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胶东是我国最重要的金矿集区，已累计探明金资源量超过5000 t，由于其独特的成矿特征和成因机制而被许多研究者称为胶东型金矿床或克拉通破坏型金矿床（杨立强等，2014; Zhu Rixiang et al.，2015; Li Lin et al.，2015，2022; 宋明春等，2015; Li Shengrong et al.，2017）。胶东型金矿床主要受断裂构造控制，著名的控矿断裂有三山岛断裂、焦家断裂、招平（招远—平度）断裂和金牛山断裂，前三条断裂控制的金资源量达4000 t左右。前人对断裂构造与金矿的关系进行了较多研究，分别提出了多级构造控矿、大构造成大矿、不同性质的断裂控制不同类型的金矿化、NNE—NE走向断裂与E—W走向基底构造复合部位成矿、断裂拐弯或交会部位赋矿、断裂宽大或分支断裂发育部位赋矿、矿体主要赋存于被断层泥遮挡的断裂下盘等赋矿规律认识（李宏骥，2002; 李士先等，2007; Song Mingchun et al.，2014; Deng Jun et al.，2019; 王偲瑞等，2020）。近20年来，胶东地区开展了大量深部金矿勘查工作，主要金矿床的控制深度已超过2000 m。深部找矿揭示了控矿断裂的深部特征及对金矿体的控制规律，如断裂倾角向深部渐趋变缓，厚大金矿体常常赋存于断裂倾角较缓部位，构成阶梯成矿模式（Song Mingchun et al.，2012; 宋明春等，2020a）; 金矿体主要赋存于断裂坡度较缓段（Mao Xiancheng et al.，2019）; 莱州三山岛金矿床沿断裂由NE向NEE转折部位分布，高品位矿石带赋存于断裂倾角平缓部位（Zhang Liang et al.，2020）。虽然对断裂控矿规律的研究不断深化并取得新的认识，但仍然存在一些争议或尚待解决的问题。如关于成矿期断裂活动性质有正断、逆冲和走滑为主等不同的观点（林少泽等，2013; 李瑞红等，2014; 杨立强等，2014，2019; 张丕建等，2015; Zhang Liang et al.，2017; Liu Xuan et al.，2017; Deng Jun et al.，2019; Wang Sirui et al.，2019），关于破碎带蚀变岩型金矿与石英脉型金矿的关系存在同期成矿、多期成矿、同一断裂系统、不同断裂系统的认识差异（沈远超等，2001; 张连昌等，2002; 宋明春等，2018; Deng Jun et al.，2020），对断裂控矿机理（Yang Liqiang et al.，2018; Deng Jun et al，2019; Mao Xiancheng et al.，2019; Wang Sirui et al.，2019; 王偲瑞等，2020; Zhang Liang et al.，2020）和矿体侧伏的原因尚有不同的解释（汪劲草等，2006; 李俊英等，2013; 叶天竺，2014）。
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本文在对大量矿床勘查和地质调查资料研究的基础上，通过对典型断裂剖面和断裂与矿体空间关系的构造解析，对主要控矿断裂进行了分级，按照矿体的空间分布规律判断了成矿期断裂的性质，根据主要矿床矿体产状的统计分析恢复了成矿时的应力状态。以此为基础，进行了断裂形态变化与矿体空间分布关系分析，讨论了断裂产状变化的控矿机理，提出了胶东型金矿新的构造成矿模式。对于深化认识胶东型金矿断裂控矿规律、断裂成矿机理和矿床成因具有重要理论意义，同时为深部找矿提供了重要依据。
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1 区域地质背景
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胶东位于华北克拉通东南部，其南部和东部是中国中央造山带被郯庐断裂左行切割后向北错移的部分——苏鲁超高压变质带，其西部被郯庐断裂截切与华北克拉通的鲁西地块邻接，其北部与辽吉地块隔海相望。胶东半岛结晶基底为前寒武纪变质岩系，受华北克拉通破坏影响，胶东地区于中生代发生了强烈的构造岩浆活动，广泛发育各种侵入岩、火山岩、断陷盆地、断裂构造及金属矿床。根据前寒武纪基底和中生代地质构造特征，胶东地区被划分为胶北隆起、威海隆起和胶莱盆地3个大地构造单元（图1）。
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胶北隆起主要由前寒武纪变质岩系和晚中生代花岗岩类侵入岩组成，前者包括以胶东岩群和TTG花岗岩为主的新太古代花岗-绿岩带，以及由古元古代荆山群和粉子山群构成的类孔兹岩系（Li Sanzhong et al.，2012），有少量新元古代浅变质滨浅海陆缘碎屑-碳酸盐沉积岩系（蓬莱群）; 后者主要有侏罗纪玲珑型花岗岩，以及白垩纪郭家岭型花岗岩、伟德山型花岗岩和崂山型花岗岩，有较多基性、中性和酸性脉岩（Goss et al.，2010; Yang Kuifeng et al.，2012; 王斌等，2021）。
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威海隆起主要由超高压变质岩系和中生代花岗岩类侵入岩组成，超高压变质岩系以大面积分布的花岗质片麻岩为主（荣成片麻岩套），其内夹杂有大理岩-变粒岩-片岩地层残片、基性-超基性岩残片和榴辉岩透镜体。中生代花岗岩类侵入岩与胶北隆起相似，但伟德山型花岗岩和崂山型花岗岩岩体规模更大，缺少郭家岭型花岗岩，有少量晚三叠世花岗岩类（石岛花岗岩体）和白垩纪幔源闪长岩（柳林庄闪长岩体）（宋明春等，2020b; 王斌等，2021）。
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胶莱盆地是一个来源于胶北变质岩系和苏鲁超高压变质带多重物源的白垩纪陆相火山-沉积盆地（周建波等，2016），由3套地层单元组成:下部主要为由绿色、杂色河湖相碎屑岩系组成的早白垩世早期莱阳群，中部主要为由基性、中性和酸性火山岩组成的早白垩世晚期青山群，上部主要为由红色河湖相碎屑岩系组成的晚白垩世—古新世王氏群。
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胶东地区中生代断裂构造发育，沂沭断裂带（郯庐断裂的山东段）和牟平-即墨断裂带控制了胶东地区的断裂格架。以沂沭断裂带为轴线，其他断裂大致形成向NE发散的构造组合格局，牟平-即墨断裂带切割胶莱盆地的东缘及胶北隆起与威海隆起接合部位，这2条断裂的走滑拉分作用是胶莱盆地形成的重要控制因素（唐华风等，2003）。胶东地区最发育的断裂构造是NE—NNE走向断裂，其次为近EW—NEE走向断裂，NW向断裂一般规模较小。NE—NNE向断裂发育的条数多、密度大，是胶东金矿的主要控矿构造。
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胶东地区已探明资源储量的金矿床（区）共有200 余处，划分为胶西北、栖蓬福（栖霞—蓬莱—福山）、牟乳（牟平—乳山）3 个成矿小区，三山岛、焦家、玲珑、鞍石、灵北、大庄子、大尹格庄、旧店、大柳行、栖霞、邓格庄、莱山和蓬家夼等13个金矿田（宋明春等，2018）。
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图1 胶东地区区域地质及赋矿断裂平面（a）和剖面（b）分布图
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Fig.1 Geological map of plan (a) and section (b) and distribution of ore-hosting faults in Jiaodong Peninsula
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1 —第四系; 2—白垩系; 3—古元古界和新元古界; 4—含榴辉岩的花岗质片麻岩; 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—平直的无矿断裂; 13—缓倾角控矿断裂（Ⅰ级控矿构造）; 14—陡倾角控矿断裂（Ⅱ级控矿构造）; 15—陡倾角张裂矿脉（Ⅲ级控矿构造）; 16—蚀变岩型金矿/石英脉型金矿/其他类型金矿; ME1—胶西北成矿小区; ME2—栖蓬福成矿小区; ME3—牟乳成矿小区; F1—三山岛断裂; F2—焦家断裂; F3—招平断裂; F4—台前—陡崖断裂; F5—金牛山断裂
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1 —Quaternary; 2—Cretaceous; 3—Paleoproterozoic and Neoproterozoic; 4—Neoproterozoic granitic gneiss bearing eclogite; 5—Archean granite-greenstone belt; 6—Cretaceous Laoshan-type granites; 7—Cretaceous Weideshan-type granites; 8—Cretaceous Guojialing-type granites; 9—Jurassic granitoids; 10—Triassic granitoids; 11—geological conformity/unconformity; 12—ore-free fault; 13—ore-hosting fault with shallow dip angle; 14—ore-hosting fault with steep dip angle; 15—tensile ore vein with steep dip angle; 16—gold deposit of altered rock type/quartz vein type/other type; ME1—Jiaoxibei metallogenetic sub-region; ME2—Qipengfu metallogenetic sub-region; ME3—Mouru metallogenetic sub-region; F1—Sanshandao fault; F2—Jiaojia fault; F3—Zhaoping fault; F4—Taiqian-Douya fault; F5—Jinniushan fault
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2 主要控矿断裂类型和特征
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胶东地区的控矿断裂一般为断面弯曲的具多期活动的波状断裂，而无矿断裂常为以走滑性质为主的断面平直断裂。受断裂控制的金矿化类型主要为破碎带蚀变岩型和石英脉型，二者累计资源量占胶东金资源总量的95%以上。此外，还有破碎带石英网脉带型、盆缘断裂角砾岩型、蚀变砾岩型、层间滑动构造带型和黄铁矿碳酸盐脉型等金矿化类型（宋明春等，2018）。大型以上金矿床主要是破碎带蚀变岩型，受区域较大规模断裂控制; 石英脉型金矿床多为中小型规模，受断裂旁侧的构造裂隙控制; 破碎带蚀变岩型和石英脉型复合矿床的规模中等至大，受中等规模断裂控制。本文按照控矿断裂的特征、规模、级别和控矿特征将其分为Ⅰ~Ⅲ级控矿构造。
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2.1 Ⅰ 级控矿构造——缓倾角控矿断裂
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缓倾角断裂是破碎带蚀变岩型金矿的控矿构造，胶东大部分大型及以上金矿床均受缓倾角断裂控制，著名的金矿包括受三山岛断裂控制的三山岛超巨型金矿床、仓上金矿，受焦家断裂控制的焦家超巨型金矿床、新城金矿，受招平断裂控制的台上-水旺庄巨型金矿、大尹格庄金矿、夏甸金矿，受陡崖-台前断裂控制的笏山金矿等。
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2.1.1 三山岛断裂带
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位于莱州市三山岛—仓上—潘家屋子一线，大部分地段被第四系覆盖。断裂陆地出露长12 km，宽20~400 m，总体走向40°~50°，倾向SE，倾角30°~40°，局部可达80°。断裂北段在三山岛村北以50°走向延入渤海; 向南在三山岛—新立段走向为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°走向至潘家屋子延入渤海（图2a）。断裂平面上呈“S”型，形态不规则，膨缩现象明显。断裂发育于侏罗纪玲珑型花岗岩及白垩纪郭家岭型花岗岩与新太古代变质岩系的接触界面。断裂带主裂面明显，其内发育有10~50 cm厚灰黑色断层泥（李士先等，2007; 宋明春等，2011a; 肖风利，2018; 刘日富，2019）。
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在三山岛金矿的西山矿区院内见有三山岛主断裂，其中发育的局部陡倾断面产状为115°∠75°，在矿区附近小山包上出露三山岛断裂下盘连续的露头剖面，测制了构造剖面进行断裂裂隙产状统计和应力分析。剖面起点坐标为119°57′9.37″，37°24′32.37″。剖面的构造分层和应力特征如下（图3）:
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（1）被稀疏陡倾裂隙切割的黄铁绢英岩，剖面长度13 m。一组陡倾角节理较发育，裂隙短而平直，稀疏分布。测量24个产状数据，分析其σ1为236°∠72°，σ2为144°∠1°，σ3为53°∠18°，指示了SW向高角度斜向主压应力。
