第一章绪论
第一节国内外深部勘查研究简况
随着经济社会快速发展，重要矿产资源供不应求。20世纪末以来，西方发达国家纷纷开展大陆深部探测及第二深度空间（500～2000m）矿产资源勘查，规划启动了相应的战略与项目，如加拿大的岩石圈探测计划、美国的地球透镜计划，澳大利亚的玻璃地球计划、勘探未来计划和《2017—2022 年国家矿产资源勘查战略》。目前，国际上已有较多深部资源勘探开采成功的案例，如南非兰德（Rand）金铀矿、加拿大萨德伯里（Sudbury）铜镍矿、澳大利亚奥林匹克坝（Olympic Dam）铜金铀银矿、美国卡林（Carlin）金矿带等。其中，南非和美国勘查金矿的*深钻孔分别达到5422m和5071m。从深部金属矿探测研究领域已发表的SCI（科学引文索引）论文来看，集中于数值模拟、地球物理、地球化学等方面。国际深部资源评价技术发展的主要趋势如下：
（1）成矿理论对深部找矿工作的指导作用日益突出。20世纪90年代以来，成矿理论研究日渐深入，新的矿床成因理论和认识纷纷涌现，对固体矿产找矿勘查具有较大启发和指导意义。美国卡林金矿带找矿工作的成功经验告诉我们，成矿规律研究引发找矿思路转变是寻找深部及隐伏矿的关键。
（2）矿产勘查新技术在深部找矿工作中起着关键的作用。新技术和新方法的普遍应用已成为现今全球矿产勘查工作中不可或缺的重要组成部分。例如，新的更强大、更复杂的航空物探方法（如Falcon、MegaTEM、SPECTREM、TEMPEST、HOISTEM、NEWTEM、Scorpion等）已成为矿产勘查的重要生力军，使区域填图和靶区圈定的工作效率得到极大的提高；深穿透地球化学找矿方法，能识别埋藏在厚层覆盖物下的矿体。
（3）现代电子和计算机信息技术的飞速发展对矿产勘查的影响意义深远。将物探、化探和遥感等技术与计算机信息处理技术相结合，即基于GIS（地理信息系统）平台，应用先进的数据管理、建模和分析系统对勘查所获得的各种数据信息进行处理，将多样性的勘查技术数据转换成实用的地质信息和直观的三维图像，已成为当代矿产勘查的主要工作模式。同时，信息技术的进步也使物探、化探和遥感技术数据的采集和存储更快更高效，使工作效率大大提高。例如，英国地质调查局建立了全国性的三维地质模型，形成从全国性概略模型到大比例尺详细模型的无缝过渡；澳大利亚实施的“玻璃地球计划”，使澳大利亚大陆地表1000m以浅的地质过程变得透明，为发现新的巨型矿床提供了技术支持。
21世纪初，我国开始探索深部探测和资源勘查研究，目前已在成矿理论模式、探测装备、预测评价等方面取得重大进展。在成矿理论方面，创建了大陆碰撞成矿理论、克拉通破坏成矿理论、成矿系列理论，以及五层楼+地下室成矿模式、胶东金矿热隆-伸展成矿模式等。在深部探测装备方面，深部钻探装备、深部电磁探测装备、金属矿地震探测系统装备等取得了长足进步，部分装备打破了国外技术垄断。在深部预测找矿方面，发展了勘查区找矿预测、基于大数据的多元信息成矿预测、三维成矿预测及深穿透地球化学等方法。通过对主要成矿带的深部勘查研究，辽宁鞍山-本溪、安徽庐枞、江西九瑞和赣南、河南小秦岭和栾川、湖南花垣-凤凰等地相继探明了深部矿产资源，尤其是在胶东地区实施的深部金矿探测取得了重大突破，勘探钻孔*深达4006.17m。
深地资源探测既是解决地学重大基础理论问题的需要，也是保障国家能源资源安全的重大需求，已经引起国家的高度重视。深部资源探测已列入国家“科技创新2030重大项目”，科技部将“深地资源勘查开采”列为国家重点研发计划，原国土资源部将深地资源探测列入“三深一土”科技发展创新战略。“深地资源勘查开采”重点专项实施以来，通过一系列项目的研究，在成矿理论和深部资源评价理论、技术与建模等方面均取得了重要进展，为深部矿产资源勘查增储应用示范奠定了基础。
第二节胶东区域地质概况
