胶东地区是全国重要金矿集区之一, 黄金产量占到了全国的25%左右。但同时, 该区也是重要的铜钼多金属成矿区, 只是因为前期地质工作程度较低、宣传力度较小, 使得其潜力为该区金矿业的辉煌所掩饰而黯然失色, 因而研究工作也较少。胶东地区有色金属矿床(点) 主要集中于中生代燕山期花岗质岩浆岩附近(图 1), 成因类型包括矽卡岩-斑岩型(如福山邢家山钼钨矿床、栖霞香夼铜铅锌多金属矿床、牟平金马山铜多金属矿床)、斑岩型(如栖霞尚家庄钼矿床、荣成冷家钼矿床)、隐爆角砾岩型(荣成南台铜矿点)、中低温热液脉型(如福山王家庄铜矿床, 下有斑岩型？) 等, 其中邢家山钼钨矿床是山东省第三地质矿产勘查院发现并评价的一特大型钼钨矿床, 累计查明(331)+(332)+(333) 钼金属量74.3万吨(占山东省的90.90%)、(333) 三氧化钨金属量4.6万吨(山东省第三地质矿产勘查院, 1984^①), 并以该矿床为中心向外围依次产出着王家庄铜锌矿(中型)、隆口金矿(小型) 和杜家崖金银矿(中型) 等, 构成了福山北部地区从高温至低温的一个较完整的铜钼金多金属矿成矿系列(孙丰月等, 2011；丁正江等, 2011)。目前对于该区多金属矿床的成因类型问题基本比较清楚, 但关于其成矿年龄上还没有定论。由于, 该区广泛出露中生代燕山晚期王家庄岩体(王世进和张成基, 2009), 而且矽卡岩型钼矿化为幸福山岩体岩浆活动所致, 该岩体在详细普查工作中测得的年龄(全岩K-Ar法) 为163.24~124.27Ma (山东省第三地质矿产勘查院, 1984^①), 故我们前期推测, 该区多金属成矿年龄可能为中生代燕山晚期, 也有不少专家学者同时持此看法(孔庆友等, 2006；宋明春, 个人交流)；但, 后期工作发现这与野外看到的矿化地质特征存在一定矛盾, 比如燕山晚期钼矿成矿多为辉钼矿化石英脉型, 矿化规模相对较小, 含钨较少, 矿石较为新鲜, 而邢家山钼钨矿成矿为辉钼矿化蚀变岩型, 规模大, 含钨丰富(已达中型规模), 矿石光泽暗淡, 且矿体常为闪长(玢) 岩脉所切割, 由此我们认为, 可能该区钼钨多金属矿化时代还要更早一些。本文正是基于此原因, 同时也是为了研究整个胶东地区多金属矿化的时代分布问题, 通过对邢家山钼钨矿床辉钼矿单矿物的Re-Os同位素测年, 试图精确厘定其成矿年龄, 为矿床成矿作用研究提供年代学证据, 同时对胶东地区中生代内生有色金属、贵金属矿化作用作一简要探讨。

①  山东省第三地质矿产勘查院.1984.山东省烟台市福山区邢家山钼钨矿详细普查报告

邢家山钼钨矿床, 在大地构造位置上位于华北地台东南缘之胶北隆起区北部, 处于胶东栖霞-蓬莱-福山金及多金属成矿区东部(图 1)。区域上地层主要出露古元古代粉子山群, 新元古代蓬莱群, 中生代莱阳群、青山群, 及新生代第四系。其中, 粉子山群为一套碎屑岩及碳酸盐岩沉积建造, 主要岩性为各类变粒岩、片岩、大理岩及透闪岩等, 该地层从下部到上部依次赋存有杜家崖(中型)、邢家山(特大型)、王家庄(大型) 和隆口(小型) 等矿床。区域侵入岩主要为中生代燕山期幸福山岩体和王家庄岩体, 及各类岩脉, 其中幸福山岩体斑状中细粒含黑云二长花岗岩呈岩株状小面积出露, 与成矿直接相关。区域褶皱、断裂构造均发育, 其中倒转向斜分布区是成矿有利部位；区域性的近EW向吴阳泉断裂带延深大、活动时间长, 是深源岩浆及流体活动的重要通道, 其次级NE向断裂为重要控矿断裂, 层间裂隙为储矿构造。这些总体上构成了该区一个完整的与中生代燕山期花岗质岩浆活动有关的多金属成矿系统(丁正江等, 2011；孙丰月等, 2011)。

