黃金(Gold),是我國重要的貴金屬之一,它既可用于儲(chǔ)備和投資的特殊通貨,同時(shí)又是首飾業(yè)、電子業(yè)、現(xiàn)代通訊、航天航空業(yè)等部門的重要材料。
圖1 黃金用途
A:通貨;B:首飾;C:美容;D:電子業(yè)
全世界一年的黃金產(chǎn)量可達(dá)3300噸,其中產(chǎn)量最高的中國占到了全球的14%。那么中國的黃金產(chǎn)地主要在哪呢?第一名:膠東;第二名:小秦嶺;第三名:長白遼吉;第四名:燕山大青山;第五名:黑龍江;第六名:承德赤峰;第七名:嘉陵江上游;第八名:滇黔桂;第九名:豫贛皖;第十名:天山阿爾泰。
圖2 中國大型-超大型金礦床空間分布圖
1—大型金礦床(20~50 t);2—特大型金礦床(50~100 t);3—超大型金礦床(>100 t)
膠東金礦早己聞名于世,其儲(chǔ)量和產(chǎn)量均為全國之冠。膠東金礦集區(qū)是僅次于南非蘭德金礦區(qū)和烏茲別克斯坦穆龍?zhí)捉鸬V區(qū)的世界上第三大金礦區(qū),已探明金資源量超過4500t,是中國目前最大的金礦區(qū)。
接下來,我就帶大家領(lǐng)略一下膠東金礦!
Part 01
地理與人文
膠東半島位于山東省東部,郯廬斷裂帶以東,伸入渤海、黃海間,東西最長290公里,南北最寬190公里,最窄50公里,總面積26600平方公里,約北緯35°05′~37°50′,東經(jīng)119°16′~122°42′,三面環(huán)海,隔海與遼東半島及朝韓半島相望 。
圖3 膠東地區(qū)地理位置圖
膠東自古以來,發(fā)展了以東夷文化、齊文化、賢哲文化為代表的一系列優(yōu)秀傳統(tǒng)文化。膠東地區(qū)的金礦開采歷史也是十分悠久。據(jù)記載,遠(yuǎn)在公元1007年,招遠(yuǎn)就已是著名的黃金產(chǎn)地了,素有“黃金之鄉(xiāng)”的美稱。19世紀(jì)80年代由李宗岱創(chuàng)辦的平度、招遠(yuǎn)金礦,不僅是近代山東省礦務(wù)發(fā)軔之始,也是我國民族工礦業(yè)發(fā)展史上的一件大事。直到21世紀(jì)的今天,膠東地區(qū)已成為世界第三大金礦區(qū),并且該地區(qū)深部擁有巨大找礦潛力,未來儲(chǔ)量有望達(dá)到10000噸!
圖4 膠東文化
膠東地區(qū)萊州市-招遠(yuǎn)市坐落于金礦之上,也是旅游的好地方呢!三山島是膠東金礦典型的產(chǎn)出地,因有三座小山包而得名。面對(duì)萊州灣的三山島真是地下有黃金,地上有黃金海岸,風(fēng)景美如畫!
圖5 萊州黃金海岸
地理位置十分優(yōu)越!文化底蘊(yùn)十分深厚!膠東作為中國金都到底是如何形成并產(chǎn)出這么多黃金的呢?讓我們步入專業(yè)篇!
