1、矿 产 地 质 华 北 地 块 北 缘 金 、 多 金 属 成 矿 地 质 背 景陈 昌 勇( 昆 明 理 工 大 学 ,昆 明 )摘 要 华 北 地 块 北 缘 是 我 国 重 要 的 金 、 多 金 属 成 矿 带 。 根 据 区 域 地 质 建 造 特 点 、 构 造 性 质 将 研 究 区 划 分 为 5 种成 矿 地 质 背 景 。 不 同 的 区 域 成 矿 地 质 背 景 有 不 同 的 成 矿 特 点 : 变 质 基 底 区 , 主 要 形 成 沉 积 变 质 改 造 型 Cu2Fe2Au2Pb2Zn 成 矿 系 列 ;盖 层 区 ,主 要 在 中 晚 元 古 代 沉 降 区
2、形 成 Pb2Zn ( Ag) 沉 积 成 矿 系 列 、 Pb2Zn ( AgAu) 沉 积 改 造 成 矿 系 列 ;地 槽 区 ,主 要 形 成 中 酸 性 岩 浆 热 液 多 金 属 成 矿 系 列 ,火 山 - 次 火 山 热 液 金 、 多 金 属 成 矿 系 列 ,基 性 - 超 基 性 岩 浆 Cu2Ni 成 矿 系 列 ;中 生 代 火 山 断 陷 盆 地 ,主 要 形 成 中 酸 性 火 山 - 次 火 山 金 、 多 金 属 成 矿 系 列 ;构 造 岩 浆 活 动 带 则 广 泛 形 成 中 酸 性 岩 浆 热 液 金 、 多 金 属 成 矿 系 列 。关 键 词 华
3、北 地 块 北 缘 成 矿 地 质 背 景 成 矿 系 列0 前 言华北地块北缘是我国重要的金 、 多金属成矿 带 ,该 区 经 历 了 长 期 复 杂 的 地 质 构 造 演 化 ,地质条件复杂 ,对成矿十分有利 。 综合分析该区的成矿地质构造环境 ,对矿产资源预测评价工作有重要的指导意义 。1 区 域 地 质 构 造 环 境1 . 1 区域地层华 北地块北缘地跨天 山 兴 蒙 地 槽 褶 皱 系 和 华 北 地 台 两 个 性 质 迥 异 的 一 级 大 地 构 造 单元 ,在地层区划上分属两个不同的 地 层 区 : 以 北 纬 42线 ( 槽 台 边 界 大 断 裂 ) 为 界 ,南 部
4、 地 台 区为主体 ,属于华北地层 区 ; 北 部 地 槽 区 属 于 天 山 兴 安 地 层 区 1 。 华 北 地 层 区 以 发 育 前 寒 武纪 变质基底和古生代盖层沉积为特征 ,其 地 层 时 代 可 追 溯 到 早 太 古 代 。 天 山 兴 安 地 层 区 发育较晚 ,最早是从中 、 晚元古代开始发展的 2 ,以发育古生代地槽型沉积为特征 。1 . 1 . 1 太古界大致呈近东西向带状分布 。 由中高级变质 岩 组 成 ,岩 石 类 型 以 麻 粒 岩 、 片 麻 岩 、 斜 长 角 闪岩 、 变粒岩 、 浅粒岩 、 大理岩 、 磁铁石英岩为主 ,有强烈的混合岩化 ,变质程度为麻
5、粒岩相 - 角闪绿片岩相 ;原岩主要为基性 、 中基性钙碱质火山岩 ,顶部夹有少量中酸性火山岩 、 粘土岩及硅铁质岩 ,基性岩中往往有成 分 与 科 马 提 岩 相 当 的 超 镁 铁 质 火 山 岩 3 。 由 下 至 上 ,原 岩 中 超 基 性- 基性岩相对减少 ,中酸性火山岩及沉积岩 明 显 增 多 ,且 沉 积 岩 中 包 括 巨 厚 的 陆 源 碎 屑 岩 、 粘土岩 、 碳酸盐岩及硅铁质岩 4 ,太古界在重力场及 航 磁 场 上 表 现 为 东 西 向 正 场 ,或 者 在 延 拓 后引起场的上升变化 ,表现为上升场区 。 太古代变质岩中 Fe ,Cu ,Au 等元素丰度较高 。
6、1 . 1 . 2 下元古界下元古界的分布比较 局 限 4 7 ,多 呈 东 西 向 、 北 东 向 展 布 。 下 部 主 要 为 多 次 喷 发 的 中 基性细碧角斑岩型火山沉积建造 ;上部主要为粗碎屑岩 、 碳酸盐岩建造 ,局部地区发育有火山岩 ,文 稿 收 到 日 期 :1998 - 07 - 03 .作 者 简 介 :陈 昌 勇 ,男 ,28 岁 ,现 在 昆 明 理 工 大 学 攻 读 矿 产 普 查 与 勘 探 专 业 博 士 学 位 .变 质程度为角闪岩相 - 绿片岩相 。 下元古界与 太 古 界 共 同 构 成 了 华 北 地 台 古 陆 核 的 基 底 ,在地 球物理场上的
