地质力学学报  2020, Vol. 26 Issue (5): 656-672
引用本文
牛树银, 孙爱群, 陈超, 张福祥, 张建珍, 王丰翔. 地幔热柱多级演化及其幔枝构造成矿控矿——以胶西北郭家店幔枝构造为例[J]. 地质力学学报, 2020, 26(5): 656-672.
NIU Shuyin, SUN Aiqun, CHEN Chao, ZHANG Fuxiang, ZHANG Jianzhen, WANG Fengxiang. Multistage evolution of mantle plume and the ore-forming and ore-controlling role of mantle branch structure: A study on mineralization of the Guojiadian mantle branch structure in northwestern Jiaodong[J]. Journal of Geomechanics, 2020, 26(5): 656-672.
地幔热柱多级演化及其幔枝构造成矿控矿——以胶西北郭家店幔枝构造为例
牛树银, 孙爱群, 陈超, 张福祥, 张建珍, 王丰翔    
河北地质大学资源学院, 河北 石家庄 050031
摘要:文章简要介绍了幔枝构造成矿理论,探讨了幔枝构造的特征、单元划分、断裂构造体系以及成矿控矿作用。在燕山运动晚期,华北东部地区进入了以伸展构造为主的地幔热柱演化阶段,在胶西北地区形成了莱阳地幔亚热柱及其外围郭家店、栖蓬、牟乳等幔枝构造。其中,郭家店幔枝构造于燕山运动晚期发生强烈的构造活动,总体形成了以焦家断裂为主的拆离带和与其相交的以三山岛断裂为反向铲状断裂的构造体系,同时控制着玲珑、焦家、三山岛等一系列大型—超大型矿床的形成。在众多成矿控矿因素中,区域性断裂构造是重要的主导性因素,既为成矿流体的运移提供了通道,又为成矿储矿提供了有利空间。深源含矿流体可通过地幔热柱→地幔亚热柱→幔枝构造→有利构造扩容带,即脆韧性-韧脆性剪切带、侵入岩体的内外接触带、密集的构造裂隙带、各种脉岩与围岩的接触带等有利构造部位集聚成矿。近年来在胶西北深部勘查发现,浅部沿断裂展布的若干个大—中型金矿在其深部的成矿蚀变构造带可能是连为一体的,一起组合成为超大型金矿。
关键词幔枝构造    地幔热柱    成矿作用    控矿构造    成矿规律    找矿方向    胶西北地区    
DOI10.12090/j.issn.1006-6616.2020.26.05.056     文章编号:1006-6616(2020)05-0656-17
Multistage evolution of mantle plume and the ore-forming and ore-controlling role of mantle branch structure: A study on mineralization of the Guojiadian mantle branch structure in northwestern Jiaodong
NIU Shuyin, SUN Aiqun, CHEN Chao, ZHANG Fuxiang, ZHANG Jianzhen, WANG Fengxiang    
College of Resources, Hebei GEO University, Shijiazhuang 050031, Hebei, China
Abstract: This paper briefly introduces the establishment of metallogenic theory of mantle branch structure, the characteristics, unit division and fault structure system of mantle branch structure, as well as its mineralization. During the late Yanshanian movement, the eastern part of North China entered the evolutionary stage of mantle plume dominated by extensional structures. The Laiyang mantle sub plume and its surrounding mantle branch structures, such as Guojiadian, Qipeng and Mouru, were formed in northwestern Jiaodong. The Guojiadian mantle branch structure was strongly active in the late Yanshanian, which generally formed the Jiaojia fault as a main detachment zone in the hanging wall and the Sanshandao fault as a reverse shovel fault intersecting with the Jiaojia fault, and controlled the formation of a series of large and super large deposits such as the Linglong, Jiaojia and Sanshandao gold deposits. Among many ore-forming and controlling factors, regional fault structure should be an important dominant factor, which not only provides channels for the migration of ore-forming fluids, but also provides favorable spaces for the precipitation of ore-forming materials. The deep source ore-bearing fluids are concentrated and mineralized through mantle plume, sub-mantle plume, mantle branch structure, favorable structural expansion zones successively, i.e.brittle ductile-brittle shear zone, internal and external contact zone of intrusive rock mass, dense structural fracture zone, contact zone between vein rock and surrounding rock. In recent years, deep geological exploration in northwestern Jiaodong has found that several large and medium-sized gold deposits in the shallow distributed along the regional fault might be integrated in a certain depth and often became a super large gold deposit.
Key words: mantle branch structure    mantle plume    mineralization    ore-controlling structure    metallogenic regularity    prospecting direction    northwestern Jiaodong    
0 引言

胶西北地区以金矿床分布集中、规模巨大、富集强度高和成矿时间短而著称, 历来备受地质学家的广泛关注,成果颇丰(裴荣富等, 1999; 毛景文等; 1999; 陈毓川等, 2001李廷栋, 2006; 吕古贤等, 2007; 李洪奎等,2009邓军等,2010牛树银等, 2011; 于学峰等, 2012宋明春等,2015)。

中生代以来,华北东部进入了翻天覆地之巨变,以致于出现了诸如岩石圈-软流圈系统大灾变(毛景文等, 2005翟裕生等, 2010)、火山-岩浆大爆发(邓晋福等, 1992; 华仁民和毛景文,1999杨文采等, 2007),成矿大爆发(滕吉文等, 1997; 范宏瑞等, 2005)等一系列新认识。成矿作用主要取决于地壳运动、构造变形、地内流体、岩浆活动、变质作用、地球物化场以及深部成矿物质多与寡等成矿控矿条件的变化。而这些条件的变化又取决于地球的深部过程。因此,地幔热柱多级演化控制的成矿物质反重力迁移可能是认识巨量金属成矿物质堆积的钥匙。

胶西北地区的玲珑、焦家、三山岛等3条区域性成矿控矿主干断裂,不仅黄金储量巨大,而且成矿时间集中(115±5 Ma),均受控于郭家店幔枝构造演化。其形成超大型金矿的过程可以概括为如下模式:强烈的岩浆—变质杂岩上涌(隆)—上部盖层向外拆离滑脱—幔枝构造逐渐形成—断裂构造体系转制—含矿流体沿断裂贯入—成矿物质冷却结晶—形成超大型金矿。

1 幔枝构造成矿理论的建立

地幔热柱——由板块构造创始人之一的地质学家威尔逊提出热点假说(Wilson,1963),用于解释夏威夷群岛火山岩的链式分布成因,后经多位研究者(Morgan, 1971; Deffeys, 1972; Song and Richards, 1996杨学祥等,1998Anderson, 2000)加以补充、修改和完善,特指固定热地幔源区产于地幔底部热边界附近的地幔热柱(Mantle Plume);衍生于地幔热柱顶冠之上的二级热柱被叫作“亚热柱”(Sub-Mantle Plume) (邓晋福等, 1992, 1994); 而在亚热柱之上衍生的第三级构造单元——被称为“幔枝构造”(Mantle Branch Structure)(牛树银等, 1996, 2002)。日本学者(Maruyama, 1994; Fukao et al., 1994)则简单的分别称为一、二、三次柱。

“幔枝构造”是地幔热柱多级演化的第三级单元,是地幔物质上升至地壳浅部的构造形式,便于地质学家直接观测研究。更重要的是幔枝构造不仅已成为重要的区域构造类型,而且还是成岩控矿的有利构造部位。犹如一棵大树的树干、树杈、树枝,树根从土壤中吸收养分,通过树干、树杈传递至树枝而结出丰硕的果实,相当于地幔热柱多级演化过程中,来自深源的成矿物质通过地幔热柱→亚热柱→幔枝构造向上迁移,在有利的构造部位成矿。因此,越来越多的地质学家对此进行关注和深入研究探讨,已成为广受重视的成矿找矿理论(李永刚和孙冀凡, 2002滕吉文, 2003; 真允庆, 2003; 王光杰等, 2007; 童航寿, 2009; 宗信德等, 2015; 徐新文等, 2017卢焕章,2019)。

