于學(xué)峰1,2,3，李大鵬1,2,3，單偉1,2,3，李增勝1,2,3，耿科1,2,3，舒磊1,2,3，孫雨沁1,2,3，宋英昕1,2,3
1 自然資源部金礦成礦過程與資源利用重點實驗室；
2 山東省金屬礦產(chǎn)成礦地質(zhì)過程與資源利用重點實驗室；
3 山東省地質(zhì)科學(xué)研究院
第一作者：于學(xué)峰，博士，二級研究員，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)研究，2022年入選首批中國地質(zhì)學(xué)會會士（詳情附后）。
于學(xué)峰研究員榮獲全國五一勞動獎?wù)拢ㄕ掌瑏碓矗糊R魯壹點，2021）
導(dǎo)讀：
魯西歸來莊金礦田是中國東部最重要的富碲型金礦田之一，也是魯西地區(qū)迄今唯一的特大型金礦田。該礦田地處華北克拉通腹地，不在造山帶范圍內(nèi)，其所處成礦地質(zhì)背景及其成礦作用方式倍受關(guān)注。
目前普遍共識是歸來莊金礦田受郯廬斷裂帶派生的北西向燕甘斷裂控制，該斷裂控制著礦田區(qū)域地層、巖漿巖、次級構(gòu)造及金礦床/點的展布。成礦地質(zhì)環(huán)境背景是郯廬斷裂帶燕山期活動，地球物理場地球化學(xué)場背景是北西向重磁異常梯級帶：區(qū)內(nèi)礦床主要分布在北西向區(qū)域重磁異常帶內(nèi)，并有較明顯的化探Au異常，如下圖。
歸來莊地區(qū)布格重力異常圖（朱文杰，2016）
魯西自由空氣重力異常（于磊等，2017）
歸來莊地區(qū)航磁異常圖（朱文杰，2016）
魯西衛(wèi)星磁化極異常圖（于磊等，2017）
歸來莊地區(qū)化探水系沉積物Au異常圖（朱文杰，2016）
前人研究普遍認為歸來莊金礦田的成礦作用屬于中國東部早侏羅世巖漿-成礦事件（188～175Ma），與膠東早白堊世（120±2Ma）巨量金爆發(fā)成礦有著明顯不同。但是，隨著該礦田勘查程度和研究深度的逐步加強，于學(xué)峰團隊近期在歸來莊礦田深部和外圍地區(qū)新發(fā)現(xiàn)了與金成礦關(guān)系密切的早白堊世細粒二長斑巖脈和二長斑巖巖床，這暗示了歸來莊金礦田主成礦期極可能是在早白堊世（127～124Ma），而非早侏羅世。
為了深化對魯西歸來莊金礦田成礦背景、產(chǎn)出環(huán)境及成礦作用的系統(tǒng)理解，于學(xué)峰研究員等基于大量研究基礎(chǔ)，系統(tǒng)剖析金礦成礦特征，厘定金礦成礦背景與構(gòu)造環(huán)境，探討其金成礦作用過程與成礦機制，進一步厘定了礦床類型、揭示了成礦規(guī)律，研究表明魯西歸來莊地區(qū)中生代大規(guī)模金成礦作用受控于統(tǒng)一的地質(zhì)事件，可劃歸為一個統(tǒng)一的潛火山中—低溫熱液金成礦系統(tǒng)。
對比研究認為，魯西與膠東兩個中生代金成礦系統(tǒng)，其形成均與殼?；旌锨秩霂r有關(guān)，但巖漿源區(qū)有所不同，魯西地區(qū)主要為EM1型富集地幔，膠東地區(qū)則主要為EM2型富集地幔。
本文研究成果為魯西和類似地區(qū)發(fā)現(xiàn)新的金礦產(chǎn)地提供了理論依據(jù)。
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摘要：
0 引言
1 地質(zhì)背景
2 成礦特征
2.1 歸來莊金礦床
2.2 卓家莊金礦床
2.3 磨坊溝金礦床
3 控礦地質(zhì)條件
3.1 構(gòu)造控礦特征
3.1.1 斷裂構(gòu)造
3.1.2 潛火山穹隆構(gòu)造
3.2 地層控礦特征
3.3 巖漿巖控礦特征
4 成礦作用
4.1 成礦物質(zhì)來源
4.2 流體性質(zhì)
4.3 碲金成礦過程和機理
4.4 成礦時代
5 魯西與膠東金成礦差異的構(gòu)造–巖漿背景
6 成礦模式
7 結(jié)論
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摘要：魯西歸來莊金礦田是中國東部最重要的富碲型金礦田之一，也是魯西地區(qū)迄今唯一的特大型金礦田。礦田中各金礦床受銅石潛火山穹隆控制，產(chǎn)出于不同深度、不同地質(zhì)構(gòu)造部位、不同的地質(zhì)體中，礦化類型多樣，但它們的形成環(huán)境、成礦地質(zhì)背景、成礦作用特征總體一致：①歸來莊金礦田是一個主要由前寒武紀基底巖石和早古生代碳酸鹽巖蓋層組成、中生代構(gòu)造-巖漿作用較為發(fā)育的內(nèi)生中低溫熱液金礦集區(qū)；②燕甘斷裂是郯廬斷裂帶派生構(gòu)造，控制著區(qū)內(nèi)陸層、巖漿巖、次級構(gòu)造及金礦床/點的展布；燕甘斷裂的次級斷裂、潛火山穹隆的放射狀、環(huán)狀構(gòu)造是礦液運移和沉淀聚集的良好場所；③金礦化以隱爆角礫巖型、鎂質(zhì)碳酸鹽巖微細浸染型、斑巖型、矽卡巖疊加型及破碎帶蝕變巖型為主，礦石普遍發(fā)育浸染狀、細脈浸染狀、網(wǎng)脈狀、團塊狀和塊狀構(gòu)造，反映其形成于巖漿期后熱液環(huán)境；④具有碲與金超常富集共存的顯著特征，金屬礦物除常見的自然金、銀金礦外，另有含碲礦物碲銅金礦、碲金銀礦、碲銀礦、碲金礦等；⑤早侏羅世中偏堿性巖漿侵位初步啟動了該區(qū)的金成礦過程，為早白堊世的中堿性巖漿活動提供了母巖和成礦物質(zhì)來源，早白堊世可能是魯西歸來莊金礦田的主要成礦時期；⑥成礦流體具有低溫、低鹽度特征，同位素特征具有多來源性，以巖漿水和大氣降水為主，并有少量變質(zhì)水的參與；⑦在成礦熱液中可能是Au與Te、S結(jié)合生成可搬運的配合物進行運移；成礦熱液中有較高的碲逸度，在中低溫條件下碲易置換硫而進入硫化物晶格，在高碲逸度的條件下碲則易與Au、Ag、Pb等元素形成碲化物而參與成礦。這種區(qū)域上成礦特征表現(xiàn)出的一致性，表明魯西歸來莊地區(qū)中生代大規(guī)模金成礦作用受控于統(tǒng)一的地質(zhì)事件，可劃歸為一個統(tǒng)一的潛火山中—低溫熱液金成礦系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：隱爆角礫巖；富碲金礦；成礦系統(tǒng)；歸來莊；魯西地區(qū)
