薛建玲 龐振山** 李勝榮 陳輝 孫文燕 陶文 姚磊 張運強

1. 中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心，北京 1000372. 中國地質(zhì)大學(xué)(北京)，北京 1000833. 中國地質(zhì)科學(xué)院，北京 1000374. 河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所，廊坊 0650001.

膠東金礦集區(qū)目前已探明金資源儲量達4500t，占全國金資源儲量的90%以上。區(qū)內(nèi)分布有百余處金礦床，已探明儲量超百噸的特大型金礦床有三山島北部海域金礦(儲量470.47t)、西嶺金礦(儲量382.58t)、紗嶺金礦(儲量309.93t)、焦家金礦(儲量206t)、水旺莊金礦(儲量170.543t)、新立村金礦(儲量141.81t)6處；儲量大于50t小于100t的金礦近10處，其中山東招遠市臺上礦區(qū)新增金59.4t、玲瓏金礦新增金50t、三山島金礦新增金60t。此外，在煙臺市牟平區(qū)新發(fā)現(xiàn)了遼上大型金礦，資源儲量69t，形成了以三山島、焦家、玲瓏和鄧格莊為代表的四個千噸級金礦田，使膠東地區(qū)一躍成為世界第三大金礦區(qū)，穩(wěn)固了其黃金生產(chǎn)基地的地位。

膠東金礦主要分布于招遠-萊州、蓬萊-棲霞、牟平-乳山三大金成礦帶，金礦床類型主要為以破碎蝕變?yōu)樘卣鞯摹敖辜沂健焙鸵允⒚}為特征的“玲瓏式”兩種類型(Lietal., 2015; Songetal., 2015; Wenetal., 2015; Deng and Wang, 2016; Dengetal., 2017)。西部以“焦家式”為主，有少量“玲瓏式”(Dengetal., 2015a, b; Yangetal., 2016a, b, 2017)；而東部以“玲瓏式”為主，有少量“焦家式”(Yangetal., 2016c, d; Zhuetal., 2018)。作為膠東金礦重要的類型之一的石英脈型金礦，一般為中、小型，少數(shù)為大型、特大型和超大型，含金量普遍高，主要受北東向斷裂構(gòu)造及派生的低序次斷裂控制。膠東典型石英脈型礦床包括膠東西部的玲瓏、金翅嶺金礦以及膠東東部的金青頂、鄧格莊、三甲、英格莊、照島山等金礦床。鄧格莊金礦地處膠東東部蘇魯超高壓帶內(nèi)，距煙臺市牟平區(qū)城南30km，黃金儲量已超過50t，是膠東牟平-乳山成礦帶第二大石英脈型金礦床(薛建玲等，2018)。對該金礦進行深入系統(tǒng)全面的解剖研究，對認(rèn)識蘇魯超高壓帶內(nèi)金礦的成因和找礦方向乃至整個華北克拉通中生代破壞過程中的成礦效應(yīng)及深部過程均具有不可或缺的作用。近年來，前人重點對金礦地質(zhì)特征、圍巖蝕變、流體包裹體特征、地球化學(xué)和成因礦物學(xué)等方面開展了研究，探討了成礦流體特征、成礦物質(zhì)來源和礦床成因(高太忠等，2001；張連昌等，2001；胡芳芳等，2007a；薛建玲等，2012，2013，2018；Xueetal., 2014)。但受認(rèn)識水平、研究手段和工作程度等因素制約，總體來說，無論與膠東東部牟平-乳山成礦帶第一大金礦床金青頂石英脈型金礦相比(Zhuetal., 2018)，還是與膠東西部的大中型金礦相比(Lietal., 2015; Dengetal., 2014, 2015a, b, 2017; Wangetal., 2015；Deng and Wang, 2016; Wenetal., 2016; Yangetal., 2016a, b, c, d, 2017; Bi and Zhao, 2017)，鄧格莊金礦的理論研究顯然還很不夠。關(guān)于金礦圍巖昆崳山巖體成巖時代和金礦成礦時代研究，雖然也有同位素測年數(shù)據(jù)(胡芳芳等，2006a)，但是質(zhì)量不高，為金礦石熱液鋯石U-Pb測年，缺少高精度的測年數(shù)據(jù)；而且亦缺乏系統(tǒng)的同位素證據(jù)，極大地制約了對區(qū)域成礦動力學(xué)背景和礦床成因的全面認(rèn)識。本文在充分利用前人已有資料的基礎(chǔ)上，認(rèn)真調(diào)查區(qū)域和礦區(qū)地質(zhì)背景，對鄧格莊金礦圍巖昆崳山二長花崗巖開展了U-Pb高精度的年代學(xué)測試，對成礦前期蝕變巖中蝕變的鉀長石和絹云母開展了高精度的39Ar-40Ar定年，并系統(tǒng)研究了金礦深部及其外圍S-Pb-H-O同位素特征，以期建立中生代巖漿巖演化序列，對熱液成礦事件的世代做出限制，從而探討礦床成因模式，為蘇魯超高壓帶內(nèi)金礦更深入的研究奠定了基礎(chǔ)。

1 地質(zhì)背景

膠東半島被煙臺-青島-五蓮斷裂一分為二，北部稱為膠東地塊，南部稱為蘇魯超高壓變質(zhì)帶(圖1)。鄧格莊金礦位于膠東牟平-乳山金成礦帶北部，西側(cè)為蓬萊-棲霞和招遠-萊州金成礦帶，東側(cè)為蘇魯超高壓變質(zhì)帶。該礦床為一典型的石英脈型金礦，金礦體產(chǎn)于中生代昆崳山二長花崗巖體(簡稱“昆崳山巖體”)內(nèi)，受北北東向的金牛山斷裂西側(cè)的次級斷裂控制。圍巖昆崳山巖體在東南部被中生代晚期的三佛山似斑狀花崗巖侵入，西側(cè)與古元古代荊山群變質(zhì)巖接觸。礦區(qū)內(nèi)的昆崳山巖體常見荊山群變質(zhì)巖捕虜體。主要巖性為黑云變粒巖、斜長透輝巖、透輝大理巖、斜長角閃巖。另見多條與金礦脈體時空關(guān)系密切的脈巖，種類較多，主要有煌斑巖、閃長巖、閃長玢巖、花崗偉晶巖、石英脈等，沿礦脈或穿切礦脈分布，規(guī)模較小，形成時代主要為早白堊世(Lietal., 2014; Dengetal., 2017)。

圖1 膠東牟乳地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖(據(jù)Yang et al., 2016a, b, c, d; Deng et al., 2015a, b, 2017; Deng and Wang, 2016; 薛建玲等，2018修編)Fig.1 Geological sketch map of Mouping-Rushan gold belt in Jiaodong Peninsula (modified after Yang et al., 2016a, b, c, d; Deng et al., 2015a, b, 2017; Deng and Wang, 2016; Xue et al., 2018)

區(qū)內(nèi)有多條礦化帶，礦體主要出現(xiàn)在Ⅰ和Ⅱ號礦化帶中，具分枝復(fù)合、尖滅再現(xiàn)和膨脹收縮現(xiàn)象(圖2)。Ⅰ號礦化帶位于礦區(qū)東部，距金牛山斷裂帶約300m，自南向北逐漸靠近該斷裂帶，并受其控制。區(qū)內(nèi)出露長約2000m，寬數(shù)米，局部可達數(shù)十米，呈舒緩波狀彎曲，走向10°～25°，傾向北西，傾角40°～89°。在該帶共發(fā)現(xiàn)有5條礦脈，其中Ⅰ1和Ⅰ2兩礦脈的規(guī)模最大，地表連續(xù)性較好，均傾向北西，金品位2.56～54.23g/t，厚度0.30～3.82m，自南向北礦化逐漸變?nèi)?。Ⅱ號礦化帶位于礦區(qū)中部，距金牛山斷裂帶約400m。區(qū)內(nèi)出露長約1200m，寬度變化較大，從十幾厘米至十余米，局部可達數(shù)十米，走向10°左右，傾向北西，傾角67°～87°，局部近直立。金品位較低，一般小于0.5g/t(薛建玲等，2018)。