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（2）X形裂隙发育的黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩，剖面长度15 m。岩石被X形共轭裂隙切割，裂隙面略称波状弯曲。测量24个产状数据，分析其σ1为87°∠10°，σ2为356°∠3°，σ3为248°∠79°，为近EW向近水平主压应力。
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（3）陡倾X形裂隙发育的弱黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩，剖面长度10 m。在剖面的4~10 m处近直立的X形裂隙较为发育，裂隙平滑，裂隙间距为5~10 cm，裂隙的锐夹角指向为近垂直方向，局部见石英细脉充填。测量19个产状数据，分析其σ1为115°∠59°，σ2为25°∠0°，σ3为295°∠30°，为SEE向斜向主压应力。
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（4）碎裂岩（断层），剖面长度2 m。在剖面的2 m 处断面产状为335°∠65°，带内有石英细脉充填（3 cm宽）。
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（5）较稀疏劈理切割菱形大块碎裂状花岗岩，剖面长度4 m。菱块高角度倾斜、近平行排列，裂隙面略呈舒缓波状、局部较为平滑。在4 m 处有一断面产状为0°∠85°。测量19个产状数据，分析其σ1为175°∠85°，σ2为323°∠4°，σ3为53°∠3°，为近垂直主压应力。
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（6）密集劈理切割菱形小块碎裂花岗岩，剖面长度4 m。劈理面平滑，劈理切割形成的菱块仍然高角度倾斜，但规模明显减小，不足上层菱块的1/2，裂隙密集度增加。测量17个产状数据，分析其σ1为169°∠72°，σ2为259°∠0°，σ3为349°∠18°，为SSE向高角度斜向主压应力。
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图2 三山岛断裂（a）和焦家断裂（b）地质图
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Fig.2 Geological maps of Sanshandao fault (a) and Jiaojia fault (b)
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图3 三山岛断裂实测剖面图
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Fig.3 Measured geological section of the Sanshandao fault
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（7）密集弧形劈理碎裂花岗岩，剖面长度4 m。劈理间距1~5 cm，裂隙面呈弧形、较平滑。在剖面的4 m 处有一明显断面产状为145°∠82°。测量11个产状数据，分析其σ1为336°∠29°，σ2为66°∠0°，σ3为157°∠61°，为NNW向低角度斜向主压应力。
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（8）近直立的弧形劈理碎裂花岗岩，剖面长度3 m。裂隙面呈弧形、较陡立。在3 m剖面处断面产状为10°∠80°。测量10个产状数据，分析其σ1为324°∠46°，σ2为234°∠0°，σ3为144°∠44°，为NW向中等角度斜向主压应力。
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（9）陡倾斜密集劈理碎裂花岗岩，剖面长度7 m。劈理密集，劈理面弯曲、略平滑，将岩石切割成近直立的菱形小块。在7 m剖面处见约3 cm宽石英细脉。测量10个产状数据，分析其σ1为7°∠28°，σ2为98°∠1°，σ3为190°∠61°，为近NNE向低角度斜向主压应力。
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（10）缓倾斜密集劈理碎裂花岗岩，剖面长度5 m。裂隙面呈弧形、较平滑，将岩石切割成较缓倾斜的透镜体。5 m 剖面处断面产状为20°∠72°。测量5个产状数据，分析其σ1为9°∠5°，σ2为100°∠1°，σ3为197°∠85°，为NNE向近水平主压应力。
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（11）近直立节理较为发育的花岗岩，有1 m宽的黑云变粒岩夹层，剖面长度3 m。发育近垂直相交的两组节理，近直立节理连续性好，间距为15~20 cm; 近水平节理连续性差，间距为3~5 cm。测量17个产状数据，分析其σ1为277°∠74°，σ2为125°∠14°，σ3为33°∠7°，为近EW向高角度斜向主压应力。
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（12）稀疏近直立节理花岗岩，剖面长度10 m。节理近直立，节理面倾向有变化，节理面较平滑，节理间距为10~50 cm。测量10个产状数据，分析其σ1为136°∠50°，σ2为231°∠4°，σ3为324°∠40°，为SE向中等角度斜向主压应力。
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三山岛断裂是长期、多期次活动的断裂构造，一般认为成矿前经历了压扭性活动，成矿期具有张性活动特征，成矿后又发生压扭性活动，多期次断裂活动造成了断裂变形的复杂性。由剖面反映，三山岛断裂下盘各种裂隙（劈理、节理）产状、性质、特征、主应力状态多样，指示了断裂变形的复杂性。除了主断面附近（1~3层）有较多与主断面产状（SEE倾向）相近的裂隙产状外，其他区域的产状以NW、N倾向为主，少量NE和SE向，裂隙以陡倾角者为主。主应力σ1方位以NW—SE向和N向为主，少量近NE和近EW向，σ1的角度主要为接近和大于50°。总体分析，三山岛断裂下盘以NW向高角度斜冲为主，指示主断裂具有右行正断性质。据分析，三山岛断裂至焦家断裂一带的区域主应力场σ1为294°∠82°（详见后述），与本剖面的总体主应力场σ1一致，但本剖面σ1的倾角缓于区域σ1的倾角，可能是本剖面位置偏离应力中心所致。受区域垂向主应力方位影响，在三山岛断裂下盘产生了大量陡倾角裂隙及锐夹角指向为近垂直方向的共轭裂隙; 剖面中局部的缓倾斜或近水平应力场段一般伴随有小断层，说明局部应力场的变化是受后期构造应力场影响的结果。
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2.1.2 焦家断裂带
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焦家断裂北起龙口姚家，南至莱州市紫罗姬家一带，断裂长约60 km，宽50~500 m。走向总体呈NNE向。以位于断裂南段的寺庄村为基点，寺庄以南以170°走向延至徐村院村南; 从寺庄村沿NNE走向延伸至高家庄子，过辛庄后拐向NE东向（75°左右）至水盘，从水盘沿25°方向进入龙口市境内; 断裂倾向NW，倾角30°~50°，局部较陡可达78°。断裂平面上呈“S” 形，形态不规则，膨缩现象明显（图2b）。其两盘发育较多与其走向平行或呈“入”字型相交的分支断裂，如寺庄支断裂、邱家支断裂、侯家支断裂、河西支断裂、望儿山支断裂、金华山-洼孙家支断裂等。断裂总体发育于早前寒武纪变质岩系与玲珑型花岗岩及郭家岭型花岗岩的边界和花岗岩的内接触带，断裂带内发育稳定的灰黑色断层泥和规模不等的破碎蚀变岩带（李士先等，2007; 宋明春等，2010; 张晓飞等，2012; 肖风利等，2018）。
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2.1.3 招平断裂
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招平断裂总长约120 km，宽150~200 m，倾向SE—E，倾角30°~70°。断裂走向变化较大，呈舒缓波状展布，在招远城以南近于南北走向或15°左右，经朱家嘴急转为45°~60°。断裂南起平度城北宋戈庄附近，呈NNE走向，向北至南墅以北转为NE向，经招远城后再转为NEE东向，延至九曲村分叉为破头青断裂（延至龙口市颜家沟村）和九曲蒋家断裂（向北控制到龙口市大磨曲家村）（李士先等，2007; 宋明春等，2011a; 张晓飞等，2012; 张丕建，2015; 肖风利等，2018）。破头青断裂总体走向60°，倾向SE，倾角28°~45°，平均33°; 长5500 m，宽30~330 m，钻探工程控制最大倾斜深3231 m，最大垂深1631 m。九曲蒋家断裂走向为33°左右，倾向SE，倾角23°~60°; 长约6000 m，宽8~460 m，平均80 m，已控制倾斜深4728 m，最大垂深2282 m。招平断裂多沿早前寒武纪变质岩系与玲珑型花岗岩的接触带分布。断裂具稳定的主裂面，野外以断层泥作为主裂面的识别标志。在主裂面两侧由碎裂岩、碎裂状岩石、角砾岩组成破碎带。
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在招远九曲村北乡村路边出露九曲蒋家断裂连续的露头剖面，测制了构造剖面进行断裂裂隙产状统计和应力分析。剖面起点坐标为120°32′29.46″，37°27′25.72″。剖面的构造分层和应力特征如下（图4）:
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（1）稀疏节理细粒花岗岩，剖面长度8 m。发育二组共轭节理，节理面平直。在剖面的2~3 m处，测量28个产状数据，分析其σ1为6°∠87°，σ2为104°∠0°，σ3为194°∠3°，为近垂直主压应力。
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（2）X形劈理菱块细粒花岗岩，剖面长度9 m。劈理面呈波状弯曲，较平滑。0~3.5 m处发育二组劈理，测量17个产状数据，分析其σ1为245°∠7°，σ2为335°∠2°，σ3为80°∠83°，为SW向近水平主压应力; 3.5~9 m处2条共轭X形劈理发育，指示的σ1为0°∠90°，σ2为0°∠0°，σ3为90°∠0°，为垂直主压应力。
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（3）陡倾劈理透镜体碎裂花岗岩，剖面长度4 m。较大透镜体长轴长约4~5 m，小的透镜体长轴长约0.5~1 m，劈理呈弧形，劈理面平滑。据2条共轭X形劈理分析的σ1为0°∠90°，σ2为0°∠0°，σ3为90°∠0°，显示垂直主压应力。
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（4）碎裂花岗岩，剖面长度6.5 m。2组共轭X形劈理发育，劈理面平直。2 m 剖面处断面产状330°∠74°。测量21个产状数据，分析其σ1为215°∠1°，σ2为305°∠5°，σ3为118°∠84°，为SW向水平主压应力。
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（5）碎裂岩，剖面长度3.5 m。在1.5 m 剖面处测量主断面产状为110°∠45°，发育断层泥，灰绿色断层泥厚度约3 cm，浅色断层泥厚10 cm。
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（6）水平透镜体花岗质碎裂岩，剖面长度13 m。缓倾角劈理发育，劈理较为稀疏，间距0.5~1 m，将岩石切割成大透镜体，透镜体长轴为3~4 m。在13 m 剖面处发育的断裂产状为310°∠88°。测量15个产状数据，分析其σ1为41°∠1°，σ2为131°∠0°，σ3为221°∠89°，为NE向水平主压应力。
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（7）缓倾劈理花岗质碎裂岩，剖面长度19 m。缓倾角劈理较发育、密度较大，劈理面呈波状，局部有不连续的陡倾劈理。3 m 剖面处断面产状为125°∠78°。测量7个产状数据，分析其σ1为54°∠1°，σ2为324°∠0°，σ3为216°∠88°，为NE向水平主压应力。
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图4 招平断裂（九曲蒋家）实测剖面图
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Fig.4 Measured geological section of the Zhaoping fault
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（8）共轭劈理碎裂变粒岩，剖面长度15 m。劈理断续分布，劈理面较平直。在8.5 m 剖面处的断面产状为156°∠80°，15 m 剖面处的断面产状为320°∠80°。测量二组共轭劈理的17个产状数据，分析其σ1为211°∠1°，σ2为121°∠9°，σ3为306°∠81°，为SW向水平主压应力; 测量一组缓倾劈理的7个产状数据，分析其σ1为228°∠17°，σ2为138°∠1°，σ3为46°∠73°，为SW向近水平主压应力。
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（9）三组劈理碎裂变粒岩，剖面长度4 m。发育三组劈理，劈理不连续，将岩层切割成规模较小的碎块，在4 m剖面处断面产状130°∠89°。测量8个产状数据，分析其σ1为143°∠2°，σ2为53°∠5°，σ3为255°∠85°，为SE向近水平主压应力。
