中国金都-胶东

中科院地质地球所 阅读:90116 2021-01-03 21:00:53

黄金(Gold),是我国重要的贵金属之一,它既可用于储备和投资的特殊通货,同时又是首饰业、电子业、现代通讯、航天航空业等部门的重要材料。

图1 黄金用途

A:通货;B:首饰;C:美容;D:电子业

全世界一年的黄金产量可达3300吨,其中产量最高的中国占到了全球的14%。那么中国的黄金产地主要在哪呢?第一名:胶东;第二名:小秦岭;第三名:长白辽吉;第四名:燕山大青山;第五名:黑龙江;第六名:承德赤峰;第七名:嘉陵江上游;第八名:滇黔桂;第九名:豫赣皖;第十名:天山阿尔泰。

图2 中国大型-超大型金矿床空间分布图

1—大型金矿床(20~50 t);2—特大型金矿床(50~100 t);3—超大型金矿床(>100 t)

胶东金矿早己闻名于世,其储量和产量均为全国之冠。胶东金矿集区是仅次于南非兰德金矿区和乌兹别克斯坦穆龙套金矿区的世界上第三大金矿区,已探明金资源量超过4500t,是中国目前最大的金矿区。

接下来,我就带大家领略一下胶东金矿!

Part 01

地理与人文

胶东半岛位于山东省东部,郯庐断裂带以东,伸入渤海、黄海间,东西最长290公里,南北最宽190公里,最窄50公里,总面积26600平方公里,约北纬35°05′~37°50′,东经119°16′~122°42′,三面环海,隔海与辽东半岛及朝韩半岛相望 。

图3 胶东地区地理位置图

胶东自古以来,发展了以东夷文化、齐文化、贤哲文化为代表的一系列优秀传统文化。胶东地区的金矿开采历史也是十分悠久。据记载,远在公元1007年,招远就已是著名的黄金产地了,素有“黄金之乡”的美称。19世纪80年代由李宗岱创办的平度、招远金矿,不仅是近代山东省矿务发轫之始,也是我国民族工矿业发展史上的一件大事。直到21世纪的今天,胶东地区已成为世界第三大金矿区,并且该地区深部拥有巨大找矿潜力,未来储量有望达到10000吨!

图4 胶东文化

胶东地区莱州市-招远市坐落于金矿之上,也是旅游的好地方呢!三山岛是胶东金矿典型的产出地,因有三座小山包而得名。面对莱州湾的三山岛真是地下有黄金,地上有黄金海岸,风景美如画!

图5 莱州黄金海岸

地理位置十分优越!文化底蕴十分深厚!胶东作为中国金都到底是如何形成并产出这么多黄金的呢?让我们步入专业篇!

Part 02

地质概况

胶东地区位于华北克拉通东南缘,由胶北地体和苏鲁地体组成,二者以烟台-青岛-五莲断裂为界。苏鲁地体位于大别-苏鲁超高压变质带的北东部,主要由新元古代含榴辉岩的花岗质片麻岩和中生代花岗岩组成。胶北地体包括胶北隆起和胶莱盆地2个部分,胶东90%以上的金矿床产于胶北隆起内。

区内前寒武纪基底为新太古代胶东群和花岗质片麻岩,古元古代粉子山群和荆山群,以及新元古代蓬莱群。胶莱盆地内地层主要由早白垩世莱阳群砾岩和富钙页岩、早白垩世青山群火山岩以及晚白垩世王氏群砾岩和砂岩组成。

胶东地区断裂发育,包括三山岛、焦家、招平和牟乳等断裂带,为区内主要的控矿与成矿构造。

区内中生代花岗岩广泛分布,包括玲珑、郭家岭、滦家河、鹊山、昆嵛山、艾山和伟德山等岩体,岩体形成时代有晚三叠世、晚侏罗世和早白垩世,且以晚侏罗世岩体最为发育,金矿主要发育于晚侏罗世花岗岩和早白垩世花岗岩中,与早白垩世花岗岩具有成因关系。

图6 胶东地区区域地质及金矿床分布图

1—第四系;2—白垩系;3—古元古界和新元古界;4—含榴辉岩的新元古代花岗质片麻岩;5—太古宙花岗-绿岩带;6—白垩纪崂山型花岗岩;7—白垩纪伟德山型花岗岩;8—白垩纪郭家岭型花岗岩;9—侏罗纪花岗岩类;10—三叠纪花岗岩类;11—整合/不整合地质界限;12—断层;13—以往探明的浅部金矿床位置(金矿符号大小依次代表资源储量≥100 t 的超大型金矿床、20 t≤资源储量<100 t 的大型金矿床、5 t≤资源储量<20 t 的中型金矿床和资源储量<5 t 的小型金矿床);14—新探明的深部金矿床位置(图中金矿符号大小含义同图例13);15—蚀变岩型和网脉型金矿,石英脉型和硫化物石英脉型金矿,以及蚀变角砾岩型、蚀变砾岩型和层间滑脱拆离带型金矿

Part 03

金矿床的类型及特征

根据金矿产出环境及特征,胶东地区金矿可划分为3种类型,即蚀变岩型(“焦家式”)、石英脉型(“玲珑式”)和层间滑动角砾岩型(“蓬家夼式”)金矿,在成因上目前统称为克拉通破坏型金矿。

