申玉科，郭 濤，楊玉泉，陳正樂，韋昌山，孫華山

(1.中國地質科學院地質力學研究所，北京 100081；2.山東招金集團公司，山東 招遠 265400；3.中國地質大學，武漢 430074)

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玲瓏金礦田黑云母二長巖的發(fā)現(xiàn)及其Ar-Ar熱年代學意義

申玉科1，郭 濤1，楊玉泉2，陳正樂1，韋昌山1，孫華山3

(1.中國地質科學院地質力學研究所，北京 100081；2.山東招金集團公司，山東 招遠 265400；3.中國地質大學，武漢 430074)

膠東玲瓏金礦田地表以下2070 m處發(fā)現(xiàn)黑云母二長巖，不僅可以探索該區(qū)金礦成礦物質的來源，而且對研究礦床成因提供了新的證據(jù)。黑云母二長巖在膠東金礦集中區(qū)地表及其他鉆孔巖芯中尚未見報道，通過顯微鏡下觀察、鑒定，具有典型的二長結構。非金屬礦物主要有斜長石、正長石、石英、黑云母和角閃石；含有較多的金屬礦物，主要為原生的黃鐵礦和磁鐵礦等。黑云母的40Ar-39Ar熱年代學研究表明，黑云母二長巖的成巖年齡為123.7±1.5 Ma，晚于玲瓏花崗巖、灤家河花崗巖和郭家?guī)X花崗巖，與玲瓏金礦的形成年齡非常接近。盡管玲瓏金礦礦體中的金屬礦物并不一定直接來源于黑云母二長巖，但從形成時間分析，二者具有成因聯(lián)系。黑云母二長巖在侵入過程中可能為金礦的形成提供成礦物質、成礦流體，而且為成礦物質和成礦流體的運移提供能量及驅動力。因而可以推斷，黑云母二長巖的侵入與玲瓏金礦成礦作用關系密切。

玲瓏金礦田；黑云母二長巖；成礦年齡；Ar-Ar熱年代學；成礦物質來源

膠東金礦集區(qū)世界聞名，在該區(qū)已發(fā)現(xiàn)金礦床150余處，累計探明黃金資源儲量約4000 t[1]。然而，對該區(qū)金礦成礦物質來源，經過幾十年乃至上百年的不斷研究與探索[1～4]，仍未形成統(tǒng)一的結論。隨著開采程度與鉆探技術水平的提高，招平、焦家、三山島等三大成礦帶深部找礦工作得以順利開展[5]，深部的一些地質現(xiàn)象不斷被揭示出來，為該區(qū)的地質科研提供了諸多便利條件。玲瓏作為膠東地區(qū)的典型金礦田，其深部找礦工作取得較大進展，尤其是黑云母二長巖的發(fā)現(xiàn)，為探索該區(qū)成礦物質的來源提供了新的證據(jù)。本文在編錄部分鉆孔巖芯的過程中，在地表以下2070 m處發(fā)現(xiàn)了黑云母二長巖，并采集了新鮮的黑云母二長巖樣品進行顯微鏡下觀察、鑒定，確定了黑云母二長巖的結構構造與礦物組合特征，利用巖石中黑云母進行40Ar-39Ar階段升溫測年分析，討論了玲瓏金礦田的成礦年齡與黑云母二長巖之間的關系，初步探討了玲瓏金礦田及膠東其他金礦床的成礦物質來源問題。

1 礦田地質特征

玲瓏金礦田位于膠東西北部金礦集中區(qū)招平斷裂帶的北段，由玲瓏西山、玲瓏東山、九曲—大開頭、嶺南、羅山、阜山、東風等礦段或礦床組成[6～8]，礦體產于玲瓏花崗巖和灤家河花崗巖巖體內[9]。已探明大小金礦脈超過500條[10]。區(qū)內既發(fā)育黃鐵礦蝕變巖型礦化，也發(fā)育黃鐵礦石英脈型礦化[11～16]。礦化受北東—北北東向斷裂控制[1]，金礦體多呈脈狀或透鏡體狀，以雁列式排列[6,17]。粗略估計，已采出的金金屬量及目前保有儲量總和接近1000 t，屬世界級特大型金礦田。