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（10）缓倾斜密集劈理碎裂变粒岩，剖面长度5 m。劈理密集而不连续，将岩层切割成约10 cm大小的碎块。
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剖面中各种裂隙特征反映断裂变形比较复杂。除了主断面附近（4层和6层）有较多与主断面产状（110°∠45°）相近的裂隙产状外，其他区域的产状以NW、SE倾向为主，少量NE和SW向。主断面下盘，σ1方位以SW向为主，而且多显示垂直主压应力，发育X形共轭裂隙，裂隙倾角一般较陡; 主断面上盘σ1方位主要为NE—SW向，均为水平主压应力，发育近水平透镜体及缓倾角裂隙。总体反映了断裂下盘上冲、上盘下降的右行正断性质。
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2.1.4 陡崖-台前断裂
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断裂走向30°~40°，南东缓倾，倾角20°~45°。断裂长度超过40 km，最大宽度超过600 m，断裂膨胀、收缩、波状起伏明显。断裂主要穿切早前寒武纪变质岩系，并且常沿不同地质体接触带或附近分布，断裂中常有石英脉、煌斑岩及闪长玢岩脉充填，局部发育含金矿化蚀变，断裂带下盘有较多伟晶岩产出（廖明伟等，2014）。该断裂与三山岛断裂、焦家断裂和招平断裂近平行展布，控制了笏山、台前和陡崖等金矿床。
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2.2 Ⅱ级控矿构造——陡倾角控矿断裂
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Ⅱ级控矿构造一般分布于侏罗纪玲珑型花岗岩和早白垩世郭家岭型花岗岩中，倾角一般较陡，沿走向的连续性不太好，赋存石英脉和蚀变岩复合型金矿。主要见于玲珑岩体、金牛山断裂带、蓬莱金矿田和栖霞金矿田。
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玲珑岩体中的陡倾角控矿断裂为夹持于焦家和招平二条缓倾角主边界断裂之间的次级断裂，主要断裂包括望儿山断裂、灵山沟-北截断裂、玉皇顶断裂、金华山-洼孙家断裂、涧里断裂、旧店1号脉等。其中，灵山沟-北截断裂走向为40°~60°，倾向SE，倾角60°~70°，长20余千米，控制了黄埠岭、灵山沟、北截等金矿床。涧里断裂位于招平断裂下盘约3 km距离，总体走向20°~30°，倾向北西或南东，倾角60°~85°，长度约10 km。金华山-洼孙家断裂走向40°，倾向南东，平均倾角72°，长约12 km，该断裂控制了洼孙家、前孙家、后孙家和金华山等金矿床。
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金牛山断裂带位于胶东半岛东部的牟平、乳山一线，纵贯半岛南北。总体走向5°~15°，断裂带长60 km，宽30 km。由大致平行且近等间距排列的5条断裂组成，自西向东为下雨村-阎家夼断裂、青虎山-唐家沟断裂、金牛山（石沟—巫山）断裂、金青顶-三甲（将军石—曲格庄）断裂、曲家口-上夼（马家庄—葛口）断裂，相邻断裂间距约3~5 km。其中以金牛山断裂规模最大，断裂走向15°~25°，倾向南东，倾角65°~70°，全长60 km，沿昆嵛山复式岩体西侧展布，断裂沿走向呈舒缓波状，断裂控制了哈狗山、邓格庄、金牛山、英格庄、胡八庄、金青岭等金矿床（李光明等，2002; 贺振等，2006; 杨喜安等，2009; 高建伟等，2011; 万鹏等，2017）。
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蓬莱金矿田主要控矿断裂有大柳行断裂、黑岚沟断裂、觅鹿夼断裂和虎路线（水沟-时金河）断裂。其中，大柳行断裂走向NNE，倾向SEE，倾角一般为60°~65°，长度约10 km，宽100~200 m; 虎路线断裂倾向100°~110°，倾角70°~80°，长20余千米; 黑岚沟断裂走向为20°~30°，南东倾斜，倾角60°，长约7 km（李爱民等，2014; 徐春森等，2021）。
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栖霞金矿田的Ⅱ级控矿构造主要有盘子涧断裂和马家窑断裂，断裂切割新太古代栖霞片麻岩套。盘子涧断裂总体走向40°，倾向南东，倾角52°，断裂长21 km，宽10~40 m。马家窑断裂与盘子涧断裂近于平行分布，总体走向40°，倾向北西，倾角72°，长约18 km，宽15~80 m。
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2.3 Ⅲ级控矿构造——陡倾角张裂脉
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陡倾角张裂脉是蓬莱金矿田、玲珑金矿田、邓格庄金矿田石英脉型金矿的主要控矿构造，旧店金矿田、栖霞金矿田等也以石英脉型金矿为主。它们一般是Ⅰ和Ⅱ级控矿断裂旁侧的次级裂隙，与后二者相伴分布，规模一般较小。
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玲珑金矿田主要由赋存于招平断裂下盘的含金石英脉组成，大小矿脉及矿化体近700余条，单个脉规模一般较小，长20~60 m，个别80~320 m，其中在大开头矿段大于50 m长的矿脉有254条。矿脉走向40°~80°，倾向NW，个别向SE陡倾，倾角50°~90°。矿脉与主断裂沿走向小角度相交，构成向NE收敛，向SW撒开的帚状。按含金石英脉的形态特征分为稳定厚脉型含金石英脉、稳定薄脉型含金石英脉、透镜状含金石英脉和似透镜状含金石英脉等4类（李士先等，2007）。
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邓格庄金矿田的陡倾角张裂脉分布于金牛山断裂带Ⅱ级控矿构造的旁侧，由石英脉充填。以含金硫化物石英脉单脉产出为主，部分矿区呈脉群出现（如邓格庄金矿床）。脉体沿走向、倾向断续分布，长度一般100~500 m，厚度多在1~4 m之间，倾角60°~90°（万鹏等，2017）。邓格庄金矿床附近区域有石英脉60余条。
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在蓬莱金矿田，陡倾角石英脉也分布于Ⅱ级控矿断裂的旁侧。黑岚沟矿段有20余条矿脉，走向20°~30°，向东倾斜，倾角在45°~70°之间; 长度20~450 m（多小于150 m），厚度0.1~4 m（多在1 m左右）。
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综上所述，胶东的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级断裂共同控制了众多金矿床，它们是同一构造系统不同级别的断裂，I级断裂是胶东的主控矿断裂，Ⅱ级断裂是次级控矿断裂，Ⅲ级断裂是最低级的控矿断裂，一般是I和Ⅱ级控矿断裂旁侧伴生的构造裂隙或张裂脉。
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3 金矿体与断裂的空间关系
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3.1 金矿体主要赋存于断裂下盘
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大量勘查结果表明，胶东受Ⅰ级控矿断裂控制的金矿床，其矿体绝大部分分布于断裂下盘。沿断裂普遍发育以绢英岩化为标志的蚀变带，蚀变带宽一般50~200 m。主断面上、下盘均有矿化蚀变现象，但上盘蚀变较弱，而且一般无工业金矿体。沿断裂面发育有 2~40 cm厚的断层泥，断层泥沿断裂的走向和倾向均稳定延伸，具有找矿“标志层”的作用，其产状代表了主控矿断裂的产状。断裂泥之下的断裂下盘蚀变分带明显，依次出现黄铁绢英岩质破碎带、黄铁绢英岩化花岗质破碎带和黄铁绢英岩化花岗岩带，各带呈渐变关系。在焦家断裂控制的金矿床中三者的厚度分别为5~30 m、20~65 m和55~170 m，厚度依次加大，在三山岛北部海域金矿区三者的总厚度可达320 m。另外，在绢英岩化带的外侧有呈不规则带状分布钾化花岗岩带，其宽度一般大于100 m。金矿床的主要矿体一般赋存于黄铁绢英岩质破碎带和黄铁绢英岩化花岗质破碎带中，金矿床的次要矿体赋存于黄铁绢英岩化花岗质破碎带和黄铁绢英岩化花岗岩带中，在钾化花岗岩带中可见稀疏分布的小矿体。主要矿体和次要矿体一般平行于断裂主断面产出。黄铁绢英岩化破碎带的金矿化以浸染状或细脉浸染状矿化为主，黄铁绢英岩化花岗质破碎带和黄铁绢英岩化花岗岩带以细脉状、网脉状矿化为主，钾化花岗岩带中出现稀疏的石英脉型矿体，其产状常与主矿体斜交，为断裂下盘羽状裂隙充填矿体（张丕建等，2015）。
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3.2 金矿体分布于断裂产状转折部位
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3.2.1 断裂走向拐弯部位赋矿
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胶东三山岛、焦家、招平等I级控矿断裂中的大型金矿床多数产出于断裂沿走向的拐弯部位，而且矿体常赋存于断裂走向向东偏向较大的部位。如:三山岛断裂总体走向约40°，在新立和仓上矿区断裂走向明显转为近EW向，其中新立矿区以0勘探线为界，西南部断裂平均走向62°，东北部平均走向38 °，其①-4号和③号矿体走向均在80°左右; 仓上矿区以459勘探线为界，其北断裂走向10°，其西断裂走向85°，其主矿体走向为80°左右（李士先等，2007; 刘日富等，2019）。焦家断裂的马塘Ⅰ采区、马塘Ⅱ采区和焦家金矿矿体均分布于断裂走向转折部位，其中在焦家金矿床断裂走向由 35°转为 8°（李士先等，2007）。位于招平断裂带的夏甸金矿床矿体产于由45°转向5°的部位。
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3.2.2 断裂倾向阶梯式赋矿
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通过十几年的深部找矿实践发现，胶东破碎带蚀变岩型金矿的矿体由浅部至深部一般不是连续出现的，而是断续性分布，构成阶梯式产出特征（Song Mingchun et al.，2012）。在位于三山岛断裂北段的三山岛北部海域金矿区20至42勘探线间，三山岛断裂的倾角在不同深度（海拔高程）段变化较大，-400 m高程以上倾角40°左右; -1000~-400 m高程段倾角75°~85°，-1000 m高程以下倾角为35°~43°（图5a），构成上、下部缓，中间陡的反S型或台阶式特征，断裂的三维视图显示了明显的阶梯式特征（图5b）。这一金矿床的浅部矿体和深部矿体不连续分布，构成2 个矿体群。浅部矿体群赋存于-600 m高程以浅的断裂区域，矿体倾角23°~62°，平均40°，赋矿位置与断裂构造的第一个缓倾角台阶大致吻合; 深部矿体群赋存于-1000 m高程以下的断裂构造的第二个缓倾角台阶中，矿体倾角16°~51°，平均40°。第一、第二台阶之间的陡倾角矿化薄弱和无矿地段的垂直距离为400 m左右（宋明春等，2015，2020）。可见，受三山岛断裂带控制的金矿床，倾角较缓的断坪段是有利赋矿部位，而倾角较陡的断坡段则不利于成矿。
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图5 三山岛金矿床海域矿段勘探线联合剖面图（a）和断层面三维视图（b）（据宋明春等，2015，2021）
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Fig.5 Combined section of exploration lines (a) and 3D view of a fault plane (b) of the sea-area ore block in the Sanshandao supergiant gold deposit (after Song Mingchun et al., 2015, 2021)
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在焦家金矿区，焦家断裂沿倾向的倾角变化表现有2 处明显的转折，一是地表至-400 m高程，断裂倾角由地表的近70°渐变为30°左右，主矿体厚大部位出现于-100 m以下断裂倾角明显变缓处，构成浅部金矿体，二是-1000~-600 m高程，断裂倾角由30°左右渐变为16°，主矿体厚大部位出现于-850 m高程以下断裂倾角明显变缓处，构成深部金矿体（宋明春等，2011b; Song Mingchun et al.，2012）。浅、深部赋矿台阶之间由垂直距离150~550 m的弱矿化带连接。弱矿化带金品位1×10-6~2×10-6，浅部台阶矿体平均金品位6.18×10-6，深部台阶矿体平均金品位3.74×10-6。在弱矿化带，除矿石金品位明显降低外，矿体长度变短，矿体厚度明显减薄，矿体分支复合、膨胀夹缩变化明显（Song Mingchun et al.，2012）。
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分别选取受三山岛断裂控制的三山岛北部海域金矿区和受焦家断裂控制的焦家金矿区，沿断裂倾斜方向的剖面由浅部至深部每间隔20 m提取断裂倾角和矿体品位×厚度值，制作断裂倾角变化和矿体品位×厚度值变化分布折线图（图6）。可以看出，断裂倾角和矿化富集程度（由品位×厚度指示）有明显变化，断裂倾角曲线与品位×厚度曲线呈负相关，断裂倾角由陡变缓及较缓倾角位置矿化富集程度高。而且显示出，陡、缓差值变化大的位置控制了大的矿化富集段，次一级由陡变缓部位控制了较小的矿化富集段; 断裂陡倾段和倾角变化较小段，为无矿段或弱矿化段。
