郭晶，朱学强，任天龙，戴广凯

(山东省地质调查院，山东 济南 250013)

0 引言

香夼铅锌矿发现于1958年，是一个多金属共生的有色金属矿床，主要生产铅、锌、铜及硫精矿。其位于胶东栖霞-蓬莱-福山成矿带，这一成矿带是胶东地区重要的金、铜、钼等多金属成矿区[1-4]。以往的地质勘查工作对矿床地质特征及成因[5]、矿床地球化学特征[6]、矿床分带特征和成矿机制[7]、矿床类型及找矿远景[8]等方面进行了研究。表明矿床总体上表现为上部为矽卡岩型铅锌矿体，中部为矽卡岩—斑岩型硫、铜矿体，深部为斑岩型铜钼矿化体，为一中—高温矽卡岩—斑岩型复合矿床[7]。Cu,Pb,Zn的储量都达到中型矿床规模。但香夼矿区外围工作程度仍较低，勘探深度有限，资源规模尚有增长空间。而且在几十年的勘探历史中，很少有人提及隐爆角砾岩。

野外调查中，在矿区外围SW蒙家村东灰岩露天采场发现隐爆-侵入角砾岩体，角砾岩内部见金属硫化物。在矿区钻探中仅有少量关于隐爆-侵入角砾岩的记录，但由于其易与构造角砾岩混淆，且厚度多小于1m，容易被勘探所忽视。

隐爆角砾岩是热液运移的良好通道和容矿场所，是金属矿床的一种重要类型[9]，常与浅成—超浅成中酸性斑岩体相伴产出。许多斑岩型金、银、钨锡矿及斑岩型铜金钼矿床都与隐爆角砾岩存在密切的时空及成因联系[10-11]。

1 矿床地质特征

香夼多金属硫化物矿床大地构造位置位于胶北隆起区藏格庄凹陷南缘与烟台凸起过渡地带。矿区地层主要为新元古代蓬莱群香夼组以及南庄组(图1)，与成矿有关的地层是香夼组，为一套低级变质的碳酸岩建造，分为两个岩性段：一段为泥灰岩、灰岩互层夹薄层板岩，二段为厚层灰岩夹泥质灰岩。断裂构造主要有近EW走向的龙窝铺-翰家疃断裂、NEE走向的蒙家断裂、枣林河断裂。前者与盆缘断裂近于平行，控制了斑岩体的侵入与分布。岩浆岩主要为早白垩世花岗闪长斑岩，呈岩株、岩枝、岩脉状(图2)，为中酸性钙碱性系列浅成—超浅成侵入体，富含Cu，Pb，Zn，Mo等微量元素，为成矿母岩。尚有少量辉绿岩脉等。

1—香夼组二段；2—香夼组一段；3—南庄组；4—花岗闪长斑岩；5—辉绿岩脉；6—隐爆-侵入角砾岩；7—震碎角砾岩；8—矽卡岩化带；9—铅锌矿体；10—地质界线；11—断层；12—推测断层；13—香夼铅锌矿；14—该次发现的隐爆角砾岩位置图1 香夼矿区地质简图(据卢文姬等，2016年修编)

γδπK1—花岗闪长斑岩；ls—灰岩图2 花岗闪长斑岩产状特征

矿体主要分布于花岗闪长斑岩侵入体与香夼组灰岩接触带上，共探明64个矿体，矿体呈脉状、透镜状、似层状、囊状，主矿体向下700m仍为封闭[12]。矿化具有明显的分带现象，垂向上由浅部向深部，平面上由外部向内部，依次为矽卡岩铅锌矿带、矽卡岩-斑岩铜硫矿带、斑岩铜钼矿带。矿石主要包括矽卡岩型和绢英岩化斑岩型两类，矿石主要呈浸染状、细脉浸染状、块状及条带状构造。围岩蚀变自岩体内部向外围蚀变类型依次为：硅化、绢云母化、钾化→矽卡岩化→绿泥石化、绿帘石化、绢云母化、碳酸盐化等。

2 隐爆-侵入角砾岩的地质特征

新发现的隐爆-侵入角砾岩位于香夼矿区外围SW蒙家村东灰岩露天采场内，其围岩为矿化蚀变的花岗闪长斑岩以及灰岩(图3)，与围岩接触界线清晰。角砾岩分布于岩体穹顶与灰岩接触部位内接触带、陡倾的张性破裂或者灰岩层间，多分布于灰岩与岩体的接触界面附近，与岩体关系密切。分布于小岩株穹顶的角砾岩主要沿岩株顶部分布(图4a)，下伏的岩体具有一定的矿化蚀变；沿张性裂隙分布的角砾岩走向45°，向SW陡倾，不仅切割灰岩(图4b)，同时也切割花岗闪长斑岩岩体及辉绿岩脉(图4c)，宽度在10～40cm之间，呈中部宽向两侧延伸至灰岩内部尖灭的特征，延伸长度约500m，两侧围岩具有一定的矿化蚀变；灰岩层间分布的角砾岩具有大致顺层发育(图4d)，下部宽度在10～60cm，向上尖灭侧现的现象，边部的灰岩围岩伴有震碎而成的震碎角砾岩(图4e)，但灰岩未见矿化蚀变现象。角砾岩的矿化蚀变强度在上述3个位置表现为逐渐减弱。

