓與引張、左行與右行等性質(zhì)復(fù)雜的構(gòu)造變形特征，形成圍繞沂沭斷裂帶的羽狀斷裂系統(tǒng)，與膠東地區(qū)金礦的形成有著十分密切的關(guān)系。

(2)與沂沭斷裂帶大規(guī)模的左行走滑平移同時(shí)伴生形成的膠東地區(qū)次級(jí)羽狀構(gòu)造系統(tǒng)，既是沂沭斷裂帶的次級(jí)斷裂構(gòu)造，又自成體系，是膠東地區(qū)的控礦容礦構(gòu)造，它們的形成演化受沂沭斷裂帶的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征和力學(xué)特征制約，整體上服從于沂沭斷裂帶的運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)制，但又有各自的演化特征和力學(xué)特點(diǎn)，膠東地區(qū)成礦主期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)正處于由較強(qiáng)的擠壓作用分布階段向較弱的剪張作用分布階段轉(zhuǎn)換的時(shí)空界面，在已形成礦化(脈)而相對(duì)脆弱的巖石物理界面地段，是形成有富金硫化物和裂隙金疊加的富金礦石的有利構(gòu)造條件。為區(qū)內(nèi)金質(zhì)的成礦提供了深源通道和合適的沉淀場(chǎng)所。

(3)沂沭斷裂帶對(duì)膠東金礦的重要成礦貢獻(xiàn)在于：深切地幔的沂沭斷裂帶在膠東金礦成礦過(guò)程中提供了幔源的物質(zhì)來(lái)源，參與膠東地區(qū)的金礦成礦作用，致使膠東金礦越靠近沂沭斷裂帶其規(guī)模就越大，遠(yuǎn)離沂沭斷裂帶其規(guī)模就相對(duì)較小，這也反映了金礦規(guī)模與沂沭斷裂帶距離遠(yuǎn)近存在的內(nèi)在聯(lián)系。

(4)沂沭斷裂帶成生發(fā)展與膠東地區(qū)金礦的成礦時(shí)代具有的同步性，表現(xiàn)在沂沭斷裂帶發(fā)生擠壓與伸展交互進(jìn)行階段，是膠東金礦形成的集中定位時(shí)期，也與區(qū)內(nèi)金礦主成礦期大致吻合。

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StudyontheRelationshipbetweenTectonicActivityinYishuFaultZoneandtheFormationofGoldDepositsinJiaodongArea

LI Hongkui, CHEN Guodong, LIANG Taitao,GENG Ke, ZHUO Chuanyuan

(Key Laboratory of Gold Mineralization Processes and Resources Utilization, Ministry of Land and Resources, Key Laboratory of Metallogenic Process and Resource Utilization of Metallic Minerals of Shangdong Province, Shandong Geological Sciences Institute, Shandong Jinan 250013, China)

Based on analyzing basic characteristics of Yishu fault belt, formation, evolution and dynamic characteristics, a series of secondary faults which matched with Yishu fault belt have been classified into pinnate fault system.It is showed that Yishu fault zone has experienced large-scale sinistral strike-slip movement, extention, pull apart and compression, and formed a complete structural system with graben and horst, basin and range tectonics, pinnatetectonic system and continental margin granites, associated with the formation of second-order tectonic system. It is not only the secondary fault structure of Yishu fault zone, but also an ore controlling structure. Its formation and evolution are restricted by the kinematics and mechanics of Yishu fault. The whole movements not only obey the kinematics of Yishu fault zone, but also have their own evolution and mechanical characteristics. It is the occurrence place of gold deposit in Jiaodong area. An important contribution of Yishu fault zone to Jiaodong gold deposit is that it not only provides the material source of mantle, but also plays an important role in gold mineralization in Jiaodong area. The scale of gold deposit becomes larger and larger when it is close to Yishu fault belt. It reflects that there is a inner relation of the size between Yishu fault zone and the distance. It also reflects the intrinsic link distance the size and distance of gold yishufault. With the strong activity of Yishu Fault not only formed with matching feather ore control system, to provide a space for the gold location, but also because of the Yishu Fault Zone and the metallogenic material cut through mantle mantle in the Jiaodong gold mineralization, the closer the Yishu Fault Zone of the deposit scale is larger, their common ore fluid supply channel and the occurrence site, this is a key factor in the formation of large superlarge gold deposit formation.

Yishu fault zone; plume tectonic system; Jiaodong gold deposit; formation

P618.51

A

2016-05-31；

2017-01-23；編輯曹麗麗

山東招遠(yuǎn)-平度斷裂帶夏甸金礦深部成礦特征研究(編號(hào)：41572068)、國(guó)土資源部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)膠東招平斷裂帶深部特征與金成礦過(guò)程研究(編號(hào)：201511029)、山東地質(zhì)勘查基金項(xiàng)目山東省招遠(yuǎn)-萊州地區(qū)金礦成礦條件和成礦規(guī)律研究(編號(hào)：2012028)和山東省泰山學(xué)者建設(shè)工程專項(xiàng)聯(lián)合資助

李洪奎(1962—)，男，山東昌樂(lè)人，研究員，主要從事地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)資源勘查及礦床學(xué)研究工作；E-mail:lhklhk126@126.com

李洪奎，陳國(guó)棟，梁太濤，等.沂沭斷裂帶構(gòu)造活動(dòng)與膠東金礦形成關(guān)系之探討[J].山東國(guó)土資源，2017,33(11)：6-14.

LI Hongkui,CHEN Guodong,LIANG Taitao, etc.Study on the Relationship between Tectonic Activity in Yishu Fault Zone and the Formation of Gold Deposits in Jiaodong Area[J].Shandong Land and Resources, 2017,33(11)：6-14.