图 1

Fig. 1

图 1 胶东地区地质简图及主要有色、贵金属矿分区带分布图(据陈衍景等, 2004；山东省第三地质矿产勘查院, 2000①；孔庆友等, 2006修编) 1-新生代沉积物；2-新生代玄武岩；3-白垩纪火山岩；4-前寒武纪基底；5-三叠纪花岗岩；6-侏罗纪花岗岩；7-白垩纪花岗岩；8-主要断裂构造；9-推测变质带边界；10-成矿区带界线及编号.中生代侵入岩：LL-玲珑岩体；GD-郭家店岩体；LJ-滦家河岩体；BG-毕郭岩体；WJ-王家庄岩体；XF-幸福山岩体；QS-鹊山岩体；WD-文登岩体；KY-昆嵛山岩体；GL-郭家岭岩体；YS-牙山岩体；YG-院格庄岩体；ZH-招虎山岩体；SF-三佛山岩体；WS-伟德山岩体.成矿区(带)：①莱州西部成矿带；②招远-平度成矿带；③栖霞-蓬莱-福山成矿区；④胶莱盆地东北缘成矿区；⑤牟平-乳山成矿带；⑥威海-文登成矿带；⑦荣成成矿区 Fig. 1 Simplified geological map and distribution of nonferrous and precious metal deposit zones (regions) in Jiaodong Peninsula (modified after Chen et al., 2004; Kong et al., 2006) 1-Cenozoic sediment; 2-Cenozoic basalt; 3-Cretaceous volcanic rocks; 4-Precambrian basement; 5-Triassic granites; 6-Jurassic granites; 7-Cretaceous granites; 8-major faults; 9-supposed metamorphic boundary; 10-metallogenic zone boundary lines and their numbers. Abbreviations for granitoid intrusions: LL-Linglong; GD-Guojiadian; LJ-Luanjiahe; BG-Biguo; WJ-Wangjiazhuang; XF-Xingfushan; QS-Queshan; KY-Kunyushan; WD-Wendeng; GL-Guojialing; YS-Yashan; YG-Yuangezhuang; ZH-Zhaohushan; SF-Sanfoshan; WS-Weideshan. Metallogenetic zones (regions): ①western Laizhou; ②Zhaoyuan-Pingdu; ③Qixia-Penglai-Fushan; ④northeastern Jiaolai basin; ⑤Muping-Rushan; ⑥Weihai-Wendeng; ⑦Rongcheng

①  山东省第三地质矿产勘查院.2000.山东省威海市石岛等八幅区域地质调查报告

邢家山矿床钼钨矿体产于幸福山岩体内部及其与粉子山群的内外接触带中(图 2、图 3), 赋矿地层为古元古代粉子山群张格庄组一、二、三段。矿体多为隐伏矿体, 一般距地表 20~100m。全区共圈定107个钼钨矿体(其中钨钼共生矿体22个, 单独钼矿体85个；另有其他单独钨矿体26个), 多呈似层状、透镜状产出, 产状与地层产状基本一致, 部分矿体切穿地层。其中北矿段矿体走向20°~30°, 倾向NW, 倾角20°~30°；南矿段矿体走向近SN, 两端略向E偏转, 倾向W, 倾角10°~15°。主要矿石类型可分为透闪透辉岩型、石榴透辉矽卡岩型、大理岩型、二云片岩型、斑状中细粒含黑云二长花岗岩型等类型, 目前控制的矿体以前两者为主, 约占91%；包括钼矿石(辉钼矿+闪锌矿+黄铁矿)、钨矿石(白钨矿+辉钼矿+磁黄铁矿)、钨钼矿石(辉钼矿+白钨矿+磁黄铁矿)。矿石中Mo含量多在0.03%~0.30%之间, 最高为1.51%, 矿区平均为0.07%；WO₃含量一般在0.20%~0.40%之间, 最高为1.88%, 矿区平均为0.20%。矿石中常见自形-半自形粒状结构、填隙结构、交代蚕食结构、乳滴结构、碎裂结构；主要呈浸染状、细脉-脉状、条带状、角砾状、块状等构造(图 4)。矿石中主要金属矿物有辉钼矿、白钨矿、磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、赤铁矿、褐铁矿；主要非金属矿物为透辉石、石英、方解石、钾长石、白云母、石榴子石、符山石、绿泥石、黝帘石、绢云母等。矿体围岩为透闪透辉岩、大理岩、白云石大理岩和硅质白云石大理岩。围岩发育矽卡岩化、硅化、钾长石化、黝帘石化、绿帘石化、钠长石化、绿泥石化、碳酸盐化等蚀变。