區(qū)域范圍內出露的基巖主要為中生代巖漿巖，大致劃分為三大類[13～15,18]：玲瓏似片麻狀黑云母花崗巖(164～156 Ma)[19～20]、灤家河中粗粒黑云母二長花崗巖(153～150 Ma)[21]和郭家?guī)X似斑狀花崗巖閃長巖(130～126 Ma)[7,19,22～23]。除第四紀河流相沉積及膠東群斜長角閃巖外，其他的地層基本沒有出露(見圖1)。

1—第四系；2—元古代地層；3—太古代地層；4—玲瓏黑云母花崗巖；5—灤家河二長花崗巖；6—郭家?guī)X花崗閃長巖；7—艾山花崗巖；8—斷裂；9—金礦床；10—地名圖1 招平斷裂帶、焦家斷裂帶主要金礦床分布圖Fig.1 Location of the major gold deposits in Zhaoping fault and Jiaojia fault

玲瓏金礦田范圍內中基性和中酸性巖脈發(fā)育，已發(fā)現(xiàn)各種大小巖脈300余條，平均密度達到10條/km2[43]，其走向大都為北東—北北東向，由張扭性斷裂構造控制，最寬的閃長巖脈超過20 m，剖面上表現(xiàn)為分支復合現(xiàn)象。玲瓏礦田及其外圍發(fā)育的巖脈類型多、成分雜，主要有云煌巖、拉輝煌斑巖、閃斜煌斑巖、云斜煌斑巖、輝綠巖、閃長巖、閃長玢巖、花崗巖、花崗斑巖、細晶巖和偉晶巖等[8～9,14,18,22,24]，多期、多類型中基性和中酸性脈巖的強烈頻繁活動[24]是深部巖漿活動與構造作用在淺表的表現(xiàn)形式。

玲瓏金礦田范圍內發(fā)育3條較大斷裂構造，一是破頭青斷裂[14]，即招平斷裂帶的北段，另外兩條為玲瓏斷裂和九曲蔣家斷裂[7～8,17]。招平斷裂為成礦前或成礦期形成的北東向、北北東向控礦斷裂構造帶(見圖1)，在礦田范圍內呈北東—北北東向，是主要的控礦斷裂帶[1,18]；后兩者則為成礦后形成的北北東向斷裂構造帶，錯斷礦體或礦脈[7,14]。破頭青斷裂的次級構造主要為張性、張扭性斷裂，部分控制脈巖的發(fā)育與延伸，另一部分則控制礦體的就位與分布[1]。

玲瓏金礦田的控礦構造大致可劃分為兩大類，即破頭青斷裂及其下盤的次一級的張性、張扭性斷裂構造[6,15](見圖2)。由于斷裂構造的規(guī)模和力學性質不同，形成不同規(guī)模和不同類型的控礦空間[16]。破頭青斷裂屬壓扭性結構面，賦存黃鐵礦碎裂蝕變巖型金礦體，其下盤的多條次級斷裂構造屬張性、張扭性結構面，富集黃鐵礦石英脈型金礦體[11]。平面上，兩類礦體走向大致平行；剖面上，傾向相反或相近。黃鐵礦石英脈型礦體大多數(shù)發(fā)育于破頭青斷裂帶的下盤。近年來，通過鉆探工程揭示，在破頭青斷裂帶的上盤也發(fā)現(xiàn)少量的黃鐵礦石英脈型金礦體。雖然黃鐵礦石英脈型金礦體與蝕變巖型礦體在產狀、礦石的結構與構造等外在形式上有所差別，但它們的圍巖條件、圍巖蝕變特征、礦石的礦物組成、成礦溫度、成礦流體的來源[25]、礦體的形成時代等方面都是相同或相近的，是同一次成礦作用過程中，成礦物質填充于不同構造空間的結果[16～17]。

1—太古代粉子山群；2—玲瓏黑云母花崗巖；3—灤家河二長花崗巖；4—脈巖；5—蝕變花崗巖；6—斷裂；7—蝕變巖型金礦體；8—石英脈型金礦體；9—鉆孔及編號；10—居民點圖2 玲瓏金礦田構造地質圖Fig.2 Sketch map of structures and geology in Linglong Gold Field