7、特征与太古界基本相同 ,即有 重 力 高 、 磁 性 强 的 特 点 ,区 域 上 多 表 现 为 正 的 重 力场 、 磁场 ,在一定高度的延拓图上有正场显示 。 下元古界 Fe ,Cu ,Au , Pb , Zn 等元素相对较为富集 ,如吉南集安群清河组石 墨 变 粒 岩 中 Au 的 丰 度 值 为 0 . 0583 10 - 6 ,大 理 岩 中 Pb ,Ag 含量分别达 67 10 - 6 ,0 . 5 10 - 6 。 7需 要 指 出 的 是 ,早 元 古 代 华 北 地 台 北缘广泛出现张裂裂谷 ,且多成为重要的成矿构造环境 , 如 辽 东 - 吉 南 地 区 的 辽 吉 古
8、裂 谷 具 有 优 地 槽 (内 带 ) 、 冒 地 槽 (外 带 ) 双 相 建 造 并 存 的 特 点 8 9 ,优 地 槽 建 造 具 有 特 殊 的 岩 石 组 合 辽 吉 岩 套 8 ,其 中 的 钠 质 基 性 - 中 酸 性 火 山 岩 系 富 硼 、 钛 、 钠 ,是 著 名 的 含 硼 岩 系 ,而 浊 积 (火 山 - 沉 积 ) 岩 系 中 则 赋 存 有 较 多 的 层 控 铅 锌 矿 床 。1 . 1 . 3 中上元古界华北地块北缘地区中上元古界零星分布于古陆台边缘或坳陷地带 ,大体上呈东西向展布 , 以滨 - 浅海 - 半深海相或局部河流 - 三角洲相碎屑岩 、 粘
9、土岩和碳酸盐岩为主 ,局部地段沿断 裂附近发育基性 - 中酸性火山沉积 ,并有轻微变质 。 在地球物理场上表现出重力低 、 磁性弱的特点 ,常呈较明显的负场出现 。 地 层 中 Fe , Cu , Pb , Zn 及 稀 有 - 稀 土 元 素 含 量 较 高 ,如 河 北 中 上 元古界 Pb , Zn ,Ag 的含量普遍高于克拉克值 ,其碳酸盐岩 、 碎屑岩中 Cu , Pb 含量分别是克拉 克值的 10 倍到 20 倍 ,长城系高于庄组中赋存有同生沉积含银铅锌矿床 4 。1 . 1 . 4 古生界至古生代 ,华北地块北缘地区南 、 北两部分的台 、 槽分异已十分明显 ,地层发育具有各自的
10、 特色 ,据此 ,将本区古生界分为台型古生界和槽型古生界 。台型古生界呈条带状零星出露 ,地层发育不全 ,普遍缺失中上奥陶统 、 志留系 、 泥盆系和下石 炭统 4 7 ,是一套地台型稳定盖层沉积 。 下部主要为海相碳酸盐岩夹碎屑岩 沉 积 ,含 Fe ,Cu较高 ;上部主要为海陆交互相 、 陆相含煤碎屑岩沉积 ,含 Fe ,S 及有机质较高 。 台型古生界在地球物理场上表现为形态不规则 、 变化复杂的负异常场 。地槽区古生界多呈大面积出露 ,发育比较齐全 ,基本上是一套地槽性质的海相火山 - 沉积 建造 、 碳酸盐岩建造及碎屑岩建造 ,由下至上变质程度递减 。 槽型古生界在地球物理场上主要
11、表 现为负异常场 ,或引起场的下降变化 ,且具 有 复 杂 、 跳 跃 性 变 化 大 的 特 点 。 其 地 球 化 学 特 点 是 :寒武系含 Fe ,M n 较高 ;奥陶系含 Fe ,M n ,Cu , Pb , Zn ,S 较高 ;志留系含 Cu ,Au 较高 。1 . 1 . 5 中生界华北地块北缘地区中生界分布十分广泛 ,但 由 于 东 西 构 造 分 异 ,而 具 有 相 应 的 地 区 特 点 。西部地区发育大型陆内坳陷盆地和山间盆地 ,火山活动十分微弱 ,主要沉积了一套巨厚的内陆河 湖相含煤碎屑岩系和山间 、 山麓相粗碎屑 红 色 岩 系 5 ,10 ,在 地 球 物 理 场
12、 上 表 现 为 较 稳 定 、 变 化平缓的负场 。 中东部地区广泛发育一系列北东向 、 北北东向或北西向火山断陷盆地 ,盆地的 发育受断裂构造控制 ,盆地内陆相中酸性火山喷发活动十分强烈 、 频繁 ,岩相十分复杂 ,以火山喷发沉积相为主 ,火山岩岩石类型主要为钙碱性系列玄武安山质 、 安山质 、 英安质 、 流纹质火山 碎屑岩及其熔岩 ,在地球物理场上表现出复杂多变的特点 ,总体上显示重力低 、 磁性弱 ,有较大 的跳跃式变化 ,延拓后往往引起场的下降变化 ,火山岩系中 Au ,Ag , Pb , Zn ,Cu , Fe 含量较高 。1 . 1 . 6 新生界华北地块北缘地区新生界分布广泛