2 层圈结构与地幔热柱多级演化

地球具有明显的内部结构分层,它不仅具有液态的外地核,还有塑性流变的地幔和固态的地壳,因此会产生永不停息的地球物质运动。其运动形式有两种:一是在重力分异作用下重物质下沉;二是在地幔热柱多级演化过程中,部分重物质可以气-气液态反重力向上迁移。地球的重元素,如金、银、铂、铜、铅、锌等,除少量与氧和硅结合成硅酸盐矿物赋存在地壳中,其他绝大多数重元素均已下沉到地核之中。这可从地壳与地球组成元素对比表(表 1)中体现出来。占地球98%以上的重元素沉入地心,构成地核;而在地壳中,则以O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等轻元素为主,约占地壳重量百分比的98%以上, 其余元素不足2%,以这些轻质元素为主形成地壳。

表 1 地壳与地球中主要元素丰度分布 Table 1 Abundances of major elements in the crust and the Earth

这表明地球在长期演化过程中,重元素下沉形成地核,轻元素上浮形成地幔,地幔的表层由于气-液态物质的逃逸,以及散热降温而形成地壳,从而构成地球的核-幔-壳结构;而地球内部放射性物质衰变放热,加之地内物质运动则使地内不断增温。据统计,地球核幔界面温度可以达到6500 ℃(马宗晋等, 2003)。因此,受地球圈层控制,其内部逐渐演化形成了液态地核、塑性地幔和脆性地壳。而在核-幔转换带的古登堡面(D″)一旦由于转速不均,或者在D″层出现构造薄弱带,便会形成上涌热物质流。这股热物质流在深部一般为管道状,在上涌过程中逐渐变粗,直到上、下地幔的界面受阻,使该地幔热物质在界面上逐渐累积、扩展,并逐渐形成蘑菇状顶冠,被形象地称作“地幔热柱”。而随着热物质不断累积效应,地幔热柱便会衍生出二级地幔亚热柱和三级幔枝构造(图 1)。

图 1 地球层圈结构特征及地幔热柱多级演化模式图(据Maruyama et al., 1994修改) Fig. 1 Structural characteristics of the Earth's stratosphere and the model of the multistage evolution of mantle plume(modified after Maruyama et al., 1994)

地幔热柱多级演化的同时,还发育有地幔冷柱,它往往起始于板块构造俯冲带,通过板块俯冲带不停地下沉,逐渐地插向核-幔界面,并在核-幔界面发生受热软化堆叠,还可能进一步发展而不断逐渐增温,并重新卷入新的地幔热物质上升流。很显然,地球存在着地幔热柱与地幔冷柱物质的互换,存在着核-幔-壳物质的相互转化,从而构成了地球一定规模的垂向物质运动和水平物质运动。更为重要的是地幔热柱多级演化还是成矿作用的主导控制因素,它控制着地球物质的四维循环及其成矿物质的迁移、集聚和成矿。

3 巨量成矿物质的深部来源

地球的核-幔-壳运动导致各种元素在圈层中的分布极不均匀。某些元素丰度值很低,但浓集度特别高,甚至形成大型-超大型矿集区。

3.1 金在地球圈层中的分布

由于金、银等金属元素的比重较大,在地球幔壳活动过程中,金、银等元素主要汇聚于地核之中(表 2)。以金为例,金在地核中的丰度值为900×10-9, 而地核密度最大,其占整个地球质量百分比的31.5%,由此可计算出金在地核中的含量占全球金的99.76%, 即绝大多数金等重元素分布于地核之中。只有少量金、银等重元素也可以气态—气-液混合态—含矿流体的形式,通过地幔热柱-亚热柱-幔枝构造迁移到地壳浅部,在区域构造应力场的作用下,进入断裂蚀变带等构造空间之中,并逐渐降温、降压,在适宜的地球物理-地球化学等条件下结晶成矿,即成矿物质主要来自于地球的深部源。

表 2 金、银在地球各圈层中的分布特征(据霍明远,1991裴荣富等,1999李士先等, 2007, 等修改) Table 2 Distribution of gold and silver in the Earth's layers(modified after Huo, 1991; Pei et al., 1999; Li et al., 2007)
3.2 金等重元素的迁移途径

以金为例,依据金的非专属性、金的特性及新构造出金的原子结构模型(表 3),推测99%以上的金主要集中在地核之中,金以紫色气体状态混合于铁镍之间,在强烈的外核对流及核-幔差异旋转过程中,大量的金蒸气聚集在核-幔界面的D″层,一旦由于天文因素激发或地内因素扰动,破坏了核-幔界面的运动平衡,则外核液态物质便可穿越核-幔界面,以地幔热柱的形式向上喷溢,金蒸气亦必然作为地幔热柱的组成成分,呈反重力作用一起向上运移。

表 3 金、银的主要地球化学参数(据涂光炽和霍明远,1991修改) Table 3 Main geochemical parameters of gold and silver (modified after Tu and Huo, 1991)

而由于受到上、下地幔界面间以及地幔与地壳间界面运动所形成的阻碍,地幔热柱的顶部和地幔亚热柱的顶部逐渐形成“蘑菇状”顶冠,并衍生出次一级的构造单元,构成典型的地幔热柱多级演化序列。同时,地幔热柱与地幔冷柱垂向的物质运动,板块的水平漂移与D″层核-幔界面热物质沿水平方向的运动,构成了地球物质四维空间的循环运动状态。

伴随地幔热柱的多级演化,当金蒸气向上通过地幔软流圈时,一部分金蒸气转变成液态,形成气-液混合相,与地幔中的甲烷类物质(CH4)一起,随地幔热柱多级演化继续向上运移。当气-液混合相金通过深断裂(韧性剪切带)与岩浆一起上涌时,约占混合相三分之二的气态金将进入到围岩之中,而约占三分之一的气-液混合相金进入岩浆体系。在在地球化学循环过程中,转移到近地表的液态金在淡水作用下,可直接结晶成固态金;而在地表咸水(海水)作用下,金往往以络合物的形式进行迁移,直到有淡水或细菌(生物)等因素作用时,才开始聚集成固态金。从表 4中可看出金、银在地球各圈层中绝对的差异性分布状态。

表 4 地球及各圈层部分元素分布表及特征(据霍明远,1991修改) Table 4 Distribution and characteristics of some elements in the Earth and its different layers (modified after Huo, 1991)

金的成矿作用除受构造作用、构造空间制约外,还明显受活化剂(水、溶于水中的卤盐、硫、硫化物、二氧化碳等)、活化环境(温度、压力、pH值、Eh值、杂质离子)等(能量场)的控制。

同理,银、铅、锌、铜、钨、锡、钼等重金属元素也有类似的特征,同样可形成大型、超大型多金属矿床。

4 幔枝构造及其成矿控矿作用

幔枝构造——地幔热柱演化的第三级构造单元(日本学者称之为三次柱,Maruyama et al., 1994),是地幔热柱多级演化在地壳浅部的综合表现形式,是重要的区域构造研究内容。幔枝构造的形成演化可导致地壳上隆、岩浆活动、变形变质作用、含矿流体活化迁移、成矿作用等一系列地质过程。