玲瓏金礦田與膠東地區(qū)大部分金礦床(田)在礦物組成方面很相似[16]，金屬礦物以黃鐵礦為主，少量黃銅礦、方鉛礦和閃鋅礦[1,9,15,17]，脈石礦物主要為石英、長石、絹云母、方解石等[6,22]。金元素的富集程度與黃鐵礦、黃銅礦及新生石英的關系密切[7,22,26]，金品位較高的部位，黃鐵礦、黃銅礦相對含量較高[27]，硅化蝕變強度大。

2 樣品采集及定年結果

2.1 黑云母二長巖的發(fā)現(xiàn)

筆者在編錄玲瓏礦田的一個約2194 m深的鉆孔時，在地表以下2070 m深處發(fā)現(xiàn)了黑云母二長巖(見圖3)，黑云母二長巖巖芯長度120余米，未見底；同樣，在另一個與之水平相距約360 m、深約2374 m的鉆孔巖芯中也發(fā)現(xiàn)黑云母二長巖(見圖2)。初步判斷為侵入巖體，其與上部的灤家河二長花崗巖之間為侵入接觸關系。

1—玲瓏黑云母花崗巖；2—推測黑云母二長巖；3—鉀化花崗巖；4—絹云母化-硅化花崗巖；5—金礦體；6—主斷裂面及兩盤運動方向；7—鉆孔及編號；8—取樣位置圖3 玲瓏金礦田72線剖面及樣品采集位置Fig.3 Section of the Line 72 in Linglong Gold Field and sample location

新鮮的黑云母二長巖呈深灰色—淺灰綠色，中細粒結構，塊狀構造；肉眼觀察，主要礦物為長石、石英、黑云母及少量的黃鐵礦等(見圖4)，放大鏡下可見黃鐵礦呈叢聚狀分布，顆粒較??；既與膠東西北部金礦集中區(qū)出露的三大類巖漿巖(玲瓏花崗巖、灤家河花崗巖及郭家?guī)X花崗巖)不同，又與一些中酸性脈巖(如閃長巖脈、煌斑巖脈、偉晶巖脈及閃長玢巖脈等)有區(qū)別。筆者在野外命名其為黑云母細?；◢弾r，后經顯微鏡下觀察，未蝕變或蝕變較弱的黑云母二長巖石英含量不超過5%，定名為黑云母二長巖。而通過巖石化學分析(見表1)進行巖性投圖，落在石英二長巖的區(qū)域內(見圖5)。從巖性投圖的結果來看，與二長巖有一定的差別，這可能與所分析的樣品成巖過程中發(fā)生弱的硅化和絹云母化蝕變有關。綜合考慮顯微鏡下觀察到的礦物組成與巖石化學分析結果，原巖定名為黑云母二長巖比較合適。至今，黑云母二長巖在膠東金礦集中區(qū)地表及其他鉆孔巖芯中尚未見報道。

2.2 黑云母二長巖的結構構造及礦物組成

在玲瓏金礦田發(fā)現(xiàn)的黑云母二長巖，原巖呈深灰色—淺灰綠色，致密塊狀構造，中細粒結構，礦物顆粒一般為0.1～1.0 mm，黑云母呈片狀，最大可達5 mm(見圖4)。主要礦物為長石、黑云母，次要礦物為石英、角閃石；金屬礦物為黃鐵礦、磁鐵礦等。顯微鏡下，可觀察到典型的二長結構(見圖6A、6B)，石英含量小于5%，斜長石約20%～25%，正長石約35%～40%，二者總量約占60%。在部分大顆粒的斜長石與堿性長石內可見黏土礦物、絹云母、綠泥石等蝕變礦物(見圖7)。黑云母二長巖中的暗色礦物主要為黑云母(見圖6)，少量角閃石，黑云母結晶程度較高，部分黑云母等暗色礦物發(fā)生綠泥石化。該黑云母二長巖中較顯著的特征是含有較多的不透明礦物，反射鏡下觀察，多為黃鐵礦和磁鐵礦(見圖7)，另有少量的黃銅礦。金屬礦物呈星點狀、團塊狀分布，黃鐵礦晶形較差。

Bit—黑云母；Py—黃鐵礦圖4 黑云母二長巖手標本照片F(xiàn)ig.4 Photographs of hand specimen of biotite monzonite