圖2 鄧格莊金礦礦區(qū)地質(zhì)圖(據(jù)Xue et al., 2014；薛建玲等2018修改) 1-礫、砂、亞砂土、亞粘土；2-煌斑巖脈；3-閃長玢巖脈；4-黃鐵礦石英脈；5-昆崳山二長花崗巖；6-地質(zhì)界線；7-見礦鉆孔位置及編號；8-未見礦鉆孔位置及編號；9-斷層及編號；10-勘探線及編號Fig.2 Geological map of the Denggezhuang gold deposit (after Xue et al., 2014, 2018)

礦體中的礦石礦物主要為黃鐵礦，少量黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦和金礦物，脈石礦物主要為石英，少量斜長石、絹云母、方解石等，含金礦物為銀金礦、自然金。礦石結(jié)構(gòu)以晶粒狀、碎斑狀、碎裂狀、自形-半自形粒狀為主，次為交代殘余結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造以塊狀、浸染狀為主，條帶狀次之。金的粒度主要為粗粒金和微細粒金，少量中粒金和巨粒金，以晶隙金為主，次為包體金，少量粒間金和裂隙金。金礦物形態(tài)主要為角礫狀，少量枝杈狀。礦石主要有益組分為Au，伴生有用組分Ag、S可綜合回收利用。

礦床圍巖蝕變較發(fā)育，蝕變作用類型主要為硅化、絹云母化、黃鐵礦化和鉀化、碳酸鹽化，少量綠泥石化。圍巖蝕變具明顯分帶特征，自含金石英脈(礦體)向兩側(cè)依次為(黃鐵)絹英巖化-鉀長石(赤鐵礦)化-未蝕變二長花崗巖。不同蝕變帶間呈漸變過渡關(guān)系。各蝕變帶的寬窄不等，隨蝕變強弱而定。一般上盤蝕變強，下盤蝕變?nèi)?圖3)。

圖3 Ⅱ1礦體-465m中段17穿北壁巖性分帶素描圖Fig.3 Sketch profile diagram of hydrothermal alteration assemblage zoning of north face of No. 17 transverse drift -465m level of Ⅱ1 orebody

根據(jù)野外觀察及鏡下顯微分析，鄧格莊金礦成礦過程包括熱液蝕變期和熱液成礦期。熱液蝕變期又分為鉀長石化階段和絹云巖化階段，熱液成礦期從早到晚可分為Ⅰ～Ⅴ等5個主要階段(圖4)。 鉀長石化階段：呈肉紅色，中細粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，鉀長石大量交代斜長石，并包裹斜長石和石英。礦物組合為石英、鉀長石、斜長石和少量的黑云母、金紅石、赤鐵礦等。絹英巖化階段：蝕變作用進一步增強，大量的絹云母和白云母出現(xiàn)。礦物組合為絹云母、白云母和呈他形細粒或隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)的石英等。(Ⅰ)黃鐵絹英巖階段：出現(xiàn)較豐富的浸染狀黃鐵礦，開始發(fā)生金沉淀作用。黃鐵礦顆粒較為粗大，石英顆粒細小，自形程度較差。(Ⅱ)黃鐵礦石英階段：礦物組合為大量石英和少量黃鐵礦。黃鐵礦顆粒粗大，自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu)，形態(tài)多為立方體，少量為五角十二面體；石英為乳白色粒狀集合體，半自形晶，粒度較大。(Ⅲ)石英黃鐵礦階段：礦物組合與Ⅱ階段基本相同，但以黃鐵礦為主，石英次之。黃鐵礦顆粒細小，晶形不規(guī)則，多為他形或不規(guī)則塊狀集合體，部分半自形。近地表處表面常見褐鐵礦化。石英多為煙灰色，顆粒細小，自形及半自形晶居多。該階段含金量高，金礦物以自然金和銀金礦產(chǎn)出。(Ⅳ)多金屬硫化物階段：礦物組合為黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦和石英等。黃鐵礦呈不規(guī)則狀或細粒狀與其他硫化物構(gòu)成塊狀或條帶狀礦石；石英為淺煙灰色，自形程度差。多金屬硫化物與金銀礦、銀金礦密切共生。(Ⅴ)石英碳酸鹽階段：礦物組合主要有鐵方解石，鐵白云石及菱鐵礦和石英，金的含量較低，硫化物礦物僅見少量黃鐵礦。其中第Ⅲ和Ⅳ階段為主成礦階段。

2 樣品特征及分析方法

用于U-Pb同位素測年的樣品采自-385m標(biāo)高坑道中。昆崳山二長花崗巖主要造巖礦物為石英、鉀長石、斜長石及黑云母, 含量分別約為25%、35%、30%和10%。巖石主體為灰白色, 中細粒結(jié)構(gòu), 塊狀構(gòu)造, 局部受圍巖的混染而呈斑雜狀構(gòu)造, 在受應(yīng)力作用的地段呈似片麻狀構(gòu)造(圖5a)。鉀長石化沿裂隙發(fā)育，裂隙內(nèi)充填石英脈。石英大多為自形晶，少量形狀不規(guī)則，具波狀消光；斜長石為自形晶，可見聚片雙晶；鉀長石蝕變強烈，表面呈污濁的灰色；絹云母為細小鱗片狀，局部結(jié)晶成片狀白云母(圖5b)。

圖4 鄧格莊金礦不同成礦階段礦石野外照片(據(jù)薛建玲等，2018)(a)鉀長石化帶中的黃鐵礦-石英細脈(鉀長石化階段)；(b)黃鐵絹英巖包裹鉀長石花崗巖，后又被黃鐵礦-石英脈穿切(I)；(c)早期白色石英(II)產(chǎn)出于后期灰色石英中(III)，且呈左行構(gòu)造角礫產(chǎn)出；(d)多金屬硫化物(IV)包裹早期白色石英(呈團塊)(II)產(chǎn)出；(e)多金屬細脈(IV)包裹白色石英(II)和灰色石英(III)，表明多金屬硫化物階段晚于該兩期石英；(f)晚期菱鐵礦脈(V)穿插疊加于早期的破碎塊狀黃鐵礦(III)和受力褶皺的多金屬硫化物脈(IV). Q1-早期白色石英(II)；Q2-后期灰色石英(III)Fig.4 Photographs showing different mineralization of the Denggezhuang gold deposit (after Xue et al., 2018)

圖5 昆崳山二長花崗巖手標(biāo)本(a)及單偏光顯微照片(b)Kfs-鉀長石；Pl-斜長石；Q-石英；Ser-絹云母；Bt-黑云母Fig.5 Hand specimen (a) and microphotograph (b) of Kunyushan monzonitic granite

樣品經(jīng)破碎、淘選和磁選后挑選出晶形好、無裂紋和包體少的單顆粒鋯石，對鋯石進行粘靶后做透射、反射電子顯微及陰極發(fā)光(CL)照相。

鋯石U-Pb年齡測定和稀土元素分析在中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜(LA-ICP-MS)儀上完成。激光剝蝕系統(tǒng)采用UP193SS型激光器，激光波長為193nm，束斑直徑采用36μm和25μm，激光頻率10Hz，預(yù)剝蝕時間5sec，剝蝕時間45sec；采用He作為剝蝕物質(zhì)的載氣，流速為0.45L/min；采用美國AGILENT 科技有限公司生產(chǎn)的Agilent 7500a型質(zhì)譜儀，用Ar氣作為輔助氣，流速為1.13L/min，RF功率為1350W，元素積分時間為15ms；年齡計算以標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500為外標(biāo)進行同位素比值校正，元素含量以國際標(biāo)樣NIST612為外標(biāo)，Si為內(nèi)標(biāo)計算；單個數(shù)據(jù)點誤差均為1σ，加權(quán)平均值誤差為2σ。數(shù)據(jù)處理采用Glitter4.4軟件處理。