这里仅简单介绍幔枝构造的组成单元和幔枝构造的断裂体系,以及其断裂体系的成矿控矿作用。

4.1 幔枝构造单元及其断裂体系

幔枝构造出露于地壳浅部,较易于识别,一般具有较为明确的形成机理、较完整的构造单元和较为典型的断裂构造体系,更是有利的成矿控矿构造空间,因此受到广泛的关注。

4.1.1 幔枝构造的单元划分

幔枝构造一般由核部岩浆-变质杂岩、外围盖层拆离滑脱层、上叠构造断陷-火山盆地等三个单元组成(表 5)。

表 5 幔枝构造单元特征 Table 5 Characteristics of different units of mantle branch structure
4.1.2 幔枝构造的断裂体系

幔枝构造是特定的构造背景、特殊的构造应力场作用下形成的有机整体,往往发育一套独特的断裂构造体系,一般包括:核部岩浆-变质杂岩断裂系、外围拆离滑脱断裂系和上叠火山-沉积盆地断裂系,也是幔枝构造成矿控矿的主要构造场所。

(1)   核部岩浆-变质杂岩断裂系

幔枝构造核(轴)部构造主要为脆韧性-韧脆性剪切带。这与岩浆-变质杂岩形成环境有关,可分为轴部主干韧脆性剪切带、次级韧脆性剪切带、岩体环状及放射状断裂、岩体的原生节理等。

(2)   外围盖层拆离滑脱断裂系

幔枝构造外围拆离滑脱层中往往发育几组构造:主干拆离滑脱带、次级拆离滑脱带、反向铲状断层及横张断裂等。

(3)   上叠火山-沉积盆地构造系

幔枝构造形成的中晚期, 由于总体构造的伸展作用, 可以形成若干个小型火山-沉积盆地及其一套控盆断裂;或发育一系列次火山机构。

4.2 区域断裂构造控矿特征

断裂构造可依据其所处构造部位、切割深度、形成时代、力学性质和展布特征等进行分类。张文佑(1984)则主要根据断裂切割深度划分为:基底断裂、地壳断裂、岩石圈断裂和超岩石圈断裂。构造专家一般则根据地质构造的规模大小划分为:巨型、大型、中型、小型构造以及微型、超微型构造。

综合考虑断裂延伸长度和切割深度分类,郯庐断裂应属于超大型深大断裂,贯穿东亚大陆东部边缘。焦家断裂、三山岛断裂、玲珑断裂属于区域性深大断裂,它们不仅是重要的导矿构造,同时又是很好的成矿储矿构造,控制着一系列大、中型金矿成串—成带展布。

断裂构造是导矿还是储矿不取决于断裂的大与小,而是取决于是否有成矿流体的贯入,以及成矿温度、压力等物理化学条件是否适宜矿质的沉淀聚集(吕古贤,2019)。如沂沭断裂(指郯庐断裂在山东省延伸的区段)是中国东部的巨型深大断裂。该断裂切割深,规模大,是胶东地区重要的导矿构造,由于其深部温度较高,含矿流体得以继续向上迁移,不断提供物质交换和运动的能量,因此起到了重要的导矿作用。

而胶东地区的焦家断裂、三山岛断裂是区域性大断裂,且断裂构造直达地表。或者说断裂所处位置原本具有3~5 km的埋深,是主要的成矿控矿深部区段。大、中型金矿数量多,切割深,品位高,储量大。近年的成矿作用研究发现(宋明春等,2019),沿断裂展布的一连串大、中型金矿,其深部是连在一起的,是同一个特大型金矿在地表不同高程的出露点,整条断裂控矿储矿均超3000吨。

胶东金矿形成之时也正是区域上大规模岩浆活动和裂陷盆地发育之期,进入白垩纪以来,胶莱盆地大规模快速伸展成盆,主要地层序列为:早白垩世莱阳群砾岩、砂岩和泥岩(河湖相);中晚白垩世青山群火山岩系(火山岩相);晚白垩世王氏群砾岩、砂岩(河湖相)。整个盆地以莱阳市为中心,盆地快速沉降,沉积物快速堆积。整个白垩纪岩相古地理被划分了九个阶段,其中有八个阶段是大幅度沉降,总体沉降幅度超过万米(表 6);岩浆活动则表现为沿裂陷盆地发育的大规模火山喷发和大量的花岗岩类侵入,还有广泛分布的中基性—酸性脉岩,其中,青山期是岩浆活动最为强烈的时期,同时,也是成矿作用最为集中的时期。

表 6 胶东地区白垩纪地层及其划分对比表 Table 6 Table of Cretaceous strata and their division and correlation in the Jiaodong area

按照岩浆活动的时代、岩浆演化特征和岩浆成因分析,胶西北地区进入了地幔亚热柱—幔枝构造发展演化期。由于莱阳地区深部地幔的快速隆升,使其上部发生大规模的快速断陷,形成了胶莱盆地,其中有相当大规模的碎屑堆积,其间夹杂着青山群巨厚的火山-碎屑岩系,构成了胶莱地区的地幔亚热柱构造,其外围环带则形成了郭家店、栖蓬、牟乳等幔枝构造。中生代构造-岩浆活动也表明胶东在侏罗纪晚期至早白垩世早期处于挤压构造环境,早白垩世晚期至晚白垩世则转变为伸展构造环境,也是胶东地区大规模成矿的主要时期。

4.3 焦家-三山岛断裂成矿作用分析

以往多数学者曾认为,焦家断裂和三山岛断裂分别控制着一系列超大型—大中型金矿,金矿床分布之密集,资源储量之巨大,成矿时间之集中,均属国内外罕见。近年来,中深钻孔资料表明,多数浅部金矿脉延至一定深部均相继连为一体,构成沿走向呈斜列的板状展布的金矿体。牛树银等(2012)曾从莱阳地幔亚热柱与外围郭家店幔枝构造的形成与演化视角,探讨了胶西北成矿集中区的深部过程与郭家店幔枝构造成矿控矿作用;孙爱群等(2012)则在侧重论述了郭家店幔枝构造的基础上,提出了对焦家断裂与三山岛断裂交切关系的认识;这里侧重从“区域构造”特征,探讨构造活动(特别是区域断裂)对成矿控矿的主导作用(图 2)。宋明春等(2017)将焦家断裂和三山岛断裂所控制的矿体合并称为两个巨型金矿。

▲石英脉型金矿;●蚀变岩型金矿;★角砾岩型金矿
1—第四纪沉积物; 2—白垩纪火山岩; 3—元古宙变质岩; 4—太古宙变质岩; 5—侏罗纪花岗岩; 6—白垩纪花岗闪长岩; 7—断裂及推测断裂; 8—莱阳地幔亚热柱
图 2 胶西北地区地质构造与矿床展布简图(据毛景文等,2005修改) Fig. 2 Brief map of geological structure and deposit distribution in the northwest of Jiaodong(modified after Mao et al., 2005)

焦家断裂南起莱州市紫罗姬家一带,北至龙口姚家。断裂长约60 km,宽50~500 m。走向总体呈北北东向,但产状变化较大。从寺庄村沿北北东—北东走向延伸至高家庄子,过辛庄后拐向北东东向(75°左右)至水盘,从水盘沿25°方向进入龙口市境内。寺庄以南以近南北向走向延至徐村院村南。断裂总体倾向北西,倾角30°—50°,局部可达78°。就总体而言,断裂平面上呈“S”型,膨缩现象明显。断裂发育于早前寒武纪变质岩系与玲珑花岗岩、早白垩世郭家岭花岗岩接触部位或内接触带。该带焦家、新城、河东、河西等20余处金矿区均受焦家断裂或其旁侧次级断裂所控制,构成了由焦家主干断裂及其分支断裂控制的焦家巨型金矿床,总体赋矿区段位于焦家断裂的中—南段(宋国政等,2017宋英昕等,2017)。