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断裂缓倾角部位的阶梯赋矿规律不是胶东金矿独有的，在国内许多矿区都已被证实。如在河南文峪金矿，通过对547脉1870 m中段（2坑）的详细观察发现，控矿断裂倾角变化范围为 30°~50°，倾角越缓处，矿化越富（徐叶兵等，2003）。另外，江西乐平花亭锰矿和江西永平铜矿也都有阶梯赋矿特征（朱训，2014）。
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石英脉型金矿体沿断裂倾向的赋存位置与蚀变岩型金矿恰恰相反。石英脉型金矿主要受倾角较陡的断裂控制，控矿断裂在成矿期具有正断层或张性构造性质，断裂倾角由缓变陡的陡倾角部位形成局部扩容空间，易于富集成矿（张均，1999）。例如:乳山邓格庄金矿的控矿断裂金牛山断裂在剖面上表现为陡、缓相间变化的“S”形，断裂带的膨大部位和断裂带的陡倾、或反倾部位控制了主矿体及富矿体的产出（李光明等，2002; 薛建玲等，2012）; 乳山金青顶金矿的控矿断裂将军石断裂在走向上的拐折（向NE30°方向）段，在倾向上产状由缓变陡处，形成构造扩容带，是成矿的有利空间，富矿脉均产于此种空间中。具体表现为:断裂倾角在-200 m 标高左右发生拐折，在-600~-200 m标高段断裂产状直立（倾角多在88°±），向上和向下倾角均变小，断层面产状变缓，矿床的Ⅱ号主矿体及所有平行矿体主要产于-600~-200 m标高段（曾庆栋等，1999）。
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3.3 矿体斜交断裂面呈侧伏分布
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金矿体相对于断裂面常具有侧伏特征，经过20世纪60年代以来60余年的勘查和研究，胶东金矿体的侧伏规律已经非常清楚。产状基本一致的断裂控制的金矿体其侧伏方向具有一致性，NE或NNE走向的控矿断裂，若其倾向NW时，矿体一般向SW向侧伏，如受焦家断裂控制的金矿床中的矿体; 但断裂倾向SE时，其控制的矿体均向NE侧伏，如受三山岛和招平断裂控制的金矿床中的矿体。控矿断裂走向NNW，倾向SW者，矿体向SSE侧伏，如范家埠金矿。走向NNW，倾向NE者，矿体向NNW侧伏，如栖霞马家窑金矿（胡剑华，1992; 李宏骥，2002; 李士先等，2007）。
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图6 三山岛北部海域矿区（a）和焦家矿区（b）沿控矿断裂倾向倾角变化与矿体品位×厚度值变化折线图
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Fig.6 Diagrams showing the relationships between the fault dip angle vs. the value of grade×thickness of orebodies along with the fault dip direction in the sea-area ore block of the Sanshandao supergiant gold deposit (a) and the Jiaojia ore block of Jiaojia supergiant gold deposit (b)
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笔者等基于胶西北典型金矿床大量勘查资料，尤其是深部找矿获得的新资料，制作了矿体品位×厚度等值线图，进一步分析矿体的侧伏规律。分析发现，各控矿断裂所控制的金矿体并非简单的单向侧伏，而是矿体总体侧伏与富矿柱的侧伏有所不同的的多向侧伏。即各控矿断裂中矿体的侧伏向保持一致，侧伏角比较复杂，矿体的总体侧伏角相对较小，富矿柱侧伏角相对较大，本文称之为“双向”侧伏。在受三山岛断裂控制的三山岛超巨型金矿床中，Ⅰ号矿体群的品位×厚度值显示了1个斜列的矿体带，其侧伏角是16°。矿体带中有3个富矿柱（等值线密集的矿化富集区），其侧伏角在77°左右（图7a）。在受焦家断裂控制的焦家超巨型金矿床，矿体群的品位×厚度值也显示了1个斜列的矿体带，其侧伏角是23°，3个富矿柱的侧伏角在82°左右（图7b）。可见，胶东地区受Ⅰ级控矿断裂控制的金矿床其矿体的总体侧伏角与富矿柱侧伏角的差异是普遍存在的，这说明这些控矿断裂是在递进变形过程中，形成的由多个成矿单元组成的波形控矿断裂，其中矿体的侧伏被称为复侧伏（汪劲草等，2006）。前人虽然已认识到胶东金矿具有侧伏规律，但主要是基于以往的浅部金矿勘查资料对侧伏规律进行的研究，其观测的侧伏角一般较大，如认为焦家断裂带中的矿体的侧伏角一般在45°~60°（李士先等，2007），新城Ⅰ号主矿体在40°纵投影面上的侧伏角为45°（李俊英等，2013），焦家金矿 1#矿体侧伏角50°±，新城金矿1#矿体侧伏角45°±，马塘金矿1#矿体侧伏角50°，马塘金矿2#矿体侧伏角58°±，红布金矿2#矿体侧伏角55°±（李俊英等，2005）。实际上，前人没有认识到“双向”侧伏的存在，其观测的侧伏角均相当于本文富矿柱的侧伏角。
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3.4 断裂旁侧羽状裂隙充填赋矿
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在Ⅰ级和Ⅱ级控矿断裂的旁侧常常有受Ⅲ级羽状张裂隙控制的脉状矿体，典型的如焦家断裂中焦家金矿床主矿体下盘的陡倾角矿体和招平断裂下盘的玲珑金矿田石英脉型矿体。焦家金矿床（浅部）由3个矿体群组成，Ⅰ、Ⅱ号矿体群赋存于焦家断裂主断面之下的黄铁绢英岩带和黄铁绢英岩化花岗质破碎带中，矿体的产状与断裂主断面产状一致，倾向300°±，倾角25°~50°，矿体一般长几百米至上千米，厚1~10 m; Ⅲ号矿体群由100多个规模不大的脉状矿体组成，赋存于Ⅰ、Ⅱ号矿体群之下的黄铁绢英岩化花岗质岩带和钾化花岗岩带中，矿体呈脉状、透镜状，矿体赋存标高在-265~30 m 之间，矿体陡倾，倾角50°~85°（图8），单个矿体一般长十几米~百余米，以20~30 m最多，最大倾斜延深190 m（张锐等，2004）。在平面上，Ⅲ号矿体群的矿体与Ⅰ、Ⅱ号矿体矿体群大致平行展布，在剖面上，二者呈“入”字型排列。Ⅲ号矿体群实为充填于焦家断裂下盘的羽状裂隙中的矿体组合。
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图7 三山岛超巨型金矿床（a）和焦家超巨型金矿床（b）主矿体品位×厚度等值线垂直纵投影图
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Fig.7 Vertical grade×thickness contour maps of the Sanshandao supergiant gold deposit (a) and Jiaojia supergiant gold deposit (b)
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玲珑矿田主要由位于招平断裂北段破头青断裂西侧的石英脉型矿体组成，已圈定的含金石英脉及含金蚀变岩脉700余条。在平面上，矿脉与招平断裂沿走向小角度斜交; 在剖面上，矿脉与招平断裂沿倾向大角度斜交，形成“入”字型组合。
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3.5 高角度断裂裂隙中的平行状矿脉与雁列脉
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矿体集中分布呈平行排列或雁行排列者，一般受Ⅱ和Ⅲ级控矿断裂控制。牟乳金成矿带的5条断裂近平行、近等间距，总体呈左行右阶式排列。各断裂沿走向上均不是一条线顺下去的，而是由若干雁列式断裂组成，顺断裂走向观察，远侧断裂依次向左错列。如金青顶-三甲断裂实际上是由福禄地-金青顶、芦头-大史家2条雁列的NNE向断裂组成，金牛山断裂则由金牛山-巫山和初家淘-胡八庄2条雁列的NNE向断裂组成（杨金中等，2000），金牛山主断裂及其次级断裂在平面上表现为雁行排列（李光明等，2002）。在乳山邓格庄金矿床，在金牛山主断裂的旁侧分布有10余条石英脉型矿体和绢英岩化蚀变带，这些矿化脉与金牛山主断裂大致平行排列（图9a），已控制矿体的产状分别是290°∠85°、290°∠75°、290°∠85°、290°∠75°、290°∠83°和110°∠71°。
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图8 焦家断裂及其控制的金矿体勘探线剖面图
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Fig.8 Profile of exploration line of Jiaojia fault and gold orebodies
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Fig.9 Distribution map of quartz vein type orebodies in Denggezhuang gold doposit (a, modified after Wan Peng et al., 2017) and Hougezhuang gold deposit (b, modified after Xu Chunsen et al., 2021)
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续表1
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图10 破碎带蚀变岩型（a）和石英脉型（b）金矿体倾角统计直方图
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Fig.10 Statistical histograms of dip angles for altered rock type gold orebodies (a) and quartz vein type gold orebodies (b)
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在蓬莱侯格庄金矿床，②号矿脉带中的金矿体呈右行左阶式雁列分布，②号矿脉带总体呈5°方向延伸，其中的单个矿体呈10°走向的透镜状，矿体水平厚3~8 m，长度40~100 m，雁列角较小（图9b）。当某一矿体沿走向尖灭时，在其左前方出现另一个矿体（徐春森等，2021）。
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3.6 分别受缓倾断裂和陡倾断裂控制的破碎带蚀变岩型矿体与石英脉型矿体
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胶东型金矿的主要矿化类型为破碎带蚀变岩型和石英脉型，蚀变岩型金矿主要受缓倾斜的Ⅰ级控矿断裂控制，少量赋存于Ⅱ级控矿断裂中，矿体的倾角相对较缓。统计三山岛超巨型金矿床、焦家超巨型金矿床、台上-水旺庄巨型金矿床中64个蚀变岩型金矿体的倾角，倾角范围在13°~56°之间，主要在25°~56°，平均33.9°（表1，图10a）。石英脉型金矿主要受陡倾斜的Ⅲ级控矿裂隙控制，少量赋存于Ⅱ级控矿断裂中，矿体倾角明显较陡。统计玲珑金矿田、蓬莱金矿田、邓格庄金矿田中79条石英脉的倾角，倾角范围在42°~90°之间，主要在55°~85°，平均70.5°（表1，图10b），平均倾角是蚀变岩型矿体的2倍多。
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4 金矿体产状指示的断裂性质和构造应力场
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鉴于胶东型金矿的空间分布严格受断裂控制，金矿体的产出位置和形态是断裂活动的有效标志，因此本文根据金矿体的产状分析控矿断裂在成矿期的构造性质和区域应力场。
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4.1 金矿体产状与断裂性质
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4.1.1 矿体沿断裂走向分布指示的断裂性质
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如前所述，胶东大型金矿体（床）主要赋存于控矿断裂沿走向的转弯位置，赋矿位置系断裂发生走滑所形成的扩容空间，矿体的赋存特征及产状反映了控矿断裂的走滑方向。在三山岛断裂带，断裂扩容段位于总体NE走向断裂的NEE向转折段，指示成矿期断裂具右行走滑性质（图11a）。在焦家断裂的东季—小涝洼段，焦家断裂发生明显分支复合，主断裂与其下盘的鲍李支断裂、河西支断裂、侯家支断裂、望儿山支断裂等组成菱形结环断裂系，断裂系的菱形展布特征指示了右行走滑性质; 其中河西支断裂的近EW走向段为断裂扩容空间，河西金矿的矿体主要赋存于这一段中，这种空间特征是断裂右行走滑的结果（图11b）。招平断裂带沿走向的转折和旁侧次级断裂、裂隙共同指示了右行走滑特征（图11c）。
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图11 根据断裂产状和赋矿位置判别断裂性质图解