图 2

Fig. 2

图 2 胶东邢家山钼钨矿区地质简图 1-第四系；古元古代粉子山群：巨屯组:2-石英透闪透辉岩、透闪石英岩；张格庄组三段:3-青灰色薄层大理岩；4-厚层白云石大理岩；5-薄层白云石大理岩、透闪大理岩夹透闪片岩；张格庄组二段:6-透闪岩夹黑云片岩、黑云变粒岩和大理岩；7-矽卡岩；8-王家庄岩体-石英闪长玢岩；9-幸福山岩体-斑状中细粒含黑云二长花岗岩；10-煌斑岩；11-地表矿体露头、编号及矿种；12-断裂破碎带、断层；13-背斜；14-倒转向斜 Fig. 2 Simplified geological map of Xingjiashan molybdenum-tungsten deposit 1-Quaternary; Palaeoproterozoic Fenzishan Group: Jutun Formation: 2-quartz-and tremolite-bearing bistagite and tremolite quartzite; Zhanggezhuang Formation 3rd phase: 3-steel grey thin-layered marble; 4-thick-layered dolomite marble; 5-thin-layered dolomite-and tremolite-bearing marble with tremolite schist; Zhanggezhuang Formation 2nd phase: 6-tremolite with biotite schist, biotite granulite and marble; 7-skarn; 8-Wangjiazhuang granite-quartz diorite porphyrite; 9-Xingfushan granite-porphyritic biotite-bearing adamellite; 10-lamprophyre; 11-ore outcrops and their numbers and mineral types; 12-fault and the breccias belt; 13-anticline; 14-reverse syncline

图 3

Fig. 3

图 3 邢家山钼钨矿床71勘探线地质剖面图 1-透闪透辉变粒岩；2-透闪透辉矽卡岩；3-石榴透辉矽卡岩；4-斑状中细粒含黑云二长花岗岩(幸福山岩体)；5-石英闪长玢岩脉；6-钼矿化；7-矽卡岩型矿体；8-蚀变斑状花岗岩型矿体；9-地质界线；10-花岗岩与地层界线；11-钻孔 Fig. 3 Geological profile of the 71 exploratory line in Xingjiashan molybdenum-tungsten deposit 1-tremolite-and bistagite-bearing granulite; 2-tremolite-and bistagite-bearing skarn; 3-garnet-and bistagite-bearing skarn; 4-porphyritic moderate to fine-grained biotite-bearing adamellite; 5-porphyritic quartz diorite porphyrite; 6-molybdenite mineralization; 7-skarn-type ore body; 8-alterational porphyritic granite-type ore body; 9-geological boundary line; 10-boundary line between granite and stratum; 11-drill bore

图 4

Fig. 4

图 4 邢家山钼钨矿床矿化特征 (a)-辉钼矿呈团块状分布；(b)-辉钼矿呈脉状发育；(c)-鳞片状辉钼矿呈浸染状沿裂隙分布；(d)-薄膜状辉钼矿沿裂隙分布；(e)-细脉状辉钼矿沿大理岩裂隙充填；(f)-辉钼矿与碳酸盐共生, 并被后期构造所错动 Fig. 4 Metallization features in Xingjiashan molybdenum-tungsten deposit (a)-massive molybdenite; (b)-molybdenite in vein; (c)-scalelike and dip-dyed molybdenite in fracture; (d)-filmy molybdenite in fractures; (e)-molybdenite in veinlet occurred in marble; (f)-massive molybdenite occurred with carbonate, and dislocated by later fracture