三山岛断裂位于莱州湾沿岸,地形起伏较小,大部分地段被第四系覆盖。断裂在陆地段分布长12 km,带宽20~400 m,总体走向40°—50°。三山岛—新立段走向40°,从新立向南西以80°走向延入渤海,跨海后在仓北以10°—20°走向延至仓南。从仓南以85°走向往南西延长2 km,逐渐转为45°,至潘家屋子延入渤海。断裂平面上呈“S”型,形态不规则,膨缩现象明显,其下盘多发育与走向平行或呈“入”字型相交的分支构造。断裂总体发育于侏罗纪玲珑花岗岩与早前寒武纪变质岩系接触带部位,沿断裂带具强烈的绢英岩化蚀变。断裂具多期活动特点,断裂带主干断裂面明显。三山岛断裂由北向南控制了三山岛、三山岛北部海域、新立和仓上等多个金矿密集区,三山岛和三山岛北部海域矿区构成了三山岛巨型金矿床(宋明春,2017宋英昕等,2017)。

4.4 主拆离带对成矿作用的制约

幔枝构造在其形成过程中,往往发育一系列不同大小、不同方向、不同序次(李四光,1973)、不同活动强度的若干条断裂,但是主成矿断裂可发育数十条,而其中一至二条会成为主要成矿控矿断裂。一条主控矿断裂所形成的矿脉储量可占全矿储量的50%~90%。这类似于现代地震,由于区域构造应力不断集中,当达到抗张或抗剪强度,就会发生断裂,同时释放巨大能量造成地震。一旦某条断裂形成,含矿流体就会快速贯入,形成矿区巨大的矿体。以发育于郭家店幔枝构造上盘主、次级拆离滑脱带的焦家成矿带深部的纱岭金矿床为例,据最新勘查进展可知,纱岭矿区已经探获184个矿化体,其中工业矿体77个,新增金金属储量389 t;其中I号矿体群的规模最大,其资源量占矿床总量的86.01%,I-2号矿体是主矿体中最大单矿体,探获金资源量超过300 t,占矿床总量的83.26%。矿体走向最长1680 m,最大倾斜延伸2180 m,最大控制垂深为1039 m,赋矿标高为-940~-2030 m,矿体厚度为1.16~125.64 m,平均厚度14.63 m,矿体厚大部位处于矿体水平位置的南东部(图 3a),矿脉厚度厚、薄相间展布,呈多分支现象,犹如手指状,这与含矿流体的爆破式液压致裂密切相关;从矿石品位上,单工程矿体金品位为1.00×10-6~11.37×10-6,高品位矿段位于矿体水平位置的南东部(图 3b),亦呈现出很好的手指状分布特征。而图的右下角高等值线的位置应该是爆裂成矿的起爆点(图 3宋明春,2017宋国政等,2017宋英昕等,2017刘国栋等,2017王志新等,2017)。

红色断线表示等值线的不同分支及其延伸趋势方向
a—厚度等值线(单位/m); b—品位等值线图(单位/×10-6)
图 3 纱岭矿床I-2号矿体等值线显示矿床特征(据宋国政等,2017修改) Fig. 3 Isolines of the I-2 ore body show characteristics of the Shaling deposit (modified after Song et al., 2017). Red lines indicate the branches and extension directions of the isolines.

值得注意的是纱岭Ⅰ号矿体储量占整个矿床储量的86.01%,而其余76个矿体合计储量不足14%(宋国政等,2017)。这种主体矿脉且存在或发育若干脉带状厚大矿体和赋存高品位矿体的现象,可能与含矿流体呈隐爆型脉动式成矿有关。分析热液型金矿的成矿作用特征可以发现:一个矿区往往发育有几十条,甚至上百条不同方向的断裂,当深部含矿流体在温度、压力等物理化学条件控制下,从深部向浅部运移过程中,会遇到一些地层岩石的阻挡作用,一旦其液压致裂作用熔透某一条区域性剪切带,含矿流体就会以相当快的速度贯入主构造带,这种作用有些类似煤矿采掘过程中的突水现象,与此同时含矿流体的压力也随之迅速下降,因此其他断裂含矿流体贯入相对变少,成矿作用亦相对较弱(王杏村等,2012)。

矿集区发育的运移通道较宽,金矿体厚度也相应较大,金矿品位亦相对较高。因此,当某一条断裂被含矿流体快速贯入时,由于物理化学条件的改变,则其他断裂贯入的含矿流体就会大幅度减少,这就导致一个金矿床中主矿体储量,可占整个矿床储量的半数以上,甚至超过整个矿床储量的90%。在岭南金矿、台上金矿等矿区同样存在类似情况。而金的品位等值线一般与矿脉厚度特征呈正相关,一般是越靠近流体隐爆区,其品位亦越高(图 4)。这种构造成矿控矿特征在区外小秦岭金矿集中区、冀北金矿集中区、冀东金矿集中区也均有发现(宋明春等,2010; 宋国政等,2017宋英昕等,2017孙伟清等,2019)。

粗断线表示等值线的不同分支及其延伸方向
a—岭南金矿床主矿体厚度等值线(单位/m);b—台上金矿床矿体品位等值线(单位/×10-6)
图 4 等值线显示多股含矿流体充填成矿特征(据李士先等,2007修改) Fig. 4 Isolines show the characteristics of multi-strand ore-bearing fluid filling and mineralization (modified after Li et al., 2007. Coarse-broken lines represent different branches of isolines and their extension directions)
4.5 幔枝构造的典型成矿模式

郭家店幔枝构造的基底岩系,多由中太古界—元古宇变火山沉积岩(麻粒岩相-绿片岩相)系组成,包括胶东岩群、荆山群和粉子山群。在局部地区结晶基底之上不整合覆盖有新元古代蓬莱群盖层沉积,缺失整个古生界。在胶莱盆地中,则堆积了大量中新生代陆相碎屑岩和火山岩。

研究区岩浆岩以中生代郭家岭超单元和玲珑超单元为主体,玲珑花岗岩是区内主要岩体,其主要岩性为中粗粒花岗岩、弱片麻状黑云母花岗岩和含榴石浅色中细粒花岗岩。郭家岭花岗岩呈岩基或岩株状断续分布,其岩性为钾长变斑片麻状花岗闪长岩。

主要断裂构造就发育于该区变质岩系和岩浆岩之中,可以表现为玲珑花岗岩与上覆变质岩系间的侵入接触关系,也可表现为同一侵入时期,较晚阶段侵入的花岗岩与稍早期侵位的花岗岩的侵入接触关系。这种侵入接触关系是郭家店幔枝构造形成-形变特征标志,据此可以建立起幔枝构造的形态特征,进而探讨主要区域拆离滑脱(断裂)带的成矿控矿作用。