樣品編號ZK1?161015?11015?21012?51012?11巖石名稱黑云母二長巖灤家河花崗巖灤家河花崗巖灤家河花崗巖細晶巖脈SiO25595727172527006693Al2O317541454142615151605TiO2078006012036037Fe2O3314022136242255FeO322175140163119CaO574052053078046MgO241017015037041K2O299525453219310Na2O349392408474393MnO006003003006005P2O5040002002015013H2O+180027061158199H2O-009012019037039灼失量385048069176207總和99599968996899689962

圖5 黑云母二長巖巖性投圖Fig.5 Lithologic figure of biotite monzonite

A,C—單偏鏡下黑云母二長巖的二長結構；B,D—正交鏡下黑云母二長巖的二長結構；Pl—斜長石；Bit—黑云母；Or—正長石；Qz—石英；Chl—綠泥石；Py—黃鐵礦圖6 黑云母二長巖顯微結構照片F(xiàn)ig. 6 Microphotograph of the minerals and texture of biotite monzonite

在黑云母二長巖與灤家河二長花崗巖接觸界線部位，黑云母二長巖中發(fā)生硅化、絹云母化、高嶺土化(見圖8A、8C、8D)，另有方解石發(fā)育(見圖8B)。隨深度的增加，硅化、絹云母化、高嶺土化程度逐漸減弱，蝕變漸漸過度為以綠泥石化和綠簾石化為主；顯微鏡下觀察，綠泥石及綠簾石是由黑云母或角閃石發(fā)生蝕變而形成的新礦物；而巖石的結構與構造基本沒有發(fā)生變化；再向下部巖石蝕變變弱，長石內表現(xiàn)為弱的絹云母化、高嶺土化，黑云母蝕變較弱，甚至未發(fā)生綠泥石化蝕變。從蝕變特征分析，黑云母二長巖發(fā)生的蝕變是巖漿的侵入與就位過程中巖石發(fā)生的自蝕變的結果。

Py—黃鐵礦；Mt—磁鐵礦圖7 黑云母二長巖中金屬礦物顯微照片F(xiàn)ig. 7 Microphotograph of pyrite and magnetite in biotite monzonite

值得說明的是，該黑云母二長巖中發(fā)育的黃鐵礦與磁鐵礦顆粒細小，大都只有0.1～0.5 mm大小，為星點狀、團塊狀；而且從上到下120余米長的黑云母二長巖巖芯中，黃鐵礦與磁鐵礦分布較均勻，顯示黑云母二長巖中的黃鐵礦、磁鐵礦屬原生礦物的特點。鉆探工程揭示的地質現(xiàn)象顯示，賦存蝕變巖型金礦體的招平斷裂帶延深到黑云母二長巖巖體(脈)。金礦脈(體)中較多的黃鐵礦等金屬礦物可能來自該黑云母二長巖巖漿侵入過程中分異出來的成礦流體與成礦物質，通過斷裂構造運移，在適當?shù)臉嬙觳课怀恋砀患纬傻摹?/p>

2.3 樣品采集與分析

筆者在巖芯中采集新鮮的、沒有風化或蝕變較弱、裂隙不發(fā)育、基本沒有受到后期地質事件及區(qū)域熱事件影響的黑云母二長巖樣品；破碎巖石樣品前進行清洗，除去表面和縫隙中的雜質；將樣品破碎到(177～250 μm)60～80目，淘洗風干。用磁選、重液選等常規(guī)選礦手段選出質量大于0.5 g的黑云母，進行Ar-Ar法測年。