0 引言
作為中國東部最重要的富碲型金礦田之一，魯西歸來莊金礦田自20世紀90年代初被發(fā)現(xiàn)至今，一直備受國際地學(xué)界廣泛關(guān)注。該區(qū)是明確揭示巨型郯廬斷裂帶對中國東部中生代成礦大爆發(fā)約束機制的典型地域；同時，該構(gòu)造巖漿帶是系統(tǒng)研究中國東部中生代華北-揚子板塊碰撞與古太平洋板塊俯沖構(gòu)造體制轉(zhuǎn)變的優(yōu)選對象；并且，該礦田也是研究富碲成礦熱液演化與金成礦作用的良好案例。針對于該礦田的Te-Au成礦過程，國內(nèi)外地學(xué)專家開展了系統(tǒng)深入的研究，普遍認為該礦田是形成于早侏羅世（188～175Ma）的、與高鉀堿性潛火山雜巖體密切相關(guān)的淺成中低溫熱液型金礦，其成礦特征與膠東早白堊世巨量金爆發(fā)成礦有著明顯不同。
但隨著該礦田勘查程度和研究深度的逐步加強，作者團隊近期在歸來莊礦田深部和外圍地區(qū)新發(fā)現(xiàn)了與金成礦關(guān)系密切的早白堊世細粒二長斑巖脈和二長斑巖巖床，這暗示了歸來莊金礦田主成礦期極可能是在早白堊世，而非普遍認為的早侏羅世。因此，為了深化對魯西歸來莊金礦田成礦背景、產(chǎn)出環(huán)境及成礦作用的系統(tǒng)理解，文章在大量相關(guān)研究基礎(chǔ)上，系統(tǒng)剖析金礦成礦特征，厘定金礦成礦背景與構(gòu)造環(huán)境，探討其金成礦作用過程與成礦機制，進一步厘定礦床類型、揭示成礦規(guī)律，以期為在魯西和類似地區(qū)發(fā)現(xiàn)新的金礦產(chǎn)地提供理論依據(jù)。
1 地質(zhì)背景
魯西地區(qū)大地構(gòu)造位置處于濱西太平洋成礦域中部、華北板塊東南緣、郯廬斷裂帶西側(cè)，具備有利的金礦成礦地質(zhì)條件，已發(fā)現(xiàn)多處金礦床（點）（圖1）。金礦床大多分布于沂沭斷裂帶（郯廬斷裂帶山東段）西側(cè)，礦床（點）的形成大多與潛火山熱液活動有關(guān)，如平邑歸來莊金礦田、沂南銅井金礦床、鄒平王家莊銅金礦床、蘭陵龍寶山金礦床等。其中，平邑歸來莊金礦田是魯西地區(qū)規(guī)模最大、最重要的金礦田，其成礦作用與燕山早期銅石（雜巖）巖漿活動后期的潛火山熱液活動密切相關(guān)，受區(qū)域性主干斷裂-燕甘斷裂和銅石潛火山穹隆及伴生的環(huán)帶狀、放射狀構(gòu)造控制。
圖1 魯西地區(qū)金礦地質(zhì)簡圖
1—太古宙侵入巖類；2—元古宙侵入巖類；3—中生代侵入巖類；4—地層；5—已知和推斷斷層；6—金礦床（礦點）；7—歸來莊金礦田
歸來莊金礦田地處魯西隆起區(qū)南部，尼山凸起與平邑凹陷的接壤地帶。區(qū)內(nèi)陸層主要為新太古代泰山巖群山草峪組變質(zhì)巖系、古生代寒武系—奧陶系碳酸鹽巖及碎屑巖地層、中生代侏羅系—白堊系碎屑巖及火山巖等。區(qū)域基底褶皺構(gòu)造發(fā)育，蓋層總體為一傾向北東的單斜構(gòu)造。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要有北北西向、近東西向及北西向3組（圖2）。北北西向的主干斷裂及次級北西向斷裂控制了地層及巖漿巖的展布；近東西向及北西向的次級斷裂是該區(qū)的主要控礦構(gòu)造。區(qū)內(nèi)巖漿巖較發(fā)育，新太古代花崗閃長巖、二長花崗巖構(gòu)成了該區(qū)的結(jié)晶基底。中生代燕山期構(gòu)造-巖漿活動強烈，形成了主要由二長-閃長質(zhì)巖石、二長-正長質(zhì)巖石構(gòu)成的銅石中偏堿性潛火山雜巖體。礦田內(nèi)形成了與中生代燕山期潛火山巖漿熱液有關(guān)的隱爆角礫巖型（歸來莊、卓家莊）、鎂質(zhì)碳酸鹽巖微細浸染型（磨坊溝）等多種類型金礦。
圖2 歸來莊金礦田地質(zhì)簡圖
1—第四系；2—白堊系；3—侏羅系；4—奧陶系；5—寒武系；6—新太古代泰山巖群山草峪組；7—燕山早期二長閃長玢巖；8—燕山早期二長斑巖；9—新太古代花崗閃長巖；10—新太古代二長花崗巖；11—隱爆角礫巖；12—角度不整合地質(zhì)界線；13—斷裂及編號；14—隱爆角礫巖型（歸來莊式）金礦床；15—鎂質(zhì)碳酸鹽巖微細浸染型（磨坊溝式）金礦床；16—其他熱液型金礦床（點）；F1—燕甘斷裂；F2—歸來莊斷裂；F3—營子洼斷裂
2 成礦特征
自20世紀90年代初歸來莊大型新類型金礦床發(fā)現(xiàn)之后，礦田內(nèi)又相繼發(fā)現(xiàn)了卓家莊、磨坊溝、梨方溝、賀山莊等多處中、小型金礦床及寶古山、銀洞溝、郝家山頭等一大批金礦點和金礦化點。根據(jù)各類礦床（點）的控礦地質(zhì)條件、成礦方式及礦化特點，可劃分為5種礦床類型：隱爆角礫巖型、鎂質(zhì)碳酸鹽巖微細浸染型、斑巖型、矽卡巖疊加型及破碎帶蝕變巖型。各類型金礦化相伴產(chǎn)出，受潛火山穹隆的控制，它們生成于不同深度不同地質(zhì)部位，賦存于不同的地質(zhì)體中，為銅石潛火山中低溫熱液成礦系統(tǒng)中不同的金礦類型組合，主要特征如表1所示。
表1 歸來莊金礦田成礦系列劃分表
2.1 歸來莊金礦床
歸來莊金礦床產(chǎn)于郯廬斷裂帶次級北北西向斷裂-燕甘斷裂東側(cè)、銅石潛火山雜巖體東部邊緣。礦體呈脈狀賦存于沿斷裂帶侵入的構(gòu)造隱爆角礫巖帶內(nèi)及其兩側(cè)的下古生界碳酸鹽巖中。Ⅰ號礦體為主礦體，其資源儲量占礦區(qū)已查明總資源儲量的99%以上，-300m標高以上礦體長度為550m，延深＞650m，呈脈狀產(chǎn)出，礦化連續(xù)；礦體厚度一般在2～15m，最厚達36.5m，平均厚度為6.12m。礦體總體走向為近東西向，傾向南，傾角隨傾向向深部逐漸變緩，在-540～-600m標高，傾角一般為29°～42°，在-600～-665m標高，傾角一般為8°～11°，局部呈近水平為5°。近年來經(jīng)深部勘查驗證，在-300～-1000m標高成功控制了向深部連續(xù)延深的主礦體（圖3），累計新增金資源量20t以上，礦床金總資源儲量已近60t。
圖3 歸來莊金礦深部32勘探線剖面圖
