膠東白堊紀(jì)金礦的地球化學(xué)特征分析

張曉晨，時(shí) 毓＊，丁 偉，楊金磊，羅博文

（桂林理工大學(xué)，廣西 桂林 541006）

中生代的膠東金礦是目前為止全球最大型的熱液蝕變型礦床。山東境內(nèi)的礦床大多與成礦活動(dòng)有關(guān)。膠東地區(qū)出露的地質(zhì)礦物及其與金礦化的關(guān)系一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)。已有的研究成果表明，早白堊世早期郭家?guī)X型礦石與金礦床時(shí)空分布關(guān)系密切，該期礦體出露面積由西向東（三山島、叢家、郭家?guī)X）逐漸增大，暗色包體的含量逐漸增多，礦床規(guī)模逐漸減?。ɡ詈榭?013）。具體來看，西部的三山島和上莊礦體賦存了三山島和上莊等大型金礦床，中部的叢家有小型金礦床產(chǎn)出，其東部礦體幾乎沒有成形的金礦床的產(chǎn)出（周軍，2001）?？傊?，膠東地區(qū)的金礦由西到東,表現(xiàn)出金礦床數(shù)量漸趨減少,其原因值得進(jìn)行探討，所以研究膠東西部與東部礦石的地球化學(xué)特征有助于揭示膠東地區(qū)金礦的成礦規(guī)律。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

膠東半島處于華北克拉通的東南緣，南部與蘇魯大別超高壓變質(zhì)帶緊鄰，以西部則與魯西地區(qū)相接（李全忠，2007）。膠東半島以五蓮-煙臺(tái)斷裂為界分成膠北地體和蘇魯?shù)伢w兩個(gè)構(gòu)造單元，二者的構(gòu)造屬性分屬于華北板塊南緣和揚(yáng)子板塊北緣。（李洪奎，2012）。膠東地區(qū)出露的地層主要包括太古界、元古界、中生界和新生界，而缺失古生界。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，主要以NE和NNE向?yàn)橹?，NW向斷裂規(guī)模較小，（李洪奎，2012）。其中部為控礦構(gòu)造，多數(shù)為破礦斷裂，明顯切割了NE向或NNE向的控礦斷裂。

膠東西部以NNE向斷裂為主，主要包括將軍石-曲河、牟平-唐家溝，并且次級(jí)斷裂（NE和NNE向）發(fā)育，它們共同構(gòu)成了膠西北地區(qū)主要的控礦和容礦構(gòu)造。膠東東部以NE向斷裂為主，兼有NNE向斷裂，其主要為桃村-東陡山斷裂、東吳-店集斷裂、郭城-即墨斷裂等。是東部地區(qū)最主要的NNE向的斷裂帶。

2 對(duì)研究燕山期礦體的討論

本文收集了前人在膠東地區(qū)所研究的燕山期礦體的年齡，主微量數(shù)據(jù)，將其大致分為兩個(gè)部分：①以郭家?guī)X花崗閃長(zhǎng)巖為代表，包括郭家?guī)X、艾山等花崗巖，前人認(rèn)為屬同熔型花崗巖系列。與金礦成因有密切關(guān)系，我們將其稱為成礦體；②沿五蓮—榮成斷裂帶還分布有五連山、嶗山、海陽山等A型花崗巖和石島堿性花崗巖，為屬幔源型花崗巖系列，與金礦成因聯(lián)系不大，我們稱其為非成礦體。

2.1 成礦時(shí)代的研究：

筆者通過對(duì)前人研究成果的分析（表1），膠東地區(qū)中生代形成的礦層要在燕山運(yùn)動(dòng)的早期，對(duì)應(yīng)膠東地區(qū)在中生代晚期太平洋庫拉板塊開始向歐亞大陸俯沖的大構(gòu)造事件，含金礦體與不含礦體成巖年齡都產(chǎn)生與這次事件中。

表1 膠東地區(qū)中生代礦石形成年齡

2.2 膠東地區(qū)中生代礦石的主微量研究

通過對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行主微量分析發(fā)現(xiàn)，從K2OSiO2圖解中（圖1a）可見，研究區(qū)內(nèi)的礦石主要投于高鉀鈣堿性系列，并且膠東地區(qū)不含礦地層的鉀含量相對(duì)高于含礦的礦石。由Y/Nb-Yb/Ta圖解（圖1b），可知礦體都為A1型礦石，是一種非造山的大陸裂谷或者板內(nèi)環(huán)境所產(chǎn)生的礦石。這與早白堊世晚期存在殼?；旌蠅A性礦石（120Ma～110Ma）事件的階段相吻合。

圖1 K2O-SiO2圖解和Y/Nb-Yb/Ta圖解（底圖依據(jù)Eby，1992）（底圖依據(jù)Morrison，1980[18]）

圖2 微量元素蛛網(wǎng)圖和稀土元素配分圖（標(biāo)準(zhǔn)化值引自Sun and Mc Donough,1989）

從膠東地區(qū)早白堊世晚期礦石微量元素蛛網(wǎng)圖（圖2a）看出，研究區(qū)內(nèi)礦石中富集大離子親石元素，虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素，整體上非成礦的礦石比成礦的礦石更加富集微量元素。在稀土元素配分圖（圖2b）中可見膠東地區(qū)礦石為右傾配分模式，成礦比非成礦礦石更加虧損重稀土元素，并且成礦體的δEu異常特征不明顯，而非成礦體卻呈現(xiàn)出中度的δEu負(fù)異常。

3 結(jié)論

通過對(duì)比膠東地區(qū)早白堊世晚期礦石的地球化學(xué)特征，筆者發(fā)現(xiàn)，在晚白堊世晚期120Ma～110Ma范圍內(nèi)，太平洋庫拉板塊開始向歐亞大陸俯沖，為膠東西北地區(qū)幔源上涌的條件提供條件，并且斷裂的發(fā)育為其提供了優(yōu)良的儲(chǔ)礦環(huán)境，這使得膠東西北部成為富集金礦的有利地段。而東部，作為弧后拉張地區(qū)，雖然具有良好的賦礦環(huán)境，但其礦體成因多以殼幔混合型為主，不利于金礦的形成。兩類礦石的形成時(shí)代雖然相近，但地球化學(xué)特征存在的明顯差異，造就了不同的成因演化。

雖然，膠東東部地區(qū)在已有的質(zhì)料中表現(xiàn)為不利金礦床形成的條件，但東部處于晚侏羅世早期強(qiáng)烈伸展環(huán)境地帶，發(fā)育有中低溫?zé)嵋盒投嘟饘俚V床，其往往與金成礦作用共伴生，形成疊加成礦作用，同時(shí)膠東東部所處的燕山晚期大陸邊緣弧，可發(fā)育有其他類型金礦，這類礦床近年來在大陸邊緣弧盆地已有所進(jìn)展，所以東部的找礦潛力還是十分可觀的。前人在非成礦區(qū)域的研究工作不足，詳細(xì)的地球化學(xué)工作有待于進(jìn)一步開展。總體上區(qū)內(nèi)還以造山型金礦作為找礦重點(diǎn)，可嘗試進(jìn)行其他類型礦床的研究勘查，對(duì)中低溫?zé)嵋旱牡V床應(yīng)受到重視。