本次用于Re-Os同位素分析的6件辉钼矿矿石样品均采自邢家山钼钨矿床9号矿体+47m标高中段坑道, 矿石呈自形-半自形片状结构、粒状结构, 浸染状、脉状、块状构造。样品中金属矿物主要为辉钼矿, 非金属矿物主要为透辉石、透闪石、石榴子石、绿帘石等。辉钼矿呈铅灰色, 片状、鳞片状集合体, 呈脉状、团块状分布(图 4a, b)。样品首先经用小刀将团块状、脉状辉钼矿集合体从矿石剔出, 粉碎至60~80目, 在双目镜下剔出杂物, 纯度达99%以上, 然后用玛瑙钵研磨至200目以供Re-Os同位素分析使用。

本次研究, Re-Os同位素分析测试工作在中国科学院广州地化所Re-Os同位素实验室完成, 采用Carius管封闭溶样技术用浓HNO₃代替逆王水分解样品, 样品分解及Re、Os分离过程见李晶等(2010)。采用美国热电公司生产的X7型ICP-MS测定同位素比值, 详细测试、采用的相关参数及计算过程遵照Re-Os同位素测试的实验流程及相关标准执行(杜安道等, 1994, 2001；Shirey and Walker, 1995；Markey et al., 1998；Du et al., 2004；Sun et al., 2010；李晶等, 2010)。样品测试过程中的Re、Os同位素质量分馏, 分别采用Ir、Os的天然丰度进行在线监测和校正, 结果显示该仪器的同位素质量分馏系数F与同位素质量差之间线性相关系数达到了0.9996(R2), 表明同位素质量歧视在每个样品测试过程中都得到了同步校正(Sun et al., 2010；李晶等, 2010)。针对测试过程中可能存在的失偶效应, 我们用于测试的6件辉钼矿粒度均远远小于2mm, 有效的避免了失偶效应(Stein et al., 1998, 2003；杜安道等, 2007；李超等, 2009)。测试中, 用辉钼矿国家标准物GBW04436(JDC)、GBW04435(HLP) 进行验证, 其分析结果与推荐值完全一致；同时, 对所送测的六个样品, 取其中两个作为密码样进行了测试, 结果与相应样品在误差范围内一致, 表明所测得的Re-Os数据准确可靠。

邢家山钼钨矿6件(对JDX-1和JDX-6分别进行了两组分析) 辉钼矿矽卡岩型矿石中的辉钼矿Re-Os测试结果见表 1, 结果显示, 6个样品得到接近一致的年龄, 模式年龄变化范围为156.91±1.78Ma~160.70±1.66Ma。获得的加权平均年龄为158.91±0.91Ma, MSWD=2.9(图 5)；利用Isoplot软件(Ludwig, 1999) 对所测得的8个数据进行等时线拟合, 获得Re-Os年龄为158.7±2.5Ma, MSWD=0.86(图 6)。

表 1

Table 1

表 1(Table 1)

表 1 邢家山钼钨矿床辉钼矿Re、Os含量及Re-Os模式年龄 Table 1 Re and Os contents and Re-Os model ages of molybdenite within Xingjiashan molybdenum-tungsten deposit 样品号 称样量(g) Re±2σ(×10-6) 187Re±2σ(×10-6) 187Os±2σ(×10-9) t±2σ(Ma) JDX-1 0.1207 3.2253±0.0157 2.0272±0.0099 5.4346±0.0495 160.70±1.66 JDX-1 0.1212 3.2589±0.0128 2.0483±0.008 5.4557±0.0206 159.66±0.87 JDX-2 0.1006 6.3833±0.0226 4.0122±0.0142 10.669±0.0487 159.40±0.92 JDX-3 0.1041 7.2463±0.0251 4.5546±0.0158 11.985±0.0764 157.74±1.14 JDX-4 0.1504 2.4571±0.0084 1.5444±0.0053 4.0849±0.0375 158.56±1.55 JDX-5 0.1003 4.4321±0.0196 2.7858±0.0123 7.3287±0.0730 157.70±1.72 JDX-6 0.1027 2.6828±0.0124 1.6863±0.0078 4.4538±0.0508 158.32±1.94 JDX-6 0.1003 2.6849±0.0106 1.6876±0.0067 4.4173±0.0469 156.91±1.78 注：年龄计算公式：t=1/ln (1+187Os/187Re), 其中λ(187Re)=1.666×10-11yr-1(Smoliar et al., 1996).Re和Os的含量误差包括稀释剂标定误差、质谱测量误差及质量分馏校正误差等；此外, 模式年龄的计算误差还包括187Re衰变常数的不确定度1.02%.数据由中国科学院广州地球化学研究所同位素年代学和地球化学重点实验室孙亚莉、孙胜玲测得