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Fig.11 Discriminant diagram of fault properties based on fault attitude and ore hosting location
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（a）—三山岛断裂;（b）—焦家断裂河西支断裂（据李士先等，2007）;（c）—招平断裂;（d）—金牛山断裂（据贺振等，2006）
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(a) —Sanshandao fault; (b) —Hexi sub-fault of Jiaojia fault (after Li Shixian et al., 2007) ; (c) —Zhaoping fault; (d) —Jinniushan fault (after He Zhen et al., 2006)
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牟乳带控矿断裂的滑动方向与胶西北控矿断裂不同。例如金牛山断裂呈现近SN和NE走向交替的宽缓“S”形，金矿床主要分布于SN走向的邓格庄—巫山段、初家沟—西泊段和胡八庄段，即断裂的SN走向段为赋矿的引张扩容段，NE走向段为相对挤压无矿段，指示断裂具有左行运动特征（贺振等，2006）（图11d）。由于金牛山断裂是一条断续分布的断裂，对断裂各段之间的联系尚有不同看法，但地质填图和矿区钻探资料显示它们是同一条断裂的不同段落。
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控矿断裂沿走向拐弯部位赋矿既是一种几何结构特征，又与断裂的运动学有关。断层发生走滑运动时，顺向运动方向的弧形弯曲段为局部引张的离散型断层段，有利于矿化富集; 而面向运动方向的弧形弯曲段为局部挤压的聚敛型断层段（图12a），不利于富集成矿（张均，1999）。按照波状弯曲断层波长和波幅的趋势性变化特征，将其分为似等距型结构和变距型结构。胶东主要控矿断裂中金矿床的分布反映了断裂波状变化的结构类型。焦家断裂中浅部金矿区的分布显示了等距型断裂结构特点，东季至焦家矿区距离为1250 m，焦家至马塘②号矿区为1500 m，马塘②号至寺庄矿区为1500 m，寺庄至后赵家矿区为1200 m，可见各矿区分布间距介于1200~1500 m之间（李士先等，2007; 宋明春等，2010）。三山岛断裂控制的金矿床显示了变距型断裂结构特点，仓上至新立矿区距离约5800 m，新立至三山岛矿区距离约1600 m，在区域地质图上可以看出由南至北断裂弯曲的波长变短、波幅变小（图2a）。
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4.1.2 羽状张裂脉指示的断裂性质
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三山岛、焦家和招平3条断裂控制的金矿床中，在主矿体和绢英岩化蚀变带下盘的钾化花岗岩和花岗岩中均发育与蚀变岩型主矿体斜交的陡倾角脉状矿体，后者是主断裂在成矿期活动产生的羽状张裂脉，其与主断裂夹角方向指示了主断裂两盘的相对运动方向。这些石英脉或多或少，不均匀分布，以焦家金矿区和玲珑金矿田最为典型。
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（1）焦家金矿和三山岛金矿陡倾矿体群指示的主断裂性质:焦家金矿区（浅部矿体）自主断面向下依次出现Ⅰ号、Ⅱ号和Ⅲ号矿体群，Ⅰ号和Ⅱ号矿体群矿体产状平行主断裂面，Ⅲ号矿体群中矿体走向上大致与Ⅰ号和Ⅱ号矿体群矿体相同，但倾角显著变陡。Ⅰ号和Ⅱ号矿体群的矿体倾角为25°~50°，Ⅲ号矿体群中的矿体倾角为50°~85°，大部分倾角大于80°（张锐等，2004）。根据Ⅲ号矿体群矿体倾角与以Ⅰ号和Ⅱ号矿体群矿体倾角为代表的主断裂面倾角的锐夹角指向判断（图8），焦家主断裂具上盘下滑的正断层性质。在三山岛金矿床新立矿区主矿体下盘多处揭露含金石英大脉，其中-240~-200 m中段含金石英大脉走向20°~50°，倾向SE，倾角70°~80°; 主矿体总体走向62°，倾向SE，平均倾角46°（魏开林等，2013）。石英脉与主矿体的夹角同样指示了三山岛断裂的正断层性质。
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（2）玲珑金矿田石英脉指示的主断裂性质:在玲珑金矿田，招平主断裂北段下盘发育大量被石英脉充填的张性裂隙，石英脉走向与破头青主断裂走向小角度相交。统计矿田中30条石英脉的平均走向为53°，而与主断裂平行的台上-水旺庄巨型金矿床16个蚀变岩型矿体的平均走向为49°（表1），下盘石英脉与主断裂的锐夹角指向NE，据此判断主断裂下盘（左侧盘）向NE滑移，具右行走滑性质。在剖面上，石英脉倾角陡、主断裂倾角缓，统计30条石英脉的平均倾角为68°，而16个蚀变岩型矿体的平均倾角为35°，二者锐夹角指向指示主断裂下盘上升，具正断层性质。在招平断裂的招远—大尹格庄段，断裂上盘（东盘）发育与主断裂锐夹角指向南的次级断裂，在招平断裂的夏甸以南段，断裂下盘（西盘）发育与主断裂锐夹角指向北的次级断裂，同样指示了招平断裂的右行走滑性质（图11c）。在控制大尹格庄金矿的招平断裂下盘，发育一些小型透镜状金矿体，其走向为NE向，与主断裂呈10°~20°的交角; 其倾向SE，倾角一般在50°以上（申玉科等，2022），而Ⅰ号主矿体的倾角一般10°~30°。这些透镜体状金矿体受主断裂下盘的羽状张裂隙控制，其与主矿体所代表的主断裂产状的锐夹角指示了断裂的右行正滑性质。
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Fig.12 Skechs showing geometry of ore-hosting fault (a, after Zhang Jun, 1999) and relation between fault activity and fault wavelength (b1, b2, after Zhang Shouting et al., 1998)
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（a）图中:L —走向波长; H —走向波幅; a—b段—离散型断层段; b—c段—聚敛型断层段;（b1）和（b2）图中:L —现存弧形断面的波长; S —两盘相对位移量
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In figure (a) : L —wavelength along strike; H —amplitude along strike; a—b—divergent segment; b—c—convergent segment; in figures (b1) and (b2) : L —wavelength of arcuate fault; S —displacement of two walls of the fault
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综合分析上述，根据矿体沿断裂走向的分布及羽状张裂脉指示的断裂运动方向，三山岛、焦家和招平三条控矿断裂在平面上均表现为右行走滑特征，在剖面上则显示了正断层性质，即成矿期断层性质属右行正滑或右行张扭性。
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4.1.3 矿体阶梯式分布与断裂性质的关系
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矿体（尤其是热液充填型矿脉）的形态、产状，受控于控矿断裂的变形特征和构造空间展布，由于断裂转折、断面产状变化导致了矿体形态、产状及厚度的变化。因此可以利用矿体在断裂中的厚度变化规律判断断裂的性质（张寿庭等，1998）。以往研究和本文前述对金矿体与断裂的空间关系分析表明，胶东型金矿具有阶梯赋矿特征，受较缓倾角断裂控制的蚀变岩型金矿一般在断裂的缓倾角段赋矿，而受较陡倾角控制的石英脉型金矿往往在陡倾角段富集。含金石英脉是典型的充填型矿脉，其容矿的空间位置应为断裂引张空间。对于张（张扭）性控矿断裂来说，倾角变陡地段为减压扩容空间（张寿庭等，1998; 张均，1999）。金牛山成矿带的石英脉型金矿的赋存位置符合这一规律，这说明金牛山断裂带具有张（张扭）性特征，结合前述金牛山断裂在走向转弯部位赋矿指示的走滑方向，认为金牛山断裂带中的控矿断裂成矿期主要为左行张扭性质。
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一般认为，压（压扭性）断裂在产状变缓部位易于富集成矿（张寿庭等，1998; 张均，1999）。部分研究者（杨奎锋等，2017）主要根据三山岛金矿主矿体赋存于断裂的缓倾段，认为成矿期断裂为逆断层性质。而根据三山岛、焦家和招平断裂的下盘均存在与主断面和主矿体斜交的陡倾角羽状张裂脉判断，这3条断裂均具上盘下降的张性特征，即在张性正断层的倾角变缓部位为有利赋矿空间。羽状张裂脉是断裂成矿期活动的直接产物，由其判断的断裂活动性质是准确无疑的。造成张性断裂缓倾段赋矿的原因是多方面的。一方面，胶东的Ⅰ级控矿断裂具多期活动特征，成矿期之前断裂具有压（扭）性特征（宋明春等，2011a），断裂的阶梯式产状特征主要是早期压（扭）性活动的结果，成矿期断裂活动继承了早期活动所形成的断面特征。另一方面，蚀变岩型金矿的成矿方式是压力差渗流交代，成矿流体沿着较疏松的岩层缓慢流动，通过水岩交代逐渐沉淀成矿，流体耗散大于补给。张性断裂的缓倾斜段一般具有剪切构造性质，岩石破碎较均匀，微裂隙发育，形成连续弥散空间，压力差较小，有利于成矿流体的缓慢渗流交代; 其陡倾段具有引张性质，由深部至浅部压力差大，不利于流体的缓慢聚集。另外，阶梯状或弧形断裂的波长及两盘相对位移量影响断裂容矿空间的位置。据研究，当成矿期为正断层叠加活动时，弧形断裂的波长及两盘相对位移量对断裂引张段和挤压段的影响具有以下规律:当n L＜S ＜（n+1/2）L时，断裂陡倾段为引张扩容段，断裂缓倾段为挤压紧缩段（图12b1）; 当（n +1/2）L ＜S ＜（n +1）L时，断裂陡倾段为挤压紧缩段，断裂缓倾段为引张扩容段（图12b2）。式中，n为0~+∞的整数，L为现存弧形断面的波长，S为两盘相对位移量（张寿庭等，1998）。
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以上说明，两盘相对位移量明显小于波长时，正断层的陡倾段为引张扩容段; 两盘相对位移量接近于或大于波长时，正断层的缓倾段为引张扩容段。根据三山岛断裂和焦家断裂控制的浅部和深部金矿体的赋矿深度大致测算，二者的波长在500~1000 m，而断裂两盘的相对位移量不会小于其波长，这也是造成断裂缓倾角段赋矿的重要原因。由此可见，矿体在断裂中的赋存位置与断裂性质之间并无专属性对应关系，只有综合分析断裂两盘的活动性质、现存断面形态、产状和矿体富集之间的关系才能做出合理、可靠的结论。
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4.1.4 雁列脉对断裂产状的指示
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雁列脉的形态和排列方式可以指示断裂运动方向。胶东地区石英脉型金矿体往往呈雁列脉组合型式，一般单脉形态主要为直脉型。玲珑含金石英脉及含金黄铁矿石英脉，沿走向呈雁行状（多为右行）排列，沿倾向为下行排列（李士先等，2007），指示了右行剪切性质。蓬莱侯格庄金矿床②号矿脉带中的金矿体呈右行左阶式雁列分布（徐春森等，2021），同样指示了右行剪切性质。而金牛山断裂带各条断裂大致呈左行雁列式分布（杨金中等，2000），则指示了左行剪切性质，与根据断裂走向转折指示的断裂走滑运动方向一致（贺振等，2006）。
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4.2 矿体产状对构造应力场的反映
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受断裂控制的胶东型金矿床，主矿体均赋存于断裂下盘，主矿体的产状与Ⅰ、Ⅱ级断裂产状严格一致，而主矿体外围石英脉的产状与主断裂的次级裂隙产状一致，因此金矿体的产状可以准确反映控矿的断裂、裂隙产状。由于控矿断裂多遭受严重破碎和风化，且被第四系覆盖，地表出露比较差，其产状不宜准确测量和统计。而金矿体都由密集的钻探工程控制，其产状已被精准控制。因此本文用矿体的产状代表控矿断裂、裂隙的产状，分析构造应力场特征。通过统计胶东地区23个矿区金矿勘查所控制的金矿体的产状数据，以及玲珑金矿田的石英脉和中基性岩脉产状数据（表1），采用施密特下半球赤平投影，运用Win-Tensor程序完成（Delvaux et al.，2003）投影图件。
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4.2.1 胶西北金成矿小区区域构造应力场
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三山岛、焦家和招平3条断裂是胶西北地区的主要控矿断裂，也是控制该区域总体构造格局的断裂构造。分别以三山岛超巨型金矿床、焦家超巨型金矿床和台上-水旺庄巨型金矿床相关矿区的主要金矿体产状，代表相应的控矿断裂产状进行赤平投影分析。三山岛超巨型金矿床和焦家超巨型金矿床矿体产状的赤平投影图（图13a）与焦家超巨型金矿床和台上-水旺庄巨型金矿床矿体产状的赤平投影图（图13b）显示了相似的特征，说明它们的区域应力场是一致的。应力状态分别是:σ1为294°∠82°，σ2为28°∠0°，σ3为118°∠8°; σ1为269°∠78°，σ2为31°∠6°，σ3为122°∠10°。可见，最大主应力σ1总体为NWW向，近直立; 中间主应力σ2和最小主应力σ3近水平，σ3总体为NW—SE向。由于σ1均在由矿体产状所代表的断层面大圆弧的凹侧，且σ1与σ1-σ3大圆弧截切断层面（由矿体产状所代表）大圆弧交点的角距小于90°/2，加之交点所指示的断层面运动方向与断层面倾向夹角很小（图13a、b），因此三山岛、焦家和招平断裂均显示正断层性质。这说明，区域隆升产生的垂向主应力是控制胶西北金成矿期总体构造格局的主导因素，三山岛、焦家和招平3条断裂是地壳快速隆升、NW—SE向拉张作用的结果。