郭家店幔枝构造是胶西北地区重要的成矿控矿构造,展布于郭家店地区,总体呈现以玲珑杂岩体为中心的北东向椭圆隆起。其南东东侧为招远-平度(简称为玲珑)断裂带,其北西西侧为新城-焦家(简称为焦家)断裂带,是幔枝构造外围的两条主要拆离滑脱带,而三山岛断裂则是焦家拆离带外围的反向铲状断裂。总体来看,它们对岩性的选择没有特别明显的专属性,而区域性深大断裂带的控制性则很明确,焦家、三山岛、玲珑等三条区域性深大断裂共同构成了郭家店幔枝构造外围主要成矿控矿构造(图 5)。

a—地幔热柱多级演化及成矿物质迁移途径(1—地球内核; 2—内、外核间转换带;3—地球外核; 4—核、幔间转换带;5—地幔;6—岩石圈;7—地幔柱; 8—深源岩浆作用);b—胶西北地区幔枝构造成矿-控矿模式图(1—第四系;2—白垩系火山岩;3—基底变质岩系;4—花岗岩;5—二长花岗岩;6—花岗闪长岩;7—辉石闪长岩;8—地幔亚热柱侵入岩;9—下地壳拆沉块体;10—地幔岩;11—酸性岩脉;12—中基性岩脉;13—基性岩脉;14—拆离带或反铲状断裂;15—地壳中拆离带;16—剪切带;17—大气降水;18—深源上升流体;19—焦家金矿;20—玲珑金矿) 图 5 地幔热柱多级演化及其幔枝构造成矿控矿作用 Fig. 5 Multistage evolution of the mantle plume and the ore-forming metallogenesis and ore-controlling of its mantle branch structure
4.6 断裂蚀变与构造充填成矿

这种断裂充填式成矿控矿作用,在中、小、微尺度上也有很明显的表现。在成矿空间上, 这种成矿断裂蚀变带也可以形成不对称型矿化,含矿热流体贯入过程中,就会使断裂角砾岩被含矿流体胶结,并发生不同程度的蚀变。断裂蚀变岩矿带的蚀变强度则取决于含矿流体的温压条件。焦家矿带边部较弱的矿化蚀变岩(图 6a),主要表现为裂隙式钾化、硅化蚀变,在两组裂隙之间,仍残留尚没有完全蚀变的花岗岩残块(花岗岩的球形风化多是从三组交叉裂隙开始)。其含矿品位一般较低,多数不够矿石品位;矿带中部岩(矿)石破碎比较强烈,甚至形成一定宽度的断裂角砾岩带(图 6b),蚀变作用亦有所加强,矿化明显变富, 构造裂隙较为发育,花岗岩的原有岩性已经逐渐模糊。图 6c6d即为蚀变作用较为强烈的矿石,成矿期的硫化物多呈角砾间的胶结物或裂隙充填状存在,成矿作用明显,矿石品位较高,可以划分出不同的蚀变分带和成矿强度分带。

a—玲珑金矿区围岩花岗岩中两组钾化蚀变;b—焦家金矿-150 m中段条带状钾化硅化蚀变;c—焦家金矿-150 m中段钾化硅化矿化;d—-150 m中段节理切割钾化黄铁矿化金矿化;e—-150 m中段硅化黄铁矿化强烈,金品位较高;f —山东黑岚沟金矿脉状金矿(摄于黑岚沟金矿) 图 6 胶西北金矿中不同蚀变强度矿石的含金特征 Fig. 6 Gold-bearing characteristics of ores with different alteration intensities of gold deposits in northwestern Jiaodong

硫化物多充填在构造裂隙中,或是早期断裂带的角砾之间,在较大的液体压力下,含矿流体进入已有裂隙中,并在一定的温压条件下逐渐沉淀结晶成矿,容矿构造可以是早期活动的裂隙,可以是节理,也可以是不同规模的断裂,但是总体构造成矿特征是后期充填成矿(图 6d6e),而且特别富(图 6f)。

这种蚀变作用在微观尺度亦有明显的表现,早期绢云母化主要发育在脆韧性变形之后和黄铁绢英岩化之前,蚀变主要表现为斜长石的绢云母化,同期的硅化又交代了绢云母化斜长石。钾长石化一般较弱,而与绢云母化斜长石接触的钾长石裂隙中,往往也充填有绢云母,表明这种钾长石应该是花岗岩原岩中的钾长石,虽然也有钾长石交代斜长石的现象,但钾长石破碎较为强烈,可见条纹长石,微斜长石比较少见。钾长石交代斜长石的现象在岩浆结晶的晚期往往是较为常见的(图 7)。

a—近矿围岩中钾长石裂隙中充填有绢云母晶体(正交偏光);b—黄铁绢云岩化碎裂花岗岩中残留有早期拉长的石英颗粒(正交偏光) 图 7 焦家金矿岩石薄片中可见长石与石英的碎裂特征 Fig. 7 Fractographic characteristics of feldspar and quartz in the thin sections of the Jiaojia gold deposit

中期碎裂作用后的蚀变主要是硅化、绢云母化和黄铁矿化,一般情况硅化最强,绢云母化次之,部分黄铁绢英岩化绢云母,黄铁绢英岩受后期蚀变的改造强烈;晚期蚀变则主要是硅化、碳酸盐化,而这些硅化和碳酸盐化主要表现为裂隙式。

4.7 焦家金矿断裂控矿分析

焦家断裂带总体走向35°—40°,倾向北西西,倾角30°—50°,局部陡倾可达68°,呈弧形弯曲状构成一个开阔的弧形带,分支复合现象亦较为明显。例如,在南部的寺庄矿段矿体发育在玲珑花岗岩中,破碎带宽80~500 m,倾向北西,倾角30°—40°;马塘—新城矿段的东季以南地区,断裂发育在胶东群变质岩系与玲珑花岗岩间的接触带中,新城附近断裂发育在玲珑花岗岩内部或玲珑花岗岩与郭家岭花岗闪长岩间的接触带中,破碎蚀变带宽80~200 m,总体走向40°,平面上呈“S”形,走向变化范围5°—40°,倾向北西西,倾角25°。新元古代盖层蓬莱群的空间展布较为复杂,断裂倾角60°,局部地段倾角可达80°;新城—高家庄子矿段发育在玲珑花岗岩与郭家岭花岗闪长岩接触部位,沿断裂还发育一系列分支断裂,主干断裂与分支断裂在平面上多呈“入”字形构造和菱形结环构造相交(宋明春等,2010姜晓辉等,2011)。

宋国政等(2017)研究,焦家和三山岛巨型金矿床少数科研钻孔已经超过2 km,金矿化尚未封闭,它们的矿化特征极为相似,空间分布具有明显的规律性,矿脉大致沿与赋矿断裂走向近于垂直的北西西—南东东方向对应产出,主矿体厚大部位均赋存于断裂倾角变化较平缓部分,在剖面上各形成浅部和深部二个缓倾斜的赋矿台阶,台阶之间无矿间隔的垂直距离在150~550 m之间。

焦家巨型金矿床主要金矿体向南西倾伏,向南侧伏,矿体在空间上呈左列式分布,向南至纱岭—前陈矿段埋藏深度逐渐变大。三山岛巨型金矿床主要金矿体则向北东倾伏,向北侧伏,矿体在剖面上呈右列式分布,向北至海域埋藏深度变大,海域勘探成效显著,潜力巨大(图 8宋国政等,2017)。

1—勘查区(矿区)范围;2—主矿体及编号;3—预测靶区及编号;4—钻孔位置及编号;5—勘探线及编号 图 8 纱岭矿区深部找矿靶区示意图(据宋国政等,2017修改) Fig. 8 Schematic diagram of prospecting target areas in the deep of the Shaling mining area(modified after Song et al., 2017)

从上述断裂接触带之接触关系可以明确地看出两个规律。首先可以看出焦家断裂主要沿郭家店幔枝构造的北西西侧外缘展布,其实际上是幔枝构造北西西缘的主拆离带,拆离带下盘为幔枝构造核部变质-岩浆岩系,上盘则相当于幔枝构造的盖层岩系,拆离带多沿基底与盖层、变质岩系与中酸性侵入体,或者不同期次岩体的接触带等构造薄弱部位展布,或者说断裂形成在幔枝构造外围软弱的构造带上,它既是含矿流体运移的有利构造通道,也可以是流体贯入并强烈蚀变的构造裂隙带,这种矿化过程一般还会伴有流体的液压致裂作用,即流体的液压作用把原有裂隙扩展成为一定宽度的断裂,如果成矿条件有利,则含矿流体冷却形成焦家断裂蚀变岩型金矿(图 8),因此,矿田构造研究在深部外围找矿预测中值得重视。