表 1 邢家山钼钨矿床辉钼矿Re、Os含量及Re-Os模式年龄 Table 1 Re and Os contents and Re-Os model ages of molybdenite within Xingjiashan molybdenum-tungsten deposit

图 5

Fig. 5

图 5 邢家山钼钨矿床辉钼矿187Re-187Os模式年龄加权平均图 Fig. 5 Weighted average of 187Re-187Os model age of molybdenites from the Xingjiashan molybdenum-tungsten deposit

图 6

Fig. 6

图 6 邢家山钼钨矿床辉钼矿Re-Os等时线年龄 Fig. 6 Re-Os isochron age of molybdenites from the Xingjiashan molybdenum-tungsten deposit

近年来, 经过不断的测试技术的改进及测试精度的提高, 辉钼矿Re-Os年龄的精确性已被广泛认可(Stein et al., 1997, 2001, 2003；Selby and Creaser, 2001, 2004；Xie et al., 2007；杜安道等, 2007；李超等, 2009；李晶等, 2010)。结合矿床成矿地质特征, 本次测得的邢家山钼钨矿床的辉钼矿Re-Os年龄在165~155Ma之间, 加权平均年龄为158.91±0.91Ma、等时线年龄为158.7±2.5Ma, 两者在同一误差范围, 代表了该矿床的成矿时代, 说明其成矿作用大致发生于晚侏罗世, 属燕山早期成矿。这些年龄数据与区域上的玲珑花岗岩锆石U-Pb年龄(158.53±0.79Ma)(未发表数据) 和幸福山岩体年龄相近, 这与邢家山矿床形成由燕山早期幸福山岩体引起, 矿体被后期燕山晚期石英闪长(玢) 岩和燕山晚期大规模金矿化(137~110Ma, 转引自Zhai et al., 2002) 的控制断裂构造所穿切是一致的。因此, 邢家山钼钨矿床形成时代大致为158.7±2.5Ma。

随着研究成果的不断积累, 绝大多数研究者赞同这样的说法, 即, Re-Os同位素体系不仅能够用来精确确定辉钼矿的生成时代, 同时还能够指示成矿物质来源及成矿过程中不同物质混入情况(吴福元和孙德有, 1999；Mao et al., 1999, 2003a, 2006；Stein et al., 2001；姚军明等, 2007；刘晓菲等, 2012)。总的来看(黄典豪等, 1996；Mao et al., 1999, 2003b), 矿床内辉钼矿中的Re含量会随成矿物质来源深度的变化而变化, 从幔源-壳幔混合源-壳源, 相应的Re含量逐次呈数量级降低。其中, 成矿物质为地幔来源的矿石中的辉钼矿Re含量范围为(n×10~n×10³)×10^-6, 平均(n×10²)×10^-6；壳幔混合源的Re含量为(n×10)×10^-6；而成矿物质为壳源的钼矿床, 辉钼矿中Re含量最低, 一般为n×10^-6。从表 1可见, 邢家山钼钨矿床中辉钼矿Re含量为((2.4571±0.0084)~(7.2463±0.0251))×10^-6, 与前述成矿物质来源于地壳的钼矿床特征完全一致, 由此推断, 邢家山钼钨矿床的成矿物质来源以壳源为主。这和前人对该区金矿石、矿化蚀变岩、矿石矿物、蚀变矿物及相应流体包裹体进行的I_Sr值研究的结果完全一致(陈衍景等, 2004)。

同时, 杨宗锋等(2011)在对全国744个辉钼矿Re-Os同位素测年数据进行研究发现, 长英质脉和花岗岩中辉钼矿的Re含量最低, 在(n~n×10)×10^-6；而矽卡岩中辉钼矿Re含量为(n×10~n×10²)×10^-6, 其他岩性中的辉钼矿Re含量更高。对比来看, 邢家山钼钨矿床中的辉钼矿Re含量, 与所被统计的长英质脉和花岗岩中的较吻合, 而比其他矽卡岩型矿床中的低了一个数量级, 这可能进一步暗示, 该区出露的幸福山岩体即为邢家山钼钨矿床的成矿母岩。这与前述邢家山矿床成矿物质主要为壳源, 和幸福山岩体为下地壳部分熔融形成(孙丰月等, 2011) 的说法都是相符合的。