選純的黑云母(純度大于99%)用超聲波清洗。清洗后的樣品被封進石英瓶中送核反應堆中接受中子照射。照射工作在中國原子能科學研究院的“游泳池堆”中進行，使用B4孔道，中子流密度約為2.65×1013ncm-2S-1，照射總時間為1448分鐘，積分中子通量為2.30×1018ncm-2；同期接受中子照射的還有用做監(jiān)控樣的標準樣(ZBH-25黑云母標樣)，其標準年齡為132.7±1.2 Ma，K含量為7.6%。樣品的階段升溫加熱使用石墨爐，每一個階段加熱30分鐘，凈化30分鐘。質譜分析在多接收稀有氣體質譜儀Helix MC上進行，每個峰值均采集20組數(shù)據(jù)。所有的數(shù)據(jù)在回歸到時間零點值后再進行質量歧視校正、大氣氬校正、空白校正和干擾元素同位素校正。中子照射過程中所產生的干擾同位素校正系數(shù)通過分析照射過的K2SO4和CaF2獲得，其值為：(36Ar/37Aro)Ca=0.0002389，(40Ar/39Ar)K=0.004782，(39Ar/37Aro)Ca=0.000806。37Ar經過放射性衰變校正；40K衰變常數(shù)λ值為5.543×10-10年-1。用ISOPLOT程序(Ludwig，v2.49，2001)計算坪年齡及正、反等時線，坪年齡誤差以2σ給出。表2為黑云母二長巖樣品的階段升溫測年數(shù)據(jù)，相應的年齡譜和等時線見圖9。

圖9 黑云母二長巖中黑云母40Ar/39Ar年齡譜圖和等時線圖Fig.9 40Ar/39Ar age spectra and 39Ar/40Ar vs. 36Ar/40Ar inverse isochorn diagram of biotite from the biotite in biotite monzonite

T/(℃)40Ar39Ar()m36Ar39Ar()m37Ar39Ar()m38Ar39Ar()m40Ar/%F39Ar/(×10-14mol)39Ar(Cum)/%Age/Ma±1σ/Ma70096596503180049720088527626687012050235748005584440152902025005191912106804149698924148401903820017100989002587344139828161139612001488016637600076003520023186451438301832191123313920159413000470046800226912114541216729191246169601609290005100398002249057145756160361312491610001616860003400000002149382151695207451112981410401546830003000309002229425145795322590812491310801514470002500196002189513144072314727112351411201488590001900179002229628143318367886312291211601481450002700985002319463140193236988812031312001816370009300815002418487154159025999613195914001728819049220000000285158727442900110000228273總氣體年齡=1214Ma

注：表中下標m代表樣品中測定的同位素比值；F=40Ar*/39Ar，指放射成因40Ar與K生成39Ar的比值；測試由中國地質科學院地質研究所完成

對采集自鉆孔ZK1的黑云母二長巖樣品中的黑云母進行Ar-Ar階段升溫測年分析(見表2，圖9)，總氣體年齡為121.4 Ma。其中880～1160 ℃的8個中—高溫階段組成了一個年齡坪，坪年齡TP=123.7±1.5 Ma，對應了43.5%的39Ar釋放量(見圖9a)。39Ar/36Ar-40Ar/36Ar等時線年齡為122.3±4.4 Ma，40Ar/36Ar初始比值為328±120(MSWD=6.6)(見圖9b)。相應的39Ar/40Ar-36Ar/40Ar反等時線年齡TP=120.8±4.6 Ma，40Ar/36Ar初始比值為364±140(MSWD=12)(見圖9c)。123.7±1.5 Ma的坪年齡與成礦年齡相近，黑云母二長巖的侵位時代與金礦成礦時代吻合，表明二者可能是同期巖漿活動的產物。

3 討論

3.1 黑云母二長巖的侵位時代與金礦成礦時代吻合

幾十年來，膠東地區(qū)積累了大量的金礦床成礦年齡數(shù)據(jù)，包括蝕變礦物的40Ar-39Ar和K-Ar年齡[28]、黃鐵礦的Rb-Sr年齡[29]、石英的40Ar-39Ar年齡[30]、礦石礦物Rb-Sr年齡[31]和熱液鋯石U-Pb年齡[32]。這些測年數(shù)據(jù)顯示，膠東大多數(shù)金礦床，包括以焦家、新城為代表的蝕變巖型金礦床，以玲瓏為代表的石英脈型金礦床，以望兒山為代表的蝕變巖-石英脈復合型金礦床和以蓬家夼為代表的蝕變角礫巖型金礦床，形成于120±5 Ma[1,23,33]。成礦時代主要集中在122～119 Ma[15,28～29,34]。