1—香夼组二段；2—香夼组一段；3—花岗闪长斑岩；4—辉绿岩脉；5—隐爆-侵入角砾岩；6—灰岩；7—泥灰岩；8—花岗闪长斑岩；9—硅化；10—黄铁矿化；11—青磐岩化；12—地质界线；13—断层图3 蒙家地区隐爆角砾岩及蚀变特征

γδπK1—花岗闪长斑岩；ls—灰岩；βμ—辉绿岩；cb—隐爆-侵入角砾岩图4 隐爆角砾岩产状及特征

角砾岩角砾大小混杂，从2～30mm不等，少量达5cm，多无磨圆；局部具气液运移的“流动构造”，角砾具一定的磨圆，角砾成分靠近岩体部位以花岗闪长斑岩为主，靠近灰岩部位以灰岩为主，胶结物为与斑岩角砾成分相同的岩粉及热液蚀变矿物，部分为岩浆质胶结，胶结物与角砾界限清晰(图4f)。

热液蚀变主要为中低温蚀变矿物组合为主，有硅化、黄铁矿化、绢云母化、碳酸盐化、青磐岩化等。黄铁矿呈集合体团块状、浸染状、星点状分布，主要发生在角砾岩内部及附近岩体内。

矿区钻孔揭露显示隐爆-侵入角砾岩体多位于斑岩体内部、矽卡岩带内部或岩枝与灰岩接触部位，这与地表发现的隐爆-侵入角砾岩的分布特征类似。其分布位置为边部发育的Pb，Zn矿体或独立形成的Pb，Zn矿体；纵向上表现为向深部靠近岩体，角砾岩矿体ωPb由0.82×10-2变化到1.97×10-2，ωZn由0.45×10-2变化到2.33×10-2，反映出增加的趋势。

3 含矿岩体特征

隐爆角砾岩是花岗闪长斑岩侵入爆破的产物，与花岗闪长斑岩有着密切的空间联系(表1)。

表1 岩石主量元素(%)和CIPW标准矿物主要岩石化学参数

测试单位：山东省第八地质矿产勘查院实验测试中心；*数据引自卢文姬等，2016年。

3.1 岩体特征

香夼地区花岗闪长斑岩主要沿近EW向、NNE向两组断裂交会部位产出，灰白色，常因蚀变呈黄绿色，斑状结构，块状构造。基质呈显微隐晶质及等轴他形半自形微晶结构，局部见有显微扉细包含结构。斑晶成分主要为更—中长石、石英，另外有少量正长石、条纹长石、透长石、黑云母、角闪石等。斑晶呈自形—半自形板状、粒状及片状，粒度在0.35～5mm不等。斑晶在岩石中分布不均匀，含量在40%～60%间变化，局部有大斑晶出现。黑云母褪色蚀变强烈，部分蚀变为白云母。基质成分为石英、碱性长石、斜长石及少量黑云母等，呈近等轴他形-半自形粒状，粒度在0.005～0.01mm间，基质占岩石的60%～40%。副矿物为磷灰石、锆石及微量榍石等。

花岗闪长斑岩SiO2含量为62.28%～65.78%；Na2O+K2O含量为5.5%～6.44%；里特曼指数σ为1.33～1.97，属钙碱性系列；Na2O/K2O在0.46～0.88之间，属I型花岗岩；A/CNK为1.35～1.45；固结指数SI在8.93～15.05之间，反映岩浆分异程度较高。经对成矿母岩花岗闪长斑岩进行黑云母、白云母K-Ar测年结果分别为120.6Ma和127.6Ma[14]。

与隐爆角砾岩有关的岩体，岩浆侵入的深部不能太大，一般为浅成或超浅成的(地表以下3km以内)小斑岩体[11]；原始岩浆的水含量是影响岩浆侵入爆破的主要因素[15]；富含挥发分；富强不相容元素Cs，Rb，K等；以及轻稀土元素La，Ce，Na和非活动性元素Nb，V，Hf；贫高场强元素Nb，Sr，Ti，Zr，P等[16]。

据丁正江[17]测得5组含冰点温度气液两相包裹体数据，结合矿区斑岩型矿床成矿特点，直接利用静岩压力下成矿压力与成矿深度关系，计算得该矿床成矿深度范围大致2.78～3.52km。地球化学分析也表明香夼岩体相对富集Rb，Ba，U，Th，K，Nd；相对亏损Ba，Nb，Sr，P，Ti[12]。

