胶东半岛三山岛海底金矿地质特征及成因研究

（山东省第三地质矿产勘查院，山东 烟台 264000）

1 区域地质背景

研究区分布于胶东半岛西北部区域上，华北地台南缘胶北地体之胶北隆起区是该矿的大地构造位置所在，沂沭断裂带与矿区西侧紧邻，胶北地体之胶莱拗陷分布于研究区的南侧，渤海拗陷与龙口断陷盆地紧邻研究区的北侧，牟平—即墨构造混杂带分布于研究区的东部区域上[1]。该区变质基底变质变形岩系非常古老，同时岩浆活动具有多期次，多成因的特点，发育断裂呈NE向展布，这些为该区金矿成矿提供了非常有利的背景（图1）。

图1 区域大地构造位置示意图

新生界第四系全新统与下第三系渐新—始新统是该区的主要地层出露，区内断裂以脆性为主，展布方向为NNE向、NE向和近SN向，这些断裂在形成时代上，有的形成时间较早，有的形成时间较晚，共同组成该区的构造格架。NE-NNE向断裂以龙（口）-莱（州）断裂、三山岛-仓上断裂为代表，是该区最为发育的一级断裂，第四系覆盖断裂的南部，该区有着非常强烈的岩浆活动，发育侵入岩，晚太古代以及远古宙到中生代存在的活动不一，多条蚀变带发育与成矿带各个矿区当中，有的蚀变带达到50m～200m的宽度，一千米倾向延伸依然没有尖灭，南西两端呈现不断变窄的趋势，平面上表现为弓背状[2]。

2 矿区地质特征

三山岛-仓上断裂带北东段区域上是矿区的分布所在，崔召单元二长花岗岩有三个小山丘相连，矿区当中有NE向向三山岛-仓上断裂带对矿区进行横穿。

（1）地层。是矿区的主要地层出露，淤泥以及中细粗沙海积是其主要的岩性特征，达到30m到40m的厚度，最厚部位达到50m。

（2）构造。断裂是矿区的主要构造，三山岛—仓上断裂（NE向）是该区最大规模的断裂，三山岛—三元断裂（NW向）相对次之，三山岛—仓上断裂带与其下盘部位，有NNE-NEE向次级断裂分布[3]。在胶东金矿化集中分布的西侧，有三山岛—仓上断裂分布，在地表出露局部，第四系对大部分覆盖，有12km出露于露地，达到50m到200m的宽度，不方向为“S”向，呈现40°方向展布，在马连庄超单元变辉长岩和玲珑超单元二长花岗岩相互接触部位展布断裂，碎裂状岩石以及碎裂岩和糜棱岩共同组成，主裂面稳定而持续，主要表现为舒缓波状，具有压扭性的特征，仓上、新立以及三山岛金矿被这些断裂所控制。

（3）岩浆岩。岩浆岩在该区分布广泛，马连庄超单元（新太古代五台—阜平期）与栖霞超单元和玲珑超单元（新元古代震旦期）和金成矿有着非常紧密的联系。

（4）围岩蚀变与矿化特征。围岩是变广泛发育于断裂带周围，主要表现为绿泥石化以及碳酸盐化和钾化、绢英岩化等，断裂裂隙性质决定着蚀变的规模以及强度，蚀变作用具有延续时间，各种蚀变作用彼此互相叠加，存在明显的分带性，各带之间主要表现为逐渐改变的关系，蚀变和矿化有着非常紧密的联系，但是和构造活动非常紧密。

3 矿床地质特征

3.1 构造蚀变岩带特征

三山岛—仓上主干断裂对蚀变带起着明显的控制作用，断裂带和产状规模以及形态非常一致，在12线断裂蚀变带表现为“Y”字形和三山岛断裂蚀变带交汇，并保持与50°方向向32线延伸，尖灭。有着非常明显的蚀变岩分带性，倾向以及走向上主要表现为带状，黄铁绢英岩化花岗岩主要分布在上盘位置，断层泥（主裂面）以及黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩主要分布在其下部，黄铁绢英岩化花岗岩主要分布在下盘部位。黄铁绢英岩化碎裂岩带在主裂面下部0m～35m范围中分布，金矿化和蚀变非常突出，是赋存主矿体的重要位置，伴随距离的由近到远，蚀变矿化在蚀变带上，表现为不断减弱的特点，细脉浸染状以及浸染状黄铁绢英岩化碎裂岩带是其主要特点，网脉状以及细脉状是黄铁绢英岩化花岗岩带以及黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带的主要特点。在主裂面下部均出现金矿化，金矿化在主裂面之上表现得非常弱，一般没有矿体赋存[4]。