长期以来, 国内外专家、学者对胶东地区矿床的研究, 包括成矿背景、成矿特征、成矿机制、成矿时代等, 主要是针对该区金矿的研究(孙丰月, 1992；季海章等, 1992；陈毓川等, 1993, 2001；张振海等, 1994；孙丰月等, 1995, 2008, 2011；胡受奚等, 1997；翟建平等, 1998；李怀坤等, 1998；刘连登等, 1998；鲁安怀等, 1998；李厚民等, 2003；Fan et al., 2003, 2007；陈衍景等, 2004；翟明国等, 2004；丁正江等, 2005, 2011；范宏瑞等, 2005；闫峻等, 2005；张田和张岳桥, 2007；胡芳芳等, 2007；李士先等, 2007；杨立强等, 2007；Li et al., 2008), 而针对多金属矿的研究成果极少。对于该区中生代金矿成矿来说, 多数学者认为存在一个主成矿期, 即140~110Ma之间(涂光炽和赵振华, 1983；Hu, 1991；陈衍景和富士谷, 1992；陈衍景, 1994；Chen et al., 1998；Yang and Zhou, 2000, 2001；Zhai et al., 2001；Qiu et al., 2002), 杨金中和李光明(2001)认为存在两个主成矿期, 而Mao et al.(2003b)更倾向于存在3次成矿事件。关于侵入岩问题, 统一意见是该区存在多期多阶段岩浆侵入事件, 而中生代主要表现为大规模中酸性岩浆活动, 且成岩与成矿时间上具有较好的相对应性(胡受奚等, 1997；徐洪林等, 1997；孙景贵等, 2000；陈衍景等, 2004；郭敬辉等, 2005)。

总的来看, 胶东地区(这里把胶东地区以栖霞断裂和老母猪河断裂为界划分为西、中、东三部分) 中生代以来岩浆活动大致包括三期(张田和张岳桥, 2007), 即, 印支期岩浆活动(225~205Ma), 主要形成了东部的宁津所、槎山岩体；燕山早期岩浆活动(160~150Ma), 形成了包括胶西北的玲珑、郭家店、滦家河、毕郭岩体, 中部的幸福山、鹊山、昆嵛山岩体, 东部的文登岩体；燕山晚期(130~105Ma), 形成了西部郭家岭岩体, 中部院格庄、王家庄、招虎山、三佛山等岩体, 东部为伟德山岩体。与此相对应, 应该也存在三期主要矿化, 其中燕山晚期成矿被称为胶东的金成矿大爆发时期, 表现的极为明显；燕山早期成矿虽然已经存在, 主要表现为铜钼多金属成矿, 但长期以来未受到科研人员的重视；而印支期成矿作用目前为止, 似乎尚未见有发现, 但发育于槎山岩体(205.7±2.5Ma；郭敬辉等, 2005) 内的荣成大疃刘家地区的铍矿化可能属于此期作用。