礦石類型主要有隱爆角礫巖型（占70%）、石灰?guī)r白云巖型（占27%）及斑（玢）巖型（占3%）。金礦物主要有自然金、碲銅金礦、銀金礦；銀礦物主要有自然銀、輝銀礦；碲礦物主要為碲鎳礦、碲鉛礦、碲汞礦、碲銀礦、碲金礦、碲金銀礦等。載金礦物以石英、方解石、白云石等為主（占90%以上），少量為黃鐵礦、褐鐵礦等。與成礦有關(guān)的蝕變主要有硅化、螢石化、絹云母化、水白云母化、冰長石化及碳酸鹽化。
礦石中Au品位一般為3.50×10-6～12.00×10-6，平均為8.10×10-6；伴生有益組分主要為Ag，與金含量相當或高于金含量，平均品位為14.21×10-6；Cu、Pb、Zn、Te、S含量均較低，S含量僅為0.06%。礦石的金礦物中，自然金占55%、碲銅金礦占29%、銀金礦占16%。金礦物形態(tài)主要有角粒狀（約占65%）、渾圓狀（占約11%）、長角粒狀（約占9%）、麥粒狀（約占12%）等。粒度以細?！⒓毩＝馂橹鳎剑?.009mm者占85%以上。金礦物的賦存形式主要有粒間金（占69.85%），次為包體金（占25.18%），少量裂隙金（占4.89%），粒間金主要為脈石礦物粒間金，金礦物呈星散粒狀或集合體分布于脈石礦物粒間；包體金以脈石礦物包體金為主，金礦物呈孤立粒狀或集合體狀包裹于石英、方解石等內(nèi)部，少量褐鐵礦及黃鐵礦包體金。裂隙金主要表現(xiàn)為金礦物沿礦石裂隙或碳酸鹽礦物節(jié)理充填分布。
2.2 卓家莊金礦床
卓家莊金礦是中國罕見的富碲型金礦，位于礦田西北部（圖2），主要賦存于受北西向斷裂控制的隱爆角礫巖筒內(nèi)，角礫巖筒主要發(fā)育在北西向與近東西向斷裂構(gòu)造交會部位上。角礫巖筒內(nèi)充填有細粒二長斑巖脈及隱爆角礫巖，圍巖主要為二長斑巖及二長閃長玢巖。角礫巖體就是礦體，為全筒式金礦化，平面上呈透鏡狀，長軸長10～15m，走向300°，傾向南西，傾角為75°～80°；短軸長5～10m；延深＞170m。在90m中段，礦體長軸達50m左右。Au平均品位為156.77×10-6，最高達2000×10-6以上；伴生組分Ag平均品位為695.33×10-6；Te含量的平均品位為1.18%；具有碲與金超常富集共存的顯著特征，碲、金元素濃集系數(shù)分別高達118000、22998。金礦物主要有自然金、銀金礦、碲金礦、碲金銀礦等。與成礦有關(guān)的蝕變主要有硅化、螢石化、黃鐵礦化、碲化物礦化，其次為絹云母化、滑石化、碳酸鹽化（圖4）。
圖4 卓家莊金礦富碲型金礦石礦相學(xué)特征
Alt—碲鉛礦；Syl—針碲金銀礦；Py—黃鐵礦；Qtz—石英；Fl—螢石；Ser—絹云母；Hes—碲銀礦；Am—輝銀礦；Gn—方鉛礦；Sp—閃鋅礦；Ccp—黃銅礦；Pro—碲鐵礦；Tel—自然碲
a—石英-螢石-多金屬硫化物-金-碲化物脈體沿早期石英-黃鐵礦化的巖石裂隙充填，又被成礦后期的絹云母脈體充填穿插（單偏光）；b—碲鉛礦和針碲金銀礦連生分布于黃鐵礦周圍，晚于黃鐵礦形成（反射光）；c—碲銀礦與輝銀礦呈不規(guī)則狀交生體狀，并見許多乳滴狀碲銀礦分布于石英粒間（反射光）；d—碲銀礦和黃鐵礦分布于石英螢石粒間（反射光）；e—碲鉛礦和針碲金銀礦分布于碲鐵礦邊部（反射光）；f—自然碲及針碲金銀礦連生分布于石英、螢石等非金屬礦物中（反射光）；g—碲鐵礦和自然碲及針碲金銀礦連生分布于非金屬礦物石英、螢石中（反射光）；h—自然碲分布于膠結(jié)物中（反射光）
礦石類型主要為隱爆角礫巖型，根據(jù)隱爆角礫巖中膠結(jié)物成分及含量，大致分為4種主要礦石類型：礦漿膠結(jié)隱爆角礫巖型、熱液膠結(jié)隱爆角礫巖型、熔漿膠結(jié)隱爆角礫巖型和凝灰質(zhì)膠結(jié)隱爆角礫巖型，其金品位依次由高到低，以第1種礦石金品位最高，多在1000×10-6以上。
富含碲元素是卓家莊金礦的獨特之處，碲化物往往局部富集，含量可達3%～5%，與石英、螢石、黃鐵礦等其他熱液蝕變礦物一起分布于角礫之間（圖4h）。碲礦物有自然碲、碲銀礦、碲金銀礦、碲金礦、碲鉛礦、碲鉍礦、碲鐵礦等，碲化物電子探針波譜定量分析結(jié)果見表2。
表2 歸來莊金礦田主要碲化物和自然金電子探針波譜定量分析結(jié)果
2.3 磨坊溝金礦床
磨坊溝金礦床位于銅石中偏堿性潛火山雜巖體的西南部邊緣（圖2）。礦體賦存在寒武系與新太古代基底不整合面上部、朱砂洞組上灰?guī)r段下部的一套鎂質(zhì)碳酸鹽巖中（圖5），其巖性主要為中厚層—厚層灰質(zhì)白云巖、含燧石結(jié)核白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r。這類巖石具有的脆性大、化學(xué)活動性強、角礫狀構(gòu)造和巖溶孔隙發(fā)育等特點，有利于含礦熱液的運移和滲濾擴散，易與礦液發(fā)生交代作用而形成礦體。上部的泥云巖、含燧石結(jié)核灰質(zhì)白云巖等巖石，結(jié)構(gòu)致密，化學(xué)活動性差，對含礦熱液起著隔擋或屏蔽作用。
圖5 平邑磨坊溝金礦地質(zhì)剖面圖
1—石灰?guī)r；2—白云質(zhì)灰?guī)r；3—含燧石結(jié)核灰?guī)r；4—螢石化白云質(zhì)灰?guī)r；5—中生代燕山期二長斑巖；6—新太古代二長花崗巖；7—金礦體；8—早寒武世朱砂洞組
礦體呈似層狀產(chǎn)于寒武紀朱砂洞組上灰?guī)r段下部層位中，共圈定2個金礦體，其中Ⅰ號礦體長340m，厚度為0.60～4.80m，平均厚度為2.82m；礦體呈似層狀，產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀基本一致，傾向為325°～350°，傾角為8°～20°；Au品位一般為1.09×10-6～25.21×10-6，平均為11.57×10-6。Ⅱ號礦體長200m，厚度在1.20～3.20m，平均厚度為2.05m；礦體呈似層狀，產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀一致，傾向為10°～20°，傾角為8°～10°；Au品位一般在1.64×10-6～12.88×10-6，平均為4.54×10-6。
