威海东部地区多金属矿成矿规律分析

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【摘 要】威海地区位于山东半岛东部，其大地构造位置处于苏鲁造山带东端，是胶东地区重要的金及多金属成矿区。多金属矿主要分布在威海东部地区，以金、银、铜、铅、锌、钼为主。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年和辉钼矿Re-Os同位素测年数据表明，多金属成矿时代为110-120Ma，与燕山晚期伟德山岩浆岩活动时代一致。通过对典型矿床的成矿物质来源、成矿环境、成矿时代和成矿机理的综合分析，得出威海东部地区多金属矿有其特定的成矿规律：它是与中生代燕山晚期中酸入岩（伟德山岩体）有关的一个成矿系列。由伟德山花岗岩体内部至，基本形成了“内部钼、银-中边部铜-边外部铅锌-金”的多金属矿分布环带，显示了伟德山花岗岩“亲有色金属、疏贵金属”的展布规律特征。

【关键词】威海东部；多金属矿；伟德山花岗岩；成矿规律

威海地区位于山东半岛东部，其大地构造位置处于苏鲁造山带东端，是山东省重要的金及多金属成矿区之一[1]。多金属矿主要分布在威海东部地区，以金、银、铜、铅、锌、钼为主[2]。

1 区域地质背景

本区位于山东半岛东部，大地构造位置处于苏鲁造山带东端，为胶南～威海隆起区（Ⅲ）、威海隆起（Ⅳa） [3]。区内地层主要有古元古界荆山群（Pt1j）、中生界白垩系莱阳群（Kl）、青山群（Kq）以及新生界第四系（Q）；区内岩浆岩广布，主要为新元古代晋宁期花岗岩和中生代燕山晚期花岗岩，其中燕山晚期伟德山序列花岗岩与多金属矿成矿关系密切；区域构造型式以韧性变形构造及脆性断裂构造发育。

目前已发现的主要多金属矿有：铜矿（点）7处、铅锌矿床2处、钼矿床（点）5处，多金属共生矿床3处、金矿床（点）37处、银矿床（点）5处。

2 成矿规律

区内多金属矿主要受早白垩世燕山晚期伟德山序列侵入岩、断裂构造和地层控制。各种矿产其控矿机制和因素虽略有差别，但其又具有相类似的成矿规律。

2.1 成矿物质来源

通过岩矿石、单矿物稀土和微量元素测试，推断出伟德山花岗岩的侵入活动既是区内多金属成矿物质来源，也为矿床的形成提供了热液条件。S同位素、Pb同位素和H-O同位素的研究，进一步指明了含矿热液来源，具有壳幔双源性。矿石矿物的流体包裹体岩相学分析表明，包裹体是在流体发生沸腾时所捕获，其所测均一温度代表了成矿温度，进而通过温度、盐度测定计算出成矿流体密度、成矿压力和深度，并结合激光拉曼成分分析，得出矿床形成环境条件。区内多金属矿化与燕山晚期伟德山超单元有成矿专属性，伟德山花岗岩的成岩时代与金及多金属矿成矿时代具有一致性。如威海市经区大邓格矿床为金、银、铜、铅、锌多金属矿床，即赋存于伟德山花岗岩外接触带的荣成片麻岩套内密集断裂构造带中；荣成夼北铜矿床，矿区出露燕山晚期伟德山序列含角闪花岗闪长岩和新元古代荣成片麻岩套片麻状二长花岗岩。矿体赋存于伟德山含角闪花岗闪长岩与荆山群大理岩接触交代形成矽卡岩；荣成冷家钼矿床大面积出露伟德山序列似斑状花岗闪长岩和黑云母二长花岗岩。

2.2 成矿时代

对大邓格、夼北和同家庄多金属矿床岩浆锆石进行LA-ICP-MS U-Pb同位素测年；对冷家钼矿床辉钼矿进行Re-Os同位素测年；对产里铅锌矿床选取矿石中的石英包裹体进行Rb-Sr同位素测年。综合测试数据表明，多金属成矿时代为110-120Ma，与燕山晚期岩浆岩活动（伟德山花岗岩体）时代[4]一致。