3.2 矿体地质特征

新立金矿以及三山岛金矿都属于中温热液破碎带蚀变岩型金矿床，规模都属于特大型，含金绢英岩化碎裂岩以及含金黄铁绢英岩是其主要的矿石。三山岛—仓上断裂次级断裂，F1断裂对其起着明显的控制作用，F1断层下盘是主矿体产出的主要部位，与近主裂面处比较接近，第四系对矿体大量埋藏，在地表部位只有少量的三山岛金矿床矿体出露。

该矿矿体有约1500m的控制走向，依照海底探矿工程进行相应的验证，在走向上矿体没有出现尖灭，达到千米以上的倾向延伸，深部位置没有出现封闭，矿体主要表现为似层状，膨胀狭缩以及分支复合和尖灭现象比较突出，主要呈现NE40°方向展布，向SE向倾斜，角度在40°，属于环倾斜的矿体，达到10.83m的平均厚度。

第四系对新立主矿体①-1进行覆盖，是重要的隐伏矿体，主裂面0m～35m范围是其主要的赋存部位，主要在黄铁绢英岩化碎裂岩中分布，主要在71～20线展布，达到-30m～-710m赋存标高，工程有1145m长度被控制，东部区域的北侧端部尖灭，南西侧区域上，没有出现封闭，在走向上达到900m的最大倾斜，最小为130m，达到591m的平均斜长，主要保持在0.48m～40.65m矿体厚度范围，平均处于8.96m平均厚度，达到78.27%厚度变化系数，在走向以及倾向上主要表现为舒缓波状，NE42°～80°是矿体的主要走向，主要呈现62°总体走向特征，向SE倾斜，保持在33°～67°倾角范围，主要保持在40°～50°之间，达到46°平均范围，北侧向南侧倾角上主要呈现变陡的趋势，表现为大脉状和似层状的特点，矿体倾角剖面上表现为逐渐变小的趋势，在走向方向上以具有较大的厚度，品位相对较高，中间厚度相对较小，表现为较低品位，矿体在东北端表现为快速降低的趋势，并发生尖灭，南西端的矿体中断，没有出现封闭。

3.3 矿石质量

①矿石物质成分。黄铁矿是主要的金属矿物，褐铁矿以及磁铁矿、黄铁矿和方铅矿等是主要的金属矿物。残余长石以及绢云母和石英等是主要的非金属矿物，菱铁矿，白云石以及方解石是主要的碳酸盐类矿物，银金矿是主要的金矿物，同时还有金银矿以及自然金等。②矿石结构构造主要为，碎碎裂结构以及晶粒状结构，同时还有包含结构熔蚀结构和填隙结构，交代残余结构，乳滴状结构和交代假象文象结构等，斑点状浸染状是矿石的主要构造特点，同时还有网脉状、蜂窝状以及斑杂状角砾状等构造特点。

4 矿床成因及找矿标志

（2）成矿规律。矿化明显受控于断裂，三山岛—仓上断裂明显控制着矿床，在断层下盘赋存矿体，主干断裂蚀变带存在继承性与多期性的特征，断裂活动最为突出的区域分布在主裂面下0m～30m，岩石具有非常高的破碎程度，密集分布列系，对渗透运移矿液，叠加交代围岩并充填其中起到非常重要的促进作用，所以这一断裂部位具有较强的蚀变作用，能够有效富集矿化，使赋存主矿体的重要部位，在构造转向转弯便宜地段和倾向上从缓变陡的区域，具有非常大的金矿体厚度，矿体发育分支复合现象，具有明显的矿体围岩蚀变分带性。

4.3 找矿标志

①栖霞超单元和马连庄超单元以及玲珑超单元相互接触部位，是构造最为薄弱的地方，马连庄超单元和玲珑超单元是三山岛—仓上主干断裂带主要展布地带，对接触带的分布详细调查，对控矿断裂追索发挥着重要的作用。②金矿主要赋存在控矿断裂引张地段，矿体具有非常大的规模以及稳定的产状，还有连续性的矿化特征，是十分重要的找矿标志。③石英脉以及蚀变岩是该区金矿的重要赋矿围岩，是重要的找矿标志。④区内重要的载金矿物为多金属硫化物，主要和金银矿物相共生，黄铜矿，方铅矿以及黄铁矿等多金属硫化物具有非常复杂的结构对矿体寻找发挥着重要的标志作用。⑤玲珑花岗岩具有低密度，低磁高阻的特点，马连庄变辉长岩表现为高密度，高瓷以及低阻特点，充分考虑二者具有的物性差异，对特征物理场形成发挥着重要的作用，岩体接触带可以在第四系覆盖区做出准确判断，对指导找矿工作发挥着间接的作用。