礦石中的金礦物主要有自然金、碲金銀礦、銀金礦，伴生金屬礦物較少，主要為黃鐵礦、方鉛礦、褐鐵礦等。主要蝕變礦物為方解石、白云石、石英、螢石、絹云母等。金礦物粒度以微粒金為主，小于10μm的金礦物占全部金礦物的98%，其中粒徑為1μm左右的金礦物占51%。圍巖蝕變主要有硅化、螢石化、黃鐵礦化、絹云母化及碳酸鹽化，其中硅化、螢石化與金礦化關(guān)系最為密切。
3 控礦地質(zhì)條件
3.1 構(gòu)造控礦特征
3.1.1 斷裂構(gòu)造
燕山運動早期，隨著太平洋板塊沿北北西向歐亞板塊俯沖，郯廬斷裂發(fā)生左行扭動，派生出一系列北西向、北北西向主干斷裂及次級斷裂（圖6）。受區(qū)域應(yīng)力與潛火山穹隆的共同作用，研究區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，其中北北西向的燕甘斷裂為區(qū)內(nèi)主干斷裂，近東西向及北西向斷裂為燕甘斷裂的次級斷裂也是該區(qū)的主要控礦構(gòu)造，控制著區(qū)內(nèi)金礦床（點）的生成與分布。
圖6 燕甘斷裂及其派生斷裂構(gòu)造展布圖
1—實測斷層及傾角/(°)；2—推測斷層
北北西向燕甘斷裂是歸來莊金礦田的主要斷裂，斷裂北起蒙山斷裂，途經(jīng)平邑銅石燕莊，南至蘭陵甘霖，向南東與魯南小型帚狀構(gòu)造系列斷裂收斂相交于郯廬斷裂帶西側(cè)，是其派生構(gòu)造-魯南“帚狀”構(gòu)造的重要組成部分，控制著該區(qū)地層、巖漿巖、次級構(gòu)造及歸來莊金礦田的展布。區(qū)內(nèi)斷裂總體走向345°～350°，傾向北東，傾角為64°～80°。斷裂寬度為5～25m，帶內(nèi)發(fā)育碎裂巖和角礫巖及灰白色斷層泥，斷裂帶內(nèi)多發(fā)育硅化、綠泥石化、螢石化、絹云母化等，局部可見金礦化。
燕甘斷裂歷經(jīng)多次構(gòu)造活動，派生有近東西向斷裂、北西向斷裂，是礦田內(nèi)的主要導(dǎo)礦和容礦構(gòu)造，區(qū)內(nèi)礦床（點）多分布于此2組斷裂內(nèi)或其旁側(cè)附近。近東西向斷裂包括歸來莊F1、F2斷裂、大平安莊斷裂、車草峪斷裂、營子洼斷裂，整體走向為260°～290°，向南傾，傾角為65°～82°。F1斷裂是歸來莊礦床的控礦斷裂，其轉(zhuǎn)折、復(fù)合、交會部位是礦體產(chǎn)出的有利部位。北西向斷裂大多位于燕甘斷裂西部，小官路斷裂、毛家?guī)X斷裂、賀山莊斷裂、卓家莊斷裂、麻窩-銀洞溝斷裂等由北向南依次分布。總體走向290°～310°，傾向南西，傾角為60°～80°，該組斷裂控制著卓家莊、磨坊溝等金礦床的分布。
3.1.2 潛火山穹隆構(gòu)造
受區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力轉(zhuǎn)換及斷裂發(fā)育影響，該區(qū)中生代巖漿活動頻繁，大量的幔源巖漿底侵上升，經(jīng)地殼同化混染作用形成一套雜巖體，侵入到老基底與寒武系的不整合面附近形成一個穹隆體，呈軸向北西的橢圓狀，基本由中心、內(nèi)、外環(huán)帶組成，外環(huán)帶由二長閃長質(zhì)巖石構(gòu)成；內(nèi)環(huán)帶主要有二長-正長質(zhì)巖石構(gòu)成；中心主要由隱爆角礫巖及脈巖組成。巖漿的侵位及之后的隆升，在穹隆的頂部及外環(huán)和圍巖中，形成一系列的環(huán)狀、放射狀及軸向線狀斷裂。這些環(huán)狀、放射狀及軸向線狀構(gòu)造與區(qū)域性構(gòu)造的疊加、復(fù)合和交會部位，是礦液聚集成礦的良好場所，既是導(dǎo)礦構(gòu)造又是容礦構(gòu)造。已知歸來莊、卓家莊金礦床即受此類構(gòu)造控制。
3.2 地層控礦特征
在成礦物質(zhì)方面，泰山巖群可能為成礦提供了部分成礦元素。區(qū)內(nèi)新太古代綠巖帶主要為泰山巖群的山草峪組，據(jù)作者以往研究資料，山草峪組中的黑云斜長片麻巖金元素含量為5.9×10-9（n=45）、長英質(zhì)片巖金元素含量為7.04×10-9（n=17）、斜長角閃巖金元素含量為8.2×10-9（n=5）。據(jù)趙鵬大和陳永清（1998）研究成果，泰山巖群金元素含量為10.14×10-9（n=68）?？梢?，魯西新太古代泰山巖群金元素含量是地殼豐度值的3～5倍（地殼豐度值為2.19×10-9；黎彤，1992）。這暗示成礦組分可能主要來源于具有豐富金元素儲備的泰山巖群。
在成礦空間方面，一方面地層不整合為成礦提供了空間，寒武紀朱砂洞組不整合于前寒武紀花崗質(zhì)變質(zhì)基底之上，其下部的灰質(zhì)白云巖，脆性大，化學(xué)活動性強，角礫狀構(gòu)造和巖溶孔隙發(fā)育，有利于含礦熱液的運移和滲濾擴散，易與礦液發(fā)生交代作用而形成礦體；另一方面，頂板圍巖主要為泥云巖等，其結(jié)構(gòu)致密，化學(xué)活動性差，對金元素的聚集成礦起著隔擋或屏蔽作用，該層位是形成磨坊溝式金礦的主要層位。此外，寒武系上部及奧陶系下部的白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖等，是歸來莊式金礦的有利圍巖。
3.3 巖漿巖控礦特征
中生代燕山早期郯廬斷裂帶左行走滑使魯西地區(qū)北西向斷裂發(fā)生拉張，為幔源巖漿上侵提供了通道。攜帶金屬礦質(zhì)的巖漿在上侵過程中不斷活化、遷移泰山巖群中的金屬礦質(zhì)，于淺部寒武系地層及燕甘斷裂的次級斷裂處就位，多次的巖漿活動形成了銅石潛火山雜巖體。該巖體為一多階段分異演化而形成的高鉀堿性潛火山穹隆，巖漿活動可分為3個主要階段：①二長閃長質(zhì)巖石階段，主要分布于雜巖體的外環(huán)；②二長-正長質(zhì)巖石階段，分布于銅石雜巖體的中部；③粗面斑巖及隱爆角礫巖階段，隱爆角礫巖主要呈筒狀或脈狀分布于雜巖體的中心部位或邊緣構(gòu)造帶中，金礦化主要發(fā)生在該階段。已有研究表明，礦田內(nèi)廣泛分布的二長閃長玢巖和二長斑巖年齡主要集中于189～180Ma，二者同屬燕山早期產(chǎn)物。近期，作者團隊對礦田內(nèi)與成礦關(guān)系密切的細粒二長（正長）斑巖脈和二長斑巖巖床開展系統(tǒng)深化研究，獲得巖體鋯石U-Pb年齡均集中于127～124Ma，這暗示銅石雜巖體晚階段的二長（正長）斑巖脈（巖床）可能形成于早白堊世，而非早侏羅世。