山东省地矿局宋明春(内部培训资料, 2011) 研究认为, 胶东地区金及多金属矿分布具有这样的规律, 即金矿床一般都远离伟德山岩体, 铜多金属矿床接近伟德山岩体。笔者通过长期野外找矿工作也发现, 确实存在这样的分布规律。但本文的辉钼矿Re-Os年龄显示, 该矿床钼矿化应形成于165~155Ma, 属中生代燕山早期, 而伟德山岩体成岩年龄为117.7±2.9~113.4±2.5Ma (王世进和张成基, 2009), 两者年龄差的太远, 似乎应该不具有成因上的直接关系。我们结合近年来的找矿进展, 根据花岗岩体、断裂构造、主要有色和贵金属矿床(点) 的空间关系, 对胶东地区成矿区带做了重新划分, 共划出7个成矿区(带)(图 1)。基本上每一个成矿区(带) 都有相应的花岗岩所对应。实际上, 根据前述所掌握的测年数据, 胶东地区金及多金属矿床目前可大致分为三个层次, 即, ①165~155Ma的铜钼多金属矿化期、②137~110Ma的金矿化期、③120~110Ma (栖霞尚家庄斑岩型钼矿床辉钼矿Re-Os年龄116Ma, 李杰等, 另文发表) 的铜钼铅锌多金属矿化期。其中, ①应对应于玲珑岩体(170~150Ma；陈衍景等, 2004) 侵入活动；②对应于郭家岭岩体(130~126Ma；杨进辉等, 2003；陈衍景等, 2004) 或伟德山岩体岩浆的侵位(120~110Ma；王世进和张成基, 2009)；③期矿化以往公开报道较少, 实际上已广泛被发现, 典型矿床如栖霞尚家庄钼矿, 荣成冷家斑岩型钼矿、南台隐爆角砾岩型铜矿、南流水斑岩型铜矿等, 该期矿化应对应于伟德山岩体的岩浆活动, 成矿潜力可观。而且, ②期矿化是往往叠加了③期矿化, 这在栖霞马家窑、乳山蓬家夼等金矿床都有显示, 即在前期金矿化的基础上叠加了后期铅锌(铜) 多金属矿化。

目前在文登-荣成-威海地区也相继发现了一些中、小型金矿床, 打破了过去的该区不存在工业金矿体的说法(翟明国等, 2004), 如威海范家埠金矿(中型), 文登汤村店子金矿(小型)、大时家金矿(小型) 等。但是, 该区金矿的成矿时代问题尚无深入研究, 仅根据围岩及后期穿切的脉岩大致推断为中生代燕山晚期。笔者从上文涉及的①和②两者相差近20Ma时距推测, 胶东地区应存在另外一期金矿化, 即④约100Ma开始的一期金矿化(金银铅锌多金属矿化期, 成矿时代为100~75(?) Ma)；中国东部岩石圈减薄发生在125~73Ma之间(闫峻等, 2005), 以对应于③④。④期成矿作用的热源和热液来源可能为广泛分布于中生代盆地内部及边缘的青山期火山岩岩浆活动。此几个金矿床可能即属于此期矿化。从现有的研究资料看, 可能此期作用也被弱化, 且被归入了②期矿化之内。

关于中国东部中生代成岩成矿作用, 不少学者引用造山带造山机制来解释, 也有的认为该区并不存在碰撞造山作用, 但统一的说法是胶东地区的成矿大爆发是壳幔相互作用的结果。事实上, 中国东部地区, 包括从黑龙江东部, 到胶辽地区, 再到华南地区, 钼矿形成主要集中于190~110Ma (杜保峰等, 2010；罗铭玖等, 1991；黄典豪等, 1996；张遵忠等, 2009；吴福元和孙德友, 1999；Mao et al., 1999, 2003a, 2006；Stein et al., 2001；郭保健等, 2006；姚军明等, 2007；朱赖民等, 2008；刘晓菲等, 2012)。而且, 从钼矿的成矿年龄与相应的花岗质岩浆活动的时代看, 钼矿形成年龄一般滞后约10~3个百万年, 对于斑岩型-矽卡岩型矿床一般二者年龄大致相当(简伟等, 2010)。究其原因, 比较统一的观点是岩浆活动直接带来了成矿物质和热, 是母岩, 同时也可以是围岩。也就是说, 不管是S型花岗岩也好, 还是I-A型花岗岩也好, 其形成的构造背景, 也就是钼矿的成矿动力学背景。