而玲瓏金礦田及其外圍發(fā)育的巖石主要為玲瓏花崗巖、灤家河花崗巖和郭家?guī)X花崗巖。玲瓏花崗巖和灤家河花崗巖主要由黑云母二長花崗巖、二長閃長巖、石英閃長巖和花崗閃長巖組成，其侵位年齡數(shù)據(jù)主要集中于165～150 Ma之間[15,21,35～36]。郭家?guī)X似斑狀花崗閃長巖侵位晚于玲瓏花崗巖和灤家河花崗巖，年齡為132～123 Ma[4,24,35]。中基性脈巖的形成年齡為早白堊世晚期，主要為堿性花崗巖和高鉀中性-鐵鎂質巖脈，鋯石SHRIMP U-Pb年齡為125～90 Ma[36]，屬多期、多階段巖漿活動的結果。

玲瓏花崗巖與灤家河花崗巖的侵位較早，是構成金礦體的主要圍巖。郭家?guī)X花崗巖雖然形成略早于成礦年齡[37]，但據(jù)焦家金礦、新城金礦、三山島金礦井下及野外觀測，成礦作用是在郭家?guī)X花崗巖固結成礦后形成的。在成礦作用過程中，礦體下盤的郭家?guī)X花崗巖發(fā)生強烈的蝕變作用，鉀長石斑晶呈現(xiàn)韌性變形特征，說明在成礦之前郭家?guī)X花崗巖已固結成巖，同樣是金礦體的圍巖之一。多期中基性脈巖的侵入，雖與成礦時間相近[38]，或早于或晚于成礦時間，但從野外現(xiàn)象分析，脈巖中的金屬礦物含量極少，而且其與圍巖接觸界面清晰，基本沒有發(fā)生蝕變或只有弱的熱蝕變，因而很難認定成礦物質來源于脈巖。本文測定黑云母二長巖的形成年齡為123.7±1.5 Ma，40Ar-39Ar法具有測定精度高、可以判定熱擾動對定年的影響、數(shù)據(jù)的多解性較少的優(yōu)點[1,39]。而玲瓏金礦田主成礦期成礦時代為(122.7±3.3)～(123.0±4.2) Ma[30,32,34,40～41]，考慮巖漿侵入與金礦成礦時間之間的關系，黑云母二長巖侵入過程中，由于大量巖漿流體及金屬礦物的含量，應該與成礦作用比較吻合。

3.2 礦床形成的主導因素

膠東地區(qū)如此巨大的金礦集中區(qū)的形成，歸納起來主要有2個重要因素：一是有利的斷裂構造體系，二是大規(guī)模成礦物質來源。膠東地區(qū)出露及隱伏的大面積花崗雜巖體是控礦斷裂構造形成的基礎，該巖性特征利于控礦構造的發(fā)育。發(fā)育于花崗巖雜巖體中的斷裂構造具有延伸穩(wěn)定、聯(lián)通性好的特點，是良好的導礦與貯礦構造。成礦物質與成礦流體通過斷裂構造可以進行遠距離、大規(guī)模運移；成礦物質與成礦流體在運移的過程中，與圍巖之間充分發(fā)生水巖反應，形成典型的鉀長石化、絹云母化、硅化和黃鐵礦化等蝕變[6～7,11～12,23,42]。大規(guī)模的成礦物質來源為成礦作用提供大量的成礦物質、成礦流體[16]、成礦能量和成礦動力，沒有這個因素，膠東地區(qū)大規(guī)模的成礦作用不可能發(fā)生，也不會形成世界級的金礦集中區(qū)。

關于玲瓏金礦田成礦物質的來源及成礦作用有多種認識。呂古賢[43]認為膠東大規(guī)模成礦作用并非受中生代構造巖漿或層位等單一因素控制，而是在前中生代有利成礦地質、地球化學環(huán)境基礎上，經中生代疊加和改造的復雜過程而成生發(fā)展起來的。部分學者在研究玲瓏礦田發(fā)育的巖脈與含金石英脈時空關系的基礎上，認為中基性巖脈與含金石英脈有同源、同時、同構造空間的三同關系[24,44～45]，脈巖的活動覆蓋了整個金礦化期，二者存在成因關系。地質流體淬取花崗巖等圍巖中的金元素對膠東金礦的形成也具有重要作用[3,16]。另外，膠東地區(qū)大規(guī)模金礦成礦作用是地幔巖漿活動產物[46～47]。