礦田內(nèi)中生代的潛火山巖漿活動對金礦形成具有明顯的控制作用。從空間展布上看，已知金礦床、礦點及礦化點均位于銅石雜巖體范圍內(nèi)，且多分布于雜巖體的邊緣接觸帶附近；從金礦化與巖漿演化的關(guān)系看，礦化主要發(fā)生在分異強烈的二長-正長質(zhì)巖漿活動階段末期。巖漿巖對金礦化的控制作用主要表現(xiàn)在，一方面，多期次的潛火山巖漿活動為成礦提供了充足的熱源和成礦熱液。多期多階段的高鉀堿性潛火山巖漿活動，分異出大量富含H2O、CO2、S揮發(fā)分及部分礦質(zhì)的成礦熱液，熱液在上升運移過程中，進一步活化泰山巖群中的金元素，使成礦物質(zhì)進一步富集遷移，在適當?shù)奈锢砘瘜W(xué)條件下沉淀聚集，形成礦體。另一方面，巖漿活動末期形成的隱爆角礫巖（筒）、二長斑巖巖床和巖脈及潛火山雜巖體接觸帶及伴生的放射狀、環(huán)狀斷裂，為礦液的遷移和金元素的沉淀聚集提供了有利空間。
4 成礦作用
4.1 成礦物質(zhì)來源
關(guān)于金礦床成礦物質(zhì)的來源，絕大多數(shù)學(xué)者強調(diào)了其多元性和復(fù)雜性，至于何者為主，分歧較大，故文中結(jié)合歸來莊金礦田礦石及各地質(zhì)體同位素地球化學(xué)數(shù)據(jù)對成礦物質(zhì)來源與演化進行了綜合約束。
（1）硫同位素方面
眾所周知，熱液系統(tǒng)的硫同位素組成由溫度、pH值、氧逸度和離子活性等物理化學(xué)條件決定，而在溫度低于350℃、流體中以H2S為主的還原熱液條件下，硫化物礦物的平均δ34S接近熱液的δ34S值。歸來莊金礦田形成于中低溫還原環(huán)境，共生含硫礦物主要是黃鐵礦，其他只有少量黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、黝銅礦和輝鉬礦，未發(fā)現(xiàn)硫酸鹽礦物。因此，硫化物礦物的平均δ34S值可以直接表征硫源。已有研究表明，該區(qū)隱爆角礫巖型金礦床黃鐵礦的δ34S值為0.71‰～5.50‰，鎂質(zhì)碳酸鹽巖微細浸染型黃鐵礦的δ34S值變化范圍為16.5‰～0.4‰。由此可見，隱爆角礫巖型礦石硫同位素的特征代表著成礦物質(zhì)初始硫同位素特征，而鎂質(zhì)碳酸鹽巖微細浸染型黃鐵礦的δ34S值變大是受地層中大量的海相沉積硫（δ34S值接近20‰）混合造成的。
（2）鉛同位素方面
歸來莊礦田隱爆角礫巖型礦石的206Pb/204Pb和207Pb/204Pb質(zhì)量比分別為16.94～17.42和15.36～15.42。Li et al.（2018）報道了鎂質(zhì)碳酸鹽巖微細浸染型黃鐵礦的鉛同位素質(zhì)量比為18.207～18.908（206Pb/204Pb）、15.575～15.757（207Pb/204Pb）、38.313～39.252（208Pb/204Pb），鉛的μ（238U/204Pb）和ω（232Th/204Pb）分別為9.37～9.79和36.83～39.17，高于正常鉛的μ（8.686～9.238）和ω（35.55±0.59）。以上資料表明，隱爆角礫巖型金礦形成的鉛主要來自地幔，可能與下地殼混合，而鎂質(zhì)碳酸鹽巖微細浸染型金礦形成的鉛有一部分來自碳酸鹽巖圍巖。
（3）氫氧同位素方面
有學(xué)者研究了隱爆角礫巖型金礦石英和方解石晶體中包裹體水的氫、氧同位素特征，發(fā)現(xiàn)歸來莊礦床石英、方解石含水δD值為-73‰～-48‰，δ18O值為-1.1‰～8.7‰，與原生巖漿水及變質(zhì)水相當，更接近于中國東部北方中生代大氣降水的δD值（-70‰～-110‰）。由此可說明，成礦熱液具有多來源性，以巖漿水和大氣降水為主，并有少量變質(zhì)水的參與。
（4）碳氧同位素方面
相關(guān)學(xué)者開展了大量的研究工作，研究認為隱爆角礫巖型礦石更接近于地幔或者巖漿巖體系，而鎂質(zhì)碳酸鹽巖微細浸染型金礦石的碳源主要來自碳酸鹽巖圍巖。
（5）銣鍶同位素方面
有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)隱爆角礫巖型金礦的初始Sr同位素比值i（87Sr/86Sr）為0.7024～0.7061，鎂質(zhì)碳酸鹽巖微細浸染型金礦石的初始Sr同位素比值i（87Sr/86Sr）為0.712429±0.000076。由此可見，前者與幔源膠結(jié)物的鉛數(shù)據(jù)接近（＜0.7037），后者的數(shù)據(jù)高于玄武巖（＜0.704）、低于陸源硅酸鹽（＞0.720；Faure,1986），表明成礦物質(zhì)特別是Rb和Sr來自深部，在成礦流體滲入灰?guī)r圍巖中時與上地殼物質(zhì)混合。
綜上所述，魯西歸來莊金礦田成礦流體來自統(tǒng)一的流體庫—殼幔相互作用過程中的流體系統(tǒng)。
4.2 流體性質(zhì)
對主成礦階段形成的石英、螢石流體包裹體的測試資料表明，歸來莊金礦床石英中包裹體主要為富液相包裹體，多數(shù)為原生包裹體，少量次生包裹體。形態(tài)多樣，有梯形、橢圓形、三角形、長方形、不規(guī)則形態(tài)，大小以3～8μm為主；方解石中包裹體大部分也為富液相，少量均一液相，呈星點狀、長條狀分布，形狀有不規(guī)則狀、橢圓狀、菱形等，大小多為3～6μm；成礦主階段的螢石，顏色為不均勻紫色調(diào)，晶形較好，所含大量包裹體成群分布，呈長條狀、橢圓狀、不規(guī)則狀，多為原生包裹體，個頭較大，為5～20μm，主要為5～10μm。成礦晚期的螢石中包裹體很少。