13、 ,以第 三 系 河 湖 相 碎 屑 沉 积 的 砂 岩 、 砾 岩 、 泥 岩 、 页 岩 、243第 4 期 陈昌勇 :华北地块北缘金 、 多金属成矿地质背景粉砂岩为主 ;其次为第四系砂岩 、 砾岩 、 泥岩 、 玄武岩 、 粘土岩 、 黄土及松散堆积层 4 ,5 ,10 。1 . 2 区域岩浆岩华北地块北缘地区由于其所处大地构造位置的特殊性 ,岩浆活动表现出多旋回 、 多阶段和岩 石类型繁多 、 成因复杂等特点 。 其中 ,中生代 (主 要 是 燕 山 旋 回 ) 及 晚 古 生 代 岩 浆 活 动 强 烈 ,规模最大 ,与金属成矿的关系密切 ,往往形成重要的构造岩浆成矿带 。1 . 2
14、 . 1 中生代火山活动及火山岩带本区中生代火山活动受环太平洋断裂构造体系控制 ,具有多期次活动特点 ,但以侏罗 - 白垩 纪 ,即燕山旋回为主 要 活 动 时 代 。 根 据 断 陷 构 造 体 系 、 岩 浆 来 源 、 物 质 成 分 、 岩 石 类 型 组 合等 ,大致以集宁 赤城 承德 凌源 锦 州 本 溪 通 化 抚 松 一 线 将 本 区 东 部 划 分 出 两 个东西向中生代火山岩带 ,台槽过渡带火山岩带和台内火山岩带 。台槽过渡带火山岩带位于台槽边界断裂两侧 ,其南界如前所述 ,北界大致位于温都尔庙 翁 牛特旗 库伦旗 公主岭一线 。 该带中生代火 山 活 动 强 烈 ,不
15、同 规 模 的 陆 相 火 山 断 陷 盆 地极为发育 ,盆地内中酸性火山喷发十分频繁 ,且 以 晚 侏 罗 世 早 白 垩 世 最 为 发 育 ,火 山 盆 地 及火山活动受北东向 、 近东西向和北西向断裂构造控制 ,在空间上呈 “多 ”字形平行斜列式展布 。台内火山岩带内火山岩盆地不发育 ,规模较 小 ,主 要 受 北 东 向 和 近 东 西 向 断 裂 构 造 控 制 ,多呈北东向 、 东西向狭长条带状展布于基底隆起之间的局部断陷地带 。1 . 2 . 2 侵入岩浆活动及侵入岩带根据侵入岩的发育特点 、 时空分布及其所处构造环境 ,将华北地块北缘地区划分出多个不同规模和不同方向的侵入岩带
16、 (图 1) ,下面介绍几个重要的侵入岩带 。(1) 台槽边缘东西向海西旋回侵入岩带该带沿槽 - 台边界断裂两侧的过渡区展布 ,呈东西向横贯全区 ,岩石类型较齐全 。 超基性- 基性岩 ,主要发育于河北 、 吉林境内 ,多沿深大断裂成群分布 ,岩体规模小 ,岩石类型复杂 ,超基性岩 、 基性岩常密切共生于同一岩体中 。 岩石化学成分特点为 SiO2 略高 ,贫 镁 富 钙 ,大 部 分属 铁质 、 富铁质岩 , Cu , Pb , Zn 等 含 量 略 高 于 维 氏 值 4 ,7 。 中 性 岩 分 布 较 广 ,自 西 向 东 均 有 分布 ,空间上与酸性岩紧密伴生 ,岩体多为小岩株 ,岩
17、 石 类 型 简 单 ,主 要 为 闪 长 岩 和 石 英 闪 长 岩 ,二 者常在同一岩体中渐变过渡 。 其 SiO2 ,Na2 O , K2 O 含量偏高 ,主要为钙碱性系列 ,略 偏 碱 性 ,岩 浆来源于上地幔 - 下地壳 ,属同熔型 ,微量元素特点是 Pb ,Cu , Zn 含 量 略 高 于 维 氏 值 。 该 带内酸性岩极为发育 ,分布十分广泛 ,其发育特点表现出较大的地区差异性 。 在内蒙古中西部和河北境内 ,主要分布于台区一侧 ,岩体规模大小 不 一 ,岩 石 类 型 以 花 岗 岩 、 花 岗 闪 长 岩 为 主 ,其次 为二长花岗岩 4 ,5 ;东部地区则主要呈岩基状大面
18、积 出 露 于 吉 林 优 地 槽 褶 皱 带 内 ,岩 石 类 型主要 为 二 长 花 岗 岩 、 斜 长 花 岗 岩 、 花 岗 岩 ,少 量 花 岗 闪 长 岩 7 。 总 体 上 看 ,酸 性 岩 属 钙 碱 性 系列 ,地槽区可能主要属同熔型 ,地 台 区 则 为 陆 壳 改 造 型 ,微 量 元 素 特 点 是 Cu , Pb , Zn 的 含 量 接近或略高于维氏值 。 碱性岩不甚发育 ,岩体数目 较 少 ,主 要 分 布 在 内 蒙 古 中 部 和 燕 山 地 区 ,在空 间上多沿东西向深大断裂分布 ,与超基性 - 基 性 岩 关 系 密 切 ,且 在 矿 物 成 分 上 有
19、连 续 、 过 渡的现象 ,岩石类型主要为二长岩 - 正长岩系列 ,岩石化学特点是 Fe ,Mg ,Ca 等基性组分大 量 亏损 ,而 Si ,Al ,Na 等酸 、 碱成分显著富集 ,应属基性岩浆分异演化的晚期产物 4 。 而内蒙中 部 地区的碱性岩则具相反特点 ,可能是花岗岩浆演化而来 的 5 。(2) 槽台边缘东西向燕山旋回侵入岩带该带位于槽台边缘靠槽区一侧 ,带内侵入岩 均 属 燕 山 早 期 ,岩 石 类 型 以 花 岗 岩 、 二 长 花 岗岩为主 ,其次为碱性花岗岩 、 石英闪长岩 ,岩体多呈大型岩基 。(3) 灵丘 翁牛特旗北东向燕山旋回侵入岩带该带是中国东部大兴安岭 燕山中新
