胶东地区中生代金矿床成矿规律与成矿模式

来源 :中国矿业大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:Jiangzi1125
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胶东地区是中国重要的金矿床集中区和黄金工业基地。前人的研究几乎涉及金属矿床研究的所有方面,对金矿床类型的划分、成矿物质来源、矿物组分、岩石地球化学、同位素、变质作用、成矿地质构造,及大地构造背景和演化等都进行了较为系统和全面的研究。然而,还存在诸多问题有待探讨和解决:为什么主要的金矿床分布在胶北地块,郯庐断裂是分割胶东与鲁西地块的分界线,也是金矿床富集与不富集的分界线,金矿床与郯庐断裂有何联系?就郯庐断裂而言,是切穿岩石圈的断裂,然迄今为止,断裂带内仅发现有限的几处有金矿床的存在,反而是断裂带东侧的胶北地块富集(大型)金矿床;对于胶东金矿的成矿模式,前人先后提出了:岩石圈减薄非造山型、碰撞造山型、地幔亚热柱型、热隆-伸展型、克拉通破坏型、岩浆核杂岩隆起一拆离带热液成矿型等成矿理论和模式。到底何种(或多种)模式更适合胶东地块的金矿成矿模式?此外,以板块构造理论为指导下的金矿床的分类,以及对郯庐断裂活动时间和演化等的分歧,使之与胶东主要金矿床的形成时期等的一致性方面产生很多不同看法;岩浆活动期次与时间和金矿床形成的关系,也有很多不同看法,因此,虽然建立了很多胶东地区金成矿模式,但是,在以板块构造理论下的金矿床成矿模式还较为少见。尤为重要的是,胶东金矿床分布区属于克拉通内还是造山带与克拉通复合区?因此,很有必要根据胶东区地壳性质建立不同的金矿成因模式。基于上述,本论文运用板块构造理论,对胶东地区地质构造及其演化、成矿物质、岩石、矿物地球化学和岩浆岩进行较为系统的研究,在此基础上,根据不同单元地壳性质、构造岩浆演化史和金矿床的分布特征,对金矿床的分布规律、岩浆活动、郯庐断裂与金矿床的形成等方面进行研究,在此基础上,进行胶东地块金矿床分区和成矿模式的建立等方面的研究。通过研究,论文取得了如下的认识与成果:1.岩浆岩体与金矿床分布密切相关,中生代4个岩浆活动序列分别对应三期金矿床的发育。通过胶东地块岩浆岩体的发育和分布规律及其金矿床的形成关系研究,厘清了该区岩浆岩体的分布规律,概括得出中生代4个岩浆活动序列:(1)晚三叠世(237~201Ma),以甲子山岩体为代表的岩浆岩体,这一时期与印支期华北与杨子板块的碰撞时代相一致,是在挤压构造环境下侵位的岩浆岩体;这期岩浆岩体中并没有发现金矿床;(2)晚侏罗世(163~145Ma),以焦家-玲珑-滦家河型岩浆岩体为代表的岩浆岩体,区域构造挤压导致地壳增厚引起地壳重熔的产物,代表了大陆弧花岗岩特征这也是在区域挤压构造应力作用下侵位的,发育了“玲珑型”金矿床;(3)早白垩世中期构造-岩浆热事件(130~115Ma),郭家岭岩体最为典型。这一时期的岩浆活动均具有双峰式岩浆作用特征,反映了伸展动力学背景;(4)早白垩世晚期构造-岩浆热事件(115~100Ma),以伟德山岩体为特征,该阶段对应于中国东部岩石圈大规模的减薄时期,是大陆裂谷作用的高峰期。胶东地区构造-岩浆事件和金矿成矿作用与特提斯、古亚洲洋和太平洋三大构造域的相互作用有紧密关系,特别是与岩石圈减薄有关。2.胶东地区岩浆岩的发育与造山带俯冲-拆沉-折返-岩浆作用、郯庐断裂活动、岩石圈减薄和构造体制转换期密切相关,概括出四期岩浆岩发育期。分别对应于焦家-玲珑、郭家岭和伟德山岩体发育期的胶东地区三期主要金矿成矿期(163Ma~145Ma、130Ma~115Ma和 115Ma~100Ma),以 120Ma~100Ma期为最主要成矿期。其成矿期与岩石圈最大减薄、构造体制由挤压转变为拉张、郯庐断裂为右行走滑正断层活动最强时期相一致。3.通过对胶东地区典型金矿床分布、成矿时代和成矿流体、金矿床类型的研究,以板块构造为指导,结合板块构造活动的成因机制和演化,将胶东地区金矿床划分为五大类:深大断裂控制型、基底构造控制型、复合断裂控制型(网状含矿脉)、拆离断层控制型和剪切-拉张型断裂控制型。在此基础上,提出了金矿床分布在隆起带上和与距离郯庐断裂远近与金矿床的规模和大小成正比的规律。4.对胶东地区的金矿床形成、演变、金矿床类型、郯庐断裂和胶东地区的地质构造等及其与古亚洲域、太平洋域、特提斯域和秦岭-大别-苏鲁构造带的研究,提出了胶东地区金矿床属于板块碰撞-非碰撞型的复合型矿床成因类型和机制,并在此基础上,划分出:胶东地块分为板块碰撞俯冲-拆沉折返造山带岩浆岩-金矿床分布区、早白垩世拉张盆地边缘断裂带-金矿床发育区、胶北地体岩浆岩-金矿床分布区和郯庐断裂带岩浆岩-金矿床区四大胶东金矿床成矿区域。胶北区是金矿床最有利发育区。5.建立了三种金矿成矿模式:断裂作用-岩浆岩侵入-地壳上隆-基底绿片岩-四位一体复合作用,不整合-层间断裂作用-岩浆作用三位一体和俯冲-拆沉-折返-岩浆作用型金矿床模式。通过对郯庐断裂的活动时代、方式以及对胶东金矿床形成关系的研究,得出以下结论:郯庐断裂的最大活动期,是在晚侏罗世-白垩纪。这与胶东金矿床的产出相一致。郯庐断裂活动伴生的次级NE、NNE向断裂,及其与NW和近EW向断裂的交汇处是金矿的有利富集区。郯庐断裂切入岩石圈-上地幔,除作为成矿物质上涌的通道外,还限制了鲁西地块的金矿集区的形成。在此基础上,建立了郯庐断裂活动-区域性构造体制转换(由挤压转变为拉张)-岩石圈减薄-地幔物质上涌-胶东群成矿物质迁移-不同方向断裂交汇处聚集-幕式活动-多期次金矿床形成的构造-岩石圈变化的构造-岩浆-变质作用复合成矿模式。建立了三大金矿成矿模式:海洋型绿片岩相基底(东西向展布)-郯庐断裂-岩浆岩体侵入(胶北)-地壳上隆-胶北“焦家式”(断裂带内蚀变型)-“玲珑式”(脉岩型)金矿成矿模式、变质杂岩与底砾岩层间(有岩浆岩体)滑动破碎型金矿成矿模式和造山带俯冲-拆沉-折返-岩浆作用型金矿床模式。通过本文的研究,对胶东地区金矿床类型、成矿规律及其形成机制有了更进一步的认识,为更好地认识区域成矿规律以及找矿勘探提供了一定的基础,具有重要的金矿成矿理论和勘探开采的实践意义。
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