用于40Ar/39Ar 同位素測年樣品采自鄧格莊金礦井下-465m中段含礦脈體圍巖蝕變帶中的鉀長石化二長花崗巖和井下-265m中段含礦脈體圍巖蝕變帶中的黃鐵絹英巖化蝕變巖。鉀長石化二長花崗巖手標(biāo)本(圖6a)為肉紅色新鮮樣品，偉晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，原巖為昆崳山二長花崗巖，鏡下觀察蝕變交代完全，主要礦物成分為鉀長石(45%)、石英(50%)、少量黑云母、絹云母(<5%)(圖6b)。石英為自形晶，具波狀消光；鉀長石已完全交代斜長石，表面呈混濁的灰色；絹云母為細小鱗片狀，局部結(jié)晶成片狀白云母。黃鐵絹英巖化蝕變巖原巖為昆崳山二長花崗巖，呈淺綠色(圖6c)，中細粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，蝕變交代強烈，具有花崗鱗片變晶結(jié)構(gòu)。主要礦物為絹云母(45%)，石英(50%)和少量的黃鐵礦(<5%)(圖6d)。石英大多為自形晶，少量形狀不規(guī)則，具波狀消光；絹云母為細小鱗片狀，局部結(jié)晶成片狀白云母，黃鐵礦呈稀疏浸染狀產(chǎn)出，多為立方體形狀，粒度1～2mm。

圖6 鄧格莊金礦鉀長石化二長花崗巖和黃鐵絹英巖化蝕變巖手標(biāo)本及單偏光顯微照片鉀長石化二長花崗巖手標(biāo)本(a)和單偏光照片(b)； 黃鐵絹英巖化蝕變巖采樣位置(c)及其單偏光照片(d). Py-黃鐵礦;Ms-白云母Fig.6 Hand specimens and microphotographs of potassium feldspar monzonitic granite and pyrite sericitolite from the Denggezhuang gold deposit

測試對象為鉀長石化二長花崗巖中的熱液鉀長石和黃鐵絹英巖化蝕變巖中的熱液絹云母，樣品經(jīng)破碎、淘選和磁選后挑選出>60目，100mg 的蝕變后的次生鉀長石和50mg 的蝕變絹云母。用純鋁鉑紙將0.18～0.28mm粒徑的樣品包裝成直徑約6毫米的球形，封閉于石英玻璃瓶中，置于中國原子能科學(xué)研究院49-2反應(yīng)堆B4孔道進行中子照射，照射時間為24小時，中子通量為2.2464×1018。用于中子通量監(jiān)測的樣品是我國周口店K-Ar標(biāo)準(zhǔn)黑云母(ZBH-25，年齡為132.7Ma)。同時對純物質(zhì)CaF2和K2SO4進行同步照射，得出的校正因子為：(36Ar/37Ar)Ca=0.000271, (39Ar/37Ar)Ca=0.000652, (40Ar/39Ar)K=0.00703。

照射后的樣品冷置后，裝入圣誕樹狀的樣品架中，密封去氣之后，裝入系統(tǒng)。

樣品測試在北京大學(xué)造山帶與地殼演化教育部重點實驗室常規(guī)40Ar/39Ar定年系統(tǒng)完成。測定采用鉭(Ta)熔樣爐對樣品進行階步升溫熔樣，每個樣品分為10～14步加熱釋氣，溫階范圍為800～1500℃，每個加熱點在恒溫狀態(tài)下保持20分鐘。系統(tǒng)分別采用海綿鈦爐、活性炭冷井及鋯釩鐵吸氣劑爐對氣體進行純化，海綿鈦爐的純化時間為20分鐘，活性炭冷井的純化時間為10分鐘，鋯釩鐵吸氣劑爐的純化時間為15分鐘。使用RGA10型質(zhì)譜儀記錄五組Ar同位素信號，信號強度以毫伏(mV)為單位記錄。質(zhì)譜峰循環(huán)測定9次，用峰頂值減去前后基線的平均值來獲得Ar同位素的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)處理時，采用本實驗室編寫的40Ar/39Ar Dating 1.2數(shù)據(jù)處理程序?qū)Ω鹘MAr同位素測試數(shù)據(jù)進行校正計算，再采用Isoplot 3.0計算坪年齡及等時線年齡(Ludwig，2003)。

圖8 昆崳山二長花崗巖鋯石諧和曲線及206Pb/238U加權(quán)平均年齡Fig.8 Zircon harmonic curve and 206Pb/238U weighted mean age of the Kunyushan monzogranite

硫、鉛、氫氧同位素樣品均采自鄧格莊金礦坑道，鉆孔和礦石堆不同成礦階段礦石標(biāo)本。樣品進行粉碎，過篩至40～60目，在雙目鏡下進行單礦物挑選，挑選出測試礦物為5件石英各5g，9件黃鐵礦、2件方鉛礦、2件閃鋅礦和2件磁黃鐵礦各1g，純度達到99%。實驗測試是在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院測試分析中心完成的。硫同位素分析儀器為Delta V plus型硫穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀。硫同位素的數(shù)值是δ34S與Caòon Diablo Troilite (CDT)的比值表示的，分析誤差為±0.2‰。硫化物鉛同位素分析樣品需要使用濃HF酸進行溶解，鉛同位素的純化作用是通過離子交換技術(shù)進行的)，鉈(Tl)元素用來做內(nèi)標(biāo)。長期的NBS981標(biāo)樣的測試結(jié)果為206Pb/204Pb=16.940±0.010 (±2σ),207Pb/204Pb=15.498±0.009, 和208Pb/204Pb=36.716±0.023。分析流程中的空白檢測限為2×10-10g 。氫氧同位素測試所用儀器為MAT-253型質(zhì)譜，δD和δ18O均以SMOW標(biāo)準(zhǔn)報出。氧同位素測試采用常規(guī)的BrF5法，反應(yīng)獲得氧氣，用組合冷阱分離SiF4、BrF3等雜質(zhì)組分獲得純凈的氧氣。將純化后的氧氣在700℃鉑催化作用下與碳棒逐級反應(yīng)，逐一收集反應(yīng)生成的CO2氣體，送質(zhì)譜測試。氫同位素測試通過真空熱爆法打開包裹體，分離獲得水，將獲得的水與鋅反應(yīng)，獲得氫氣，然后用質(zhì)譜儀進行氫同位素測定。硫同位素測試所用試驗儀器為MAT253EM型質(zhì)譜儀，采用國際標(biāo)準(zhǔn)V-CDT，分析精度為±0.2‰。鉛同位素測試所用儀器為ISOPROBE-T 熱電離質(zhì)譜儀，鉛同位素比值誤差以2σ計。

圖7 昆崳山二長花崗巖鋯石測點分布及其206Pb/238U年齡Fig.7 Zircon point distribution and 206Pb/238U age of the Kunyushan monzogranite

3 分析結(jié)果

3.1 昆崳山二長花崗巖鋯石U-Pb定年

鋯石無色透明，主要呈自形-半自形的長柱狀、短柱狀，可見少數(shù)呈細粒渾圓狀，部分鋯石內(nèi)見細小的包裹體及裂紋，鋯石粒徑在50μm×58μm～183μm×392μm之間(圖7)。陰極發(fā)光圖像顯示鋯石成分含量比較均勻，主要以振蕩環(huán)帶為主，其次可見少量鋯石發(fā)育扇狀環(huán)帶。13個有效測點(如表1)所在鋯石都具有明顯的振蕩環(huán)帶，其測點主要分布于協(xié)和曲線的附近，表現(xiàn)為鋯石群的特征(圖7)，其206Pb/238U年齡加權(quán)平均值為155.8±2.1Ma(圖8)。

