Abstract

胶东半岛金矿的形成和空间分布严格受断裂控制,约85%以上的矿体仅赋存于断裂带的下盘,这种显著的单侧分带结构的成因机制尚未明确。前人研究表明:钾化蚀变为成矿前蚀变,沿主断裂上、下盘广泛发育,通过改变岩石物理化学条件为后续的金成矿事件奠定基础;因此本文选择焦家主断裂带上、下盘的钾化蚀变带为研究对象,通过野外调查、岩相学观察、全岩地球化学分析和锆石U-Pb定年,系统剖析了下盘钾化花岗岩与上盘钾化斜长角闪岩的蚀变特征及其对成矿差异性的指示。锆石U-Pb定年结果表明,下盘钾化蚀变岩原岩为黑云母花岗岩(~163Ma),上盘钾化蚀变岩原岩是斜长角闪岩(~2715Ma)。矿相学观察表明,下盘钾化花岗岩中热液钾长石交代原生斜长石、钾长石中条纹长石发育、钠长石交代斜长石,与质量平衡计算结果相吻合,即Na2O、Fe2O3和K2O迁入,CaO和SiO2迁出;而上盘钾化斜长角闪岩中角闪石遭受蚀变生成绿泥石,黑云母遭受蚀变后发生分解,MnO、K2O、CaO、Fe2O3等元素迁出导致元素流失。这种蚀变差异主要源于构造、流体和岩石物性:下盘花岗岩因广泛发育的次级断层及节理-裂隙系统和较高的岩石化学活性发生广泛钾化蚀变,为后续金成矿流体运移和汇聚提供了合适的物理化学条件;上盘斜长角闪岩则因岩石孔隙度小、渗透率低以及较低的岩石化学活性致使钾化蚀变程度较弱,并因相关成矿元素流失导致难以成矿。本研究通过钾化蚀变对上下盘矿物交代反应以及围岩Fe的得失差异揭示了焦家金矿主矿体矿化单侧分布的原因,因此利用岩石抗张程度与化学活性等参数可有效指导胶东型金矿找矿勘查。

Key Points

• Potassium alteration strongly affects mineralization patterns in the Jiaodong gold deposit.
• U-Pb dating shows the host rock for lower zone alteration is biotite granite (~163Ma), while the upper zone is amphibolite (~2715Ma).
• Analysis using geological surveys and geochemistry demonstrates distinct alteration characteristics in lower and upper structural zones.
• Findings highlight the importance of fluid movement and rock properties in gold mineralization, guiding future exploration efforts.