20、生代岩浆岩带的重要组成部分 。 带内侵入岩主要形 成于燕山早期 ,以酸性岩为主 ,中性岩和碱性 岩 也 较 发 育 。 岩 石 类 型 主 要 为 花 岗 ( 斑 ) 岩 ,其 次 为 二长花岗岩 、 花岗闪长岩 、 钾 长 花 岗 岩 、 闪 长 岩 、 石 英 闪 长 岩 , ( 石 英 ) 二 长 ( 斑 ) 岩 、 正 长 斑 岩 等 。 岩体的分布明显受北东向及东西向构造控制 ,多呈岩基状大面积出露 ,往往为多期次侵入 形成的复式杂岩体 。 岩体与同期中酸性火山岩密切共生 ,并见有花岗斑岩 、 石英斑岩等大岩基状出露的浅成 、 超浅成岩 ,与 火 山 岩 呈 渐 变 过 渡 关 系
21、。 中 酸 性 岩 中 Cu , Pb , Zn 等 元 素 含 量 较 高 。(4) 庄河 敦化北东向中生代侵入岩带该 带东西两侧分别以鸭绿江断裂和凤城 断 裂 为 界 。 带 内 侵 入 岩 具 有 分 段 分 期 次 的 特 点 ,大 致以北纬 40线和 43线为界 ,将 该 带 划 分 为 三 段 : 南 段 主 要 为 印 支 期 和 燕 山 晚 期 中 酸 性 侵 入岩 ,主要岩石类型为似斑状二长花岗岩 、 花岗 闪 长 岩 、 石 英 二 长 闪 长 岩 等 ,岩 体 规 模 不 一 ,多为大面积出露的岩基 ;中段岩浆岩以燕山 (早 ) 期 为 主 ,多 为 岩 基 或 大 中
22、型 岩 株 ,主 要 沿 鸭 绿 江断裂分布 ,岩石类型主要为花岗岩 、 花岗斑岩 ;北段侵入岩主要为印支期和燕山早期花岗岩 ,呈 岩基状大面积出露 。(5) 迁西 建平北东向燕山旋回侵入岩带该带主要发育于地台区 ,岩体侵入时代主 要 为 燕 山 早 期 ,多 为 小 岩 株 ,受 北 东 向 或 东 西 向断裂控制 ,岩石类型主要为二长花岗岩 、 花岗 (斑 ) 岩 ,其次为钾长花岗岩 、 闪长岩 、 石英闪长岩 、二长岩 、 石英二长斑岩 、 正长斑岩等 。(6) 秦皇岛 阜新北东向燕山旋回侵入岩带 该带内侵入岩主要是燕山早期中酸性岩浆侵入活动产物 ,岩石类型主要为花岗岩 、 二长花岗岩
23、、 闪长玢岩 ,以中深成相为主 ,浅成 - 超浅成相也较发育 。 岩体规模大小不等 ,主要受北东 向 、 北北东向或近南北向构造控制 。(7) 华铜 鞍山北东向燕山旋回侵入岩带主 要由燕山 (晚 ) 期酸性岩组成 ,以花岗 岩 、 二 长 花 岗 岩 为 主 。 岩 体 出 露 比 较 零 星 ,多 为 小 岩株 ,受北东向 、 北北东向断裂控制 。(8) 新金 清原北东向中生代侵入岩带该带以北纬 40线为界 ,南西段以印支期重 熔 型 花 岗 岩 为 主 ,岩 石 类 型 主 要 为 ( 中 ) 深 成 相 似斑状二长花岗岩 、 花岗闪长岩 、 (石英 ) (二长 ) 闪长岩 ,岩体多为巨大
24、的岩基 ;燕山早期酸性岩 也较为发育 ,以二长花岗岩 、 花岗岩为主 ,岩体多为中小岩株 ;北东段主要由燕山晚期二长花岗 岩和石英二长岩组成 ,岩体分布较为零星 ,呈岩基或大岩株状 。1 . 3 区域构造华北地块北缘经历了漫长的地质演化 ,区域构造十分复杂 。 区内线 性 构 造 以 近 东 西 向 、 北 东 向 、 北东东向为主 ,此外北西向和近南北向构 造 也 较 发 育 ,不 同 方 向 断 裂 构 造 之 间 具 复 杂 的 交切 、 复合关系 ;同方向构造常平行 、 等距成带状 展 布 ; 某 些 构 造 有 长 期 继 承 性 发 展 ,对 区 内 构 造格局 、 岩浆活动及地层
25、发育有控制作用 ;线性构造具有不同的规模 、 序次和级别 ,在地史演化245第 4 期 陈昌勇 :华北地块北缘金 、 多金属成矿地质背景中的作用也不同 。根 据构造的方向 、 规模 、 性质 及 相 互 关 系 ,将 区 域 构 造 带 划 分 为 5 个 ( 图 1) 。 北 东 向 构 造带有 : 丹东 敦化一级构造带 ; 新金 清原二级构造带 ; 营口 伊通二级构造带 ; 秦皇岛 阜新二级构造带 ; 迁西 奈曼旗二级构 造 带 ; 灵 丘 翁 牛 特 旗 一 级 构 造 带 ; 托 克 托旗 温都尔庙二级构造带 ; 乌拉特后旗二级 构 造 带 。 东 西 向 构 造 带 有 : 槽 区