3.2 隐爆角砾岩成岩机理

早白垩世华北克拉通东部进入破坏峰期，浅部地质以伸展活动为特征，广泛出现断陷盆地，而深部过程以岩石圈转型与减薄为特征，主要表现形式为岩浆活动[18]。

岩浆活动过程中，与火山活动有关的中酸性浅成—超浅成岩浆——花岗闪长斑岩沿隆起与凹陷的过渡带的薄弱地带上侵。当岩浆快速到达地壳浅部，温度和压力迅速减低，大量水、挥发分和成矿元素析出，逐渐向岩浆顶部运移。由于灰岩地层的屏蔽作用，使气液大量聚集，当压力远远超过围岩的承压时[19]，引发半塑性和已固结岩石发生破碎和震裂形成隐爆-震裂角砾岩，同时产生一系列的爆破的节理-裂隙系统，并沿着裂隙系统和层理等薄弱界面“灌入”。而后随着温度和压力的骤降，熔浆发生冷凝、结晶并析出大量含矿热液，进入爆破裂隙系统，形成蚀变和金属硫化物矿化。

4 地球物理地球化学特征

1∶5万水系沉积物地球化学特征资料表明，在蒙家一带存在As，Sb，Pb，Zn，Cu，Ag地球化学异常；与香夼矿区的矿致异常(Au，Ag，Cu，Pb，Zn，As，Sb，Bi)具有类似元素化探异常特征。

对化探异常进行查证，在峨山-草格庄一带布置了地质激电中梯联合剖面。该剖面走向近SN向，大致垂直于斑岩体和灰岩的接触界面走向，同时垂直侵入-隐爆角砾岩带。灰岩的电阻率较高，一般在900～4000Ω·m之间，极化率一般在0.8%～1.6%之间，花岗闪长斑岩的电阻率中等，一般在600～1200Ω·m之间，极化率一般在0.8%～1.6%之间；蚀变辉绿岩脉物理性质为低阻，当其含有金属硫化物时，极化率也会随金属硫化物含量的增加而增高。隐爆-侵入角砾岩具有一定的孔隙度，并含有一定的金属硫化物，表现为低电阻率。

激电中梯剖面曲线图显示(图5)，整条剖面电阻率前段较后段高，整体小于1000Ω·m，具有低视电阻率异常特征。极化率整体平稳，局部存在较大的波动，具有大于1.5%的高视极化率异常特征。在650～700点及1250～1300点之间存在明显的低阻高极化率特征，与地表发现的黄铁矿化蚀变带大致对应，应为矿致异常。

5 讨论

隐爆角砾岩型矿产主要产在环太平洋成矿带、古地块对接碰撞带和火山盆地的边缘[20]。香夼矿区所处位置为环太平洋成矿带的白垩纪藏家庄陆相火山盆地南缘，在盆地南缘与东缘均发育白垩纪雨山序列花岗闪长斑岩、石英闪长斑岩等浅成斑岩体，并且具有形成隐爆角砾岩的驱动热液循环的热点(源)盆地边缘同生断裂——吴阳泉断裂。

(1)地表出露的斑岩为以岩脉、岩株形式产出并侵入香夼组地层以及南部的南庄组地层，并具有大致顺层的特征。另外，隐爆角砾岩多位于浅成—超浅成中酸性斑岩体顶部[13]，Wolfe[21]认为形成隐爆角砾岩的浅成—超浅成斑岩体往往是与深部大隐伏岩体相连的沿着软弱带向上侵入的小岩株，推测深部存在较大的隐伏岩体，岩脉、岩株向下汇聚为花岗闪长斑岩体。

根据地表出露的隐爆-侵入角砾岩特征分析，现阶段出露的角砾岩部位应为角砾岩筒的上部或旁侧，深部可能存在隐爆角砾岩筒或斑岩型矿体。

图5 峨山-草格庄地物综合剖面图

(2)1∶5万水系沉积物地球化学测量表明蒙山一带具有与矿致异常相一致的化探异常，并发育低阻高极化率异常带，因此，具有进一步的找矿潜力。

(3)隐爆-侵入角砾岩对矿化、矿产的富集起着重要作用，是重要的找矿标志。隐爆角砾岩中心往往是最佳成矿位置[18]。香夼矿区及外围隐爆-侵入角砾岩的发现，可以帮助寻找隐爆中心，进而探寻深部隐伏斑岩型矿床，有助于矿产资源规模的增长。

6 结论

香夼矿区发育的隐爆-侵入角砾岩表现为3种产出状态：小岩株穹顶、沿张性裂隙以及灰岩层间；具有明显区别于构造角砾岩的产状和岩石学特征。

与隐爆角砾岩有着密切空间联系的花岗闪长斑岩具有形成深度浅，富含挥发分，富强不相容元素Cs，Rb，K等；以及轻稀土元素La，Ce，Na和非活动性元素Nb，V，Hf；贫高场强元素Nb，Sr，Ti，Zr，P等；具有形成隐爆角砾岩及相关矿床的条件。

隐爆角砾岩的发现对完善该地区的斑岩成矿体系以及进一步寻找隐伏斑岩型多金属矿体具有重要意义。