其次,三山岛断裂是焦家断裂的反铲状断裂,与焦家断裂相向倾斜,具有上部产状较陡,向下逐渐变缓,并交汇至焦家断裂之上,两者呈“Y”字型交汇,其也是胶西北部重要的成矿控矿构造,为三大巨型金矿成矿控矿构造重要组成部分。

5 结论

胶西北地区是中国著名的金矿集中区,尽管地质找矿研究程度很高,但找矿潜力仍然很大。

(1)   在漫长的地壳演化过程中,由于金等元素的比重很大,在重力分异作用下多数金等重元素沉降到地核之中。只有在地幔热柱多级演化区段,会出现金以气态—气-液混合态的形式,随地幔热柱→亚热柱→幔枝构造迁移到地壳浅部构造薄弱带,在适宜的地球物理、地球化学条件以及构造扩容带中集聚成矿。

(2)   胶西北地区自燕山运动以来,以伸展构造体制为主,莱阳地幔亚热柱→外围郭家店幔枝构造的形成是主要的深部地质过程,控制了燕山运动以来的区域幔壳演化及其岩浆活动和成矿作用,甚至明显影响着地质生态环境效应。

(3)   郭家店幔枝构造是胶西北部重要的成矿、控矿构造,岩浆的脉动式侵入作用不仅为成矿流体的迁移提供了主要的迁移通道和运移载体,其外缘的环状、放射状断裂、主次级拆离带、构造裂隙带、不同方向的节理及构造劈理,甚至脉岩与围岩之间接触的薄弱带等均可成为有利的成矿、控矿和储矿构造。

(4)   胶西北三条区域性大断裂的成矿控矿作用表明,矿体在走向上具有相似的倾伏和侧伏,在垂向上具有成矿段和无矿段的间隔。说明主要成矿作用期间的区域构造应力场具有左旋压扭性特征,这对新一轮矿区深部与外围地质找矿有重要的指导意义。

致谢: 本人毕业于北京大学地质学系地质力学专业,也曾聆听过很多地质力学专业专家的学术报告,深深感动于李四光先生努力拼搏孜孜以求的爱国情操,为国家建设兢兢业业竭尽全力的奉献精神,处处为我们树立了光辉的榜样。

衷心感谢邢树文、胡健民研究员的盛情邀稿。同时感谢山东省地质科学院、山东省自然资源厅、山东省地质矿产勘查开发局、山东黄金集团有限公司等单位领导专家和有关矿山技术人员在以往工作中所给予的热情指导和帮助。本文写作过程中,参阅学习了宋明春总工、于学峰院长、王来明院长等多位有关专家的科研成果,在此谨表谢意。