26、一 级 构 造 带 ; 槽台边界一级构造带 ; 包头南 承德 一 级 构 造 带 ; 昌 平 绥 中 二 级 构 造 带 ; 鞍 山 集安二级构造带 ; 复州 丹东二级构造带 。 北 西 向 构 造 带 有 : 松 江 吉 林 构 造 带 ; 丹 东 翁 牛特旗构造带 ; 昌黎 正镶白旗构 造 带 ; 蔚 县 乌 兰 哈 达 构 造 带 ; 包 头 大 红 山 构 造带 。 南北向构造带有 : 桦甸 靖宇构造带 ; 双辽 辽阳构造带 ; 元宝 迁安构造带 ; 正蓝旗 昌平构造带 ; 四子王旗 和林格尔南北向构造带 。 北东东向构造带有 : 浑河北东东向构造带 ; 小营盘 金厂沟梁北东东向构造带
27、 。1 . 3 . 1 北东向构造(1) 北东向构造十分发育 ,且有从西向东逐步增强的趋势 ,其中营口 伊通 ,灵丘 翁牛特旗两个北东向构造带对整个区域的构造演化 有 重 大 作 用 ,灵 丘 翁 牛 特 旗 一 级 带 及 其 以 西 主要活动时期为古生代和中生代中晚期 (燕山期 ) ,灵丘 翁牛特旗一级带以东为中生代 ,营口 伊通一级带以东为印支 、 燕山二期 ,以西基本为燕山期 ,个别大断裂可能活动时代更早 ;(2) 北东向构造的主要表现形式是构造岩浆活动 。1 . 3 . 2 东西向构造(1) 东西向构造十分发育 ,活动时期早 ,最早形成于太古代 、 元古代 ,又多次复活 ,对区内不同
28、性质的岩石建造和岩浆活动起控制作用 ;(2) 东西向构造多被其它方向的构造切断 ,除去强烈复活的断裂 ,一般不连续 。1 . 3 . 3 北西向构造(1) 北西向构造一般表现为集束性较差的宽大的带 ;(2) 北西向构造可以对一些小岩体及岩体的边缘形态起控制作用 ;(3) 北西向构造具有中 、 东部较新 ,西部较 老 的 特 点 。 东 、 中 部 主 要 发 育 于 中 生 代 中 后 期 ,西部的两个带活动于元古代 早古生代 ,且具有多期活动的特点 。1 . 3 . 4 南北向构造(1) 南北向构造不太发育 ,规模较小 ,一般多由物探信息显示 ,地质上常表现为对岩体的就位和形态产生影响 ;(
29、2) 东 、 中部地区的南北向构造发育时期较晚 ,切割东西向构造 ,并对中生代岩体和后期的盆地产生影响 ,西部地区的构造活动开始较早 ,影响古生代 、 中生代岩浆活动 。1 . 3 . 5 北东东向构造带(1) 北东东向构造比较特殊 ,是不同方向构造相互叠加 、 复合和改造的结果 ,规模巨大 ; (2) 北东东向构造带开始发育仅晚于东西向构造 ,后期又有复活 。2 区 域 构 造 格 架 及 构 造 演 化 特 点2 . 1 区域构造格架华北地块北缘地区构造格架复杂 ,主要表现出如下特征 。首先 ,中生代以前 ,南 、 北两区的台 、 槽构造分异决定了两区不同的构造性质和特点 。 台区 的 主
30、 要 特 点 是 发 育 早 前 寒 武 纪 变 质 基 底 ,并 在中 晚 元 古 代 形 成 似 盖 层 沉 积 ,古 生 代 发 育 稳 定盖 层沉积 ; 近 东 西 向 早 期 ( 太 古 代 元 古 代 ) 构 造十分发育 ,后期又多次复活 ;槽区地质构造发 展较晚 ,主要是古生代地槽褶皱系 ,线性构造不 如 台 区 发 育 且 相 对 简 单 ,即 使 地 槽 封 闭 后 的 中生 代 北 东 向 构 造 ,也 仅 一 些 规 模 巨 大 的 一 级 带 穿 越 了 槽 台 两 区 ,而 大 部 分 北 东 向 构 造 带 基 本 限 制 在 台 区 发 育 ; 一 些 北 东 向
31、 构 造 带 进 入 槽 区 后活动明显减弱 。古生代的台槽构造分异对台区不同区域有明 显不同 的 影 响 ,大 致 可 以 抚 松 抚 顺 朝 阳承德 张家口 呼和浩特 乌拉特前旗一线 为 界 ,将台 区 分 为 南 北 两 个 带 ,北 部 称 台 缘 带 , 南 部称台 内 带 。 台 缘 带 的 主 要 特 点 是 : 1) 构 造 演 化 受 近 东 西 向 槽 台 边 界 断 裂 的 影 响 ,东 西 向构造长期活动 ,占有主导地位 ;2) 部分地质建造 显 示槽台过渡 性 质 ; 3) 受 沿 槽 台 边 缘 发 育 的 规 模 巨大的海西 旋 回 岩 浆 活 动 的 影 响 ;