包裹體顯微測溫發(fā)現(xiàn)，石英中流體包裹體的均一溫度為179～341℃，主要集中于230～260℃，平均值為244℃，冰點范圍為-8.2～-3.2℃；方解石中流體包裹體的均一溫度為114～259℃，主要集中于140～170℃，均值為158℃，冰點在-7.9～-2.5℃；螢石中流體包裹體的均一溫度為121～268℃，集中于160～190℃，均值為179℃，冰點在-10.5～-2.4℃。以上數(shù)據(jù)顯示出均一溫度按石英、螢石、方解石順序逐步降低，這一結(jié)果與石英、螢石主要采自主成礦期的礦石，方解石來自成礦晚期的礦石相一致。全部包裹體的均一溫度范圍為114～341℃，成礦溫度集中在130～250℃，早期至晚期溫度逐漸降低，平均值為187℃，表明歸來莊礦床成礦溫度較低，為中—低溫熱液礦床。石英中流體包裹體的鹽度為5.26%～12.39%，均值為8.39%；方解石中流體包裹體的鹽度范圍為4.18%～11.58%，均值為7.14%；螢石中流體包裹體的鹽度為4.03%～14.46%，均值為7.1%；全部包裹體鹽度均值為7.54%，表明成礦流體為低鹽度流體。
包裹體激光拉曼分析表明，石英脈中的流體包裹體主要成分是H2O，其中含數(shù)量不等的Na+、K+、Ca2+/Mg2+和Fe2+等陽離子及CO2、F2、Cl2、CH4、H2S等組分，偶爾含少量Fe2+和N2。而螢石中的流體包裹體富含CO2、H2S、SO2及少量的SO42-、HCO3-，可能說明成礦流體處在酸性或弱酸性環(huán)境，CO2含量的升高可能更有利于金元素的成礦。H2S的大量出現(xiàn)及少量的SO2和SO42-存在，可能暗示了部分金可能以硫絡(luò)合物的形式遷移。
4.3 碲金成礦過程和機理
碲化物型金礦床是國際礦床學(xué)界公認的一種重要金礦類型，其顯著特點是礦石中含有大量的碲化物，往往與俯沖背景下有地幔流體加入的堿性、鈣堿性巖漿活動有關(guān)，礦化多分布在同期或者早期的火山巖中。在世界上許多的碲化物型金礦床中，碲化物常與自然金密切共生，且金越富集的地方碲化物的含量越高，呈正相關(guān)關(guān)系，因此多項研究認為碲（硒/鉍元素）絡(luò)合物可能是此類金礦金元素出熔、遷移、富集成礦的過程中的主要載體。但也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)金礦物中具有比較低的Te/Au和Te/Ag比值，認為碲不足以有效運載金或銀，即碲絡(luò)合物并非主要的金屬運載組成。還有觀點認為在巖漿熱液過程中碲以氣相運移冷凝沉淀，而非液相，無法參與運移金元素。張招崇和李兆鼐（1997）認為碲化物型金礦床中往往自然金成色高的原因是成礦溶液中有較高的碲逸度，碲逸度對金銀礦物的共生組合會產(chǎn)生重大影響。錢漢東等（2000）認為金銀碲化物產(chǎn)出的種類和數(shù)量取決于成礦體系溶液中Au、Ag、Te元素的濃度及其含量比值。Mao et al.（2003）通過稀有氣體同位素研究認為東坪金礦床部分富碲成礦流體來源于地幔，流體運移可能主要沿著克拉通的邊緣上升。Voudouris et al.（2011）研究發(fā)現(xiàn)在成礦流體的演化過程中，硫、硒逸度的降低和碲逸度的升高是碲化物形成的重要因素。
歸來莊金礦田的硫化物含量相對較少，含As黃鐵礦中能承載的Au是有限的，因此硫化物導(dǎo)致的金礦化規(guī)模較小，基于歸來莊金礦田大量碲化物的特點，碲化物的金礦化可能是該金礦田最重要的成礦過程。礦石中碲化物除大量發(fā)育的自然碲外，還有斜方碲金礦、碲銀礦、碲金銀礦、碲鉍礦、碲鐵礦、碲鉛礦及碲汞礦等碲化物，往往局部富集，含量可高達3%～5%，明確指示了其成礦熱液中有較高的碲逸度。文中通過碲化物礦物學(xué)、元素地球化學(xué)特征及Te-Au-Ag共生關(guān)系等進行了深入研究，以進一步揭示碲金超常富集機理。為了更直接清晰地觀察碲礦物的元素分布規(guī)律，對碲鉛礦-斜方碲金礦-自然碲的共生體進行了面掃描分析（圖7），發(fā)現(xiàn)與碲礦物關(guān)系密切的元素有Bi、Co、Zn、Ni、As、Cu、Sb、Se、Cl等，Sb更傾向于富集在自然碲中，而Se更傾向于富集在碲鉛礦中。碲化物共生體邊界清晰，Au、Ag在斜方碲金礦中分布不均勻，可能是非平衡狀態(tài)下快速沉淀而成。將金銀碲化物的礦物學(xué)數(shù)據(jù)投點到Au-Ag-Te三角圖解中（圖8）?？梢钥闯觯?/span>大部分礦物都不是標準的端元組分，這也說明這些金銀碲化物是在非穩(wěn)定、非平衡狀態(tài)下快速沉淀形成，這也解釋了大量碲鉛礦-斜方碲金礦-自然碲共生體的形成原因。
圖7 碲鉛礦-斜方碲金礦-自然碲共生體元素分布圖
圖8 Au-Ag-Te三角圖解
投點采用礦物元素的質(zhì)量百分數(shù)
Au除與S結(jié)合生成可搬運的配合物外，還可能與Te、Se、Bi結(jié)合形成可搬運的配合物。盡管歸來莊金礦成礦過程中存在一期石英-硫化物階段，但這個階段明顯晚于區(qū)內(nèi)的大規(guī)模金成礦作用。碲化物中的陰離子多伴有S、Br、F等元素，陽離子主要有Ag、Au、Pb等元素，這可能與富碲堿性巖漿分異過程中的沸騰作用和混合作用造成硫氫化物和硫碲化物反應(yīng)所引起的Te逸度升高有關(guān)。除了具有Te逸度高的特征外，成礦巖漿/流體還表現(xiàn)出高Cl、F、Br等鹵族元素的特征。在中、低溫條件下，Te易置換S而以類質(zhì)同象的形式分散于硫化物晶格中；但在高碲逸度的條件下，Te易與Au、Ag、Pb等元素結(jié)合形成大量碲化物，這是碲元素參與成礦的主要地球化學(xué)行為。初步認為，在成礦熱液中Au可能與Te、S等結(jié)合生成可搬運的配合物進行運移。
4.4 成礦時代
歸來莊式金礦形成與中生代燕山早期潛火山雜巖有關(guān)，但熱液型金礦成礦時代一般晚于成巖時代。已有學(xué)者對銅石雜巖體主體巖石做了大量年代學(xué)工作。例如，譚東娟等（1993）、林景仟等（1996）采用角閃石40Ar/39Ar法測得石英二長閃長玢巖和二長斑巖年齡分別為189.8±0.2Ma和188.4±1.6Ma；胡華斌等（2004）測得細粒閃長巖鋯石SHRIMP U-Pb年齡值為175.7±3.8Ma；Lan et al.（2012）利用鋯石LA-ICP-MS U-Pb法測得細粒石英二長巖的年齡為184.7±1.0Ma、斑狀石英二長巖年齡為181.5±0.9Ma、中粒斑狀正長巖年齡為180.1±0.7Ma、細粒斑狀正長巖年齡為180.5±0.9Ma；Xu et al.（2015）測得正長巖中鋯石U-Pb年齡為179.7±1.4Ma；李世勇等（2021）測得歸來莊金礦床礦化閃長玢巖的鋯石U-Pb年齡為181.5±1.8Ma～178.6±2.0Ma。可見，歸來莊金礦田存在早侏羅世巖漿活動是毋庸置疑的。早期對于歸來莊礦田成礦年齡的研究，大都是根據(jù)成巖時代及地質(zhì)關(guān)系推定，或依據(jù)少量蝕變礦物螢石、方解石、黃鐵礦同位素年齡數(shù)據(jù)集中于188～175Ma（燕山早期），認為歸來莊金礦田的成礦作用屬于中國東部早侏羅世巖漿-成礦事件。