Part 02
地質(zhì)概況
膠東地區(qū)位于華北克拉通東南緣,由膠北地體和蘇魯?shù)伢w組成,二者以煙臺(tái)-青島-五蓮斷裂為界。蘇魯?shù)伢w位于大別-蘇魯超高壓變質(zhì)帶的北東部,主要由新元古代含榴輝巖的花崗質(zhì)片麻巖和中生代花崗巖組成。膠北地體包括膠北隆起和膠萊盆地2個(gè)部分,膠東90%以上的金礦床產(chǎn)于膠北隆起內(nèi)。
區(qū)內(nèi)前寒武紀(jì)基底為新太古代膠東群和花崗質(zhì)片麻巖,古元古代粉子山群和荊山群,以及新元古代蓬萊群。膠萊盆地內(nèi)陸層主要由早白堊世萊陽群礫巖和富鈣頁巖、早白堊世青山群火山巖以及晚白堊世王氏群礫巖和砂巖組成。
膠東地區(qū)斷裂發(fā)育,包括三山島、焦家、招平和牟乳等斷裂帶,為區(qū)內(nèi)主要的控礦與成礦構(gòu)造。
區(qū)內(nèi)中生代花崗巖廣泛分布,包括玲瓏、郭家?guī)X、灤家河、鵲山、昆崳山、艾山和偉德山等巖體,巖體形成時(shí)代有晚三疊世、晚侏羅世和早白堊世,且以晚侏羅世巖體最為發(fā)育,金礦主要發(fā)育于晚侏羅世花崗巖和早白堊世花崗巖中,與早白堊世花崗巖具有成因關(guān)系。
圖6 膠東地區(qū)區(qū)域地質(zhì)及金礦床分布圖
1—第四系;2—白堊系;3—古元古界和新元古界;4—含榴輝巖的新元古代花崗質(zhì)片麻巖;5—太古宙花崗-綠巖帶;6—白堊紀(jì)嶗山型花崗巖;7—白堊紀(jì)偉德山型花崗巖;8—白堊紀(jì)郭家?guī)X型花崗巖;9—侏羅紀(jì)花崗巖類;10—三疊紀(jì)花崗巖類;11—整合/不整合地質(zhì)界限;12—斷層;13—以往探明的淺部金礦床位置(金礦符號(hào)大小依次代表資源儲(chǔ)量≥100 t 的超大型金礦床、20 t≤資源儲(chǔ)量<100 t 的大型金礦床、5 t≤資源儲(chǔ)量<20 t 的中型金礦床和資源儲(chǔ)量<5 t 的小型金礦床);14—新探明的深部金礦床位置(圖中金礦符號(hào)大小含義同圖例13);15—蝕變巖型和網(wǎng)脈型金礦,石英脈型和硫化物石英脈型金礦,以及蝕變角礫巖型、蝕變礫巖型和層間滑脫拆離帶型金礦
Part 03
金礦床的類型及特征
根據(jù)金礦產(chǎn)出環(huán)境及特征,膠東地區(qū)金礦可劃分為3種類型,即蝕變巖型(“焦家式”)、石英脈型(“玲瓏式”)和層間滑動(dòng)角礫巖型(“蓬家夼式”)金礦,在成因上目前統(tǒng)稱為克拉通破壞型金礦。
石英脈型金礦以產(chǎn)狀陡傾、受高角度斷層控制為特征,如玲瓏、鄧格莊和金青頂金礦等;蝕變巖型金礦以產(chǎn)狀低緩、受區(qū)域緩傾斜主干斷裂帶控制為特征,如三山島、焦家、新城和大尹格莊金礦等;層間滑動(dòng)角礫巖型金礦以產(chǎn)狀低緩、受膠萊盆地北緣盆地底部與基底之間或附近層間滑動(dòng)斷裂控制為特征,如蓬家夼、大莊子、遼上和西澇口金礦等。
圖7 礦石類型圖
a.黃鐵絹英巖(破碎帶蝕變巖型金礦);b.絹英巖顯微照片;c.含金石英脈(石英脈型金礦);d.網(wǎng)脈狀黃鐵絹英巖化花崗巖(破碎帶石英網(wǎng)脈帶型金礦);e.黃鐵礦石英脈(硫化物石英脈型金礦);f.褐鐵礦化大理巖(層間滑脫拆離帶型金礦);g.黃鐵礦化絹云母化碎裂狀礫巖(蝕變礫巖型金礦);h.黃鐵礦化長英質(zhì)碎裂巖(角礫巖型金礦)
Part 04
膠東金礦床成礦模式
侏羅紀(jì),中國東部處于華北板塊與揚(yáng)子板塊碰撞、太平洋板塊向歐亞板塊俯沖下的重大構(gòu)造體制轉(zhuǎn)折背景,膠東地區(qū)因擠壓/伸展轉(zhuǎn)換,導(dǎo)致由早前寒武紀(jì)結(jié)晶基底巖系組成的中下地殼減壓熔融,形成陸殼重熔型花崗巖(玲瓏型花崗巖),金在巖漿中初步富集。