结合其他地区钼矿成矿背景研究, 胶东地区金矿成矿动力学背景应同时可应用于钼矿成矿上, 但二者主要在构造岩浆活动的不同阶段产生, 同一批次的金似乎比钼多金属矿化稍晚约20个百万年(如：钼165~155Ma, 而金137~110Ma), 都与中国东部中生代以来发生的华北、扬子两板块对接, 太平洋板块向华北板块俯冲等系列造山及其期后效应密切相关。研究表明, 胶东地区晚三叠世花岗岩形成与晚三叠世华北地块与扬子地块碰撞和深俯冲大陆地壳的拆沉作用有关(Wan et al., 2001；张田和张岳桥, 2007)。起始于距今约180~170Ma的古太平洋板块向亚洲大陆的俯冲(Isozaki, 1997；Maruyama et al., 1997), 其初始俯冲时期可能为快速低角度俯冲, 使中国东部处于强烈的挤压应力环境。古太平洋板块底垫于亚洲大陆之下, 导致了华北东部中晚侏罗世广泛的地壳增厚作用和地壳重熔。对应于此, 下地壳(前寒武纪岩石) 发生熔融形成花岗质岩浆(地壳重熔型S型), 沿碰撞中局部拉张区上升, 于相应部位沉淀富集成矿(①期矿化, 岩体定位年龄在约165~150Ma)。早白垩世, 该区处于古太平洋板块相对亚洲大陆俯冲导致的弧后扩张环境(王德滋等, 1995), 增厚的岩石圈发生巨量的减薄(邓晋福等, 2003；吴福元等, 2003；许文良等, 2004), 构造应力体制由挤压为主向伸展为主转换(张田和张岳桥, 2007)。相对松弛的应力环境, 使得地幔物质大规模入侵, 参与成矿(②期、③期矿化), 丰富的幔源矿质与流体的加入, 于构造薄弱区大规模成矿, 从而形成了各大矿集区。胶东地区作为典型的岩浆弧区表现的尤为突出, 受郯庐断裂带、五莲-荣成断裂带所夹持, 同时典型的盆山盆相构造体系可能为大规模地幔物质的上升提供了更为有利的构造及岩相环境, 从而表现出短时期内巨量金属堆积(裴荣富等, 1999)。

可能由于早期发生了大规模的下地壳重熔作用, 形成了大量S型花岗质岩浆, 而后期壳幔混熔作用形成的岩浆(壳幔混合型, I-A型) 早期并未得到大规模上升, 只是幔源流体(携带大量成矿物质) 上升到地壳参与成矿, 使得该区成矿期并未发育大规模的中基性岩浆侵入, 而是多表现为幔源流体分异(孙丰月等, 1995) 产生的各类煌斑岩脉, 这已为绝大多数矿床区内发育多期煌斑岩脉、辉绿(玢) 岩脉等所证实。在进入晚白垩世以后, 下部的地幔岩浆方有机会崭露头角, 形成分布于中生代盆地内的安山质火山-次火山岩(④期矿化期), 和栖霞、蓬莱、福山等地的玄武岩。

总的来看, 胶东地区钼多金属形成于碰撞转换期, 属第一方阵成矿, 金为第二方阵, 第二期钼多金属矿为第三方阵, 那么第四方阵到底有没有呢？尚有待于探讨, 或许前述成矿年龄为~100Ma以后的金矿属于此方阵, 可能也包括目前见诸于胶莱盆地东北缘地区及其周围的铅锌银金多金属矿化。也就是说, ~100Ma以来的成矿, 可能更多的表现为多金属矿化, 而非胶东地区为大家熟知的金成矿。

(1) 邢家山钼钨矿床透辉石榴矽卡岩中的辉钼矿Re-Os同位素测年结果显示, 辉钼矿Re-Os同位素模式年龄范围为156.91±1.78Ma至160.70±1.66Ma, 加权平均值为158.91±1.91Ma, 对应的Re-Os等时线年龄为158.70±2.06Ma, 为燕山早期成矿；辉钼矿Re含量为(2.4571±0.0084)×10^-6~(7.2463±0.0251)×10^-6, 显示其成矿物质主要来源于地壳。

(2) 胶东地区中生代以来岩浆活动及相应成矿作用可能存在主要4期, 即：①165~155Ma的铜钼多金属矿化期、②137~110Ma的金矿化期、③120~110Ma的铜钼铅锌多金属矿化期、和④100~75Ma的金银铅锌多金属矿化期, 分别对应于燕山早期、燕山晚期的各期次花岗质岩浆活动。根据花岗岩、断裂构造与已发现的矿床产出关系, 可把胶东地区划分为7个成矿区(带), 即莱州西部金成矿带、招远-平度金成矿带、栖霞-蓬莱-福山铜钼金多金属成矿区、胶莱盆地东北缘金及多金属成矿区、牟平-乳山金成矿带、威海-文登金及多金属成矿带、和荣成铜钼金多金属成矿区, 其中荣成铜钼金多金属成矿区工作程度低, 成矿前景好, 是胶东地区铜钼多金属矿的重要找矿远景区。