近年來，作者團隊對歸來莊礦田與成礦關(guān)系密切的細粒二長（正長）斑巖脈和二長斑巖巖床開展系統(tǒng)深化研究，尤為重要的是發(fā)現(xiàn)這類巖體鋯石UPb年齡均集中于127～124Ma，金礦體往往錯斷（歸來莊金礦）或穿插侵入（卓家莊金礦）該期次二長斑巖脈或穩(wěn)定賦存于該期次二長斑巖巖床頂板附近（磨坊溝金礦）；這一新數(shù)據(jù)暗示歸來莊金礦田主成礦期極可能是在±125Ma的早白堊世，而非早侏羅世。但該區(qū)廣泛發(fā)育的早侏羅世高鉀堿性潛火山雜巖在成礦空間（主要礦體賦存于該類巖體邊緣中）和同位素特征（礦石鉛同位素與之具有相似特征）等方面與成礦關(guān)系非常密切。由此，經(jīng)初步研究認為，早侏羅世中偏堿性巖漿巖對區(qū)域成礦作用的貢獻不僅是這類巖體的侵位初步啟動了該區(qū)的金成礦過程，更在于其為早白堊世的堿性巖漿活動提供了母巖或物源，而早白堊世可能是魯西歸來莊金礦田的主要成礦時期。當然，這項工作還需要系統(tǒng)深入地研究不同成礦階段蝕變礦物特征，優(yōu)選主成礦階段代表性蝕變礦物進行年代學(xué)研究，方可進一步明確約束成礦過程及成礦時代。
5 魯西與膠東金成礦差異的構(gòu)造-巖漿背景
對膠東地區(qū)成礦期巖漿活動的研究表明，與金成礦時間接近的郭家?guī)X型花崗巖和偉德山型花崗巖均為殼幔混源花崗巖類，巖漿來源于再循環(huán)的大陸地殼物質(zhì)與富集巖石圈地幔的部分熔融，基性巖漿早于酸性巖漿侵位，花崗巖中來自幔源的微粒閃長質(zhì)包體含量不超過15%。膠東地區(qū)金礦床中發(fā)育的中基性脈巖研究表明，類似于島弧地球化學(xué)特征和洋島玄武巖地球化學(xué)特征的兩種基性脈巖，分別為交代地幔源區(qū)和富集地幔源區(qū)的產(chǎn)物。對膠東金礦的研究表明，成礦流體為殼?；旌蟻碓?，以殼源變質(zhì)流體為主；也有學(xué)者認為，幔源巖漿是克拉通破壞型金礦床的主要物質(zhì)/流體來源。對金成礦之前的玲瓏型花崗巖的研究表明，其為陸殼重熔型花崗巖，物質(zhì)來源于華北增厚下地殼的部分熔融。可見，膠東金礦成礦流體與同時代的花崗巖類均顯示有幔源的印記，金成礦與以殼源為主有幔源參與的花崗巖類侵入巖有關(guān)。殼幔巖漿混合產(chǎn)生的熱量及流體為金成礦提供了優(yōu)良的熱動力條件和流體來源，巖漿隆升產(chǎn)生的穹窿伸展構(gòu)造為金成礦提供了有利的運移通道和賦存空間，地殼快速抬升降溫為金質(zhì)沉淀提供了適宜的物理化學(xué)條件，金在熱隆-伸展構(gòu)造作用下成礦。
魯西歸來莊金礦田廣泛分布的銅石雜巖體恰好是殼?；旌系那秩霂r，而且?guī)r漿經(jīng)歷了快速的隆升降溫，巖體周邊發(fā)育巖漿穹窿伸展構(gòu)造，具備與膠東金礦相似的熱隆-伸展成礦條件。魯西地區(qū)也發(fā)育有白堊紀侵入巖，大部分為幔源的中基性侵入巖類，如濟南輝長巖、埠村閃長巖等，這些中基性巖體周邊均沒有金礦分布；但以殼源為主并有少量幔源參與的侵入巖周邊常常有金礦化且和成礦關(guān)系密切，甚至部分金礦脈將這類巖脈切斷，如卓家莊金礦床。這暗示了這類巖脈與區(qū)域金成礦作用密切，說明早白堊世這類殼?；旌稀⒁詺ぴ礊橹鞯那秩霂r是有利于成礦的。魯西和膠東的金礦分布共同指示了純殼源和純幔源侵入巖是不利于成礦的，且地幔物質(zhì)的參與對山東省與巖漿巖有關(guān)的金礦形成起到重要促進作用。
Sr-Nd同位素是判別巖漿源區(qū)的重要標志，因此文中收集了以上討論的、與金成礦相關(guān)的魯西銅石雜巖體、早白堊世巖脈、膠東的郭家?guī)X型花崗巖、偉德山型花崗巖和中基性脈巖的Sr-Nd同位素數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示魯西和膠東地區(qū)的地幔性質(zhì)不同，魯西地區(qū)主要為EM1型富集地幔，膠東地區(qū)則主要為EM2型富集地幔。綜上認為，魯西與膠東金成礦的顯著差異與二者的侵入巖類型不同有關(guān)。魯西地區(qū)發(fā)育少量侏羅紀的殼?；旌显辞秩霂r，幔源為EM1型富集地幔；膠東地區(qū)發(fā)育大量早白堊世殼?；旌匣◢弾r類，幔源為EM2型富集地幔。
魯西地區(qū)的EM1型地幔是華北克拉通古老的富集巖石圈地幔減壓熔融的產(chǎn)物，而膠東地區(qū)的EM2型地幔為受俯沖的揚子地殼影響的改造型地幔。在侏羅紀—白堊紀時期，太平洋板塊向歐亞板塊俯沖，中國東部構(gòu)造體制由擠壓向伸展轉(zhuǎn)換，引起巖石圈下部拆沉和軟流圈上涌，伴隨著巖石圈減薄事件，并在早白堊紀達到高峰期。膠東和魯西地區(qū)巖漿活動和金成礦程度的差異是由太平洋板塊俯沖過程中兩地塊構(gòu)造背景不同引起的。與膠東地區(qū)相比，魯西地區(qū)位于板內(nèi)相對穩(wěn)定的環(huán)境。在魯西地區(qū)，侏羅紀時期處于巖石圈減薄的初期階段，產(chǎn)生少量侏羅紀殼?；旌锨秩霂r，隨后發(fā)生金礦化，早白堊世巖石圈強烈減薄，產(chǎn)生較多幔源巖漿巖；在膠東地區(qū)，侏羅紀時巖石圈的厚度較大，形成了加厚下地殼部分熔融的大規(guī)模玲瓏型花崗巖，而早白堊紀巖石圈發(fā)生大范圍減薄，產(chǎn)生大規(guī)模殼?；旌匣◢弾r，為金成礦提供了有利條件。綜上所述，侏羅紀—白堊紀古太平洋板塊的俯沖引起巖石圈減薄對先存地幔改造程度不同，是魯西和膠東地區(qū)成巖成礦存在差異的關(guān)鍵因素。
6 成礦模式