32、 4) 变 质 基 底 主要由中低 级 变 质 杂 岩 组 成 ; 5) 中 生 代 断 陷盆 地发 育 , 不 出 现 相 对 稳 定 的 大 型 坳 陷 盆 地 。上述特点表明台缘带受古生代地槽活动的影响比较显著 ,台内带则基本未受地槽活动的影响 , 其主要特点是 :1) 古生代岩浆活动微弱 ;2) 构造 的东西分化较明显 ,西部东西向构造仍占主导 , 中 、 东部地区则以北东向 、 北东东向构造为主 ;图 1 华北地块北缘构造岩浆活动带示意图Fig. 1 The sketch showing t he tecto no magmatic activit y belt s o n t he
33、 No rt her n Bo rderland of Huabei Massif1 . 构 造 岩 浆 活 动 带 ; 2 . 断 裂 构 造 ; 3 . 槽 台 边 界 ; 4 . 侵入 岩 体1 . tecto no magmatic activit y belt s ; 2 . fault s ; 3 . bo und2 ary bet ween geo syncline and platfo r m ; 4 . int rusive rock bo dy247第 4 期 陈昌勇 :华北地块北缘金 、 多金属成矿地质背景3) 可发育较大的沉积盆地 ,如元古代辽吉裂谷 、 燕 辽 沉 降
34、 盆 地 等 ; 4) 变 质 基 底 以 中 - 深 变 质 杂岩为主 。其 次 ,中生代以来的东西构造分异使研究 区 呈 现 出 新 的 构 造 格 局 。 中 东 部 地 区 受 环 太 平洋 构造活动的强烈影响 ,成为大陆边缘构造岩 浆 活 化 区 ,其 主 要 特 点 是 : 1) 中 生 代 大 规 模 出 现北东向构造带 ,并占据主导地位 ,部分早期东西向构造复活 ,出现北东东向这一新构造类型 ;2)大 规模出现北东向中生 代 岩 浆 岩 带 及 火 山 断 陷 盆 地 。 西 部 地 区 受 中 生 代 构 造 活 动 的 影 响 较弱 ,另有其特点 :1) 始终以东西向构造占
35、主导 ,北东向构造相对不太发育 ;2) 各时期的岩浆活动均呈近东西向 ,中生代岩浆活动微弱 ;3) 中生代发育大型坳陷盆地 ,受复活的东西向构造控制2 . 2 构造及地史演化华北地块北缘的地质演化可划分成 3 期 6 个阶段 。2 . 2 . 1 变质基底形成期1) 太古代变质杂岩形成 阶 段 ( 3 500 2 500 Ma) 。 这 是 华 北 地 台 变 质 基 底 形 成 的 主 要 时期 ,在广泛区域内先后发育了不同性质的火山 - 沉积 ,后期遭受了绿片岩相 - 麻粒岩相区域变质和强烈的混合岩化 ,并有大规模的奥长花岗岩 云英闪长岩侵入 ,部分地区有钾质花岗岩侵入 ,它们与层状变质岩
36、一起形成地台区最古老的变质杂岩基底 。2) 早元古代裂谷型变质杂岩系形成阶段 (2 500 1 800 Ma) 。 早元古代 ,在辽东 、 内蒙古中部等地太古代基底上发育了几个东西向裂槽 ,其 中 沉 积 了 一 套 厚 度 变 化 大 的 火 山 沉 积 岩 。 随着裂陷的加深 ,有一些基性火山岩浆喷出 ,到一定程度后 ,裂槽开始关闭 ,层状岩系遭受变质变形 改造 ,并有大量的中酸性岩浆侵入 ,形成早 元 古 代 变 质 杂 岩 系 。 晚 期 ,沿 控 制 裂 谷 活 动 的 边缘 深断裂有基性岩侵入 。 至此 ,华北地块北缘形 成 大 面 积 由 太 古 代 - 早 元 古 代 变 质
37、杂 岩 组 成的基底 。2 . 2 . 2 地台稳定发展期1) 中 - 晚元古代似盖层发育阶段 (1 800 600 Ma) 。 进入中晚 元 古 代 ,华 北 地 台 开 始 接 受过渡性似盖层沉积 。 这一阶段 ,新的构造体系开始形成 ,并出现区域性构造分化 。 东部地区在近 东西向深断裂影响下 ,沿着这些断裂形成一 些 中 、 小 型 碎 屑 沉 积 盆 地 ; 中 部 地 区 则 发 育 了 一个北东东向的巨型沉降盆地 燕辽沉降带 ,形成了一套巨厚的湖泊 - 浅海沉积 ;西部地区在东西向构造的控制下形成一套过渡性质的浅海 - 浊 流 沉 积 ,随 后 遭 受 中 - 浅 程 度 的 变
