冀东太古宙末期基底构造约束下的金成矿作用及演化

宋 扬,王树志,胡建中,聂凤军,谭应佳,王志云

(1.中国地质科学院 矿产资源研究所,国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,北京 100037;2.中国地质大学 科学研究院,北京 100083)

从全球成矿动力学角度来看,巨型矿集区的形成无一不叠合着多期构造-岩浆事件的烙印(Goldfarb et al.,2005;Bierlein et al.,2006;Jaireth and Huston,2010;翟明国,2010;陈毓川和王登红,2012)。克拉通边缘往往经历复杂的构造演化,成矿物质在边缘断裂和岩浆的作用下,发生活化-迁移,再活化-再迁移的富集过程,构造与成矿具有密不可分的动态耦合关系,就金矿而言其形成过程更是如此(Goldfarb et al.,2005;吕古贤等,2007;陈宣华等,2009)。

冀东位于燕山陆内造山带的东段,产出有金厂峪、峪耳崖等众多大中型金矿床,是华北克拉通周缘重要的金矿成矿带(刘锡文,1992;梅燕雄,1997;李俊建等,2002)。前人从不同角度讨论了该区金成矿规律,近几年又对金厂峪、华尖、峪耳崖等典型金矿床开展了不同程度的研究,取得了大量的成果(牛树银等,2000;罗镇宽等,2001a,b;肖振和李志国,2009;宋扬等,2011a,b;贾三石等,2012)。虽然成矿作用已被证明与中生代以来的岩浆活动关系密切(梅燕雄,1997;Yang et al.,2003;牛树银等,2006;聂凤军等,2011;宋扬等,2011b),但是由于普遍缺乏对于金矿床的大中比例尺构造背景研究,致使克拉通边缘构造多期性和复杂性的影响常被忽视。笔者在开展冀东金矿接替资源找矿项目过程中发现,冀东中生代控岩控矿构造是在太古宙基底构造演化的基础上进一步发展而成。因此,本文通过对基底构造演化特征、典型矿床控矿构造特征的研究,结合地质年代学数据,讨论了冀东基底构造对岩浆活动及金矿成矿作用的制约,建立了冀东成岩成矿演化序列,以期为今后深入开展矿田构造研究,预测深边部盲矿体提供依据。

1 区域地质特征

冀东地区是我国地质历史演化最久、地层发育较为齐全、构造-岩浆活动极为复杂的地区之一,经历了陆核形成、陆块增生、板块作用等地质演化阶段,具备形成金矿极为有利的地质条件。研究区前寒武系分布广泛,孙大中(1984)把冀东地区出露的地层划分为早前寒武系(包括中、上太古界和下元古界)、晚前寒武系(中、上元古界)和显生宙(主要是中、新生界)三大部分。其中早前寒武纪地层出露面积最大,构成华北板块北缘的变质结晶基底,与冀东金矿的产出关系密切。冀东地区多处发现早于3.5 Ga岩石,早前寒武系古陆存在的证据确凿(Huang et al.,1986;刘敦一等,1994;吴福元等,2005)。中-晚元古开始了盖层沉积,发育轻微变质的地台型海相沉积岩层;继而沉积了稳定的海相寒武系和奥陶系。自晚奥陶世起至中石炭世出现沉积间断,中石炭世以后以海陆交互相或陆相沉积岩层为主(图1)。

本区断裂构造发育,按其形成时间及形成机制可大致分为三种:一是太古代形成的古断裂,二是元古代至古生代形成的断裂及复活的古断裂,三是中生代以来的新生断裂,以南北构造产生的北东-北北东向压扭性断裂和北西向张扭性断裂为主(裴荣富和梅燕雄,2003),后者控制着冀东主要金矿床矿体的展布。

图1 冀东地区地质略图(据梅燕雄,1997修改)Fig.1 Simplified geology map of the eastern Hebei province (after Mei,1997)