石英脉型金矿以产状陡倾、受高角度断层控制为特征,如玲珑、邓格庄和金青顶金矿等;蚀变岩型金矿以产状低缓、受区域缓倾斜主干断裂带控制为特征,如三山岛、焦家、新城和大尹格庄金矿等;层间滑动角砾岩型金矿以产状低缓、受胶莱盆地北缘盆地底部与基底之间或附近层间滑动断裂控制为特征,如蓬家夼、大庄子、辽上和西涝口金矿等。

图7 矿石类型图

a.黄铁绢英岩(破碎带蚀变岩型金矿);b.绢英岩显微照片;c.含金石英脉(石英脉型金矿);d.网脉状黄铁绢英岩化花岗岩(破碎带石英网脉带型金矿);e.黄铁矿石英脉(硫化物石英脉型金矿);f.褐铁矿化大理岩(层间滑脱拆离带型金矿);g.黄铁矿化绢云母化碎裂状砾岩(蚀变砾岩型金矿);h.黄铁矿化长英质碎裂岩(角砾岩型金矿)

Part 04

胶东金矿床成矿模式

侏罗纪,中国东部处于华北板块与扬子板块碰撞、太平洋板块向欧亚板块俯冲下的重大构造体制转折背景,胶东地区因挤压/伸展转换,导致由早前寒武纪结晶基底岩系组成的中下地壳减压熔融,形成陆壳重熔型花岗岩(玲珑型花岗岩),金在岩浆中初步富集。

早白垩世,在板块俯冲、回撤过程中,地幔隆起,软流圈上涌,莫霍面撕裂,诱发壳幔相互作用,产生壳幔混合花岗岩及幔源基性脉岩;同时产生的幔源流体、岩浆流体及活化流体,萃取壳源花岗岩及早前寒武纪变质岩系中的成矿物质。早白垩世岩浆活动对金矿的形成起到“引擎”作用,它既为流体活化提供热源,又是形成伸展拆离构造的动力源之一。幔隆作用造成地壳拉张和花岗岩的快速抬升、去根,形成花岗岩穹窿-伸展构造。在花岗岩穹窿的上部,由拆离断层、张裂隙、早前寒武纪变质岩系中的层间滑动构造、白垩纪陆相沉积盆地盆缘断裂、高角度正断层等构成了一组伸展断层系统,伸展断层既为成矿流体运移提供了良好的通道,又为成矿流体富集、矿体定位提供了有利的空间。

图8 胶东金矿“热隆-伸展”成矿模式示意图

1—白垩纪陆相沉积盆地;2—早前寒武纪变质岩系;3—白垩纪壳幔混合花岗岩类;4—侏罗纪壳源花岗岩类;5—基性脉岩;6—蚀变岩型金矿体;7—网脉型金矿体;8—石英脉型金矿体;9—断裂构造;10—流体运移方向

流体进入拆离断层中,若断裂系统中以碎裂岩为主的构造岩发育良好,成矿流体则以渗流方式运移,通过与构造岩发生交代作用形成以浸染状蚀变岩为主的矿体,即焦家式破碎带蚀变岩型金矿、河西式网脉型金矿;如果成矿流体沿前寒武纪层间滑动构造渗流交代成矿,则形成杜家崖式层间滑脱带蚀变岩型金矿;如果成矿流体在压力驱动下以循环对流、缓慢渗流方式,运移至处于氧化-还原界面环境的构造角砾岩带或砾岩层内,通过充填交代作用成矿,则形成蓬家夼、发云夼式蚀变角砾岩和蚀变砾岩型金矿;在主断裂张剪段或次级张性、张剪性断裂中易形成减压空间,成矿流体在泵吸作用下在其中充填成矿,形成玲珑式含金石英脉型金矿和邓格庄式石英硫化物脉型金矿。

Part 05

胶东金矿的未来

胶东金矿果然名不虚传,独特的地质背景、独特的成矿模式成就了今天独树一帜的胶东金矿!中科院地质所和很多地质高校不断对胶东金矿进行深入的科学研究,期望得到新的突破进展。矿床研究的终极目标那当然是应用于找矿勘查实践中,为生产、为突破黄金储量做贡献。

图9 绿色矿山、生态矿业

很多的大型企业,如山东黄金集团、中国黄金集团及山东招金集团等等都在为胶东金矿的发展和突破不懈努力,中国第一岩金深钻已达地下4000多米。

图10 4000米深钻岩心

2020年8月15日,山东省重大研发计划“深部金矿资源评价理论、方法与预测”项目以优异成绩通过了山东省科技厅组织的综合绩效评价暨科技成果鉴定,评审组一致认为项目在金矿成矿理论和深部探矿技术方法上取得了重大进展,深化发展了胶东金矿成矿理论,破解了制约深部找矿的关键技术难题,项目研发和形成的2000m以浅、2000~5000m深度和阶梯式金矿找矿、多尺度三维建模技术方法均达到了国际领先水平,对指导区域乃至全国金矿勘查工作具有重要的现实意义和深远的战略影响。

图11 胶东

总结:

黄金是各国重要的储备资源,胶东是中国第一、全球第三的金矿资源集中区,国家和地方都在不断加强对胶东金矿的科学研究及开发工作。当然,胶东金矿仍存在很多新挑战、新问题需要解决,仍需不断努力。我相信,胶东作为中国的金都,未来的前景一定更加光明。让我们为胶东金矿加油!

美编:萸小斤

校对:覃华清

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