魯西地區(qū)金礦與堿性巖有關(guān)，形成于伸展環(huán)境。中生代燕山運動早期，受古太平洋伊澤奈奇(Izanagi)板塊北西向俯沖擠壓作用的影響，郯廬斷裂發(fā)生左行扭動并派生出該區(qū)北西向、北北西向的主干斷裂及次級斷裂，為巖漿活動及熱液的運移提供了通道。燕山運動時期，來自上地幔的含礦熱液沿著斷裂裂隙上升，二長-正長質(zhì)巖漿分異晚期的殘余巖漿，同化了上地殼中的酸性巖石（泰山巖群），并活化、吸取了其中的Au元素，使Au的豐度值明顯提高。強烈的同化作用使殘余巖漿極富以水為主的揮發(fā)分。因前鋒巖漿的凝固，內(nèi)部巖漿被屏蔽于冷凝殼內(nèi)，形成局部高壓封閉環(huán)境，內(nèi)部壓力、溫度逐漸升高，當內(nèi)壓超過外壓時，便發(fā)生劇烈的潛火山隱爆作用；強大的內(nèi)能使部分隱爆產(chǎn)物沿構(gòu)造帶運移，貫入斷裂構(gòu)造形成隱爆侵入角礫巖。隱爆作用產(chǎn)生的熱能加熱了下滲的大氣降水，大氣降水與部分巖漿熱液混合，并與圍巖發(fā)生水巖交換作用，使礦源層中的Au、Ag等元素活化、遷移，形成富含礦質(zhì)及揮發(fā)分的潛火山巖漿期后熱液。當?shù)V液充填滲濾到構(gòu)造隱爆侵入角礫巖帶而聚集成礦時，則形成潛火山熱液隱爆角礫巖型（歸來莊式）金礦床；當?shù)V液充填滲濾到巖體上下盤的下寒武系白云質(zhì)灰?guī)r和白云巖中沉淀聚集成礦，即形成鎂質(zhì)碳酸鹽巖微細浸染型（磨坊溝式）金礦；當?shù)V液運移到先期形成的含鐵矽卡巖接觸帶上沉淀聚集成礦，則形成含鐵矽卡巖上疊加型金礦。
歸來莊金礦田范圍內(nèi)金礦類型多樣，具工業(yè)價值的主要有隱爆侵入角礫巖型金礦床（歸來莊式）、鎂質(zhì)碳酸鹽巖微細浸染型金礦床（磨坊溝式）；另外，有隱爆崩塌角礫巖型金礦化（寶古山式）、斑巖型金礦化（銀洞溝式）及矽卡巖疊加型金礦化（十字莊式）。多種類型金礦化相伴產(chǎn)出，受潛火山穹隆的控制，它們生成于不同深度、不同地質(zhì)構(gòu)造部位，賦存于不同的地質(zhì)體中，是在銅石潛火山中低溫熱液成礦系統(tǒng)中生成的金礦類型組合（圖9）。
圖9 歸來莊金礦田成礦模式圖
①—隱爆侵入角礫巖型金礦床(歸來莊式)；②—鎂質(zhì)碳酸鹽巖微細浸染型金礦床(磨坊溝式)；③—隱爆崩塌角礫巖型金礦化(寶古山式)；④—斑巖型金礦化(銀洞溝式)；⑤—矽卡巖疊加型金礦化(十字莊式)
1—侏羅系；2—奧陶系；3—寒武系；4—新太古代泰山巖群山草峪組；5—古近紀砂礫巖；6—石灰?guī)r；7—白云巖；8—二長斑巖；9—二長閃長玢巖；10—片麻狀花崗閃長巖；11—黑云角閃變粒巖；12—隱爆角礫巖；13—金礦體；14—金礦化體；15—熱液運移方向；16—前寒武紀基底；17—古生代地層；18—中生代地層；19—新生代地層；20—中生代巖漿巖；21—斷層
7 結(jié)論
（1）魯西地區(qū)中生代發(fā)生了大規(guī)模的金成礦事件，在歸來莊金礦田形成了隱爆角礫巖型、鎂質(zhì)碳酸鹽巖微細浸染型、斑巖型、矽卡巖型等類型的金礦床，各類型賦存于銅石雜巖體潛火山穹隆不同深度、不同地質(zhì)構(gòu)造部位、不同的地質(zhì)體中，構(gòu)成了潛火山中—低溫熱液金成礦系統(tǒng)。
（2）成礦物質(zhì)來源于殼幔相互作用過程中的巖漿-流體系統(tǒng)；成礦流體具有低溫、低鹽度特征，同位素特征具有多來源性，以巖漿水和大氣降水為主，并有少量變質(zhì)水的參與。
（3）該區(qū)金礦具有碲與金超常富集共存的顯著特征，在成礦熱液中可能是Au與Te、S結(jié)合生成可搬運的配合物進行運移；成礦熱液具有高Te逸度、高鹵素元素特征，Te以類質(zhì)同象的形式置換S是Te元素參與Au成礦的主要地球化學(xué)行為。
（4）早侏羅世中偏堿性巖漿侵位初步啟動了該區(qū)的金成礦過程，為早白堊世的堿性巖漿活動提供了母巖和成礦物質(zhì)來源，早白堊世可能是魯西歸來莊金礦田的主要成礦時期。
（5）魯西與膠東兩個中生代金成礦系統(tǒng)相比，其形成均與殼幔混合侵入巖有關(guān)，但巖漿源區(qū)有所不同，魯西地區(qū)主要為EM1型富集地幔，膠東地區(qū)則主要為EM2型富集地幔。侏羅紀—白堊紀太平洋板塊的俯沖引起巖石圈減薄對先存地幔改造程度不同可能是魯西和膠東地區(qū)成巖成礦存在差異的關(guān)鍵因素。
致謝：李四光先生努力拼搏、孜孜以求的愛國情操，為國家建設(shè)兢兢業(yè)業(yè)竭盡全力的奉獻精神，處處為我們樹立了光輝的榜樣，謹以此文獻給地質(zhì)學(xué)前輩李四光先生。衷心感謝本刊特邀主編胡建民研究員和審稿專家對本文提出的寶貴意見。
-----于學(xué)峰介紹-----
于學(xué)峰，山東省地質(zhì)科學(xué)研究院二級研究員、山東科技大學(xué)產(chǎn)業(yè)教授。2021年獲得第17次李四光地質(zhì)科學(xué)獎野外獎。現(xiàn)任山東省地質(zhì)科學(xué)研究院黨委書記、理事長，兼任中國地質(zhì)學(xué)會理事、山東地質(zhì)學(xué)會理事長、山東省金屬礦產(chǎn)成礦地質(zhì)過程與資源利用重點實驗室主任、自然資源部金礦成礦過程與資源利用重點實驗室主任。長期從事礦產(chǎn)資源勘查研究和管理工作。參加工作近40年來，先后主持60余項國家和省部級重大項目，累計發(fā)表論文近100篇（其中第一/通訊作者論文36篇、SCI和EI20篇），出版專著12部（第一作者專著4部），獲省部級科技一等獎9項（6R1、1R2、2R3）、二等獎10項（6R1、1R2、3R5），全國十大地質(zhì)找礦成果2項（1R1、1R2）、全國十大地質(zhì)科技進展2項（2R1），為我國金礦深部探測和山東金、鐵、煤等礦產(chǎn)找礦突破做出重要貢獻。先后獲國務(wù)院政府特殊津貼、山東省有突出貢獻的中青年專家、全國優(yōu)秀科技工作者、國土資源部首批科技領(lǐng)軍人才、山東省泰山學(xué)者特聘專家、山東省智庫高端人才首席專家、山東五一勞動獎?wù)?、李四光地質(zhì)科學(xué)獎、全國五一勞動獎?wù)碌葮s譽。
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