冀东地区中生代构造是在刚性结晶基底及稳定沉积盖层所组成的克拉通浅层地壳结构的基础上形成的,表现为刚性基底与上覆层状沉积盖层一起卷入收缩变形(Chen,1998;张长厚等,2011),马兰峪背斜是冀东区域性褶皱,总体上呈东西走向,褶皱轴迹在平面上表现出明显的不规则弯曲状,形成时代为古生代末-中生代早期(李海龙等,2008)。背斜核部出露太古宙深变质岩系,控制着冀东主要花岗岩体和金矿床,梅燕雄(1997)提出了本区金矿矿源地体(太古宙深变质岩系)、变质-变形作用、花岗岩、成矿流体时空藕合的“四位一体”成矿特征。

2 基底构造单元划分及特征

冀东地区太古宙划分一直存在不同认识,孙大中(1984)将冀东地区主要地层归为太古界迁西群,分为上川组(Ars)和三屯营组(Arsn),岩性主要为含辉石的麻粒岩;河北省地矿局(1989)在孙大中的基础上增加了拉马沟组(Arl)和跑马场组(Arp),主要为斜长角闪岩及斜长角闪片麻岩,在冀东西段出露较多。本次调查发现,金矿床大多分布在西段,围岩特点与谭应佳等(1983)建立的遵化群(ArZ)一致,而冀东东段则以片麻岩为主,金矿床(点)较少。因此,本文认为冀东地区大致可以分为三套岩性组合:早太古宙麻粒岩-片麻岩组合(迁西群)、中-下太古宙斜长角闪岩组合(遵化群)、元古宙碳酸岩组合(图1,2)。绝大多数金矿床(点)产在东西向展布的遵化群中,经野外调查,这套地层又可分成三段:下段主要在研究区西段,以基性的角闪岩-斜长角闪岩为主,局部夹有科马提岩;中段主要为厚层状斜长角闪岩,局部夹薄层片麻岩;上段为薄层斜长角闪岩和磁铁石英岩;岩石组合反映出其原岩基性火山旋回的特点,层位表现为东部高西部低。金厂峪、华尖等金矿发育在遵化群中段和上段地层中,表现出矿化条件好,矿体形态复杂,矿区外围常发育条带状磁铁矿等特点。

基于上述认识,本文将冀东地区结晶基底构造划分为金厂峪-遵化-马兰峪紧密褶皱绿岩带和都山-太平寨-迁安片麻岩穹状隆起带(图2)。前者主要卷入绿岩带地层,由一系列轴向西倾的同斜倒转褶皱组成,自西向东依次为东荒峪复背斜、碾子峪复向斜和金厂峪复背斜;后者由迁西群麻粒岩相变质岩组成,穹窿四周混合岩化作用强烈,内侧发育线状的紧闭褶皱。冀东地层、岩浆岩和矿床形成主要受到晚太古代遵化运动和中生代印支-燕山运动的控制。晚太古代遵化运动,使迁安穹状隆起西侧海盆中海相火山沉积物受到自西向东的挤压,形成了一系列轴向西倾的褶皱。中生代以来,沿着这些褶皱的核部侵入有都山、青山口、高家店、洒河桥、茅山等花岗岩体。

图2 冀东金矿带基底构造示意图(据宋扬等,2011a)Fig.2 Schematic diagram of basement structural framework in eastern Hebei province

3 金矿床主要构造特点

冀东大部分金矿处在太古界变质岩地区,构造背景复杂,虽然前人根据赋矿岩石类型将冀东地区金矿床划分为:产在剪切带中的金厂峪式、产在花岗岩中的峪耳崖式、产在碳酸盐岩中的长城式等,但金矿体的控矿构造无一不受到结晶基底,尤其是褶皱绿岩带的控制。

3.1 金厂峪金矿床

金厂峪金矿床位于金厂峪-遵化-马兰峪太古宙紧密褶皱绿岩带的东缘(图2),围岩为太古宙遵化群,岩性以斜长角闪岩为主,矿石类型包括石英脉型、钠长石脉型和两者相互穿插的复脉型。金矿床受两期褶皱作用的控制,早期太古代末期东西向强烈的挤压,形成了金厂峪复背斜,并在背斜的倒转翼形成了规模大、连续性好的含金片理化带(图3)。金厂峪矿段和桑家峪矿段剖面表明(图3),矿脉主要出现在背斜的陡翼或同斜倒转向斜的核部,矿脉与片理化带均受到褶皱控制,挤压片理化带与褶皱共同控制着金矿矿体的富集部位与产状。