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图13 胶西北典型金矿床矿体产状投影图
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Fig.13 Projection of orebodies attitude of representative gold deposits in the northwest of Jiaodong Peninsula
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（a）—三山岛超巨型金矿床和焦家超巨型金矿床;（b）—焦家超巨型金矿床和台上-水旺庄巨型金矿床;（c）—焦家矿区和望儿山金矿床;（d）—焦家矿区和河西金矿床;（e）—焦家矿区I号主矿体与Ⅲ号矿体群
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(a) —Sanshandao and Jiaojia supergiant gold deposits; (b) —Jiaojia supergiant gold deposit and Taishang-Shuiwangzhaung giant gold deposit; (c) —Jiaojia and Wangershan gold deposits; (d) —Jiaojia and Hexi gold deposits; (e) —No. I and Ⅲ orebodies of the Jiaojia gold deposit
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4.2.2 缓倾控矿断裂区域构造应力场
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通过统计焦家主断裂控制的金矿体及焦家断裂下盘次级断裂和裂隙控制的金矿体的产状，分析焦家断裂附近区域构造应力场及其变化。在以焦家矿区金矿体产状为代表的焦家主断裂和以望儿山金矿床矿体为代表的望儿山支断裂产状投影图中（图13c），σ1为311°∠78°，σ2为41°∠0°，σ3为131°∠11°。对以焦家矿区金矿体产状为代表的焦家主断裂和以河西金矿为代表的河西支断裂产状进行投影（图13d），σ1为321°∠81°，σ2为200°∠5°，σ3为109°∠8°。对焦家和焦家深部矿区Ⅰ号主矿体及Ⅲ号矿体群进行投图（图13e），σ1为300°∠67°，σ2为35°∠2°，σ3为126°∠23°。三者显示了较相似的应力状态，而且与上述胶西北金成矿小区构造应力场特征大致相似，均受NW—SE向拉张应力控制。断层性质均表现为正断层特征，但是焦家断裂σ1的方向偏向NW，而且σ1与σ1-σ3大圆弧截切断层面（由矿体产状所代表）大圆弧交点与断层面倾向夹角显著变大（图13c~e），指示了右行走滑特征，总体为右行-正断层。焦家矿区I号主矿体与Ⅲ号矿体群投影图显示的主应力σ1的倾角明显小于由望儿山支断裂和河西支断裂指示的σ1的倾角及胶西北区域的σ1倾角，指示主断裂下盘羽状裂隙发生的主应力与大区域上的主应力略有不同，Ⅲ号矿体群主要产于焦家断裂由陡变缓的转折位置，其主应力的变化可能主要与断裂产状转折有关。
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以玲珑金矿田水旺庄、栾家河、岭南、阜山、东风171脉矿区矿体的产状代表招平断裂北段九曲蒋家断裂的产状，以玲珑金矿床石英脉型矿体和矿区中石英脉代表主断裂下盘次级断裂、裂隙产状进行统计分析（图14a），σ1为138°∠69°，σ2为237°∠4°，σ3为328°∠21°。根据招平断裂下盘玲珑金矿田中石英脉和中基性岩脉产状反映的主应力关系（图14b），σ1为130°∠65°，σ2为38°∠1°，σ3为308°∠25°。二者的应力状态相似，为高角度主压应力，NW—SE向拉张应力，主应力方位与焦家断裂的主应力方位恰好相反。由σ1与九曲蒋家断裂的关系显示后者为正断层，根据σ1-σ3大圆弧截切九曲蒋家断裂面的交点指示该断裂上盘向SE方向滑动（图15 a），说明九曲蒋家断裂为右行正断层。
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林少泽等（2013）对焦家断裂和招平断裂进行了应力场分析，根据实测的焦家断裂8组擦痕数据反演的σ1近直立，σ3近水平，指示了NW—SE向拉张; 根据招平断裂15处擦痕数据反演的σ1近直立，σ2为NE—SW向，σ3为NW—SE向，同样指示了NW—SE向拉张。可见根据断层擦痕数据反演的构造应力场与本文根据矿体产状反演的构造应力场高度一致，说明根据矿体产状反演的构造应力场是准确的，由矿体产状指示的胶西北地区主要控矿断裂在成矿期为NW—SE向拉张应力场。
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图14 玲珑、蓬莱和邓格庄金矿田矿体产状投影图
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Fig.14 Projection of orebodies attitude of the Linglong, Penglai and Denggezhuang gold ore fields
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（a）—蚀变岩型矿体与石英脉型矿体产状;（b）—石英脉与中基性岩脉产状;（c）—蓬莱金矿田矿体产状;（d）—邓格庄金矿田矿体产状
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(a) —Orebodies attitude of altered rock type and quartz vein type in the Linglong ore field; (b) —attitude of altered rock type orebodies and mafic dikes in the Linglong ore field; (c) —orebodies attitude of the Penglai gold ore field; (d) —orebodies attitude of the Denggezhuang gold ore field
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4.2.3 陡倾控矿断裂构造应力场
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统计了蓬莱金矿田庄官、黑岚沟、初格庄、齐家沟、强家沟等金矿床主要矿体的产状，其反映的主应力关系是σ1为291°∠65°，σ2为21°∠0°，σ3为111°∠24°（图14c），指示控矿断裂主要为正断层，走滑分量很小。应力关系与焦家断裂Ⅲ号矿体群反映的相似，说明该区域受与其西南侧焦家断裂一致的区域应力场影响较大。
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对邓格庄金矿田的邓格庄深部及外围、金青顶深部、腊子沟（金牛山）、福禄地等矿区主要金矿体的分析表明，σ1为287°∠0°，σ2为197°∠0°，σ3为17°∠90°（图14d），主压应力为NWW向水平应力，这与胶西北地区主压应力以垂向为主有显著差异。矿体及其代表的断裂产状倾向SEE 者反映为正断层性质，矿体及其代表的断裂产状倾向NWW 者反映为逆断层性质。
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5 讨论
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5.1 控矿断裂性质及应力场演化
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虽然前人已对胶东型金矿的控矿断裂进行了很多研究，但迄今对断裂性质和活动期次的认识仍然众说纷纭。许多研究者强调伸展构造控矿，如提出:伸展拆离系统及宽裂谷系统为金成矿提供了有利条件（杨喜安等，2011; Charles et al.，2013; Xia Zengming et al.，2016），胶西北控矿断裂构成沿玲珑花岗岩体与早前寒武纪变质岩边界分布的大型伸展构造带（宋明春等，2011a），胶东地区在135~113 Ma期间经历了强烈的伸展剥露（Xia Zengming et al.，2016），伸展作用和正断层为新立金矿矿化流体提供了通道（Zhang Liang et al.，2017），招平断裂主体为正断层（林少泽等，2013; 张丕建等，2015）; 乳山金青顶石英脉型金矿是超流体压力引发控矿断裂多阶段破裂-充填的结果，控矿断裂发生左行平移和反转运动（Sai Shengxun et al.，2020）。也有研究者提出构造转换和构造多期活动成矿，分别认为:控矿断裂成矿前为挤压-剪压构造体制，成矿后为伸展构造体制，大规模金成矿事件发生在区域NW向伸展转换为NE向伸展后的NEE向挤压变形作用过程中或剪压-剪张构造体制转换过程中（杨立强等，2014，2019）; 三山岛、焦家和玲珑金矿田形成于断裂由走滑挤压向走滑伸展转化的过程中（Deng Jun et al.，2019）; 莱州寺矿区断裂经历了左行逆冲和右行正断构造活动，动力学体制由NW—SE向挤压向NW—SE向伸展转化（Wang Sirui et al.，2019）; 三山岛金矿控矿断裂经历了2期正滑和1期左行走滑运动（Liu Xuan et al.，2017）; 焦家断裂初始活动在侏罗纪（160~150 Ma），为左行走滑断层，在早白垩世（135~120 Ma）为正断层，受控于NW—SE向的拉张和NE—SW向的挤压，其后在120~110 Ma为左行走滑断裂，为NW—SE挤压和NE—SW 拉张，在约110 Ma变为正向位移，在55 Ma发生右旋再活动（Deng Jun et al.，2015）; 焦家金矿的形成为不同期次构造活动的结果，Ⅱ号矿体与控矿断裂第一期活动有关，Ⅰ号矿体与第二期活动有关，Ⅲ号矿体与第三期活动有关，第一、二期活动显压扭性，第三期活动则显张扭性特征（徐刚等，1998）; 望儿山金矿区经历了成矿前北西西向挤压，成矿期北西西向拉伸和成矿后北北西挤压三个阶段（钱建平等，2011）。还有研究者强调挤压作用对成矿的控制，如:认为新城金矿床成矿期为NW—SE向NEE—SWW向逐渐转变的挤压作用，三山岛断裂成矿期具有挤压逆冲活动特点（杨奎锋等，2017）。可见，胶东地区的控矿断裂系统比较复杂，构造性质及活动历史的恢复颇为困难。
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本文测制的三山岛断裂和招平断裂剖面，以及统计分析的金矿体产状特征有助于探讨断裂活动及区域应力场演化历史。根据断裂剖面分析和根据矿体产状恢复的应力场及主断裂性质相似，断裂下盘主应力σ1以陡倾斜—近垂向为主，主断裂性质显示为右行张扭性。
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根据金矿体的产状判断，胶西北成矿小区的三山岛、焦家、招平三条断裂成矿期均具有右行正滑性质，而胶东东北部的金牛山断裂带具有左行正滑性质。应力分析表明，以玲珑岩基为核心的胶西北成矿小区区域应力场σ1以垂向为主，而位于玲珑岩体西侧的焦家断裂主应力σ1方位为NW向，位于玲珑岩体东侧的招平断裂主应力σ1方位为SE向，其原因可能与玲珑变质核杂岩的快速隆升有关。胶东地区在早白垩世大规模岩浆活动的同时，发生了快速的地壳隆升事件（张华锋等，2006; 豆敬兆等，2015; 宋明春等，2018），形成了玲珑和鹊山变质核杂岩（Xia Zengming et al.，2006; Charles et al.，2011; Yang Liqiang et al.，2014），具有垂向主应力σ1及NW—SE向拉张应力（σ3）。在玲珑岩基东、西两侧的招平断裂和焦家断裂则分别受到来自SE向和NW向变质岩体的挤压作用。金牛山断裂附近的主应力σ1为水平的，其原因可能与鹊山变质核杂岩有关，位于金牛山断裂西侧的鹊山变质核杂岩于135~113 Ma强烈隆升剥露（Xia Zengming et al.，2006），造成在变质核杂岩外围较远处的金牛山地区产生水平主压应力。
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根据缓倾角断裂中普遍发育的断层泥，并且金矿体主要赋存于断层泥下盘判断，矿化的时间晚于断层泥的形成时间。焦家断裂断层泥的K-Ar同位素年龄为131.05~123.53 Ma（宋明春等，2010），早于金矿床的约120 Ma成矿年龄（ 宋明春等，2010; Deng Jun et al.，2020），这说明断层泥是成矿期之前断裂活动的产物，断层泥的存在指示成矿断裂早期发生过强烈的压（扭）性活动。断层泥的形成时间与胶莱盆地中莱阳群与青山群之间的不整合面同期，它们形成于统一的区域应力场下。对胶莱盆地构造应力场研究表明，莱阳群沉积末期发生了近E—W向挤压（任凤楼等，2007; 申文杰等，2020），这一区域应力场也应是造成金矿控矿断裂早期挤压活动的应力场。