3.2 熱液鉀長石39Ar-40Ar定年

樣品39Ar-40Ar 同位素分析結(jié)果列于表2，相應(yīng)的坪年齡和等時線年齡見圖9。誤差置信區(qū)間為2σ，鉀長石經(jīng)過11個階段的分步加熱，加熱區(qū)間為850～1400℃，其中1000～1400℃的溫度即第3至第11加熱階段內(nèi)，樣品的年齡譜形成較平坦的年齡坪，其累積39Ar占總釋放量的91.5%, 所獲得的坪年齡為 123.41±0.53Ma，在等時線圖上，截距年齡為121.97±0.59Ma，反等時線截距年齡為122.71±0.76Ma。和坪年齡非常一致, 初始Ar 同位素組成分別為332±35Ma和302±18Ma, 在誤差范圍內(nèi)與大氣Ar 比值(295.5±0.5) 基本一致, 說明樣品冷卻生成時沒有捕獲過剩Ar。

表1 昆崳山二長花崗巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb測試結(jié)果表

Table 1 LA-ICP-MS U-Pb analyses of zircon grains from Kunyushan monzogranite

測點號含量(×10-6)同位素比值±1σ年齡±1σ (Ma)ThUPb207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U207Pb/206Pb207Pb/235U206Pb/238U3854-0165.76278.77.230.045560.002370.155770.008040.02480.00038-2581147715823854-02150.9435.011.580.045750.001970.153190.006520.024290.00036-1561145615523854-03132.3415.711.120.048540.002070.166530.007020.024880.0003712670156615823854-04123.0575.614.560.048470.00190.161760.006280.024210.0003512264152515423854-0596.54269.57.000.047280.002510.155060.008130.023790.000386385146715223854-06519.0104728.650.04810.001760.161660.005860.024380.0003510458152515523854-0752.02265.76.910.049870.002750.171010.009280.024870.0004118995160815833854-0863.44409.610.790.046880.002240.166770.007850.02580.00044373157716433854-09412.0622.417.660.051030.002160.170130.007110.024180.0003624269160615423854-1012.38221.85.460.049920.003070.168450.010210.024480.00042191107158915633854-1175.1425.111.160.049710.00230.172840.007870.025220.0003918177162716123854-12318.6101525.690.047960.001860.155430.005950.023510.000349761147515023854-13260.1555.515.300.048120.00210.162460.006980.024490.000371057015361562

表2 鄧格莊金礦鉀長石化二長花崗巖中熱液鉀長石和黃鐵絹英巖化蝕變巖中絹云母Ar 同位素測定結(jié)果

Table 240Ar/39Ar analytical data for hydrothermal potassium feldspar from potassium feldspar monzogranite and for sericite from sericitolite in the Denggezhuang gold deposit

T(℃)Age (Ma)±σ40Ar/39Ar±σ38Ar/39Ar±σ37Ar/39Ar±σ36Ar/39Ar±σ40Ar*/39Ar±σ鄧格莊金礦熱液鉀長石,J=0.00198985013.970.2312.127190.051640.135450.002478.978920.18510.03030.000133.907830.0655395065.961.2425.60840.274120.081080.001564.559890.136710.02470.0007718.724810.3573610001233.0137.331550.89720.01780.000510.434050.016550.006390.0001435.481080.898161050122.392.9535.748460.87710.022580.000721.04140.031040.001860.0002235.298250.879591100122.613.0737.906430.915560.027960.001040.628350.031120.00880.0000335.363850.915611150122.783.6639.339951.085950.019140.000230.184830.001920.013320.0003935.414481.092011200122.752.8637.861420.851450.014930.001290.087090.001010.008320.0002535.405820.85461250123.560.7237.207290.171950.016660.000210.07750.000110.005280.0004435.649110.215911300123.471.9937.617370.594640.019260.000160.107670.000170.006770.000135.620080.595311350123.430.843.948230.238510.03890.003110.689830.008040.028440.0000335.607980.238631400123.642.339.139520.67070.032550.000321.227360.020150.012140.0004835.673060.68548鄧格莊金礦熱液絹云母,J=0.0019898503.140.964.878470.213660.177840.0020110.74210.304220.016450.000540.875710.268289008.570.336.990050.042540.197280.0006210.657590.398940.018480.000252.393330.0920695058.210.6820.306460.112990.138540.003698.743420.407560.015580.0005316.490770.196231000103.741.5932.430430.027060.067820.003263.836130.056920.010290.0015929.765080.46981050105.180.4333.223360.10720.058040.001712.563510.01460.011110.0002330.18890.126721100105.571.7633.16730.490380.052230.000113.176760.060180.010740.0005830.304660.51968120055.81.4127.235070.399280.133570.006146.46250.09570.040660.0002515.796320.40601130035.931.4119.547850.170630.153540.001177.876870.173810.034210.0012310.115570.40122140038.92.0725.193180.340490.169880.003958.280180.204120.050580.0016310.961830.59006

圖9 鄧格莊金礦鉀長石化二長花崗巖中的熱液鉀長石39Ar-40Ar 坪年齡及等時線年齡Fig.9 Apparent age spectrum (a), isochron (b) and reverse isochron (c) for hydrothermal potassium feldspar from potassium feldspar monzogranite in the Denggezhuang gold deposit

圖10 鄧格莊金礦黃鐵絹英巖化蝕變巖中的絹云母39Ar-40Ar 坪年齡Fig.10 Apparent age spectrum for sericite from pyrite sericitolite in the Denggezhuang gold deposit

3.3 絹云母39Ar-40Ar定年

樣品39Ar-40Ar 同位素分析結(jié)果列于表2，相應(yīng)的坪年齡見圖10 。誤差置信區(qū)間為2σ，絹云母經(jīng)過9個階段的分步加熱，加熱區(qū)間為850～1400℃，其中1000～1100℃的溫度即第4至第6加熱階段內(nèi)，樣品的年齡譜形成相對較平坦的年齡坪，所獲得的坪年齡為104.83±1.09Ma。

3.4 鉛同位素

鉛同位素測試分析結(jié)果見表3。206Pb/204Pb值變化于17.007～17.304，均值為17.087；207Pb/204Pb 值變化于15.414～15.509，均值為15.447；208Pb/204Pb 值37.374～37.708，均值為37.507。

3.5 硫同位素

硫同位素測試分析結(jié)果見表4。礦石硫化物的δ34S 變化范圍為2.7‰～13‰，平均值8.79‰，δ34S值的總體變化范圍較小。

3.6 氫氧同位素

鄧格莊金礦石英的δ18O值變化范圍在7.9‰～15.9‰之間，流體包裹體中的δD值變化范圍在-99.8‰～-80.7‰之間。根據(jù)熱液礦物(石英)-水體系的氧同位素分餾方程：1000lnα石英-水=3.09×106/T-2-3.29(張理剛，1985)，結(jié)合流體包裹體顯微測溫結(jié)果，計算出成礦流體的δ18OH2O值變化范圍在-1.37‰～7.49‰之間(表5)。

4 討論

4.1 中生代巖漿巖演化序列及金成礦時代

膠東牟平-乳山成礦帶中生代巖漿巖主要為昆崳山雜巖體，包括五爪山弱片麻狀含石榴石二長花崗巖、瓦善弱片麻狀中粒二長花崗巖、垛崮山二長花崗巖3個巖體，呈巖基侵入荊山群變質(zhì)巖系；在東部被中生代晚期三佛山斑狀中粗粒二長花崗巖體侵入。與地處郭家?guī)X-招遠-郭家店-平度的侏羅紀(jì)玲瓏、欒家河和白堊世郭家?guī)X巖體在巖石性質(zhì)、組合以及時代方面一致。另外，區(qū)內(nèi)大量發(fā)育中基性脈巖，主要有煌斑巖、閃長巖玢巖和輝綠巖脈中基性脈巖。

表3 鄧格莊金礦主成礦階段硫化物樣品鉛同位素特征值統(tǒng)計表

Table 3 The Pb isotopic composition of sulfides in main metallogenic stage from the Denggezhuang gold deposit