图3 冀东金厂峪金矿床矿田构造图(左)及剖面图(右)Fig.3 The structural map of the ore field (left) and geological profiles in the Jinchangyu gold deposit (right)

宋扬等(2011a)研究认为两期褶皱分别为:早期围绕迁安古隆起形成一系列轴面向西凸出的紧闭倒转褶皱,这一时期是冀东基底构造和金厂峪复背斜的形成时期,同时伴随有混合岩化和区域性变质作用。晚期中生代褶皱作用,指中生代以来燕山板内造山运动在南北向挤压应力作用下,近东西向的马兰峪背斜横跨叠加在太古宙褶皱之上。金厂峪复背斜受到南北向挤压、东西向拉张的影响,早期构造面活化张开,为后期含金热液的贯入提供了空间。成矿前共轭节理显示其主应力轴分别为σ1=356º6º∠、σ2=208º83º∠、σ3=87º4º,∠最大主应力轴和最小应力轴为水平,中间主应力轴近乎垂直,反映本区在此期遭受近南北向的水平挤压;主成矿期在早期褶皱陡翼发育的挤压片理带在此时转变成脆性破裂,沿此破裂面充填了含金石英脉矿体,两组节理产状为130°80°∠和345°74°,∠计算最小主应力轴(σ3)为水平应力状态,应力场以北西-南东向的伸展为主(图3)。

不少学者认为金厂峪金矿属于韧性剪切带型金矿(柳少波和刘连登,1993;林传勇等,1994),金厂峪矿区内典型的韧性构造表现为糜棱岩化和相关的揉皱,糜棱岩化主要发育在金厂峪复背斜的两翼,为太古代末期东西向强烈挤压作用的产物(宋扬等,2011a),而金矿中辉钼矿 Re-Os同位素测年结果表明,成矿作用可能开始于印支期,因此金厂峪金矿属于受中生代脆性构造控制下的岩浆热液型矿床(宋扬等,2011b)。

3.2 华尖金矿床

华尖金矿床处于紧密褶皱绿岩带和片麻岩隆起区过渡部位(图2),矿区分为牛心山、华尖和马尾沟三个矿段,共有含金脉体 200多条,区内广泛出露太古宙变质岩系,包括斜长角闪岩和片麻岩,金矿体主要赋存在斜长角闪岩和牛心山花岗岩岩体中。吴珍汉和孟宪刚(1998)认为金矿脉受到与侵入体有关的帚状构造控制,金矿脉分布在不同方向的帚状裂隙中。本文认为金矿脉在不同时代褶皱背景下,受到了不同性质断裂构造的联合控制。牛心山、华尖两矿段处于太平寨穹状隆起的西北边缘,该区域临近两个高级区的交汇处,矿区受到太古宙褶皱和燕山期褶皱的叠加与改造,形成十分复杂的构造形迹,并显著影响和控制着矿区岩浆岩和金矿体。

太古代褶皱:研究区中的遵化群岩层褶皱构造明显,分别构成牛心山-沟口子复背斜和牛心山-水峪沟复向斜,走向都为北北西-南南东,展布长度分别约为2 km和2.2 km(图4),早期发育共轭的剪切节理系统,一组为北东-南西向,一组为近东西向,后期被含金石英脉和岩脉贯入。

燕山期褶皱:牛心山矿段发育北东向的燕山期复背斜,并向两端皆具有倾伏的趋势(图4)。该背斜横跨叠加在太古宙牛心山-沟口子复背斜之上,使得叠加部位成为这一地区地壳最薄弱的地段,导致燕山期岩浆岩侵位于此。岩浆大体沿牛心山复背斜的核部侵入,长轴呈北东向,与牛心山复背斜轴向一致。