胶东地区位于华北克拉通东南缘，郯庐断裂以东，秦岭-大别山-苏鲁造山带的东北部，为华北克拉通东南缘与大别-苏鲁造山带东北段的结合位置，由隶属华北板块的胶北隆起（地块）、胶莱盆地和隶属大别-苏鲁造山带的威海隆起（地块）组成（图1-1）。
胶北隆起主要由稳定的前寒武纪基底变质岩系和中生代花岗质侵入岩组成。前寒武纪基底变质岩系主要为太古宙花岗绿岩带［包括中太古代唐家庄岩群、新太古代胶东岩群、新太古代TTG（英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质）片麻岩套和中—新太古代基性-超基性岩组合］和古—新元古代变质地层（包括古元古代以高铝片岩、大理岩和石墨变粒岩为代表的荆山群、粉子山群和中元古代以变质碎屑岩为主的芝罘群及新元古代浅变质的蓬莱群）。
威海隆起前寒武纪变质岩系主要由新元古代含超高压榴辉岩的花岗质片麻岩（荣成片麻岩套）组成，有少量古元古代变质表壳岩（胶南表壳岩）和中元古代基性-超基性岩组合。
中生代岩浆活动表现为大量的花岗质侵入岩、广泛分布的中基性-酸性脉岩和沿断陷盆地发育的火山岩。按照成因、形成时代和岩浆演化特点，中生代花岗质侵入岩可分为三叠纪宁津所型正长岩、槎山型花岗岩，侏罗纪玲珑型花岗岩、文登型花岗岩和垛崮山型花岗闪长岩，早白垩世郭家岭型花岗岩、伟德山型花岗岩、雨山型花岗闪长斑岩和崂山型花岗岩。脉岩按照形成时间、岩石类型和组合特征划分为玲珑-招风顶脉岩带、巨山-龙门口脉岩带和崂山-大珠山脉岩带。
胶莱盆地为白垩纪伸展盆地，由三个构造层组成：下部是由绿色、杂色河湖相碎屑岩系组成的早白垩世早期莱阳群；中部是由基性、中性和酸性火山岩组成的早白垩世晚期青山群；上部是由红色河湖相碎屑岩系组成的晚白垩世—古新世王氏群。
胶东*发育的一组断裂是NE—NNE走向断裂，其次为近EW—NEE走向断裂。EW向断裂地表零星出露，连续性较差。华北板块（胶北隆起）和大别-苏鲁超高压变质带（威海隆起）的结合带被 NE 向断裂和中生代花岗岩叠加，大致位于牟平-即墨断裂带一线附近。胶东金矿主要受NNE—NE走向的拆离断层控制，自西向东依次为三山岛断裂带、焦家断裂带、招平断裂带、台前-陡崖断裂带和金牛山断裂带。
第三节胶东金矿资源状况
胶东是我国*大的金矿床集中区，在约16522km2范围内已探明金资源储量5000余吨，是除南非兰德盆地和乌兹别克斯坦穆龙套地区之外的世界第三大金矿集中区。2005 年以前，主要在500m深度以浅探明金资源储量逾1700t；2005 年以来，开展了深部找矿，主要在500～2000m 深度探明金资源储量3000余吨。在焦家断裂带和招平断裂带北段分别施工的3266.06m和3000.58m深度钻孔均于近3000m深度发现了金矿体，在三山岛断裂带施工的4006.17m深度钻孔为国内岩金勘查*深钻孔。胶东地区已探明资源储量的金矿床（区）共有200余处，其中，资源储量≥100t的浅部超大型金矿床6个（包括焦家、新城、三山岛、台上、东风、大尹格庄金矿床），20～100t的浅部大型金矿床17个（图1-1）。近年来深部找矿取得重大突破，探明深部超大型金矿床10个、大型金矿床8个，尤其是在莱州市境内探明了三山岛北部海域、西岭、纱岭和腾家4个资源量分别为470.47t、382.58t、389.28t和206t的金矿床，形成了三山岛、焦家和玲珑3个千吨级金矿田（宋英昕等，2017）。胶东新发现的深部金矿床数量多、规模大、分布集中，明显改变了以往认为“中国大型、特大型金矿床少，中小型金矿床多”的观点，为推动我国迈向世界黄金大国、强国做出了重要贡献。
一、金矿床分布
胶东地区已探明资源储量的200余处金矿床（区）（图1-1），主要分布于烟台市的莱州、招远、蓬莱、栖霞、福山、牟平等市（县、区），以及青岛市平度市、莱西市，威海市乳山市、文登区，构成胶东金矿集中区（或胶东金矿省），划分为胶西北（莱州-招远）、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、招平、栖霞-大柳行、桃村、牟乳6条成矿带，三山岛、焦家、灵北、鞍石、大庄子、玲珑、大尹格庄、旧店、栖霞、大柳行、莱山、蓬家夼、邓格庄13处金矿田（宋明春等，2014）。