礦物206Pb204Pb207Pb204Pb208Pb204Pb206Pb207PbAge(Ma)μΩTh/UV1V2ΔαΔβΔγ黃鐵礦17.30415.46137.5951.1192 798.29.3438.043.9460.9338.959.8512.7738.50方鉛礦17.09715.50937.7081.1024 9949.4840.494.1374.2939.7664.9317.6750.88磁黃銻礦17.15215.44337.5141.1107 8869.3338.483.9961.9636.7558.3812.3340.36閃鋅礦17.03815.43537.4611.1039 957.89.3438.924.0363.4635.5957.8912.4742.28黃鐵礦17.00715.41437.3741.1033 957.49.338.494.0160.4134.4755.9311.0939.84黃鐵礦17.05415.42937.4451.1053 940.29.3238.674.0262.0435.3957.2711.9141.00磁黃鐵礦17.03915.42537.4341.1046 946.59.3238.684.0261.8835.0356.9211.740.99閃鋅礦17.02615.42137.4151.1041 951.49.3138.634.0261.4534.7856.5611.4940.70方鉛礦17.06615.48237.6191.1023 987.59.4339.994.170.6638.1462.3915.8448.09

表4 鄧格莊金礦硫化物樣品δ34S測試結(jié)果

Table 4 The S isotopic composition of sulfides in the Denggezhuang gold deposit

樣品號樣品(成礦階段)礦物δ34S(‰)資料來源ZK4-1-1ZK16-4-1ZK12-2-3ZK64-2-2ZK72-3-2ZK12-2-5黃鐵礦石英階段礦石(II)多金屬硫化物階段(IV)石英黃鐵礦階段礦石(III)黃鐵礦化絹英巖(I)多金屬硫化物礦石(IV)碳酸鹽階段礦石(V)黃鐵礦7.32.78.48.66.95.9本文DGZ13DGZ12DGZ12DGZ12ZK9-1-1DGZ11ZK6-1-2ZK6-1-2ZK6-1-2黃鐵礦石英方解石金礦石(V)多金屬硫化物金礦石(IV)多金屬硫化物金礦石(IV)多金屬硫化物金礦石(IV)黃鐵礦石英金礦石(II)石英黃鐵礦金礦石(III)多金屬硫化物金礦石(IV)多金屬硫化物金礦石(IV)多金屬硫化物金礦石(IV)黃鐵礦方鉛礦磁黃鐵礦閃鋅礦黃鐵礦黃鐵礦磁黃鐵礦閃鋅礦方鉛礦10.18.41010.410.81010.4139薛建玲等,2018

表5 鄧格莊金礦石英的氫氧同位素測試結(jié)果

Table 5 The O-H isotopic compositon of quartz in the Denggezhuang gold deposit

樣品號樣品名稱(成礦階段)δD (‰)δ18O (‰)δ18OH2O(‰)Th (℃)資料來源ZK4-1-1ZK16-4-1ZK12-2-3ZK72-3-2ZK12-2-5黃鐵礦石英金礦石(II)多金屬硫化物金礦石(IV)石英黃鐵礦金礦石(III)多金屬硫化物金礦石(IV)黃鐵礦石英方解石金礦石(V)-85.9-99.8-93.8-91.0-83.97.910.210.210.911.2-1.37 -0.51 -0.51 0.19 -0.35 243216216216202本文DGZZK9-1-1DGZ11DGZ12DGZZK54-2-5DGZ13黃鐵礦石英金礦石(II)石英黃鐵礦金礦石(III)多金屬硫化物金礦石(IV)石英黃鐵礦方解石金礦石(V)黃鐵礦石英方解石金礦石(V)-82.7-83.6-87.6-80.7-83.914.815.215.914.815.67.137.497.265.876.46279278256.33250245.75薛建玲等,2018

表6 膠東牟平-乳山成礦帶中生代巖漿巖時代

Table 6 Mesozoic magmatic ages in Mouping-Rushan metallogenic belt, Jiaodong Peninsula

巖體主要巖性測定方法年齡(Ma)資料來源昆崳山垛崮山花崗閃長巖SHRIMP U-Pb161郭敬輝等,2005瓦善巖體二長花崗巖U-Pb155.8本文瓦善巖體二長花崗巖SHRIMP U-Pb138～146郭敬輝等,2005瓦善巖體二長花崗巖U-Pb160Hu et al., 2004五爪山含榴二長花崗巖SHRIMP U-Pb142郭敬輝等,2005三佛山三佛山正長花崗巖SHRIMP U-Pb113郭敬輝等,2005三佛山正長花崗巖單顆粒鋯石同位素稀釋法112郭敬輝等,2005三佛山正長花崗巖SHRIMP U-Pb111胡芳芳,2006b偉德山偉德山正長花崗巖單顆粒鋯石同位素稀釋法108郭敬輝等,2005牙山花崗閃長巖SHRIMP U-Pb117.7邱連貴等,2008中基性脈巖六度寺巖體輝石閃長巖單顆粒鋯石同位素稀釋法114郭敬輝等,2005宮家輝長閃長巖U-Pb 113胡芳芳等,2007b成礦期煌斑巖U-Pb120Li et al.,2015成礦期煌斑巖U-Pb120±2祝德成等,2018

表7 膠東金礦成礦年齡統(tǒng)計表

Table 7 Isotopic ages obtained for gold deposits in Jiaodong pennisula

礦床測定對象測定方法年齡(Ma)資料來源鄧格莊熱液鋯石SHRIMP U-Pb120±35胡芳芳等,2006a鉀長石40Ar-39Ar123±0.53本文絹云母40Ar-39Ar104.83±0.59本文金青頂熱液鋯石SHRIMP U-Pb117±3Hu et al., 2004絹云母40Ar-39Ar129胡芳芳等,2006b英格莊鉀長石40Ar-39Ar111.24±0.3.9薛建玲,2013照島山鉀長石40Ar-39Ar122.9±0.39薛建玲,2013絹云母40Ar-39Ar114.58±0.44薛建玲,2013胡八莊絹云母Rb-Sr126.5±5.6蔡亞春等,2011杜家崖鋯石U-Pb129.3±1呂文杰,2010大莊子石英40Ar-39Ar115.6±1Zhang et al., 2003蓬家夼石英、黑云母Rb-Sr117.5±3～118.4±0.3Zhang et al., 2003發(fā)云夼黃鐵礦40Ar-39Ar128.2±7Zhang et al., 2003倉上絹云母40Ar-39Ar121.3±0.2Zhang et al., 2003焦家絹云母、白云母40Ar-39Ar120.5±0.6～119.2±0.2Zhang et al., 2003望兒山絹云母40Ar-39Ar119.2±0.5～120.7±0.6Yang et al., 2017新城黃鐵礦Rb-Sr122～126Wang et al., 2015玲瓏黃鐵礦Rb-Sr122.7±3.3～123.0±4.2Yang and Zhou, 2001

昆崳山二長花崗巖高精度的鋯石U-Pb年代學(xué)測試數(shù)據(jù)為155.8±2.1Ma，該年齡代表其結(jié)晶年齡，與近年來胡芳芳等(2004)所測的金青頂金礦二長花崗巖的年齡160±3Ma和郭敬輝等(2005)所測的乳山垛崮頂花崗閃長巖的年齡161±1Ma接近，基本可以代表牟平-乳山成礦帶昆崳山雜巖體成巖年齡。

結(jié)合近年來年代學(xué)研究資料(表6)，膠東中生代巖漿巖可劃分為三個階段：

第一階段為侏羅紀(jì)(170～140Ma)，集中在晚侏羅紀(jì)(160～150Ma)，以形成殼熔花崗巖為特征，以東部昆崳山巖體，西部玲瓏和欒家河巖體為代表；

第二階段為早白堊紀(jì)(130～110Ma)，形成殼?；旌咸卣鞯幕◢弾r，以東部三佛山巖體(115～111Ma)和西部郭家?guī)X巖體(～130Ma)為代表，此期顯著特點是形成大量與礦脈伴生的中基性脈巖；

第三階段為晚白堊紀(jì)(110～100Ma)，形成偏堿性淺成花崗巖巖株或巖脈為主，主要為輝綠玢巖和堿長花崗斑巖巖脈，是成礦后巖漿作用，巖石學(xué)性質(zhì)與區(qū)域上東部海陽、牙山巖體，西部艾山巖體屬于同期產(chǎn)物(Lietal., 2013)。