控矿断裂主要有北北东、北西和近东西向3组,北北东向断裂是发育在牛心山背斜转折端处的纵张断裂,属于成矿期断裂,牛心山矿段 90%以上的矿脉赋存这一断裂中(闫永福,2005),但在成矿过程后期,北北东向断裂转变为压扭性断层,对矿体发生改造和破坏。

图4 冀东华尖金矿床矿区构造格架图Fig.4 The map showing the structural framework in the Huajian mine area

成矿作用与燕山期构造应力场转化关系密切,本区燕山期的构造应力场分为以下两期(图4):①成矿期,发育一组共轭雁列式张节理,一组产状为115°65°,∠另一组为205°66°,∠主应力轴分别为σ1:251°1°∠、σ2:160°62°∠、σ3:342°28°,∠即最大主应力轴为水平,中间应力轴较陡,最小应力轴平缓,反映本区在此期遭受近东西向水平挤压,致使北北东向断裂拉张,石英脉在这种拉张背景下充填。②成矿后期,以收缩变形为主,石英脉遭受挤压错动,在花岗岩中发育一对共轭节理,产状为11°79°∠和238°60°,∠主应力轴分别为σ1:121°43°∠、σ2:295°47°∠、σ3:28°3°,∠即最大主应力轴和中间应力轴较陡,最小应力轴水平,反映本区在此期遭受北西-南东向挤压。

3.3 峪耳崖金矿床

峪耳崖金矿床位于马兰峪背斜北缘,这一地区发育巨厚的元古宙沉积岩,受基底褶皱构造的制约,古生代以来盖层岩系褶皱发育,形成了走向北东、倾向北西的斜歪-倒转褶皱,组成峪耳崖-下板城断褶带,燕山期岩浆沿着峪耳崖背斜核部侵入,含金石英脉产于峪耳崖岩体内部及外接触带(图5)。

图5 峪耳崖金矿矿田构造格架图(左)和剖面图(右)Fig.5 The map of structural framework (left) and geological profile in the Yuerya gold deposit (right)

峪耳崖岩体为一复式岩体,由早阶段的白色花岗岩和晚阶段的红色花岗岩组成(罗镇宽等,2001b),岩性以二长花岗岩为主。岩体侵位于元古宙高于庄组灰岩(Pt2g)之中,岩体及接触带中北东向断裂和节理极为发育,控制了矿区内多数脉岩和金矿体的展布。

按走向可将控矿断裂划分为北东、北北东、北东东、北西和近东西向五组。矿脉一般赋存于北东、北北东向断裂中,在其转折处以及倾向由陡变缓处矿体变富。另外,矿脉还具有等间距、沿倾向斜列排布的规律(牛树银等,2000)。大多数金矿脉产在峪耳崖岩体中,仅有少数分布在围岩中,说明金矿与燕山期岩体具有明显赋存关系。含金石英脉多发育在北东向的断裂或裂隙中,而这些断裂 90%以上产在花岗岩体内部,说明受到花岗岩侵入后冷凝作用的影响。

峪耳崖金矿床燕山期始终受到北西-南东向挤压应力场控制,峪耳崖背斜、岩浆侵入作用以及控矿断裂均与该期应力有关。此期最大主应力轴方向近水平σ1=99°∠4°;而在应力松弛期,最大主应力轴 与 中 间 主 应 力 轴 倾 角 变 大(σ1=71°∠31°,σ2=279°∠ 56°),表明存在张性应力作用,致使北东、北北东向压性断裂出现张性活动特点(图5)。瞬时真空状态易使应力驱动下运移的矿液在此停留,有利于成矿物质堆积(吕古贤等,2003)。

