摘要：2024年5期是李四光地质科学奖获奖者研究成果专辑（第三辑），为《地质力学学报》年度重磅专辑。本周为大家推荐该专辑封面文章周明岭等的《焦家式金矿勘查与研究》。

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作者：周明岭, 孙亮亮, 吕军阳, 王斌, 刘向东, 鲍中义, 张琪彬, 周晓萍, 解天赐, 王珊珊, 刘彩杰, 徐韶辉, 闫春明, 张朋, 张亮亮, 杨真亮, 范家盟, 赵成乐, 郭美丽, 李瑞翔

摘要:焦家式金矿是20世纪60年代山东地质工作者在胶东西北部发现的金矿类型，其产出受区域性构造破碎带控制，成矿期普遍发生黄铁绢英岩化蚀变，成矿特征是规模大、蚀变分带明显、矿化集中、矿体形态简单、品位相对均匀、矿物组合简单。从发现到确立金矿类型经历了12年的勘查研究历程，在此之后得以迅速推广，并在胶东及全国多地取得了丰硕的找矿成果。21世纪以来，胶东地区焦家式金矿深部勘查成果不断涌现。截至2020年，累计提交金资源储量3617.12 t，助推胶东地区成为世界第三大金矿集区，中国黄金储量跃居世界第二。同时，对焦家式金矿的研究工作也取得了长足进展：成矿时代被精确限定在126~120 Ma；金矿形成于区域强烈伸展背景下，成矿物质来源具有多源性，太古代拉斑玄武岩为含金初始矿源岩；将成矿过程精细划分为4个阶段，并提出“热隆−伸展”成矿理论和“阶梯式”成矿模式；成矿深度为5~10 km，成矿后剥蚀厚度为5.2±1.2 km，矿床保存较好；胶西北地区三山岛、焦家和招平三大成矿带5000 m以浅预测金资源总量为7258~10150 t，显示出焦家式金矿深部巨大的找矿潜力。从浅部到深部不同勘查阶段总结出一套关键勘查技术组合。这些研究成果丰富完善了焦家式金矿成矿理论体系，使得成矿预测更加准确可靠，有力指导了胶东地区金矿勘查。

关键词：焦家式金矿；成矿特征；成矿模式；金矿勘查；胶东

图件及说明

图 1 胶东地区区域地质图及金矿分布图

在胶西北地区自西向东共有4条断裂带，依次为三山岛−仓上断裂带、龙口−莱州断裂带、招远−平度断裂带和西林−陡崖断裂带（图1）。

图 2 胶东西北部地区焦家式金矿控矿断裂组合示意图

控矿断裂一般宽大于100 m，延伸大于10 km，平面上呈S形展布，总体走向北东向。其中，三山岛−仓上断裂带（F1）与龙口−莱州断裂带（F2）倾向相对产出，龙口−莱州断裂带（F2）与招远−平度断裂带（F3）倾向相反产出；龙口−莱州断裂带（F2）和西林−陡崖断裂带（F4）复合古老的东西向构造，倾角一般为20°~40°，为上陡下缓的铲状形态（图2）。

图 3 焦家式金矿构造−蚀变−矿化分带模式

不同矿化蚀变带控制不同的矿体，金矿体主要产于断裂带下盘的黄铁绢英岩化碎裂岩（糜棱岩）带和黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带内，黄铁绢英岩化花岗岩带内则分布有小规模的石英脉型金矿（图3）。

图 4 胶东各类型金矿吨位−品位图

截至2020年底，对胶东各矿床的金资源储量和平均品位取对数后统计可知（图4）：以焦家式金矿为代表（焦家式金矿查明金资源储量占蚀变岩型金矿查明总量的96.48%）的蚀变岩型金矿床整体品位虽然较低，但矿床规模大，占据了胶东地区大多数大型金矿床，其中包括金资源储量在100 t以上的超大型金矿床有14个，进一步表明焦家式金矿的经济价值巨大。

图 5 焦家式金矿床典型类型金矿石照片

焦家式金矿矿石类型主要有3种，分别为浸染状黄铁绢英岩化碎裂岩型、浸染状−细脉状−脉状黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩型和细脉状−网脉状黄铁绢英岩化花岗岩型，前2种为各矿床内的主要矿石类型（图5）。

图 6 胶东金矿区域成矿模式图

伴随着深部找矿的不断研究，宋明春等（2011）创建了胶东金矿“热隆−伸展”成矿理论和胶西北金矿“阶梯式”成矿模式。“热隆−伸展”成矿理论指出，在中国东部中生代岩石圈减薄背景下，胶东地区形成了壳幔混合型花岗岩和上地壳中的伸展拆离构造，岩浆活动为金矿形成提供了主要的物源、热源和流体；伸展拆离构造为金矿成矿提供了有利空间（图6）。

