胶东大邓格金多金属矿床地质地球化学特征及意义

第43卷第1期中国地质Vol.43,No.12016年2月GEOLOGYINCHINAFeb.,2016中国地质,2016,43(1)李杰,宋明春,李世勇,等.胶东大邓格金多金属矿床地质地球化学特征及意义[J].中国地质,2016,43(1):221-237.LiJie,SongMingchun,LiShiyong,etal.GeologicalandgeochemicalfeaturesoftheDadenggegoldpolymetallicdepositinJiaodongPeninsula[J].GeologyinChina,2016,43(1):221-237(inChinesewithEnglishabstract).胶东大邓格金多金属矿床地质地球化学特征及意义李杰1宋明春2李世勇3周晓剑4宋英昕5丁正江6杨立新7王珊珊7姜帆7李倩1（1.石家庄经济学院资源学院，河北石家庄050031；2.山东省地质矿产勘查开发局，山东济南250013；3.山东省物化探勘查院，山东济南250013；4.环境保护部核与辐射安全中心，北京100082；5.山东省地质科学研究院，山东济南250013；6.山东省第三地质矿产勘查院，山东烟台264200；7.山东省第六地质矿产勘查院，山东威海264209）提要：本文介绍了大邓格金多金属矿床地质特征，对矿床主量元素、硫同位素、氢-氧同位素及流体包裹体作了测试分析，总结了矿床地球化学特征，讨论了成矿物质来源及成矿物理化学条件。主量元素分析表明蚀变过程中SiO2、K2O含量增高，Na2O、Al2O3、CaO等含量降低；硫同位素组成δ34SCDT值为7.0‰~7.1‰，指示硫可能来自于均一化程度较高的统一流体库；氢同位素组成δDV-SMOW变化范围较大，为-83.68‰~-116.95‰,氧同位素组成δ18O水值为-2.57‰~8.35‰,显示了成矿流体以岩浆水与大气降水组成的混合水为主；成矿流体主要为中温（86~429℃）、低盐度（1.74%~22.38%NaCleq），属CO2-H2O-N2-NaCl体系。成矿期流体表现出多期、多来源特征，体系物理化学条件的改变和流体的不混溶是导致金等成矿元素沉淀和富集的重要机制。关键词：地球化学特征；氢氧同位素；流体包裹体；大邓格金多金属矿床；胶东中图分类号：P618.51文献标志码：A文章编号：1000-3657（2016）01-0221-17收稿日期：2015-06-03；改回日期：2015-09-17基金项目：石家庄经济学院博士科研基金（BQ201317）、泰山学者工程专项经费和山东省地矿局科技攻关项目（KY201004、KY201305）联合资助。作者简介：李杰，男，1982年生，博士，讲师，地球化学专业，从事矿床地球化学科研和教学工作；E-mail：[e-mail]。GeologicalandgeochemicalfeaturesoftheDadenggegoldpolymetallicdepositinJiaodongPeninsulaLIJie1,2,SONGMing-chun2,LIShi-yong3,ZHOUXiao-jian4,SONGYing-xin5,DINGZheng-jiang6,YANGLi-xin7,WANGShan-shan7,JIANGFan7,LIQian1(1.CollegeofResources,ShijiazhuangUniversityofEconomics,Shijiazhuang050031,Hebei,China;2.ShandongBureauofGeologyandMineralResources,Jinan250013,Shandong,China;3.GeophysicsandGeochemistryResearchInstituteinShandongProvince,Jinan250013,Shandong,China;4.NuclearandRadiationSafetyCenterofMEP,Beijing100082,China;5.ShandongGeologicalSciencesInstitute,Jinan250013,Shandong,China;6.Shandong3rdExplorationInstituteofGeologyandMineralResources,Yantai264200,Shandong,China;7.Shandong6thExplorationInstituteofGeologyandMineralResources,中国地质,2016,43(1)Weihai264209,Shandong,China)Abstract:Inthispaper,theauthorsdescribedthegeologicalfeaturesofthetheDadenggegoldpolymetallicdeposit,analyzedmajorelements,REE,sulfurisotope,δDV-SMOW-δ18OH2O,andfluidinclusions,andthensummarizedthegeochemicalfeaturessoastofindtheore-forminggenesisandphysicochemicalconditions.MajorelementanalysesshowthatthealterationzonegainedSiO2,K2ObutlostNa2O,Al2O3,CaOduringalteration.Thesulfurisotopecompositionrangesbetween7.0‰and7.1‰δ34SCDT,suggestingthatthesulfurswereofthesameorigin,beingaunifiedsource.TheδDV-SMOWvaluesrangefrom-83.68‰to-116.95‰,andtheδ18OH2Ovaluesrangefrom-2.57‰to8.35‰,suggestingthatthemineralizingfluidswerederivedfromthemixedmagmaticandmeteoricwater.Themineralizingprocesstookplaceundertheconditionofmediumtemperature(86-429℃)andlowsalinity(1.74%-22.38%NaCleq),andthemineralizingfluidmighthavebeenaCO2-H2O-N2-NaClsystem.Themineralizingfluidsofthemainmineralizationstageexhibitedfeatureofmultiplesources,andthechangeofphysicochemicalconditionsandfluidimmiscibilityweretheimportantmechanismsfordepositionandenrichmentofgoldandothermineralizingelements.Keywords:geochemicalfeatures;hydrogenandoxygenisotope;fluidinclusions;Dadenggegoldpolymetallicdeposit;JiaodongPeninsulaAbouttheFirstauthor:LIJie,male,bornin1982,doctor,majorsingeochemistry,engagesinresearchandteachingofgeochemistryofmineraldeposit;E-mail:[e-mail]:SupportedbyDoctoralResearchFoundationofShijiazhuangUniversityofEconomics(No.BQ201317),SpecialFundsforTaishanscholarsProjectofShandongProvince,andShandongProvincialBureauofGeologyandMineralResources(No.KY201004,No.KY201305).大邓格金多金属矿床是目前胶东东部地区发现的唯一一个以金为主的银、铅锌多金属矿床，位于山东省威海市经济技术开发区泊于镇大邓格村附近，距威海市区东北约22km，近年经山东省第六地质矿产勘查院详查，评价为一处小型金-银-铅-锌多金属矿床。共圈定金、银、铜、铅、锌五种矿体19个，探获资源储量：矿石量114.2×104t，矿体平均厚度1.87m，其中：金金属量2002kg、银金属量62881kg、铅金属量13844t、锌金属量7868t[1]。本文在勘查工作的基础上总结了矿床地质特征，对矿石和围岩进行了主量、稀土元素地球化学分析，讨论了矿床硫、氢、氧同位素组成，研究了成矿流体的组成和特征，为探讨矿床成因提供了依据。1区域地质概况大邓格金多金属矿床位于胶东半岛东部，大地构造位置处在苏鲁造山带北东端的鲁东折返带（超高压带）之威海隆起区北部。区内发育前寒武纪韧性变形带，中生代以来构造活动强烈，形成的NE向断裂构造与成矿关系密切；岩浆岩主要为中元古代海阳所基性—超基性岩组合、新元古代荣成片麻岩套、中生代侏罗纪玲珑花岗岩、白垩纪伟德山花岗岩及少量脉岩，伟德山序列花岗岩在该区出露面积较大，呈环带状分布，呈现出成分和结构双演化的特征，出露有崮庄、洛西头、大水泊、不落耩、崖西、虎头石等单元；地层主要为古元古代荆山群、中生代白垩纪莱阳群、青山群、新生代第四系（图1）。威海东部地区分布有多处金、银、铅锌、钼、铜矿床（点），是山东省重要的有色金属矿产地[2-4]。2矿床地质特征大邓格地区出露主要地层为古元古代荆山群和新生代第四系，荆山群岩性为透辉石大理岩、二云石英片岩、黑云片岩；岩浆岩主要为中元古代海阳所组合、新元古代荣成片麻岩套、中生代伟德山序列花岗岩，海阳所变辉长辉绿岩、斜长角闪岩、以及蛇纹岩、含橄榄透闪石岩等组合以包体形式残留于荣成岩套花岗质片麻岩中，伟德山序列石英闪长岩呈岩株状侵入于荣成岩套。区内无大的断裂构造，零星有NE向次级断裂（图2），花岗质片麻岩显示有中深层次韧性变形迹象。大邓格金多金属矿床集中分布于南北长约1300m（-2线~24线），地表至-408m范围内（图3、图4）。圈定的19个矿体中Ⅰ-1~Ⅰ-6号为主矿体，222中国地质2016年中国地质,2016,43(1)其资源量占矿床总量的约96%[1]。2.1矿体特征6个主矿体控制走向长度50~370m；控制斜深160~453m；矿体走向10°~35°；矿体倾角18°~60°，平均31°~41°；矿体厚度0.44~5.88m，平均0.85~2.41m，厚度变化系数在67%~111%，属厚度变化较稳定型矿体；主矿体金品位1.94×10-6~5.65×10-6，矿床金平均品位3.48×10-6，品位变化系数在56%~102%，属有用组分分布均匀型；矿床银（含独立和与金、铅共生）平均品位198.41×10-6；铅（含独立和与金共生）平均品位2.04%；锌（含独立和与金、铅共生）平均品位2.49%。矿体产于荣成片麻岩套花岗闪长质片麻岩中的断裂裂隙中，赋存于黄铁矿化石英脉和黄铁绢英岩化碎裂岩带内，主要矿体呈似层状、大脉状产出，其图1胶东东部伟德山地区区域地质矿产简图（据文献[4]修改）1—中生代白垩纪青山群（以安山岩为主）；2—古元古代荆山群；3—新元古代晋