笏山金矿是近几年在蓬莱-栖霞成矿带内新发现的一个大型金矿床,其具有独特的两期金矿化特征,即早期的蚀变岩型金矿化和晚期的黄铁矿-磁黄铁矿脉型金矿化(图1)。早期蚀变岩中发育与含金黄铁矿、绢云母等矿物伴生的热液独居石,其“环带状”交代残余结构表明,热液独居石是富Ca、P和REE的流体与长石发生交代反应的结果。获得独居石的U-Pb年龄为120 Ma,代表了矿区的早期成矿时限(图2)。考虑到独居石原位Nd同位素数据与围岩玲珑花岗岩相一致性,笏山金矿区的成矿流体和成矿物质来源具有壳源混合特征。
笏山矿区的两期矿化经历了明显的成矿环境的转变:早期为压性的成矿环境,而晚期为张性的成矿环境,成矿条件也从早期还原到晚期逐渐氧化。晚期黄铁矿的原位S同位素(δ34S均值6.47‰)低于早期黄铁矿(δ34S均值7.42‰),这种现象可能是晚期成矿流体的氧逸度升高的结果(图3)。晚期具高氧逸度的成矿流体叠加在早期矿化之上,搅碎并溶解了早期黄铁矿颗粒,活化了其内部的Au元素并最终促成了晚期高品位金矿化,该转变很好地对应了胶东地区在此期间内的应力场改变过程。
图1 笏山金矿两期矿化岩芯照片