鄧格莊金礦成礦前鉀長石化二長花崗巖中蝕變鉀長石和黃鐵絹英巖中蝕變絹云母是早期成礦流體熱液蝕變的產(chǎn)物，此次測得的鉀長石40Ar-39Ar的坪年齡為 123.41±0.53Ma，等時線圖截距年齡121.97±0.59Ma，反等時線截距年齡為122.71±0.76Ma和絹云母40Ar-39Ar年齡104.83±1.09Ma可能代表了早期石英脈的形成時間。近年來，很多研究者采用了與金礦脈體伴生的蝕變礦物絹云母、鉀長石Ar-Ar法，含金石英脈中熱液鋯石SHRIMP U-Pb法，載金礦物黃鐵礦Rb-Sr法等同位素定年手段，對膠東金礦進行了精細定年(表7)。胡芳芳等(2004, 2006a)利用SHRIMP U-Pb法測得鄧格莊含金石英脈中熱液鋯石的下交點年齡為120±36 Ma，測得金青頂金礦含金石英脈中熱液鋯石年齡為117±3Ma；利用絹云母40Ar-39Ar法測定了乳山金礦含金脈體旁圍巖蝕變帶中的絹英巖年齡為129Ma。薛建玲(2013)40Ar-39Ar法測得英格莊金礦鉀長石的坪年齡為111.24±0.7Ma，照島山金礦鉀長石和絹云母的坪年齡為122.9±0.39Ma和114.58±0.44Ma。蔡亞春等(2011)Rb-Sr法測定的胡八莊金礦黃鐵絹英巖中的絹云母等時線年齡為126.5±5.6Ma。呂文杰(2010)和Zhangetal. (2003)對蓬萊-棲霞成礦帶破碎帶型杜家崖(石英閃長玢巖鋯石U-Pb法)、蓬家夼(石英、黑云母40Ar-39Ar法)、大莊子(石英40Ar-39Ar法)和發(fā)云夼(黃鐵礦Rb-Sr法)獲得的結(jié)果分別為115～129Ma。最近，Zhangetal. (2003)、Yangetal. (2017)和Wangetal. (2015)分別測定了招遠-萊州成礦帶上的倉上(蝕變巖絹云母40Ar-39Ar法)、焦家(蝕變巖絹云母、白云母40Ar-39Ar法)、望兒山(蝕變巖絹云母40Ar-39Ar)和新城(黃鐵礦Rb-Sr法)蝕變巖型金礦，得到其成礦年齡為119～121Ma。Yang and Zhou (2001)利用黃鐵礦Rb-Sr法測得玲瓏石英脈型金礦成礦年齡為122～123Ma。從各個礦區(qū)和各種成礦類型金礦得到的金成礦年齡具有驚人的一致性，成礦作用發(fā)生在100～130Ma，以120 ±10Ma為高峰期，從歷史地質(zhì)學(xué)的角度看，具有瞬時大爆發(fā)特征，暗示它們受某一次統(tǒng)一的重大地質(zhì)事件的制約。大規(guī)模成礦時間滯后于大規(guī)模巖漿巖(140～160Ma)形成的時間，而與第二階段早白堊紀(jì)三佛山巖體和郭家?guī)X巖體同期。

鄧格莊金礦賦礦圍巖為昆崳山二長花崗巖，雖然同位素等證據(jù)表明其與膠東群、荊山群和金礦體具有一定的同源性，但由于其成巖年齡與成礦年齡相差較大(約40Myr)，所以并非本區(qū)金礦成礦母巖。早白堊世斑狀花崗巖分布在乳山潭家口小孤山及涼水灣一帶, NNE 向展布三佛山巖體(膠西北為郭家?guī)X巖體)，時間上與金礦相近，成因上具有殼幔混合特征，代表了強烈的構(gòu)造-巖漿活動時間，且Pb同位素和O同位素等都與礦石相似，大多數(shù)學(xué)者曾提出其為金礦的成礦地質(zhì)體，認(rèn)為早白堊世斑狀花崗巖在成巖過程中不僅為成礦物質(zhì)就位提供了通道，甚至也可能為成礦提供了部分物質(zhì)。但根據(jù)進一步野外調(diào)查和深化研究，發(fā)現(xiàn)三佛山巖體和郭家?guī)X巖體屬于中深成相，分布范圍太大，且含礦斷裂穿切郭家?guī)X巖體，所以認(rèn)為郭家?guī)X和三佛山巖體不是金礦的成礦地質(zhì)體。區(qū)內(nèi)脈巖發(fā)育，主要有中生代閃長玢巖脈、煌斑巖脈等，時間上和金礦體成礦時間一致(130～110Ma)，空間上與金礦體緊密伴隨，成礦前后裂隙發(fā)育，能對金礦成礦熱液的運移起到導(dǎo)礦和容礦作用，可作為深源流體通道，并可封堵成礦熱液沿裂隙擴散，對成礦元素在有利構(gòu)造位置積聚成礦發(fā)揮著重要作用。脈巖發(fā)育區(qū)是尋找金礦的重要靶區(qū)，區(qū)內(nèi)脈巖的分布和產(chǎn)狀特征的詳細研究是進一步找礦的基礎(chǔ)。但是脈巖中含有Au等成礦物質(zhì)有限，因此不是成礦物質(zhì)的直接提供者。近年來在膠東欒家河金礦深部發(fā)現(xiàn)了石英閃長巖體，巖體具有金礦化，與金成礦關(guān)系密切，年齡為120Ma左右，可能為金礦的成礦地質(zhì)體(待發(fā)表)。以上結(jié)果表明，膠東金礦是在同一熱事件，不同構(gòu)造環(huán)境下形成的，其形成與早白堊世巖漿巖息息相關(guān)。

4.2 成礦物質(zhì)來源

從表3可以看出，本區(qū)所測9個樣品206Pb/204Pb值、207Pb/204Pb 值和208Pb/204Pb 值變化范圍均較小，極差均≤1。206Pb/207Pb變化范圍為1.0747～1.1501，均值為1.1035；膠東群206Pb/207Pb變化范圍為1.1023～1.1192，均值為1.1062，變化范圍屬于均正常鉛的范疇(0.89～1.20)，表明該區(qū)未經(jīng)歷大規(guī)模放射鉛的疊加。

通常認(rèn)為，鉛同位素源區(qū)特征值，尤其μ值的變化能提供地質(zhì)體經(jīng)歷地質(zhì)作用的信息，反映鉛的來源。μ值低于9.74 (Stacey and Kramers, 1975)或低于9.58 (Doe and Zartman, 1979)的鉛分別來自下地殼或上地幔。從鉛同位素源區(qū)特征參數(shù)分析可知，本區(qū)鉛同位素μ值相對集中，金礦9個樣品μ值變化范圍集中在為9.30～9.48，均值為9.35，μ值差別不大，說明金礦Pb源主要來自下地殼或上地幔。

圖11 鄧格莊金礦及其賦礦主巖的鉛同位素構(gòu)造模式圖解(底圖據(jù)Zartman and Doe, 1981)除本文數(shù)據(jù)外，其余數(shù)據(jù)引自薛建玲，2013. M-地幔鉛；O-造山帶鉛；LC-下地殼鉛；UC-上地殼鉛Fig.11 206Pb/204Pb vs. 207Pb/204Pb and 206Pb/204Pb vs. 208Pb/204Pb plots of the Denggezhuang gold deposit and its host rocks (base map after Zartman and Doe, 1981)

圖12 鄧格莊金礦及其賦礦主巖鉛同位素的Δγ-Δβ成因分類圖解(底圖據(jù)朱炳泉，1988)除本文數(shù)據(jù)外，其余數(shù)據(jù)引自薛建玲，2013. 1-地幔源鉛；2-上地殼源鉛；3-上地殼與地?；旌系母_鉛(3a，巖漿作用；3b，沉積作用)；4-化學(xué)沉積型鉛；5-海底熱水作用鉛；6-中深變質(zhì)作用鉛；7-深變質(zhì)下地殼鉛；8-造山帶鉛；9-古老頁巖上地殼鉛；10-退變質(zhì)鉛Fig.12 Δγ vs. Δβ plots of the Denggezhuang gold deposit and its host rocks (base map after Zhu, 1988)