2.3 分布特征

通过对典型矿床的成矿物质来源、成矿环境、成矿时代和成矿机理的综合分析得知：威海东部多金属矿是与中生代燕山晚期中酸入岩（伟德山岩体）有关的一个成矿系列。由伟德山花岗岩体内部至，基本形成了“内部钼、银-中边部铜-边外部铅锌-金”的多金属矿分布环带，显示了伟德山花岗岩“亲有色金属、疏贵金属”的展布规律特征。

威海东部多金属矿大都产在伟德山花岗岩体内（冷家钼矿、同家庄银矿）或岩体边缘接触带（夼北铜矿、大邓格多金属矿）及（产里铅锌矿、范家埠金矿）。岩浆侵位晚期冷凝收缩形成的大量裂隙，为钼矿成矿提供了有利空间。铜、铅锌、银等金属矿大多产在伟德山花岗岩（或成分特征与伟德山花岗岩类同的燕山晚期侵入脉岩）与地层或老岩体的外接触带附近的断裂带中。

2.4 成矿流体特征

通过流体包裹体研究发现，同家庄银矿床成矿热液为含CO2的低密度、低盐度、浅成低温热液；产里铅锌矿床成矿流体为低盐度、低密度、中深成中温热液流体；冷家钼矿床包裹体类型以富液包裹体为主，成矿流体为低盐度、低密度、中浅成低温热液流体；夼北铜矿床成矿热液为富含矿物子晶的高密度、高盐度、中深成中高温热液。

矿石矿物的流体包裹体岩相学分析表明，包裹体是在流体发生沸腾时所捕获，其所测均一温度代表了成矿温度，进而通过温度、盐度测定计算出成矿流体密度、成矿压力和深度，并结合激光拉曼成分分析，得出矿床形成环境条件。

2.5 成矿模式

（1）成矿时代接近，均集中在中生代白垩纪（110～120Ma 左右）；

（2）成矿作用与中生生的大规模地壳减薄和广泛的岩浆侵位关系密切，特别是燕山晚期的伟德山花岗岩与成矿时代基本一致，岩石圈减薄、软流圈上涌导致伟德山花岗岩广泛的侵位，为成矿提供充足的热源，同时热液流体活化、萃取围岩中的成矿物质。地壳减薄形成了同一构造背景下的断裂构造体系，为流体活动提供了通道，为矿床的形成提供了空间。

（3）成矿物质来源研究证实，钼矿及部分银矿直接来自伟德山壳幔混合型花岗岩；铅、锌主要来自古老的变质地层―荆山群和原位重熔的新元古代花岗岩―荣成片麻岩套；铜、银（金）等与幔源岩浆有关，可能来自与成矿同期的伟德山花岗岩；金主要来自原位重熔的荣成片麻岩套和与伟德山花岗岩同期侵入脉岩所带来的深部幔源岩浆有关[5]。

3 结束语

威海东部地区是赋存多金属矿的成矿有利区域，研究成矿规律可揭示其具备良好的成矿地质条件[6]。利用威海东部地区多金属矿的成矿规律，结合适当的找矿方法手段，能够为进一步勘查工作提供可靠的地质依据。

参考文献：

[1]黄德业.胶东金矿成矿系列硫同位素研究[J].矿床地质，2011（01）.

[2]袁文花.威海―荣成地区成矿规律及成矿预测[J].甘肃科技，2009（25）.

[3]山东省国土资源厅.山东省地层侵入岩构造单元划分方案[R].济南，2014.

[4]丁正.胶东邢家山钼钨矿床辉钼矿 Re-Os 同位素测年及其地质意义.岩石学报，2012（ 9）.

[5]李杰.胶东地区钼-铜-铅锌多金属矿成矿作用及成矿模式――兼论与胶东金成矿作用的关系[D].成都：成都理工大学，2012.

[6]王虹.威海东部地区金及多金属矿成矿规律及找矿方向[J].山东冶金，2012，（07）：.