4 成矿动力学约束

4.1 克拉通化与金的初始富集

华北板块具有贫 P2O5、Cu、Pb和富 Fe、Zn、Mo、W、Au、Ag的特征,这与华北板块及其南北缘产有众多铁、锌、钼、钨及金矿床的情况一致(吴珍汉和孟宪刚,1998;翟明国,2010)。华北板块北缘冀东地区的金矿床均不同程度受到前寒武系控制,尤其与太古宙遵化群关系尤为紧密。金矿或直接产出于遵化群中下段,或赋存于邻近的中生代岩体中。李俊建等(2004)提出冀东地区2.5 Ga左右发生多期退变质,形成了韧脆性剪切带,时间上与本文所述晚太古代遵化运动自西向东形成的一系列轴向西倾的褶皱一致。一直以来,认为存在2.5 Ga左右的金成矿作用,如金厂峪、苗杖子金矿床(李俊建等,2004),前者被认为是太古代和中生代两期成矿作用叠加的产物(Wang and Peng,1994;罗镇宽等,2001a)。虽然金矿成矿时代还存在不同的认识,但不可否认,华北克拉通在形成过程中,经历了多期强烈的构造岩浆事件,形成花岗岩-绿岩带,这一过程有利于成矿物质向构造薄弱带初步迁移,如富集程度较高,则可构成金矿化,李俊建等(2004)称之为绿岩带同构造期初生型金矿。

华北克拉通化以大量的花岗岩侵入和镁铁质岩墙就位为主要标志,华北克拉通由胶辽陆块、迁怀陆块、阜平陆块等几个微陆块经克拉通化拼合而成(翟明国,2008),古老构造边界由2.6～2.7 Ga的古老绿岩带和2.5～2.45 Ga的花岗岩带组成(林舸等,2008),后者反映了克拉通化过程中的构造岩浆作用。迁安地区麻粒岩相变质岩组合代表冀东形成最早的古陆,它与金厂峪-遵化-马兰峪紧密褶皱绿岩带在太平寨-华尖一线过渡,我们对金厂峪邻近的混合花岗岩(闪长岩,编号 JD316-1,图6)中的锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb同位素测年。

样品采自东水峪村西北距村1 km左右,坐标北纬 40°19′01″,东经 118°20′53″。闪长岩中的锆石在阴极发光照射下,大多具有自形晶体和清晰的震荡环带,显示出典型的岩浆结晶成因特点(图6),测年工作在中国地质大学(北京)激光等离子质谱实验室完成,工作所用ICP-MS为Agilient公司最新一代具有 Shield Torch的 Agilient 7500a。测试结果通过GLITTER (ver 4.0) 软件计算得出,实验获得的数据进行同位素比值的校正以扣除普通Pb的影响,谐和图绘制采用Isoplot2.49 (Ludwig,2001) 完成。所给定的同位素比值和年龄的误差均在1σ水平,实验过程依照Yuan et al.(2004)进行,实验结果见表1。

闪长岩中锆石U含量在 20.6～318.6 µg/g之间,平均 153.8 µg/g,Th含量在 25.3～251.5 µg/g,平均107.6 µg/g,Th/U值变化范围为0.38～1.34,平均0.82,在岩浆锆石Th/U值范围内,207Pb/206Pb年龄在2466～2551 Ma之间,22个点加权平均年龄为2514.7±8.7 Ma(1σ,MSWD=1.7)。这一数据与孙会一等(2010)运用 SHRIMP锆石所测冀东太古宙地层中的花岗岩年龄一致,反映了冀东地区太古代末期存在一次强烈的花岗岩化作用。岩浆作用使得这一时期地温梯度普遍较高,岩浆在形成过程中对原始含金绿岩带中的金起到了一定的活化作用,随着自西向东挤压作用加剧,金的活化程度也向东增强,表现为越向东部后期金矿成矿规模也变大。

图6 太古代闪长岩锆石LA-ICP-MS U-Pb 年龄谐和图Fig.6 Concordia plot showing the U-Pb results of the Archean diorite

表1 太古代闪长岩样品锆石LA-ICP-MS分析结果Table1 LA-ICP-MS zircon U-Pb results for the Archean diorite

4.2 成岩成矿序列

冀东地区金矿床的成矿问题前人做了大量的讨论,已经普遍认为金矿床(点)的出现与太古宙富金的绿岩带基底岩系、不同时期形成构造片理化带在空间上的叠加、以及中生代岩浆作用有着重要的成因联系(王安建,1988;余昌涛,1989;柳少波和刘连登,1993;林传勇等,1994;李俊建等,2002)。花岗岩及同源脉岩所产生的流体在上升运移过程中,与含金建造、复合控矿构造等因素相互匹配,形成了冀东大规模金矿化(裴荣富和梅燕雄,2003)。