38、 质 和 较强烈的变形改造 。2) 古生代槽台强烈分化 阶 段 ( 600 230 Ma) 。 进 入 古 生 代 ,研 究 区 明 显 发 生 南 北 构 造 分化 ,北部大规模出现地槽环境 ,在海西期有大规模的岩浆侵入 ,形成一东西向巨型侵入岩带 ,地槽的强烈活动对台缘带产生了较强的影响 ,表 现 在 东 西 向 构 造 复 活 和 海 西 期 岩 浆 侵 入 。 地 台内部则较稳定 ,大部分地区基底出露 ,遭受剥蚀 ,局部发育盖层沉积 。2 . 2 . 3 大陆 (地台 ) 活化期1) 印支大陆 (地台 ) 活化 阶 段 ( 230 190 Ma) 。 到 中 生 代 时 期 ,由 于
39、环 太 平 洋 构 造 带 的 强烈活动 ,华北地块北缘进入活化期 ,在辽 、 吉 、 内蒙 古 中 部 地 区 出 现 印 支 期 中 酸 性 岩 浆 活 动 ,形成规模巨大的北东向 (部分近东西向 ) 印支期侵入岩带 。2) 燕山期大陆 (地台 ) 强 烈 活 化 阶 段 ( 190 65 Ma) 。 进 入 该 时 期 ,地 台 全 面 活 化 ,北 东 向构 造活动十分强烈 ,东西向构造复活 ,形成多条 大 规 模 的 北 东 向 、 近 东 西 向 构 造 岩 浆 活 动 带 和一 系列火山 - 断陷盆地 ,从而使中 、 东部地区 形 成 以 北 东 向 、 东 西 向 构 造 为
40、主 的 格 局 。 西 部 地区 构造岩浆活动较弱 ,发育大型陆内坳陷盆地 ,一 些 近 东 西 向 断 裂 复 活 ,控 制 了 一 些 小 型 火 山- 沉积盆地和小型侵人体的分布 。 在构造岩浆 活 动 的 中 后 期 ,有 较 强 烈 的 北 西 向 断 裂 构 造 活 动 ,在北部槽区 ,中生代也形成了大规模的构造 岩 浆 岩 带 ,具 有 断 陷 性 质 的 火 山 沉 积 盆 地 也 很发育 。中生代形成的构造格局至今仍未有大的变化 。3 区 域 成 矿 地 质 背 景 及 其 成 矿 特 点综合前述分析 ,根据区域地质建造特点 、 构造性质 ,可以将研究区划分为五种地质环境 :
41、 变质基底区 ; 盖层区 ; 地槽区 ; 中生代火山断陷盆地 : 构造 - 岩浆活动带 。3 . 1 变质基底区变质基底区指早前寒武纪变质杂岩分布区 ,早期经历过强烈的变质变形 ,后来表现为相对 稳定 (有时可受构造岩浆活动的影响 ) 。 以早期 东 西 向 构 造 为 主 ,其 上 可 以 发 育 盖 层 沉 积 和 中 生代断陷盆地及构造岩浆活动带 。 这类区域在重 、 磁场上常表现为高密度区正磁场区 ,在受到大规模酸性岩浆侵入或强烈混合岩化的地段 ,重 、 磁场值都会降低 。 变 质基 底 区 广 泛 分 布 的变 质 基 性 火 山 岩 建 造 含 Au , Cu , Fe 等 元 素
42、 较 丰 富 ,常 在 后 期 改 造作用中提供成矿物质来源 ,形成具有层控意义的矿化 。 与变质基底有关的矿床 (点 ) 较多 ,如红 透山 ( Cu2Zn) 、 南龙王庙 (Au) 、 棉花堡子 (Au2Fe) 、 青城子 ( Pb2Zn2Ag) 等 。在 矿产预测 、 评价中 ,应充分重视基底区 ,尤 其 是 隐 伏 基 底 区 。 隐 伏 区 可 从 地 球 物 理 场 上得到反映 ,如吉林安图地区为重力负异常区 ,经 5 ,10 km 上延后仍然有显示 ,表明存在一埋深 、规模均较大的高密度体 ,这在空间上正与该 区 太 古 界 相 对 应 。 变 质 基 底 区 与 其 余 地 质
43、 构 造 环境相复合地带往往成为重要的金属矿化集中区 ,如夹皮沟 、 金厂峪 。3 . 2 盖层区盖层区包括中晚元古沉降区和台型古生界分布区 ,其中 ,中晚元古沉降区是在古陆边缘基 底 上发育起来的 ,其沉积产物具有一些过渡 性 质 ,属 亚 稳 定 类 型 的 似 盖 层 沉 积 。 在 重 磁 场 上 , 该类区域一般表现为变化不大的弱的负场 。盖层区有关的矿产主要是沉 积 、 沉 积 改 造 型 的 Pb , Zn ,Ag ,Au ,且 大 多 与 晚 元 古 代 沉 降 区 有关 ,如高板河 ( Pb2Zn2Ag) 、 关门山 ( Pb2Zn) 、 军屯 (Au) 等 。3 . 3 地