感谢审稿专家给予的高度评价和提出的指导性意见。

参考文献/References
ANDERSON D L, 2000. The thermal state of the upper mantle; no role for mantle plumes[J]. Geophysical Research Letters, 27(22): 3623-3626. DOI:10.1029/2000GL011533
CHEN Y C, LI Z N, MU R S, 2001. Gold deposits and their metallogenic regularities in China[M]. Beijing: Geological Publishing House. (in Chinese)
DEFFEYS K S, 1972. Plume convection with an upper-mantle temperature inversion[J]. Nature, 240(5383): 539-544. DOI:10.1038/240539a0
DENG J, CHEN Y M, LIU Q, et al., 2010. Gold metallogenic system and resource exploration in Sanshandao fault zone, Jiaodong[M]. Beijing: Geological Publishing House, 1-371. (in Chinese)
DENG J F, ZHAO H L, WU Z X, et al., 1992. A mantle plume beneath the north part of China continent and lithosphere motion[J]. Geoscience, 6(3): 267-274. (in Chinese with English abstract)
DENG J F, MO X X, ZHAO H L, et al., 1994. Lithosphere root/de-rooting and activation of the East China continent[J]. Geoscience, 8(3): 349-356. (in Chinese with English abstract)
FAN H R, HU F F, YANG J H, et al., 2005. Fluid evolution and large-scale gold metallogeny during Mesozoic tectonic transition in the eastern Shandong province[J]. Acta Petrologica Sinica, 21(5): 1317-1328. (in Chinese with English abstract)
FUKAO Y, MARUYAMA S, OBAYASHI M, et al., 1994. Geologic implication of the whole mantle P-wave tomography[J]. The Journal of the Geological Society of Japan, 100(1): 4-23. DOI:10.5575/geosoc.100.4
HUA R M, MAO J W, 1999. A preliminary discussion on the Mesozoic metallogenic explosion in East China[J]. Mineral Deposits, 18(4): 300-308.
HUO M Y.1991. Atomic structure and mineralization of gold[M]//TU G C. The economic geology of gold. Beijing: China Science and Technology Press: 1-7. (in Chinese)
JIANG X H, FAN H R, HU F F, et al., 2011. Comparative studies on fluid inclusion in different depths and ore genesis of the Sanshandao gold deposit, Jiaodong peninsula[J]. Acta Petrologica Sinica, 27(5): 1327-1340. (in Chinese with English abstract)
LEE J S, 1973. Concepts of geomechanics[M]. Beijing: Science Press. (in Chinese)
LI H K, YANG Y B, YANG F J, 2009. Structural evolution and metallogenic of Yishu fault zone in Shandong Province[M]. Beijing: Geological Publishing House, 1-221. (in Chinese)
LI S X, LIU C C, AN Y H, et al., 2007. Geology of gold deposits in Jiaodong[M]. Beijing: Geological Publishing House. (in Chinese)
LI T D, 2006. Main advances and achievements in the special-subject study of the 3D lithospheric structure of China[J]. Geology in China, 33(4): 689-699. (in Chinese with English abstract)
LI Y G, SUN J F, 2002. Metallogenic characteristics and ore-controlling factors of the Jianbaosan gold deposit in Hebei province[J]. Contributions to Geology and Mineral Resources Research, 17(3): 186-190. (in Chinese with English abstract)
LIU G D, WEN G J, LIU C J, et al., 2017. Discovery, characteristics and prospecting direction of Shuiwangzhuang deep super-large gold deposit in the northern section of Zhaoping fault[J]. Gold Science and Technology, 25(3): 38-45. (in Chinese with English abstract)
LU H Z, 2019. Geofluids and across earth sphere structures[J]. Journal of Geomechanics, 25(6): 1003-1012. (in Chinese with English abstract)
LV G X, GUO T, SHU B, et al., 2007. Study on the multi-level controlling rule for tectonic system in Jiaodong gold-centralized area[J]. Geotectonica et Metallogenia, 31(2): 193-204. (in Chinese with English abstract)
LV G X, 2019. Research on tectonic dynamo-petrogenesis and metallogenesis and tectonophysicochemistry[J]. Journal of Geomechanics, 25(5): 962-980. (in Chinese with English abstract)
MA Z J, DU P R, HONG H J, 2003. Strcture and dynamics of the earth[M]. Guangzhou: Guangdong Science and Technology Press. (in Chinese)
MAO J W, HUA R M, LI X B, 1999. A preliminary study of large-scale metallogenesis and large clusters of mineral deposits[J]. Mineral Deposits, 18(4): 291-299. (in Chinese with English abstract)
MAO J W, XIE G Q, ZHANG Z H, et al., 2005. Mesozoic large-scale metallogenic pulses in North China and corresponding geodynamic settings[J]. Acta Petrologica Sinica, 21(1): 169-188. (in Chinese with English abstract)
MARUYAMA S, 1994. Plume tectonics[J]. The Journal of the Geological Society of Japan, 100(1): 24-49. DOI:10.5575/geosoc.100.24
MORGAN W J, 1972. Deep mantle convection plumes and plate motions[J]. AAPG Bulletin, 56(2): 203-213.
NIU S Y, LUO D W, YE D H, et al., 1996. Mantle-branch structure and its mineralization in North China[M]. Beijing: Geological Publishing House. (in Chinese)
NIU S Y, LI H Y, SUN A Q, et al., 2002. Mantle branch structure theory and exploration practice[M]. Beijing: Seismological Press. (in Chinese)
NIU S Y, SUN A Q, ZHANG J Z, et al., 2011. Discussion on the deep dynamic mechanism of gold mineralization concentration area in northwestern Jiaodong[J]. Acta Geologica Sinica, 85(7): 1094-1107. (in Chinese with English abstract)
NIU S Y, SUN A Q, ZHANG J Z, et al., 2012. Formation mechanism of ore-controlling Faults of Guojiadian mantle branch structure area in Northwest Shandong[J]. Gold Science and Technology, 20(4): 90-95. (in Chinese with English abstract)
PEI R F, QIU X P, YIN B C, et al., 1999. The explosive anomaly of ore-forming processes and superaccumulation of metals[J]. Mineral Deposits, 18(4): 333-340. (in Chinese with English abstract)
SONG G Z, YAN C M, CAO J, et al., 2017. Breakthrough and significance of exploration at depth more than 1000 m in Jiaojia metallogenic belt, Jiaodong:A case of Shaling mining area[J]. Gold Science and Technology, 25(3): 19-27. (in Chinese with English abstract)
SONG M C, 2017. The relevant issues of deep gold deposit exploration in China[J]. Gold Science and Technology, 25(3): 1-2. (in Chinese)
SONG M C, CUI S X, YI P H, et al., 2010. The prospecting and metallogenic model of deep large-super large gold deposits of the concentrated area of Gold Deposit in northwest Shangdong[M]. Beijing: Geological Geological Publishing House. (in Chinese)
SONG M C, SONG Y X, DING Z J, et al., 2019. The Discovery of The Jiaojia and the Sanshandao Giant Gold Deposits in Jiaodong Peninsula and Discussion on the Relevent Issues[J]. Geotectonica et Metallogenia, 43(1): 92-110. (in Chinese with English abstract)
SONG M C, ZHANG J J, ZHANG P J, et al., 2015. Discovery and tectonic-magmatic background of superlarge gold deposit in offshore of northern Sanshandao, Shandong Peninsula, China[J]. Acta Geologica Sinica, 89(2): 365-383. (in Chinese with English abstract)
SONG X D, RICHARDS P G, 1996. Seismological evidence for differential rotation of the Earth's inner core[J]. Nature, 382(6588): 221-224. DOI:10.1038/382221a0
SONG Y X, 2017. Short wave infrared spectral characteristics of alteration minerals of gold deposit in the northern sea of Sanshandao and its implications for deep prospecting[J]. Gold Science and Technology, 25(3): 54-60. (in Chinese with English abstract)