图 7 台上−水旺庄金矿床地质勘查模型

以招远−平度断裂带为例，按上述规律性认识建立矿床地质勘查模型（图7）：①区域性北东—北北东向招远−平度断裂带是主控矿构造，主要金矿体均产于断裂带下盘0~150 m范围黄铁绢英岩化碎裂岩及黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带内，具有数量少、规模大、产状稳定的特征。

图 8 三山岛−焦家金矿田重磁联合反演模拟计算的地质剖面图

深部勘查前期，山东省物化探勘查院开展了三山岛和焦家金矿田典型矿床深部物探综合剖面测量，利用重力、磁法、可控源音频大地电磁测深（CSAMT）和大地电磁测深（MT）综合物探手段查明了断裂带深部分布特征（曹春国等，2012）。该剖面的重、磁、电反演模拟计算地质模型见图8，实测重磁剖面曲线与理论曲线具有良好的拟合性，反映了模型的合理性。

图 9 焦家式金矿典型矿床矿化富集规律及成矿预测图

在物探厘定深部构造产状的基础上，结合成矿规律研究，对三山岛−新立等4处典型的焦家式金矿开展深部矿体定位预测（图9），共预测深部靶区10处。

图 10 浅部勘查阶段各成矿带提交金资源储量和查明矿床数量及其占比

截至2020年底，在三山岛−仓上、龙口−莱州、招远−平度和西林−陡崖4条断裂带内累计发现焦家式金矿床52个，包括特大型（≥50 t）17个、大型（20~50 t、含20 t）13个、中型（5~20 t、含5 t）13个、小型（

图 11 深部勘查阶段各成矿带提交金资源储量和查明矿床数量及其占比

1996—2020年间，累计在胶西北地区发现焦家式金矿48个，其中包括北部海域、西岭、三山岛、寺庄、朱郭李家、纱岭、前陈、曲家、东季−南吕、南吕−欣木、东风、水旺庄、玲南、姜家窑、夏甸等特大型金矿床15个，红布、招贤、陈家−小涝洼、河东、河西、望儿山、李家庄、后仓、曹家洼等大型金矿床9个，中型金矿床15个，小型金矿床9个（图11）。

文章结论

焦家式金矿50余年的勘查、研究实践表明，地质找矿与成矿理论研究密不可分，只有充分研究总结找矿实践中发现的各类地质现象，运用最新的科学技术手段进行探索解释，才能更清晰地认识地质成矿规律。

（1）焦家式金矿是受区域性构造破碎带控制、成矿期普遍发生黄铁绢英岩化蚀变而形成的一种金矿床类型，其成矿特征是规模大、蚀变分带明显、矿化集中、矿体形态简单、品位相对均匀、矿物组合简单。

（2）焦家式金矿与郭家岭花岗岩具有密切的时空关系，金矿成矿年龄为126～120 Ma；成矿物质具有多源性，太古代拉斑玄武岩为含金初始矿源岩；矿床形成深度约为5~10 km，成矿后剥蚀厚度为5.2±1.2 km，未受到大范围剥蚀，矿床保存较好；“热隆−伸展”成矿理论和“阶梯式”成矿模式的提出，科学地解释了焦家式金矿成矿过程及原理，解决了深部是否有矿和赋矿部位等关键问题。

（3）焦家式金矿床累计提交金资源储量3617.12 t（截至2020年底），找矿勘查历史划分为浅部和深部2个阶段。浅部勘查阶段为20世纪90年代中期前，勘查深度为600 m以浅，累计探获金资源量618.71 t；深部勘查阶段为20世纪90年代中期至今，勘查深度为600 m以深，累计探获金资源量2998.41 t。

（4）焦家式金矿地球物流探测方法组合为：2000 m以浅以矿化体为探测目标，最佳技术方法组合是以“频率域电磁测深法+SIP测量”为主、重力勘探辅助；2000～5000 m以识别控矿断裂向深部倾角变化的台阶位置为探测目标，最佳技术方法组合为“大地电磁测深/广域电磁法+重力勘探+地震勘探”。

引用格式

周明岭，孙亮亮，吕军阳，等，2024. 焦家式金矿勘查与研究[J]. 地质力学学报，30（5）：747−767 doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2024061

ZHOU M L，SUN L L，LYU J Y，et al.，2024. Exploration and scientific research of the Jiaojia-type gold deposit[J]. Journal of Geomechanics，30（5）：747−767 doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2024061

来源：地质力学学报