金矿床主要赋存于侏罗纪玲珑型花岗岩、早白垩世郭家岭型花岗岩和早前寒武纪变质岩中，个别赋存于早白垩世莱阳群底部的砂砾岩中（图1-2）。
二、矿床资源储量
胶东地区已探明的金资源储量，就矿床埋藏深度而言，浅部（一般小于500m深度）矿占38%，深部（一般大于700m深度）矿占62%，深部金资源储量已大大超过浅部（图1-3a）。在矿床规模方面，资源储量大于100t的超大型金矿床占65%，大型金矿床占24%，中型金矿床占11%（图1-3b）。在矿床类型方面，焦家式破碎带蚀变岩型金矿资源储量超过4100t，玲珑式石英脉型金矿400余吨，邓格庄式硫化物石英脉型金矿近200t，其他类型金矿资源储量不足100t（图1-3c）。
对胶东中型及以上规模金矿床统计表明（图1-4），矿床品位为1.51×10-6～20.06×10-6，矿床的矿石量为25.8×104～11261×104t，多数矿床的吨位为1×106～10×106t，按矿石量加权金的平均品位为4.07×10-6。石英脉型金矿与蚀变岩型金矿（包括其他类型金矿）相比，品位较高而吨位偏低，金资源储量在20t以上的大型金矿大部分为蚀变岩型，品位在10×10-6以上的金矿则以石英脉型为主。100t金资源储量以上的巨型金矿床数量已占较高的比例。
三、矿床数量
在已探明的108个中型（金资源储量≥5t）及以上规模金矿床中，有浅部金矿床72个，深部金矿床36个，深部金矿床数量已达浅部金矿床的1/2（图1-5a）；就矿床规模而言，超大型金矿床16个，大型金矿床25个，中型金矿床67个，超大型金矿床占矿床总数的15%（图1-5b）；就矿床类型而言，破碎带蚀变岩型金矿床69个（包括黄铁矿碳酸盐脉型，其中超大型15个、大型18、中型36个），石英脉型金矿床21个（其中超大型1个、大型3个、中型17个），硫化物石英脉型金矿床12个（其中大型3个、中型9个），蚀变角砾岩型金矿床3个（大型1个、中型2个），蚀变砾岩型金矿床2个（中型矿），层间滑脱拆离带型金矿床1个（中型矿）（图1-5c）（宋英昕等，2017）。
第二章胶东型金矿成矿系统与成矿模式
第一节胶东晚中生代热隆-伸展成矿系统
一、重要地质体
（一）与金矿有关的地质体
根据金矿化与不同时代地质体的时空关系，将与金成矿密切相关的地质体分为赋矿地质体和成矿期地质体。早前寒武纪变质岩系、侏罗纪玲珑型花岗岩、早白垩世郭家岭型花岗岩和莱阳群（底部）中均赋存有金矿床，为胶东金矿的赋矿地质体。而早白垩世伟德山型花岗岩、雨山型花岗闪长斑岩、柳林庄型闪长岩、崂山型花岗岩、中基性脉岩和青山群火山岩的成岩时代与金矿床的成矿时代一致，为胶东金矿的成矿期地质体（图2-1）。
1.成矿期地质体
伟德山型花岗岩，在胶东的前寒武纪变质岩系隆起区广泛分布，主要岩体有伟德山、海阳、三佛山、龙王山、院格庄、牙山、艾山、南宿等，主要岩性有闪长岩、石英二长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩，岩石常具似斑状结构，岩浆来源于幔源和壳源不同程度的混合作用，年龄集中于126～108Ma（宋明春等，2018）。
柳林庄型闪长岩，仅见于胶东东部的文登市柳林庄一带，呈近南北向椭圆状侵入玲珑型花岗岩中，面积约13.28km2，由中粒含角闪黑云石英二长闪长岩、含斑中粒含黑云角闪石英二长岩、中粒含角闪黑云石英二长岩组成，为幔源高镁闪长岩，同位素年龄为122～118Ma（宋明春等，2020）。
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