圖13 鄧格莊金礦硫同位素組成及對比圖除本文數(shù)據(jù)外，其余數(shù)據(jù)引自薛建玲，2013；薛建玲等，2018Fig.13 Sulfur isotope compositions from the Denggezhuang gold deposit and comparision diagram of the δ34S

通過對金礦的鉛同位素構(gòu)造模式圖解可知(圖11)，數(shù)據(jù)點落在造山帶鉛和巖漿作用下地殼-地幔俯沖混合鉛范圍內(nèi)；膠東群和昆崳山二長花崗巖鉛同位素值分布較為分散，既有下地殼鉛、造山帶鉛、也有地幔鉛和上地殼鉛，但主要落在造山帶鉛、地幔鉛和下地殼鉛之間。因此，本區(qū)金礦體與賦礦主巖具有共同的成因聯(lián)系，具有地殼與地?；旌香U的特征，反應(yīng)了深源物質(zhì)在成巖成礦過程中起到了重要的作用。

從礦石鉛同位素的Δγ-Δβ成因分類圖解上可以看出(圖12)，鄧格莊金礦礦石鉛同位素主要落在造山帶鉛范圍，少量落在與巖漿作用有關(guān)的上地殼與地?；旌系母_鉛范圍；膠東群和昆崳山二長花崗巖也主要落在造山帶鉛范圍，部分落在上地殼鉛和地幔鉛范圍。

因此鄧格莊金礦鉛同位素組成變化較小，屬于正常鉛，鉛源主要來源于與俯沖造山作用有關(guān)的以下地殼為主的殼?；旌香U。該結(jié)果，印證了中生代晚期(J2-K1)太平洋板塊向歐亞板塊之下俯沖的事件(胡受奚等，2002)。

通過對鄧格莊金礦礦石的硫同位素測定顯示(表4)，硫同位素數(shù)據(jù)范圍較窄，絕大多數(shù)的值集中在+8.4‰～+10.8‰之間，各階段δ34S(‰)變化不大，呈現(xiàn)明顯的塔式分布。鄧格莊金礦與昆崳山二長花崗巖、膠東群、荊山群變質(zhì)巖和中生代脈巖，以及牟平-乳山成礦帶其他金礦δ34S 值相近(圖13)，具有巖漿熱液硫同位素變化小的特點，說明老地層對成礦流體中的硫有貢獻，金礦與賦礦主巖有一定的繼承性。金成礦事件與膠東地區(qū)殼?；旌闲突◢弾r漿作用有關(guān)，δ34S值相對較高是由于含礦溶液上升結(jié)晶過程伴生花崗巖和變質(zhì)巖混染的結(jié)果(薛建玲等，2018)。

圖14 鄧格莊金礦石英流體包裹體氫氧同位素圖解(底圖據(jù)Taylor, 1979)Fig.14 δD vs. δ18OH2O diagram of the Denggezhuang gold deposit (base amp after Taylor, 1979)

KSD-12樣品δ34Ssphlerite值為10.4，δ34Sgalena值為8.4，ZK6-1-2樣品δ34Ssphlerite值為13，δ34Sgalena值為9，均是δ34Ssphlerite>δ34Sgalena，說明共生硫化物硫值達到了平衡狀態(tài)；對其共生的閃鋅礦-方鉛礦礦物對計算得出溫度：KSD-12樣品為351.35℃，ZK6-1-2樣品為168.44℃，和流體包裹體所測的均一溫度基本一致(167～369℃)，屬于中低溫巖漿熱液型礦床(薛建玲等，2017)。

圖15 膠東金礦δ18OH2O同位素特征填圖(據(jù)嚴(yán)育通，2010)Fig.15 Characteristic mapping of isotope of δ18OH2O in Jiaodong gold deposits (after Yan, 2010)

鄧格莊金礦石英流體包裹體δ18OH2O值變化范圍在-1.37‰～7.49‰之間(表5)，成礦流體符合Sheppardetal. (1969)提出的巖漿水特征(δ18OH2O=5.5‰～9.5‰)。從石英流體包裹體δD-δ18OH2O同位素圖解上(圖14)可以看出，鄧格莊金礦成礦流體的氫氧同位素數(shù)據(jù)點均分布于巖漿水中及其左下部，從成礦早期至成礦晚期由巖漿水向大氣降水漂移，說明本區(qū)成礦流體以巖漿水為主，成礦后期在地殼淺部遭受到有少量大氣降水的混合。本次測試樣品采自鄧格莊金礦外圍(北部)鉆孔，石英流體包裹體δ18OH2O值變化范圍在-1.37‰～0.19‰之間，明顯低于鄧格莊金礦深部5.87‰～7.49‰(薛建玲等，2018)，可能與金礦北部剝蝕程度較淺，更多的大氣降水參與所致。氫氧同位素和氦氬同位素示蹤流體來源的結(jié)果一致。

鄧格莊石英脈型金礦成礦流體中大氣降水的參與量與膠西北蝕變巖型金礦相差不大(Lietal., 2015)，而明顯低于膠萊盆地滑脫構(gòu)造帶型金礦(嚴(yán)育通，2010)。大氣降水量參與程度自棲霞膠萊盆地和盆地邊緣地區(qū)向周邊呈現(xiàn)降低的趨勢(圖15)。

上述氫氧同位素研究表明，膠東地區(qū)在棲霞膠萊盆地和盆地邊緣大氣降水的參與量最大。但以金礦成礦溶液平均含金10×10-9計算，遷移和運載效率100%，形成膠東金礦4000多噸金礦，需要4×1012t(約3000km3)的水才能夠提供水源，所以天水是不夠的，必須具備大體積的地表淡水庫。膠萊盆地面積14000km2，總體呈北東向，地層總厚度約6000m。分別為萊陽群，頁巖為主，1500m厚；青山群，火山巖為主，1600m厚(年齡119.6～111.4Ma，邱檢生等，1996)；王氏群，紅色砂礫巖，3000m厚，為斷陷盆地(李洪奎等，2009)。其中，青山群火山巖和膠東成礦年齡一致。從白堊紀(jì)青山群沉積期巖相古地理圖上可以看出(圖16)，膠萊盆地被三山島-蒼上、龍(口)-萊州、招遠-平度三條深大斷裂帶貫通。因此認(rèn)為膠東金礦的形成存在地表湖泊水，即膠萊盆地的水的參與作用。

圖16 膠東白堊紀(jì)青山群八畝地組及大盛群小店組、大土嶺組、馬朗組沉積期巖相古地理圖(110～120Ma)(據(jù)葉天竺等，2014)1-萊陽群沉積；2-安山巖；3-砂礫巖；4-火山噴發(fā)中心；5-地質(zhì)界線；6-斷裂及盆地同生斷裂；7-沉積等厚線(m)；8-現(xiàn)代海岸線. KDm-白堊紀(jì)大盛群馬朗溝組；KDd-白堊紀(jì)大盛群大土嶺組；KDx-白堊紀(jì)大盛群小店組；KQb-白堊紀(jì)青山群八畝地組Fig.16 Lithofacies palaeogeographic map of Bamudi Fm. of Cretaceous Qingshan Group, Xiaodian Fm., Datuling Fm. and Malang Fm. of Cretaceous Dasheng Group in Jiaodong (110～120Ma) (after Yetianzhu et al., 2014)

