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简介:
一、美丽的胶东半岛
胶东半岛也称山东半岛,指的是胶莱河以东的地区,位于山东省东部,突出于黄海、渤海之间,是中国三大半岛之一,也是我国最大的半岛。胶东半岛气候宜人,四季分明。由于受海洋的影响,与同纬度的内陆相比,气候温和,夏无酷暑、冬无严寒,气温变幅较小,冬季比较温和,夏季无酷暑,年平均降水量约600~700毫米。半岛上丘陵起伏,海拔多在500米以下,主要由花岗岩组成,地表多为第四纪松散沉积物,最高峰是崂山,海拔1130米。山东半岛海岸蜿蜒曲折,港湾岬角交错,岛屿罗列,是华北沿海良港集中地区。胶州湾的青岛、芝罘湾的烟台、威海湾的威海、石岛湾的石岛和龙口等均为中国著名港口,是人类居住的乐园。
山东乳山自然风光(图片来自互联网)
然而,让美丽胶东闻名海内外的却是它的金矿资源,胶东半岛地下是一个巨大的宝藏。很多大型、超大型的金矿被我们的地质工作者发现、开发,为我国的国民经济做出了巨大的贡献。胶东地区只有不到全国0.27%的国土面积,却拥有超过我国30%的黄金储量。截止2017年底,胶东地区金矿保有资源储量3700余吨。2016年,胶东地区矿山金产量71吨,约占全国金产量(453吨)的1/6。胶东地区形成了以三山岛、焦家和玲珑为代表的3个千吨级的金矿田,使胶东地区一跃成为世界第三大金矿区,被誉为“世界黄金基地”。
二、胶东半岛的金矿勘查历史
据《招远县志》记载,早在唐朝时期,胶东地区就设有专司黄金开采管理的官吏。新中国成立前,刘国昌先生、冯景兰先生等老一批地质学家先后调查了招远、栖霞等地金矿。
新中国初期,郭文魁先生、段承敬先生调查了招远玲珑金矿,开启了新中国对胶东地区金矿的勘查工作。
1957-1975年,山东省地质矿产勘查开发局八○七地质队(第六地质队前身),在前人工作的基础上,冲破了以往认为胶东的金矿只发育在石英脉中的束缚,不断探索,相继发现了三山岛、焦家等一系列破碎带蚀变岩型金矿床。新类型金矿的发现极大地拓宽了找矿领域,使山东省金矿资源储量大幅度增长,丰富了金矿成矿理论。之后,第六地质队又在胶东金矿区域成矿条件研究的基础上,以焦家、新城等典型矿床成矿模式的研究成果编写了“山东焦家式破碎带蚀变岩型金矿地质特征”研究报告,对焦家式金矿的成矿模式进行了重新认识。
1976年-2000年,山东省金矿地质工作形势发生了变化。在胶东金矿集中区内,除省内地质、冶金、地方地质队外,还有外省多个地勘部门、武警黄金部队等单位涌入胶东,胶东地区的金矿遍地开花,不断取得找矿突破,其中第六地质队有关人员完成的《焦家式新类型金矿的发现及其突出的找矿效果》荣获国家科技进步特等奖;1992年10月,国务院决定嘉奖第六地质队,授予该队“功勋卓著无私奉献的英雄地质队”荣誉称号。上世纪焦家式金矿的发现,带动了胶东地区金矿勘查的重大进展。
2000年-2010年,胶东地区黄金找矿可以说是已经取得了突飞猛进的成果。随着胶东地区各个金矿在深部不断取得找矿突破,地质工作者在以往勘查的地下0-400米的浅部成矿空间之下,发现了深部(600-1000米深度)第二成矿空间。
2011年以来,国家印发实施《找矿突破战略行动纲要(2011-2020年)》,提出“358”目标,即3年实现重大进展,5年实现重大突破,8~10年重塑矿产勘查开发格局。在找矿突破战略行动实施的第一阶段,地质人员不断提出新理论、运用新技术,进而带来新突破。山东省实现找矿重大进展,形成一批新的资源勘查开发基地。新发现中型及以上矿产地24个,大型矿产地7个,超大型金矿床1个。其中,莱州-招远地区金矿找矿成果突出,新发现5个世界级金矿床,其中三山岛北部海域金矿、莱州市西岭金矿、莱州市纱岭金矿查明资源储量均超过300吨,居全国前三位。在莱州市西岭金矿区完成了我国金属矿勘查第一深钻,深度达4006.17米,揭示胶东地区地下4000米仍有金矿体,胶东深部的找矿前景极其光明。
三、胶东金矿是如何形成的?