44、槽区古生代地槽区发育有特征的地槽型火山 - 沉积岩系 ,后期经历一定程度的变形变质 ,古生 代有大规模中酸性岩浆侵入 ,封闭后受中生代构造 - 岩浆活化的一定影响 。 重 、 磁场上的特点是 :在以较低的重力场 、 弱磁场为主的背景场上发育有大片较平缓的正值区 。地 槽区的矿产多与古 生 代 中 酸 性 岩 浆 活 动 有 关 ,如 白 乃 庙 ( Au2Cu) 、 放 牛 沟 ( Pb2Zn2Cu) 、小营子 ( Pb2Zn) ,此外 ,还有与基性 - 超基性岩有关的 Cu2Ni 矿床 ,如红旗岭 。3 . 4 中生代火山断陷盆地中 生代火山断陷盆地 广 泛 分 布 于 中 东 部 地 区
45、,是 在 前 述 三 种 背 景 上 发 育 起 来 的 ,受 北 东 向 、 北北东向大断裂及北西向断裂控制 ,盆地边 缘 常 有 中 酸 性 小 岩 体 侵 入 ,盆 地 沉 积 厚 度 一 般 不大 ,主要由钙碱质中酸性火山岩 - 沉积岩组成 。 在重 、 磁场上常表现出与自身特点不符的场249第 4 期 陈昌勇 :华北地块北缘金 、 多金属成矿地质背景形 (实为其下部建造的反 映 ) 。中生代火山断陷盆地中赋存有较多的金 、 多金属矿床 ,它们大都与中生代中酸性火山 - 次火山热液活动 有 关 ,如 天 宝 山 ( Pb2Zn2Ag) 、 五 凤 ( Au2Cu) 、 红 石 碰 子
46、( Au2Ag) 、 蔡 家 营 ( Pb2Zn2Ag2Au) 等 。3 . 5 构造 - 岩浆活动带这是华北地块北缘地区最重要的成矿地质环境 ,它可以是在其余四种背景上发育起来的 ,主要特点是由沿某一方向 (多为北东向 、 东西向 ) 集 中 产 出 的 一 组 构 造 及 该 组 构 造 控 制 的 侵 入岩带所组成 ,其时代主要为古生代和中生代 (尤 以 后 一 时 期 最 为 重 要 ) ,并 有 长 期 、 多 次 活 动 的特点 。 构造岩浆活动带一般规模巨大 ,在地球物理场上的特征明显 ,常表现为方向性极强的条带状场 ,位于不同性质场块的边界或梯度带 。 岩浆侵入的规模 、 强度
47、均大 ,场以本身的弱磁 、 低重力为特点 ;反之 ,则以背景区的场为特点 。 华北 地 块 北 缘 的 构 造 岩 浆 活 动 带 十 分 发 育 ,可 划分出多个构造岩浆活动带 (图 1) 。构造岩浆活动带同时也是重要的金 、 多金属 成 矿 带 ,其 中 赋 存 有 众 多 与 古 生 代 、 中 生 代 岩浆活动有关的金属矿床 ,如猫岭 、 峪耳崖 、 寿王坟 、 山门 、 八家子等 。4 结 论(1) 华北地块北缘经历了长期复杂的地质 构 造 演 化 ,先 后 经 历 了 变 质 基 底 形 成 期 、 槽 台 分化期和大陆构造岩浆活化期等 3 期 6 个阶段 ,由此决定了其构造格局
48、。(2) 华北地块北缘存在变质基底区 、 盖层区 、 地 槽 区 、 中 生 代 火 山 断 陷 盆 地 、 构 造 岩 浆 活 动带等 5 种成矿地质背景 ,构造岩浆活动带同时也是重要的金 、 多金属成矿带 。(3) 不同的区域成矿地质背景有不同的成矿特点 。 变质基底区 ,主要形成沉积变质改造型Cu2Fe2Au2Pb2Zn 成矿系列 ;盖层区 ,主要在中晚元古 代 沉 降 区 形 成 Pb2Zn ( Ag) 沉 积 成 矿 系 列 ,Pb2Zn (Ag ,Au) 沉积改造成矿系列 ;地槽区 ,主要形成中酸性岩浆热液多金属成 矿 系 列 ,火 山 -次 火山热液金 、 多金属成矿系列 ,基性
49、 - 超 基 性 岩 浆 Cu - Ni 成 矿 系 列 ; 中 生 代 火 山 断 陷 盆 地主要形成中酸性火山 - 次火山金 、 多金属成矿系列 ;构造岩浆活动带则广泛形成中酸性岩浆热液金 、 多金属成矿系列 。致谢 :本文是作者硕士学位论文的一部分 ,在研究工作中得到导师李守义教授及范继章教授等的悉心指导 ,特此表示衷心的感谢 !参 考 文 献12345678权 桓 ,等 . 燕 辽 地 区 多 金 属 、 金 、 银 成 矿 与 远 景 . 北 京 :地 质 出 版 社 ,1992 ,1 5刘 本 培 主 编 . 地 史 学 教 程 . 北 京 :地 质 出 版 社 ,1986 ,232 236杨 森 楠 ,杨 巍 然 主 编 . 中 国 区 域 大 地 构 造 学 . 北 京 :地 质 出 版 社 ,1985 ,183 184 河 北 省 地质 矿 产 局 . 河 北 省 、 北 京 市 、 天 津 市 区 域 地