膠東無論是石英脈型還是破碎蝕變巖型礦床包裹體都較小，鹽度較低(<10% NaCleqv)，成礦溫度橫向和縱向均變化不大(一般150～300℃)，成礦時代相同，均受斷裂構(gòu)造和白堊紀(jì)巖體雙重控制，成礦特征比較簡單，礦化特征變化簡單，礦體側(cè)伏規(guī)律基本一致，說明構(gòu)造定型速度很快，為爆發(fā)式瞬間成礦。那究竟為何形成破碎蝕變類型和石英脈型金礦兩種類型？從圖16中可以看出，膠東西北部深大斷裂貫通膠萊盆地，而膠東東部深大斷裂未貫通膠萊盆地。通過當(dāng)時中生代斷陷盆地的邊界斷裂形成大規(guī)模的活動性導(dǎo)水構(gòu)造和成礦流體的導(dǎo)流構(gòu)造，兩者復(fù)合而形成半開放環(huán)境下規(guī)模巨大的蝕變巖型金礦(葉天竺等，2014)。因此貫通斷裂形成破碎蝕變巖型金礦，非貫通斷裂形成石英脈型金礦。破碎蝕變巖型金礦是由于當(dāng)時膠萊盆地邊緣斷裂和貫通斷裂而形成的典型的“火鍋效應(yīng)”。

因此本區(qū)金礦成礦物質(zhì)并非來源于看似關(guān)系密切的圍巖，而是源于深部流體，具有殼?；旌系奶卣鳎傻V流體以巖漿水為主，少量的大氣降水參與了成礦過程。地表湖泊水即膠萊盆地的水的參與膠東成礦作用，深大斷裂是否貫通是造成石英脈型和蝕變巖型兩種礦化類型差異的原因。

4.3 區(qū)域成礦動力學(xué)背景及成礦模式

120±10Ma (早白堊世)前后膠東地區(qū)所在的華北克拉通東部中生代動力學(xué)機制發(fā)生重大轉(zhuǎn)折的關(guān)鍵時段。此時古太平洋板塊向歐亞大陸斜向快速俯沖、不同板塊(華北板塊與西伯利亞板塊、華北板塊與揚子板塊)發(fā)生碰撞縫合、郯廬斷裂發(fā)生強烈左行走滑、區(qū)域應(yīng)力場從擠壓轉(zhuǎn)變?yōu)閺娏乙龔?、大?guī)模的地幔上涌和巖石圈減薄、殼-幔相互作用強烈。與上述過程相對應(yīng)的是膠東地區(qū)活躍的地質(zhì)流體遷移和大規(guī)模金屬爆發(fā)成礦作用(Dengetal., 2003a, b, 2017; 翟明國等，2004; Fanetal., 2016；Li and Santosh, 2017)。

圖17 膠東金礦礦床成因模式(據(jù)Li et al., 2015)Fig.17 Genetic model of Jiaodong gold deposits (after Li et al., 2015)

金大規(guī)模成礦作用究竟是受大別-蘇魯超高壓碰撞造山帶及其造山后效應(yīng)的制約，還是受西太平洋俯沖帶遠程效應(yīng)的影響？本文認(rèn)為古太平洋板塊向歐亞大陸俯沖，和華北板塊與揚子板塊等地質(zhì)成礦作用都可能為金的成礦提供物源、熱源和動力源等有利條件。自晚侏羅世開始，太平洋板塊由南西轉(zhuǎn)向北北西向俯沖歐亞大陸，對中國東部大陸產(chǎn)生強烈的推擠作用，使古大洋板塊逐漸傾沒于東亞大陸板塊之下，在軟流圈中誘發(fā)的對流將地幔物質(zhì)帶至上地幔和下地殼并加熱，造成軟流圈上拱、巖石圈減薄以及地殼強烈拉伸，進一步引發(fā)殼幔物質(zhì)相互頻繁交換(Dengetal., 2018)，巨量成礦元素富集。至120±10Ma古太平洋板塊后撤，應(yīng)力松弛，成礦流體上升就位而形成金礦。晚三疊世華北板塊與揚子板塊發(fā)生全面碰撞(Sunetal., 2002)，晚侏羅世造山帶地殼和巖石圈的擠壓、拆離、俯沖、隆升等構(gòu)造作用達到高潮(陳衍景等，2004; Zhangetal., 2013, 2016)，早白堊世其引發(fā)的華北巖石圈減薄達到高峰，地幔上涌，地幔和下地殼發(fā)生大規(guī)模置換(Yangetal., 2003; Zhaietal., 2004; 翟明國等, 2004)，金等成礦元素可能發(fā)生局部預(yù)富集，為120±10Ma (早白堊世)構(gòu)造-巖漿-金成礦事件提供有利條件。古太平洋板塊俯沖作用方向改變與成礦作用時間相同，相對板塊碰撞引發(fā)的大別-蘇魯超高壓碰撞造山帶及其造山后效應(yīng)的制約影響較大。

膠東金礦從成礦流體的深源性、大縱深脈狀成礦、成礦深度大等方面考慮與造山型金礦相似。但成礦流體不是以變質(zhì)流體為主，成礦的動力學(xué)背景也不是典型的造山的過程。膠東金礦可能主要是古太平洋板塊俯沖，誘發(fā)了早白堊世華北巖石圈減薄事件(Zhaietal., 2004;翟明國等，2004; Dengetal., 2017)，地幔軟流圈巖漿和流體上涌，殼幔解耦，下地殼重熔過程中產(chǎn)生具有巖漿熱液性質(zhì)的混合流體，以白堊世巖漿為主要載體向上運移分離并沉淀出成礦物質(zhì)的結(jié)果。深部流體由深部擠壓斷裂，在循環(huán)上侵過程中與圍巖發(fā)生大規(guī)模的水巖反應(yīng)，當(dāng)成礦流體繼續(xù)上侵進入張剪性斷裂空間時，由于溫度、壓力等條件的改變，成礦流體迅速發(fā)生沸騰，形成不同階段的流體填充(高太忠等，2001)。從成礦機制上看，鄧格莊金礦的成礦流體不是變質(zhì)流體，成礦作用也不是變質(zhì)作用。地質(zhì)證據(jù)結(jié)合測試數(shù)據(jù)表明鄧格莊金礦是與白堊系巖漿巖有關(guān)的，受斷裂構(gòu)造控制，并以大面積鉀長石化為特征標(biāo)志的中溫巖漿熱液型礦床。此模式(圖17)的提出對深部成礦遠景預(yù)測有指導(dǎo)意義。

5 結(jié)論

(1)鄧格莊金礦圍巖昆崳山二長花崗巖高精度的鋯石U-Pb年齡為155.8Ma，并非金礦成礦母巖。

(2)膠東地區(qū)金礦成礦時代集中在120±10Ma，區(qū)域上具有瞬時大爆發(fā)的特征。

(3)鉛同位素組成變化較小，屬于正常鉛，與賦礦主巖具有共同的成因聯(lián)系，鉛源主要來源于與俯沖造山作用有關(guān)的以下地殼為主的殼?；旌香U。

(4)硫同位素(δ34S值集中在8.4‰～10.8‰)顯示主要為巖漿硫，成礦物質(zhì)可能來源于深部巖漿。共生礦物對計算得出成礦溫度為351.35℃和168.44℃，屬于中低溫巖漿熱液型礦床。

(5)氫氧同位素結(jié)果表明成礦流體以巖漿水為主，少量的大氣降水參與了成礦過程，地表湖泊水即膠萊盆地的水參與膠東金成礦作用。

(6) 鄧格莊金礦以伴隨華北克拉通巖石圈減薄軟流圈物質(zhì)上涌地殼拉張而使殼?；旌狭黧w在淺部集中成礦為基本特征，其形成與白堊世巖漿巖活動有關(guān)的，礦體分布受斷裂構(gòu)造控制，屬于以大面積鉀長石化為特征標(biāo)志的中溫巖漿熱液型礦床。

致謝 論文的完成得益于邱昆峰副教授等老師的悉心指導(dǎo)；野外工作得到煙臺牟平金礦工作人員的大力支持和幫助；實驗過程中得到了北京大學(xué)和核工業(yè)北京地質(zhì)研究院同位素實驗室老師的指導(dǎo)；評審專家審閱論文并提出了寶貴修改意見；在此一并表示衷心的感謝。

謹(jǐn)以此文恭祝翟裕生先生九十華誕暨從事地質(zhì)科學(xué)工作七十周年!