早白堊世,在板塊俯沖、回撤過程中,地幔隆起,軟流圈上涌,莫霍面撕裂,誘發(fā)殼幔相互作用,產(chǎn)生殼幔混合花崗巖及幔源基性脈巖;同時(shí)產(chǎn)生的幔源流體、巖漿流體及活化流體,萃取殼源花崗巖及早前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系中的成礦物質(zhì)。早白堊世巖漿活動(dòng)對(duì)金礦的形成起到“引擎”作用,它既為流體活化提供熱源,又是形成伸展拆離構(gòu)造的動(dòng)力源之一。幔隆作用造成地殼拉張和花崗巖的快速抬升、去根,形成花崗巖穹窿-伸展構(gòu)造。在花崗巖穹窿的上部,由拆離斷層、張裂隙、早前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系中的層間滑動(dòng)構(gòu)造、白堊紀(jì)陸相沉積盆地盆緣斷裂、高角度正斷層等構(gòu)成了一組伸展斷層系統(tǒng),伸展斷層既為成礦流體運(yùn)移提供了良好的通道,又為成礦流體富集、礦體定位提供了有利的空間。
圖8 膠東金礦“熱隆-伸展”成礦模式示意圖
1—白堊紀(jì)陸相沉積盆地;2—早前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系;3—白堊紀(jì)殼?;旌匣◢弾r類;4—侏羅紀(jì)殼源花崗巖類;5—基性脈巖;6—蝕變巖型金礦體;7—網(wǎng)脈型金礦體;8—石英脈型金礦體;9—斷裂構(gòu)造;10—流體運(yùn)移方向
流體進(jìn)入拆離斷層中,若斷裂系統(tǒng)中以碎裂巖為主的構(gòu)造巖發(fā)育良好,成礦流體則以滲流方式運(yùn)移,通過與構(gòu)造巖發(fā)生交代作用形成以浸染狀蝕變巖為主的礦體,即焦家式破碎帶蝕變巖型金礦、河西式網(wǎng)脈型金礦;如果成礦流體沿前寒武紀(jì)層間滑動(dòng)構(gòu)造滲流交代成礦,則形成杜家崖式層間滑脫帶蝕變巖型金礦;如果成礦流體在壓力驅(qū)動(dòng)下以循環(huán)對(duì)流、緩慢滲流方式,運(yùn)移至處于氧化-還原界面環(huán)境的構(gòu)造角礫巖帶或礫巖層內(nèi),通過充填交代作用成礦,則形成蓬家夼、發(fā)云夼式蝕變角礫巖和蝕變礫巖型金礦;在主斷裂張剪段或次級(jí)張性、張剪性斷裂中易形成減壓空間,成礦流體在泵吸作用下在其中充填成礦,形成玲瓏式含金石英脈型金礦和鄧格莊式石英硫化物脈型金礦。
Part 05
膠東金礦的未來
膠東金礦果然名不虛傳,獨(dú)特的地質(zhì)背景、獨(dú)特的成礦模式成就了今天獨(dú)樹一幟的膠東金礦!中科院地質(zhì)所和很多地質(zhì)高校不斷對(duì)膠東金礦進(jìn)行深入的科學(xué)研究,期望得到新的突破進(jìn)展。礦床研究的終極目標(biāo)那當(dāng)然是應(yīng)用于找礦勘查實(shí)踐中,為生產(chǎn)、為突破黃金儲(chǔ)量做貢獻(xiàn)。
圖9 綠色礦山、生態(tài)礦業(yè)
很多的大型企業(yè),如山東黃金集團(tuán)、中國黃金集團(tuán)及山東招金集團(tuán)等等都在為膠東金礦的發(fā)展和突破不懈努力,中國第一巖金深鉆已達(dá)地下4000多米。
圖10 4000米深鉆巖心
2020年8月15日,山東省重大研發(fā)計(jì)劃“深部金礦資源評(píng)價(jià)理論、方法與預(yù)測(cè)”項(xiàng)目以優(yōu)異成績通過了山東省科技廳組織的綜合績效評(píng)價(jià)暨科技成果鑒定,評(píng)審組一致認(rèn)為項(xiàng)目在金礦成礦理論和深部探礦技術(shù)方法上取得了重大進(jìn)展,深化發(fā)展了膠東金礦成礦理論,破解了制約深部找礦的關(guān)鍵技術(shù)難題,項(xiàng)目研發(fā)和形成的2000m以淺、2000~5000m深度和階梯式金礦找礦、多尺度三維建模技術(shù)方法均達(dá)到了國際領(lǐng)先水平,對(duì)指導(dǎo)區(qū)域乃至全國金礦勘查工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略影響。
圖11 膠東
總結(jié):
黃金是各國重要的儲(chǔ)備資源,膠東是中國第一、全球第三的金礦資源集中區(qū),國家和地方都在不斷加強(qiáng)對(duì)膠東金礦的科學(xué)研究及開發(fā)工作。當(dāng)然,膠東金礦仍存在很多新挑戰(zhàn)、新問題需要解決,仍需不斷努力。我相信,膠東作為中國的金都,未來的前景一定更加光明。讓我們?yōu)槟z東金礦加油!
美編:萸小斤
校對(duì):覃華清
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