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本文三山岛和招平断裂带剖面中发育较多主应力σ1为NW—SE向近水平的劈理和小断层，与成矿期主应力方位一致，但是成矿期主应力为陡倾斜至垂直的。这些受水平主压应力影响的劈理和小断层，是成矿后断裂经受NW—SE向挤压作用的结果。成矿后的主应力特征与胶莱盆地青山群和王氏群之间角度不整合指示的NW—SE向挤压应力场一致（任凤楼等，2007; 申文杰等，2020）。
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5.2 断裂产状变化对矿体的控制机理
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上述研究表明，断裂的产状变化对金矿体具有明显的控制作用。前人对胶东部分金矿床矿体与断裂产状的关系进行了研究，并提出了相应的机理解释。有研究者认为，基底构造带与浅表断裂交汇部位形成的构造节点，有利于高渗透性的裂隙网脉系统的发育和大型-超大型金矿床的产出，导致胶西北主要金矿床和高品位金矿体分布于NNE—NE走向断裂与E—W走向基底构造复合部位（Deng Jun et al，2019; 王偲瑞等，2020）。通过对招远大尹格庄金矿床的三维形态分析指出，金矿体主要赋存于20°~40°范围的断裂坡度段，认为是拆离断层的形态特征控制了金矿体的分布（Mao Xiancheng et al.，2019）。对莱州寺庄金矿床的研究表明，矿体总体向SW侧伏而富矿柱向NW侧伏，认为造成富矿柱侧伏向近于垂直主矿体的原因是，晚期矿化流体叠加于早期矿化蚀变之上（Wang Sirui et al.，2019）。对莱州新立金矿床的研究表明，断裂倾向和倾角变化控制了流体聚集和富矿柱形成（Yang Lin et al.，2018）。在莱州三山岛金矿，认为矿体受基底构造影响的断裂波动控制，高品位矿石带赋存于断裂倾角平缓部位（Zhang Liang et al.，2020）。综合前人研究结果及本文的研究表明，断裂产状变化是控制金矿体分布的重要因素。
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5.2.1 断裂倾角变化控制矿体位置的机理
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已有研究表明，断裂倾角变化部位赋矿与局部应力场变化、物理化学环境变化、流体性状改变等因素密切相关。断裂倾角变化影响矿体富集的机理主要包括:① 断裂产状变化导致断裂带内不同地段应力变化，产生局部挤压区和减压扩容区，后者为矿液充填、聚集提供了良好的空间。受断裂控制的热液矿床，矿体常常赋存于构造破碎较强烈的部位，这说明成矿的有利部位是应力场相对低压的构造启张扩容部位（张均，1999）。由于减压扩容空间的压力减少会引起矿物溶解度的变化，能导致矿质沉淀。② 断裂产状变化位置为应力、能量集中与释放的陡变梯度带，引起局部地球化学环境变化，使得流体流动的物理化学条件或热力学参数发生变化，尤其是Eh、pH值发生明显变化，造成成矿流体体系处于非平衡状态，促使各种物质组分发生扩散、迁移、分异、聚集的自组织现象（杨国清，1990），导致成矿系统卸载。③ 断裂转折处必然引起流体流动参量和流动状态的明显改变，造成和加剧元素组分之间的机械碰撞和能量损失，促使成矿物质的沉淀聚集（张寿庭等，1998）。流变学研究表明，当流体流动至产状变化处时，可以产生湍流，流体受到的阻力加大，产状变化愈大，局部阻力也愈大，从而导致能量损失，引起成矿物质沉淀、元素富集成矿（黄瑞华等，1993）。可见，有利的构造动力学状态与成矿体系热力学变化的耦合，是控制矿体空间定位的主要机理。
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就断裂产状变化对矿体的控制而言，断裂产状转折产生的走向波峰和波谷与倾向波峰和波谷（断裂变宽的波弧称为波峰，反之为波谷）的叠加控制矿体的空间定位。走向波峰+倾向波峰为最有利的矿化富集空间，走向波峰+倾向无波曲段或倾向波峰+走向无波曲段为矿化富集的相对有利地段，走向波峰+倾向波谷或倾向波峰+走向波谷为矿化富集相对较差段，走向波谷+倾向波谷为不利于成矿的空间（吴树仁等，1994; 张均，1999）。胶东三山岛超巨型金矿床、焦家超巨型金矿床和台上-水旺庄巨型金矿床矿体的空间展布均受波峰、波谷叠加的控制，以三山岛超巨型金矿床为例，在矿体厚度垂向等值线图中（图15），沿倾向显示有深部和浅部2个明显的矿体加厚波峰，在走向上主要有3个矿体厚度较大的波峰。在-500 m标高以浅范围内的走向波峰与倾向波峰叠合区域，分别赋存新立矿段（a）、三山岛矿段（b）和海域矿段浅部（c）的厚大矿体; 而在-1500~-1000 m深度范围内的走向波峰与倾向波峰叠合区域，分别赋存新立矿段深部（d）和海域矿段深部（e）的厚大矿体。总体分析，沿走向和倾向的波峰带控制了矿化富集带，波谷带则控制了矿化薄弱带; 而叠加波峰、过渡带和叠加波谷分别控制了厚大矿体、薄矿体和无矿区域。在矿化富集带中有厚大矿体和薄矿体之分，在矿化薄弱带中有薄矿体和无矿区域之别。另外，由于胶东主要控矿断裂均经历了多期构造活动，而且受成矿之后的地质因素影响，断裂产状变化比较复杂，除了较强烈的具有一定区域性的一级产状波曲外，还发育很多次级波曲，即断层面的产状变化可以分解为不同级别的波曲，不同级别的波曲可以赋存不同规模的矿体，造成了矿体空间分布的复杂性。
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图15 三山岛超巨型金矿床矿体厚度垂向等值线图
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Fig.15 Vertical thickness contour maps of the Sanshandao supergiant gold deposit
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断裂结构和流体性状的变化显然是胶东型金矿阶梯成矿（断裂产状变化控矿）的关键因素。三山岛、焦家和招平3条主要控矿断裂总体沿侏罗纪玲珑花岗岩体与早前寒武纪变质岩系接触带发育，至500 m 深度左右切入到花岗岩体中，均为缓倾角断裂构造。这些断裂早期是将异地的早前寒武纪变质岩系推覆到原地的侏罗纪花岗岩之上的逆冲断层，断层切过不同力学性质的岩层时产生的断坡和断坪交替现象构成台阶型式。成矿期时断裂沿早期发育成熟的断裂面再次活动，由逆冲断层转化为具正滑断层性质的断裂构造带，断裂继承了早期断层面的阶梯状几何形态。成矿流体沿断裂运移时，在断裂陡倾段，受断裂较深部与较浅部间高压力差的影响，并且由于断裂陡倾段是开放的张性空间，成为流体运移的良好通道，流体快速通过，不宜滞留、沉淀; 在断裂缓倾段，流体流动的压力差低，而且为半开放的剪切空间，流体在近等压条件下横向缓慢运移，有充分的时间发生水/岩交代反应，引起流体不混溶，易沉淀成矿（宋明春等，2020a）。另外，流体流经断裂倾角突然变化段时必然产生明显的压力波动，有利于金的沉淀。断裂陡、缓转折的坡度差值越大、压力波动也越大，是造成断裂倾角变化越大金矿化富集越强烈的重要原因。成矿期拆离断层的发育为金矿成矿提供了有利条件，由于拆离断层及其上盘的正断层系统通达地表，与地表连通性较好，大气降水在上盘渗流，构成氧化环境下的水溶液循环系统; 而以断层泥为致密遮挡层的拆离断层下盘，岩浆或深源含金流体发育，为处于还原环境的水溶液循环系统。从而在拆离断层上、下盘的接触部位，即两个水溶液循环系统的汇合处，形成了一个含矿热液沉淀聚集的有利场所，造成金矿化沿断裂构造下盘发育（宋明春等，2010）。
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5.2.2 矿体侧伏的控制因素
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矿体侧伏是矿床中普遍存在的现象，这种现象的产生无疑与成矿应力场有关。但对矿体侧伏产生的原因有不同的解释。叶天竺等（2014）认为，一般侧伏方向与构造运动方向垂直，这是由于波状起伏的断裂面在两盘发生位移后，其起伏面错位而形成垂直于位移方向的空间而造成的。也有人认为，矿体的侧伏方向与断裂面的运动方向一致，汪劲草等（2006）通过对玲珑—焦家地区构造成矿系统的研究指出，该区域金矿体的倾伏方向与破裂面上主剪应力方向一致。在焦家金矿区，蚀变岩型金矿体皆向南西方向侧伏，脆性阶段焦家断裂和望儿山断裂上盘向南西方向斜滑; 而在玲珑金矿区，石英脉型金矿体皆向北东方向侧伏，脆性阶段破头青断裂上盘则向北东方向斜滑。还有人认为，胶东新城金矿矿体的倾伏、侧伏、富矿柱方向皆严格受构造应力场特别是中间主应力的控制（李俊英等，2013）。
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无论怎样解释矿体侧伏的原因，都否认不了构造应力场与断裂面产状变化共同控制容矿空间与矿体的侧伏方向的基本事实。前已述及，胶东金矿的控矿断裂沿倾向呈阶梯变化和沿走向呈S形转弯，因此矿体倾角和走向转折的叠加位置是产生启张扩容造成矿体侧伏的主要原因。分析三山岛超巨型金矿床矿体厚度垂向等值线图发现，矿体的总体侧伏沿a、b、e等断裂波曲的走向波峰+倾向波峰叠合点和f、g、h等波峰+走向波谷叠合点及其间的波峰+无波曲段一线分布; 而富矿柱的侧伏大致沿倾向波峰线分布，并由走向波峰+倾向波峰叠合点所强化。在根据大量钻孔数据建立的焦家超巨型金矿床三维地质模型中，提取焦家断裂断层面（图16）。断层面显示了其产状不断变化的波状起伏特征，大致可分为浅、中、深3个倾角明显起伏变化的台阶，每个台阶中有多处倾角显著变化产生的明显凹坑。3个台阶大致沿断裂走向分布，台阶中的凹坑长轴大致顺断裂倾向延长。凹坑位置既有断裂倾角的转折，又能看出断裂走向的转折，受断裂走向和倾向产状转折联合控制。不同台阶的凹坑连线即是矿体的总体侧伏，而单个凹坑指示了富矿柱的侧伏。这2个实例说明，控矿断裂沿倾向的阶梯式倾角变化和沿走向的S形方向转折所产生的叠加效应共同控制了矿体的侧伏。运动学分析表明，三山岛、焦家和招平断在成矿期断裂均具有右行走滑分量，其上盘的走滑方向与矿体侧伏方向反向。
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5.3 构造控矿模式
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如前所述，胶东型金矿的控矿断裂主要有三种类型，Ⅰ级控矿断裂为沿不同地质体界面发育的缓倾角拆离断层，Ⅱ级控矿断裂为位于低角度断裂所夹的花岗岩块体中的高角度张性断裂，Ⅲ级控矿断裂为发育于前二者旁侧的高角度张裂脉，三者为同一构造背景、同一成矿作用、同一地质时代的产物，构成有机联系的赋矿构造系统。三者在成矿期均具正断层和张裂构造性质，I级和Ⅱ级控矿断裂兼具走滑性质，它们总体为走滑-伸展构造系统。白垩纪华北克拉通岩石圈及地壳减薄（翟明国等，2005），伴随强烈的构造作用、岩浆活动、成矿大爆发及大型盆地的形成，发育有各种型式的伸展构造，如变质核杂岩、岩浆底辟、热隆构造、不同尺度和型式的环状断裂、以及不同规模的断陷扩张盆地和裂谷构造等（Wang Tao et al.，2011）。胶东地区也发育强烈的由伸展作用引起的构造岩浆活动，如沂沭裂谷系（张岳桥等，2004）、胶莱走滑拉分盆地（唐华风等，2003）、大规模伸展型花岗质岩浆活动（张田等，2007）、崂山A型花岗岩、玲珑变质核杂岩（Charles et al.，2011; Yang Liqiang et al.，2014）及大量酸性、中—基性脉岩。同时，郯庐断裂的走滑活动对胶东成矿断裂的产生有重要的影响。因此，胶东金矿床和相关断裂构造形成于走滑-伸展构造背景。
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图16 焦家断裂的断裂面三维空间形态
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Fig.16 3D view of a fault plane of the Jiaojia fault
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胶东的伸展构造与古太平洋板块俯冲引起的软流圈上涌、壳幔相互作用，并产生的大量岩浆活动及花岗岩体的快速隆升有关。对三山岛、焦家和招平3条主控矿断裂控制的金矿床的矿体产状的应力分析表明，成矿期该区域的主应力为垂向的，表明这些断裂在成矿期受垂向隆升应力场控制。胶东地区140 Ma以前形成的高锶花岗岩具有加厚地壳特征（张华锋等，2004; 林博磊等，2013），根据昆嵛山岩体地球化学特征推测地壳厚度大于40 km（张华锋等，2004），而其后在早白垩世130~110 Ma出现大量指示地壳减薄的壳幔混合花岗岩和幔源中基性脉岩。现今胶东地区地壳的厚度为30~34 km，反映加厚的侏罗纪地壳现已明显减薄（江为为等，2000; 潘素珍等，2015）。已有研究表明，玲珑岩体的侵位深度为10~15 km（张华锋等，2006），郭家岭岩体的侵位深度为13 ±1.6 km，早白垩世伟德山型花岗岩侵位时，侏罗纪玲珑型花岗岩和早白垩世郭家岭型花岗闪长岩发生了强烈抬升剥蚀。玲珑型花岗岩从140~110 Ma的30 Ma间隆升剥蚀量为7 km，郭家岭岩体在约 10 Ma内隆升剥蚀量为10 km 左右，而110 Ma前至今地壳隆升剥蚀量最大4 km（豆敬兆等，2015）。可见，胶东地区早白垩世（140~110 Ma）期间，在大规模岩浆活动的同时，发生了强烈的地壳隆升事件。早白垩世深部大量岩浆岩体快速侵位，导致地壳强烈隆升，在浅部产生穹窿-伸展构造，其中在已抬升到较浅位置的侏罗纪花岗岩与早前寒武纪变质岩系之间产生拆离断层，在玲珑花岗岩和郭家岭花岗岩顶部产生高角度正断层，并有较多脉岩侵位（图17）。
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图17 胶东型金矿构造-成矿系统（参考汪劲草等，2006）