SONG Y X, SONG M C, DING Z J, et al., 2017. Major advances on deep prospecting in Jiaodong gold ore cluster and its metallogenic characteristics[J]. Gold Science and Technology, 25(3): 4-18. (in Chinese with English abstract)
SUN A Q, NIU S Y, ZHANG J Z, et al., 2012. Analysis on the ore-controlling of Guojialing mantle branch structure in northwest Shandong[J]. Gold Science and Technology, 20(1): 1-7. (in Chinese with English abstract)
SUN W Q, LIU S, FENG C X, et al., 2019. Research on ore-control conditions and metallogenic law of gold deposits in central Zhaoping Fault, eastern Shandong province[J]. Gold Science and Technology, 27(3): 315-327. (in Chinese with English abstract)
TENG J W, ZHANG Z J, ZHANG B M, et al., 1997. Geophysical fields and background of exceptional structure for deep latent mantle plume in Bohai sea[J]. Acta Geophysica Sinica, 40(4): 468-480. (in Chinese with English abstract)
TENG J W, 2003. Dynamic process of substance and energy exchanges in depths of the earth and formation of mineral resources[J]. Geotectonica et Metallogenia, 27(1): 3-21. (in Chinese with English abstract)
TONG H S, 2009. An summary of mantle plume tectonics[J]. Uranium Geology, 25(4): 193-201. (in Chinese with English abstract)
TU G C, HUO M Y, 1991. Economic geology of gold[M]. Beijing: Science Press. (in Chinese)
WANG G J, TENG J W, ZHANG X K, 2007. The crustal structure of western Shandong and the high-velocity body in the crust[J]. Chinese Journal of Geophysics, 50(5): 1480-1487. (in Chinese with English abstract)
WANG X C, NIU S Y, CUI X X, et al., 2012. Geological and Structural Characteristics of the S507 Gold Vein Group in the Dongchuang Gold Deposit, Xiaoqinling, China[J]. Geotectonica et Metallogenia, 36(4): 541-548. (in Chinese with English abstract)
WANG Z X, JIAO X M, DING Z J, et al., 2017. Feature of ore-controlling structure and prospecting direction for the Liaoshang-type gold deposit in the northeast margin of Jiaolai basin, Shandong province[J]. Gold Science and Technology, 25(3): 61-69. (in Chinese with English abstract)
WILSON J T, 1963. A possible origin of the Hawaiian Islands[J]. Canadian Journal of Physics, 41(6): 863-870. DOI:10.1139/p63-094
XU X W, DUAN J H, LU Y Z, et al., 2017. The mineralization and deep mineral source of Ela mountain mantle branch structure[J]. Mineral Resources and Geology, 31(2): 220-233. (in Chinese with English abstract)
YANG W C, ZHANG X M, YU C Q, 2007. Upper mantle crack zones in the eastern part of North China[J]. Acta Geologica Sinica, 81(10): 1305-1313. (in Chinese with English abstract)
YANG X X, NIU S Y, CHEN D Y, 1998. Materials and relevant processes in deep earth[J]. Earth Science Frontiers, 5(3): 77-86. (in Chinese with English abstract)
YU X F, LI H K, SHAN W, 2012. Study on coupling between Yanshannian tectonic thermal events and gold mineralization in Jiaodong ore concentrating area in Shandong province[J]. Acta Geologica Sinica, 86(12): 1946-1956. (in Chinese with English abstract)
ZHAI Y S, DENG J, PENG R M, et al., 2010. Metallogenic system theory[M]. Beijing: Geological Publishing House. (in Chinese)
ZHANG W Y, 1984. Introduction to fault block structure[M]. Beijing: Petroleum Industry Press. (in Chinese)
ZHEN Y Q, 2003. Evolution of mantle-branch structures and gold-silver-polymetal deposits in Wutai region[J]. Journal of Guilin Institute of Technology, 23(2): 139-148. (in Chinese with English abstract)
ZONG X D, SHI Z Q, PENG C, et al., 2015. Mantle plume branch structure and gold, iron and copper ore potential in Taian-Laiwu area[J]. Contributions to Geology and Mineral Resources Research, 30(2): 182-189. (in Chinese with English abstract)
陈毓川, 李兆鼐, 毋瑞身, 2001. 中国金矿床及其成矿规律[M]. 北京: 地质出版社.
邓晋福, 赵海玲, 吴宗絮, 等, 1992. 中国北方大陆下的地幔热柱与岩石圈运动[J]. 现代地质, 6(3): 267-274.
邓晋福, 莫宣学, 赵海玲, 等, 1994. 中国东部岩石圈根/去根作用与大陆"活化":东亚型大陆动力学模式研究计划[J]. 现代地质, 8(3): 349-356.
邓军, 陈玉民, 刘钦, 等, 2010. 胶东三山岛断裂带金成矿系统与资源勘查[M]. 北京: 地质出版社, 1-371.
范宏瑞, 胡芳芳, 杨进辉, 等, 2005. 胶东中生代构造体制转折过程中流体演化和金的大规模成矿[J]. 岩石学报, 21(5): 1317-1328.
华仁民, 毛景文, 1999. 试论中国东部中生代成矿大爆发[J]. 矿床地质, 18(4): 300-308.
霍明远.1991.金的原子结构及其成矿作用[M]//涂光炽.金的经济地质学.北京: 科学技术出版社: 1-7.
姜晓辉, 范宏瑞, 胡芳芳, 等, 2011. 胶东三山岛金矿中深部成矿流体对比及矿床成因[J]. 岩石学报, 27(5): 1327-1340.
李洪奎, 杨永波, 杨锋杰, 2009. 山东沂沭断裂带构造演化与成矿作用[M]. 北京: 地质出版社, 1-221.
李士先, 刘长春, 安郁宏, 等, 2007. 胶东金矿地质[M]. 北京: 地质出版社.
李四光, 1973. 地质力学概论[M]. 北京: 科学出版社.
李廷栋, 2006. 中国岩石圈三维结构专项研究主要进展和成果[J]. 中国地质, 33(4): 689-699.
李永刚, 孙冀凡, 2002. 河北省尖宝山金矿床成矿特征及控矿条件[J]. 地质找矿论丛, 17(3): 186-190.
刘国栋, 温桂军, 刘彩杰, 等, 2017. 招平断裂北段水旺庄深部超大型金矿床的发现、特征和找矿方向[J]. 黄金科学技术, 25(3): 38-45.
卢焕章, 2019. 地球中的流体和穿越层圈构造[J]. 地质力学学报, 25(6): 1003-1012.
吕古贤, 郭涛, 舒斌, 等, 2007. 胶东金矿集中区构造体系多层次控矿规律研究[J]. 大地构造与成矿学, 31(2): 193-204.
吕古贤, 2019. 构造动力成岩成矿和构造物理化学研究[J]. 地质力学学报, 25(5): 962-980.
马宗晋, 杜品仁, 洪汉净, 2003. 地球构造动力学[M]. 广州: 广东科技出版社.
毛景文, 华仁民, 李晓波, 1999. 浅议大规模成矿作用与大型矿集区[J]. 矿床地质, 18(4): 291-299.
毛景文, 谢桂青, 张作衡, 等, 2005. 中国北方中生代大规模成矿作用的期次及其地球动力学背景[J]. 岩石学报, 21(1): 169-188.
牛树银, 罗殿文, 叶东虎, 等, 1996. 幔枝构造及其成矿规律[M]. 北京: 地质出版社.
牛树银, 李红阳, 孙爱群, 等, 2002. 幔枝构造理论与找矿实践[M]. 北京: 地震出版社.
牛树银, 孙爱群, 张建珍, 等, 2011. 胶东西北部金矿集中区深部控矿构造探讨[J]. 地质学报, 85(7): 1094-1107.
牛树银, 孙爱群, 张建珍, 等, 2012. 胶西北郭家店幔枝构造区控矿断裂形成机制[J]. 黄金科学技术, 20(4): 90-95.
裴荣富, 邱小平, 尹冰川, 等, 1999. 成矿作用爆发异常及巨量金属堆积[J]. 矿床地质, 18(4): 333-340.
宋国政, 闫春明, 曹佳, 等, 2017. 胶东焦家成矿带超千米深部金矿勘查突破及意义:以纱岭矿区为例[J]. 黄金科学技术, 25(3): 19-27.
宋明春, 2017. 对我国深部金矿资源勘查有关问题的认识与思考[J]. 黄金科学技术, 25(3): 1-2.
宋明春, 崔书学, 伊丕厚, 等, 2010. 胶西北金矿集中区深部大型-超大型金矿找矿与成矿模式[M]. 北京: 地质出版社.
宋明春, 宋英昕, 丁正江, 等, 2019. 胶东焦家和三山岛巨型金矿床的发现及有关问题讨论[J]. 大地构造与成矿学, 43(1): 92-110.
宋明春, 张军进, 张丕建, 等, 2015. 胶东三山岛北部海域超大型金矿床的发现及其构造:岩浆背景[J]. 地质学报, 89(2): 365-383.
宋英昕, 2017. 胶东三山岛北部海域金矿床蚀变矿物短波红外光谱特征及其对深部找矿的启示[J]. 黄金科学技术, 25(3): 54-60.
宋英昕, 宋明春, 丁正江, 等, 2017. 胶东金矿集区深部找矿重要进展及成矿特征[J]. 黄金科学技术, 25(3): 4-18.
孙爱群, 牛树银, 张建珍, 等, 2012. 胶西北郭家岭幔枝构造控矿作用分析[J]. 黄金科学技术, 20(1): 1-7.
孙伟清, 刘燊, 冯彩霞, 等, 2019. 招平断裂带中段金矿床控矿条件与成矿规律研究[J]. 黄金科学技术, 27(3): 315-327.
滕吉文, 张中杰, 张秉铭, 等, 1997. 渤海地球物理场与深部潜在地幔热柱的异常构造背景[J]. 地球物理学报, 40(4): 468-480.
滕吉文, 2003. 地球深部物质和能量交换的动力过程与矿产资源的形成[J]. 大地构造与成矿学, 27(1): 3-21.
童航寿, 2009. 地幔柱构造研究概述[J]. 铀矿地质, 25(4): 193-201.
涂光炽, 霍明远, 1991. 金的经济地质学[M]. 北京: 科学出版社.
王光杰, 滕吉文, 张先康, 2007. 鲁西地区的地壳结构及壳内近直立高速异常体的发现[J]. 地球物理学报, 50(5): 1480-1487.
王杏村, 牛树银, 崔燮祥, 等, 2012. 小秦岭东闯金矿S507脉地质特征及构造控矿分析:S507单脉储量过半的启示[J]. 大地构造与成矿学, 36(4): 541-548.
王志新, 焦秀美, 丁正江, 等, 2017. 胶莱盆地东北缘辽上式金矿构造控矿特征及找矿方向[J]. 黄金科学技术, 25(3): 61-69.
徐新文, 段建华, 路耀祖, 等, 2017. 鄂拉山幔枝构造成矿与深部矿源[J]. 矿产与地质, 31(2): 220-233.
杨文采, 张学民, 于常青, 2007. 华北东部上地幔破裂带[J]. 地质学报, 81(10): 1305-1313.
杨学祥, 牛树银, 陈殿友, 1998. 深部物质与深部过程[J]. 地学前缘, 5(3): 77-86.
于学峰, 李洪奎, 单伟, 2012. 山东胶东矿集区燕山期构造热事件与金矿成矿耦合探讨[J]. 地质学报, 86(12): 1946-1956.
翟裕生, 邓军, 彭润民, 等, 2010. 成矿系统论[M]. 北京: 地质出版.
张文佑, 1984. 断块构造导论[M]. 北京: 石油工业出版社.
真允庆, 2003. 五台幔枝构造的演化与金、银多金属矿床[J]. 桂林工学院学报, 23(2): 139-148.
宗信德, 石周清, 彭超, 等, 2015. 泰安-莱芜地区幔枝构造与铁金铜矿床成矿潜力[J]. 地质找矿论丛, 30(2): 182-189.