中生代，膠東地區(qū)巖漿活動頻繁，玲瓏花崗巖、灤家河花崗巖和郭家?guī)X花崗巖等大規(guī)模巖漿活動后，石英二長斑巖、正長斑巖、花崗斑巖、閃長巖脈、煌斑巖脈、輝長巖脈，輝綠巖脈都有發(fā)育[38,48]。這些不同類型、不同期次巖漿活動及巖脈侵入或多或少都與斷裂、蝕變、成礦作用有關系，但仍沒有充分的證據(jù)證明它們是引起膠東地區(qū)大規(guī)模金礦成礦作用發(fā)生的主要因素。

針對膠東地區(qū)發(fā)育的金礦，可以這樣認為，其成礦物質主要包括Au、Fe、Pb、Zn、Cu、Si、S、Ca等金屬和非金屬元素，其來源可能是復雜的，有沉積來源、變質來源、巖漿來源；但總起來看，還是有一個主要的控制因素，就是巖漿侵入與成礦流體的分異，即主要還應該是來源于一次巖漿活動或巖漿侵入成巖過程中分異出來的成礦流體和成礦物質。黑云母二長巖的發(fā)現(xiàn)對探索玲瓏金礦田及膠東地區(qū)其他金礦的成礦作用及成礦物質來源問題具有一定的參考價值。

3.3 黑云母二長巖與礦床成因

3.3.1 礦物組成與金礦成因

在研究區(qū)的某個鉆孔中，有110 m左右的巖芯為黑云母二長巖(見圖4)，與膠東地區(qū)其他類型的巖漿巖相比，具有典型的中細粒二長結構(見圖5B、5D)；暗色礦物的含量達20%～30%，礦物結晶程度較高。黑云母二長巖中，除斜長石、正長石、石英、黑云母及角閃石外，金屬礦物含量較高，尤其是黃鐵礦和磁鐵礦，同時含少量黃銅礦，在巖石內均勻分布。黃鐵礦在巖石內呈集合體狀、浸染狀，結晶程度低，晶形不完整(見圖6)。黑云母二長巖在其與玲瓏花崗巖接觸帶附近發(fā)育硅化、絹云母化、高嶺土化、綠泥石、綠簾石化和大理巖化。

從膠東金礦主成礦期4個成礦階段[16,49]來看，最后一個階段為石英-碳酸鹽階段[1,9,16,27,50]，碳同位素數(shù)據(jù)表明，與金成礦有關的流體主要是巖漿來源，混有大氣降水[14]?？紤]到黑云母二長巖發(fā)育部位恰好在成礦范圍的下方，因此，成礦作用過程中，組成碳酸鹽的物質成分也可能與黑云母二長巖巖漿侵入分異出部分鈣質有一定關系(見圖7B)。

3.3.2 流體含量與成礦

經硅酸巖分析，巖石的灼失量大，說明樣品在加熱過程中分離出較多的流體組分。從礦物組成方面來看，黑云母二長巖中黃鐵礦等金屬礦物含量較多，這些礦物在加熱的過程中可以分解出S、CO2等組分，而且水的含量達到1%以上。這表明巖漿在侵入成巖過程中富含較多的液態(tài)或氣態(tài)等與成礦有關的流體組分，部分流體被成巖礦物捕獲，形成結晶水或流體包裹體[16]，另一部分流體可能從巖漿中分離出來，組成成礦流體，沿斷裂構造及裂隙向上部及外圍運移。H、O、C同位素分析表明，深源流體參與了成礦作用[51]。地質流體在運移的過程中，不斷與所流經的圍巖進行水巖反應[16,52]，發(fā)生物質交換，形成大規(guī)模的熱液交代蝕變巖石；同時圍巖中的部分金元素也可能進入到流體中，在適合的部位沉淀、富集與成礦。膠東金礦氫、氧、碳、硫等穩(wěn)定同位素數(shù)據(jù)表明，初始成礦流體主要來源于深源巖漿水[16,46,53～54]。因而，不論從礦物組成還是從物質成分組成等方面分析，該黑云母二長巖的侵入與玲瓏金礦成礦作用關系密切。

