胶东焦家断裂带金成矿系统

焦家断裂和其下盘派生的次级断裂-裂隙及上盘基底褶皱干涉的层间滑动带内已发现金矿床60余处,探明金资源量1700余吨,构成了4套金成矿子系统:(1)焦家主带金成矿子系统,包括I、II、III号矿体群;(2)望儿山断裂;(3)灵北断裂金成矿子系统,均包括I、IV、V号矿体群;(4)基底褶皱干涉金成矿子系统,已发现矿体群均为单一构造盆地中的部分矿体。前三个子系统受控于焦家断裂下盘菱形格状断裂系统,后一子系统位于焦家断裂上盘。焦家主带子系统已发现金矿床23处、探明资源量1385.15t。其中,受控于主断裂的I号矿体群为主矿体,以黄铁绢英岩型细脉浸染状金矿化为特征;受控于主断裂及其下盘派生次级断裂和密集节理的II号矿体群为次要矿体,黄铁绢英岩型与石英脉型细脉-网脉状金矿化并存;受控于主断裂下盘派生更次级陡倾断裂和稀疏节理的III号规模最小,以反向陡倾的石英脉型网脉-脉状金矿化为主。望儿山断裂子系统已发现金矿床7处、探明资源量132.41t。其中,产于望儿山断裂核部的I号矿体群为主矿体,以细脉浸染状和团块状金矿化为特征;受望儿山断裂下盘次级陡倾断裂和系列左阶雁列节理控制的IV号矿体群中黄铁绢英岩型与石英脉型细脉-浸染状和脉状金矿化并存;受望儿山断裂上盘次级陡倾断裂和节理控制的V号矿体群,发育在脉状-网脉状石英(-硫化物)脉型金矿化。灵北断裂子系统已发现金矿床28处、探明资源量191.7t。其特征类似于望儿山子系统,但单个矿床(体)规模较小且倾向相反,两者呈似镜像对称关系。基底褶皱干涉子系统已发现金矿床4处、探明资源量12.32t;受控于区域早前寒武纪基底褶皱干涉形成的层间滑动带,沿早期轴向约NW300°的近直立隔槽式紧闭褶皱和晚期为轴向约NNE15°的斜歪宽缓褶皱的层间滑动带分别充填乳白色石英-粗粒黄铁矿脉和烟灰色石英脉-细粒黄铁矿脉、石英-多金属硫化物脉和石英-碳酸盐脉。各子系统中主要矿化元素为Au、Ag、Cu、Pb和Zn。其中,望儿山子系统中各矿体的Au元素含量相近,Ag含量从Ⅰ号矿体到Ⅴ号递增;焦家Ⅱ号矿体与望儿山Ⅰ号矿体,焦家Ⅲ号矿体与望儿山Ⅳ号矿体的Cu、Ag、Pb含量较为相近。4个子系统金矿石的黄铁矿δ34S组成总体相似并相对集中,表明硫的来源单一,且在成矿过程中没有显著的外来流体混合或成分变化。菱形格状断裂系统中3个子系统黄铁矿具有相似的Pb同位素特征,指示它们均来自于被幔源物质改造的下地壳。这些地质和地球化学结果表明,焦家断裂带金成矿系统是长期构造-流体耦合产物,各子系统之间既相互关联、又各具特色:(1)基底褶皱干涉金成矿子系统形成于挤压构造背景,金成矿作用发生于地壳缩短期间;通过硫化反应和成矿流体不混溶在早期褶皱内形成厚大矿体,晚期褶皱层间滑动带内超压流体的闪蒸作用形成富矿包。(2)菱形格状断裂金成矿子系统形成于转换构造背景,金成矿作用发生于控矿断裂韧-脆性至脆性构造变形和压剪至张剪构造体制转换过程中;早期强烈的水岩反应和流体相分离作用导致细脉-浸染状和网脉状金矿化的形成,奠定了I、II号矿体群的总体格架;晚期中等强度的水岩反应和显著的流体相分离作用控制了III、IV和V号矿体群(特别是石英脉型金矿体)的产出,并在原I、II号矿体群之上叠加形成产状近垂直的富矿柱。焦家断裂带已探明金矿体聚集于焦家断裂的新城至寺庄10km范围内,而南段和北段成矿潜力未知。通过对控矿构造三维形态和内部结构剖析及矿化体三维结构定量研究,揭示了各子系统控矿构造向南延伸情况及其南段矿化富集规律,圈定靶区13处;经初步工程验证,主带子系统89个钻孔见矿,望儿山断裂子系统发现一处厚9.5m、品位1.65~5.79g/t的新矿体;证实了成矿理论与找矿预测模型的合理性与适用性,为下一步找矿勘查明确了方向。