胶东如此小的国土面积,为什么会有这么多的大型、超大型金矿床呢?
太平洋板块是一块海洋地壳板块,大部分位于太平洋海面下,欧亚大陆板块是包括大部份欧亚地区的大陆板块。在大约1.2亿年前后,由于太平洋板块向欧亚板块的俯冲,中国东部岩石圈底部的岩石由于重力作用沉入软流圈中,致使软流圈的物质上涌,致使胶东地区的地球深部的构造、岩浆活动十分强烈。炙热的岩浆在高温、高压的驱动下沿着岩石圈内的深大断裂向地表移动,同时携带大量含金元素的液体也一起上涌,在岩浆和含金的液体上涌的过程中萃取了古老地壳岩石中的金元素。
在高温高压的作用下,含金的液体进入周围岩石的裂隙内,与这些岩石发生缓慢的化学反应,所以金矿形成的早期形成了钾长石、赤铁矿、金红石等矿物,由于这些矿物大多呈红色,所以可以见到大范围的红化蚀变。
红化蚀变岩石(照片来源于实物地质资料中心)
随着化学反应的不断进行,含金元素的流体温度、压力降低,这些流体沿着断裂附近的微小裂隙进一步接触周围的岩石,发生化学反应,交代形成黄铁绢英岩化蚀变,此时金元素开始和黄铁矿一起开始形成,金元素就在黄铁矿的晶格内。
含金的黄化蚀变岩石(照片来源于实物地质资料中心)
随着交代反应的进行,含金的流体温度、压力进一步下降,流体的能量也逐步下降,流体的性质由碱性也变为了酸性。含金的流体充填在周围岩石的各种裂隙内,形成含金的黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等载金矿物,金元素此时也开始大规模沉淀形成富矿体;
含金黄铁矿矿石(照片来源于实物地质资料中心)
最后,矿体周围岩石的裂隙中继续沉淀石英、碳酸盐矿物,成矿作用宣告结束,此时成矿作用发生在地下大约3km-10km的范围内。
石英-碳酸盐脉(高建伟拍摄)
那为什么胶东有石英脉型和蚀变岩型两种成矿类型呢?
一般情况下,当成矿的断裂倾斜角度大余60°时,断裂非常容易张开,含金流体迅速贯入、充填形成含金的石英脉,这种类型的金矿床称为石英脉型金矿,含金的流体与周围的岩石化学反应形成的蚀变带比较窄;当成矿断裂倾斜角度小于40°时,断裂不太容易张开,含金的流体进入后与周围的岩石充分发生弥漫状地交代作用,形成大范围的破碎蚀变带,蚀变带的范围也很宽阔,这种类型的金矿称为破碎蚀变岩型金矿。
石英脉型金矿体(高建伟拍摄)
金的富集成矿作用结束后,胶东地区的地壳经历了长期的抬升,矿床上面的岩石遭受长时间的剥蚀,部分金矿体也出露地表,形成现在我们能见到的金矿床。
四、胶东半岛的未来
今天,美丽的胶东半岛,除了拥有壮丽的自然景观外,还以其得天独厚的矿产资源,更大程度地吸引着全世界的目光。运用三维立体填图方法和可控源音频大地电磁探测技术,我国地质学家在胶东半岛取得了举世瞩目的金矿勘查成就,在三山东海域发现超大型金矿床,开启了我国由陆域向海域找矿的新篇章。相信在我国地质学家不断努力下,越来越先进的新技术和新方法会在不久的将来相继问世,胶东半岛的深部必将会给我们带来更多、更大的惊喜,让我们拭目以待。