4 結論

綜合膠東金礦集中區(qū)成巖與成礦年齡之間的關系，結合野外地質體之間的接觸關系及蝕變礦化特點，黑云母二長巖的侵位時間與玲瓏金礦的成礦時間接近；巖體的侵位時間為123.7±1.5 Ma，金礦的形成時間為(122.7±3.3)～(123.0±4.2) Ma。

黑云母二長巖中含較多的黃鐵礦及其他金屬礦物，而且分布較均勻，應屬原生礦物，與玲瓏金礦礦石中的黃鐵礦等金屬硫化物有關。

盡管玲瓏金礦石中的金屬礦物并不一定直接來源于黑云母二長巖，但從二者的時空特征方面分析，黑云母二長巖在侵入過程中具有為金礦形成提供成礦物質、成礦流體的可能性，而且為成礦物質和成礦流體的運移提供能量及驅動力。

可以確定，黑云母二長巖的侵入與玲瓏金礦成礦作用關系密切，黑云母二長巖巖漿侵入及成巖過程中分異出來的有用組分可能成為玲瓏金礦田及其外圍金礦的成礦物質來源。膠東地區(qū)大量金礦田(床、點)的形成可能與該類型巖體的侵入有關，成礦物質、成礦流體、成礦能量大都來源于該類型巖漿巖，只是在其他部位目前的鉆孔還沒有揭示下部的黑云母二長巖巖體；而且部分控礦構造的形成與演化可能與該類型巖漿侵入有關。

致謝 論文的完成得益于與韋昌山研究員、陳柏林研究員、江萬研究員的探討；野外工作得到山東黃金集團股份有限公司、山東招金集團公司及膠東各金礦科技工作人員的大力支持及幫助；測試數(shù)據(jù)由中國地質科學院地質研究所實驗室及中國原子能科學研究院相關工作人員完成；兩位審稿專家對本文提出極有價值的修改意見，在此一并表示誠摯感謝。

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DISCOVERY OF BIOTITE MONZOLITE AND Ar-Ar THERMOCHRONOLOGY SIGNIFICANCE IN LINGLONG GOLD FIELD

SHEN Yu-ke1, GUO Tao1, YANG Yu-quan2, CHEN Zheng-le1,WEI Chang-shan1, SUN Hua-shan3

(1.Institute of Geomechanics，Chinese Academy of Geological Sciences，Beijing 100081，China；2.ShandongZhaojinGroupCo.，Ltd.，Zhaoyuan265400，Shandong，China；3.ChinaUniversityofGeosciences，Wuhan430074，China)

The biotite monzolite that was discovered at 2170 meters below the surface in Linglong Gold Field in Jiaodong is not only used to find out the source of ore-forming material, but also is used to furnish new evidence for study the cause of mineralization of gold deposit. As the new rock types that was discovered in this area, Biotite monzonitichas the typical monzonitic texture under microscope. The non-metallic minerals composed the rock mainly are plagioclase, sodium feldspar, quartz, biotite and hornblende. It contains more metal minerals that mainly are pyrite and magnetitethan the other magmatic rocks in Northwest of Jiaodong. The biotite40Ar-39Ar thermochronology indicate that the age of the formation of biotite monzonite is 123.7±1.5 Ma which was later than the time of formation of Linglong granite, Luanjiahe granite and Guojialing granites, and is very close with the age of the formation of Linglong Gold Deposit. Although it is not sure that the metal minerals in the gold ore bodies in Linglong gold field directly come from biotite monzonite, the result of analysis of the characteristics of their generation time demonstrate that the metal minerals and biotite monzonite form in the same period and come from the same originate. In the process of invasion of the Biotite monzonite magma, it supply ore-forming materials for the formation of gold mine, and provides energy and driving force for ore-forming elements and ore-forming fluid migration. It can be deduced that the gold mineralization is closely related with the intrusion of biotite monzonite

Linglong gold field； biotite monzolite； age of mineralization； Ar-Ar thermochronoloy； source of ore-forming material

1006-6616(2016)03-778-16

2016-06-16

中國地質調查局地質調查工作項目(12120113096300)

申玉科(1966-)，男，博士，高級工程師，從事礦田構造學研究。E-mail：shenyuke@126.com

P597；P612

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