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Fig.17 Structure and metallogenic system for Jiaodong type gold deposits (modified after Wang Jincao et al., 2006)
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图18 胶东型金矿热隆-伸展成矿模式
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Fig.18 Metallogenic model of thermal doming-extension for Jiaodong type gold deposits
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胶东地区早白垩世的岩浆岩主要包括郭家岭型花岗岩、伟德山型花岗岩、崂山型花岗岩、柳林庄型闪长岩、青山群基性—酸性火山岩以及大量的基性、中性和酸性脉岩等（宋明春等，2018，2020b，2021; 王斌等，2021），它们被认为是指示金矿化地球动力学背景的标志（Li Lin et al.，2022），其岩浆源区包括幔源、壳源、壳幔混合源等。这些来自不同深度和层次岩浆房及不同源区的岩浆梯次上侵，为金成矿提供了热动力条件、部分流体和运移载体; 含金流体到达地壳浅部后向脆性断裂集中，当遇到适宜的温压条件区域，并且在断裂产状变化的减压扩容空间流体减压卸载，形成金矿床（图18）。我们将上述断裂和金矿的成矿过程称为胶东型金矿热隆-伸展成矿模式（Song Mingchun et al.，2015）。
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6 结论
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（1）胶东主要控矿断裂包括Ⅰ级缓倾角断裂、Ⅱ级陡倾角断裂和Ⅲ级陡倾角张裂脉，三者分别控制了破碎带蚀变岩型、复合类型和石英脉型金矿床。
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（2）金矿体主要赋存于断裂产状转折部位，蚀变岩型矿体赋存于断裂的倾角变缓部位，石英脉型矿体赋存于断裂倾角变陡部位，断裂倾角陡、缓差值变化越大矿化富集程度越高; 缓倾角断裂控制的矿体的侧伏具有总体侧伏角小、富矿柱侧伏角大的“双向”侧伏特征。
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（3）矿体产状与断裂产状的关系指示，三山岛、焦家和招平三条控矿断裂在成矿期均属右行正滑或右行张扭性，金牛山断裂具有左行正滑运动特征。胶西北金成矿小区区域主压应力近于垂直，焦家断裂、招平断裂分别受NW向和SE向陡倾斜主压应力影响，其应力状态与玲珑岩基的快速隆升有关，岩体垂向隆升产生了NW—SE向拉张作用，造成了成矿期断裂的张性活动; 胶东东部邓格庄金矿田以NWW向水平主压应力为主，控矿断裂受鹊山变质核杂岩强烈隆升的远程效应影响。
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（4）断裂的产状变化对金矿体具有明显的控制作用，断裂结构和流体性状的变化是金矿阶梯成矿的关键因素，断裂沿走向和倾向的产状转折联合控制了金矿体的侧伏。
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（5）胶东地区早白垩世深部大量岩浆岩体快速侵位，地壳强烈隆升产生伸展构造，来自不同深度和层次岩浆房及不同源区的岩浆梯次上侵，为深部含金流体活化、迁移提供了热动力条件和流动通道，含金流体到达地壳浅部在断裂产状变化的减压扩容空间卸载成矿。
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致谢:感谢两位匿名专家审阅本文并提出了重要的意见建议，感谢中国地质科学院杨天南研究员和信迪博士共同测制了野外构造剖面并对有关问题给予了有益指导。
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摘要
胶东型金矿床受断裂构造控制,断裂控矿规律一直是地质勘查和研究的重点问题。为深入研究断裂对金成矿的控制作用,本文基于大量矿床勘查和地质调查资料,通过对典型断裂剖面和断裂与矿体空间关系的构造解析,判断了成矿期断裂的性质和应力状态,讨论了断裂产状变化的控矿机理,提出了胶东型金矿新的构造成矿模式。将胶东主要控矿断裂分为Ⅰ级缓倾角断裂、Ⅱ级陡倾角断裂和Ⅲ级陡倾角张裂脉,三者分别控制了破碎带蚀变岩型、复合类型和石英脉型金矿床。金矿体主要赋存于断裂产状转折部位,蚀变岩型矿体赋存于断裂的倾角变缓部位,石英脉型矿体赋存于断裂倾角变陡部位。缓倾角断裂控制的矿体具有总体侧伏角小、富矿柱侧伏角大的“双向”侧伏特征。矿体产状与断裂产状的关系指示,三山岛、焦家和招平三条控矿断裂成矿期均属右行正滑或右行张扭性,金牛山断裂具有左行正滑特征。根据金矿体产状分析的胶西北金成矿小区区域构造应力场σ1为294°∠82°和269°∠78°,焦家断裂的σ1为300°∠67°、311°∠78°和321°∠81°,招平断裂北段σ1为130°∠65°和138°∠69°,反映了胶西北玲珑花岗岩体分布区域总体以垂向主压应力为主,其东、西两侧的边界断裂处的主压应力方位分别沿SE向和NW向指向岩体,成矿期断裂处于NW—SE向拉张状态。胶东东部邓格庄金矿田的σ1为287°∠0°,以水平主压应力为主。综合分析认为,产状变化的具张扭性质的断裂是金的有利赋矿构造,断裂的产状变化对金矿体具有明显的控制作用,断裂结构和流体性状的变化是金矿阶梯成矿的关键因素,断裂沿走向和倾向的产状转折联合控制了金矿体的侧伏。胶东地区早白垩世深部大量岩浆岩快速侵位,导致地壳强烈隆升产生伸展构造,来自不同深度和层次岩浆房及不同源区的岩浆梯次上侵,为深部含金流体活化、迁移提供了热动力条件和流动通道,含金流体到达地壳浅部在断裂产状变化的减压扩容空间卸载成矿。
Abstract
The Jiaodong type gold deposits are controlled by a faulted structure. Structural control of ore deposition has always been the focus of geological exploration and research. For expanding the study on the fault control of gold mineralization based on a large number of ore deposits exploration and geological survey data, through the structural analysis of typical faults sections and the spatial relationship between faults and ore bodies, this paper determined the properties of the faults and stress state in metallogenic period, and discussed the ore-controlling mechanism by fault attitude change, and proposed a new structural metallogenic model of the Jiaodong type gold deposits. The main ore-controlling faults in the Jiaodong Peninsula are divided into grade I gently dip fault, grade Ⅱ steeply dip fault, and grade Ⅲ steeply dip tensile veins, which controlled the fracture altered rock type gold deposits, composite type gold deposits and quartz vein type gold deposits respectively. Gold ore bodies mainly occur at the turning part of the fault attitude. Altered rock type ore bodies occur at the part where fault dip angle decreases. However, quartz vein type ore bodies occur in the part where fault dip becomes steeper. Ore bodies controlled by the gently dipping fault have the characteristics of “double pitch” where the overall pitch angle is small and pitch angle of ore shoot is large. The relationship between the ore bodies attitude and the fault attitude indicates that the Sanshandao, the Jiaojia and the Zhaoping ore-controlling faults all belong to dextral normal slip fracture or right-lateral transtensional fault during mineralization, while the Jinniushan fault has the characteristics of left-lateral normal slip. The σ1 (regional tectonic stress field) of the Jiaoxibei gold metallogenic district, the Jiaojia fault and northern section of the Zhaoping fault is 294°∠82°and 269°∠78°; 300°∠67°, 311°∠78° and 321°∠81°; and 130°∠65° and 138°∠69°, respectively. These indicate that the distribution area of the Linglong granitic pluton in the northwest of Jiaodong Peninsula is mainly dominated by vertical principal stress, while the principal stress orientation of the boundary faults on the east and west sides is along the SE—NW direction to the pluton, and the faults are in NW—SE extensional state during mineralization. The σ1 of the Denggezhuang gold field in eastern Jiaodong is 287°∠0°, and is dominated by horizontal principal stress. It is concluded that the faults with variable occurrence and tensional property are favorable ore-hosting structures for gold deposits, and the change of fault attitude has obvious control on gold ore bodies. The key factor of stepped mineralization of gold deposit is the change of fault and fluid properties. The attitude transition of fault along strike and dip jointly controls the pitch of gold ore bodies. The rapid emplacement of a large number of deep magma during the Early Cretaceous in the Jiaodong Peninsula resulted in strong crustal uplift that generates extensional structure. Magma from different depths and source regions intruding in echelon provide thermodynamic conditions and flow channels for activation and migration of deep gold-bearing fluid. The gold-bearing fluid arrived at the shallow crust and mineralization occurred in the decompression and expansion space of fault attitude change.