绿岩带本身具有富金的特点,往往作为金矿的“矿源层”成为成矿的重要条件之一。研究区2514.7±8.7 Ma闪长岩与华北克拉通新太古代末-古元古代初期的岩浆事件一致,表现为地幔物质加入新生地壳(耿元生等,2010),表明围绕迁安古隆起壳幔作用显著。冀东绿岩带这一时期发生了很强的挤压变形,形成了大量的紧闭褶皱,并在原岩为偏酸性的火山沉积岩地段形成了糜棱岩。在如此强烈的区域构造-岩浆作用下,绿岩带中的金发生了活化,并初步的富集。

冀东多数金矿周边有岩体或岩株分布,许多金矿床如峪耳崖和华尖金矿直接产于岩体或围岩破碎带中,这些岩体形成于 240～163 Ma之间(王安建,1988;余昌涛等,1989;张秋生等,1991;柳少波和刘连登,1993;李俊建等,2002),说明冀东自中生代开始岩浆活动频繁,而持续的岩浆热液活动是形成金矿的关键条件。

就金厂峪-华尖-峪耳崖矿集区而言,金厂峪金矿钠长石脉中辉钼矿 Re-Os同位素年代为 242±6.8 Ma(宋扬等,2011b),说明金厂峪金矿不是太古代或元古代早期形成的矿床,成矿作用开始于印支期,与罗镇宽等(2003)所测都山岩体240±4 Ma的锆石形成岩浆热液事件有关,都山岩体岩浆锆石主体形成于220 Ma左右;金厂峪西侧3 km处的青山口二长花岗岩形成于199±2 Ma(罗镇宽等,2001a);华尖金矿赋矿围岩(牛心山花岗岩)中岩浆锆石SHRIMP年龄为172±2 Ma,峪耳崖岩体SHRIMP年龄为174±3 Ma(罗镇宽等,2001b);峪耳崖金矿脉石英包裹体 Rb-Sr等时线年龄为 163.8 Ma (李俊建等,2002)。

本次在峪耳崖金矿床中分选出2件可以用来开展Re-Os同位素测年的辉钼矿样品。峪耳崖金矿辉钼矿化有两种类型(图7a,b),一类呈浸染状分布在岩体当中,另一类呈团块状镶嵌在石英脉中;浸染状辉钼矿与黄铁矿、黄铜矿共生,含辉钼矿石英脉较其他硫化物脉略早,但两者均属于岩浆晚期热液阶段的产物。本次测年的辉钼矿为石英脉中的团块状样品,经挑纯和研磨后,利用国家地质实验测试中心Re-Os同位素实验室电感耦合等离子体质谱仪TJA X-series ICP-MS平台进行了测试(表2),获得了峪耳崖金矿辉钼矿Re-Os模式年龄:168.4±2.7 Ma和167.2±2.4 Ma。表明成矿作用较岩浆作用略晚,而较李俊建等(2002)获得包裹体Rb-Sr年龄略早,反映了辉钼矿为金矿早期阶段形成,峪耳崖金矿形成于燕山中期。

图7 峪耳崖金矿床辉钼矿特征Fig.7 Photos showing the characteristics of the molybdenite ores from the Yuerya gold deposit

表2 峪耳崖金矿体中辉钼矿Re-Os同位素测年数据Table2 Molybdenite Re-Os isotope results for the ore body in the Yuerya gold deposit

上述年代学数据不难发现,中生代以来,矿集区存在多期成岩成矿作用。早期岩浆活动始于印支期,形成了金厂峪钠长石脉和辉钼矿化,时间是240 Ma左右;其次都山岩体形成,时间是220 Ma左右;青山口岩体于200 Ma左右侵入;峪耳崖-牛心山花岗岩形成于 170～175 Ma,峪耳崖金矿成矿时代为167～168 Ma左右。一系列地质年代学数据表明,冀东地区可能存在以20 Ma左右为间隔的岩浆活动强烈期,分别形成了都山、青山口、牛心山和峪耳崖岩体,同时伴随成矿作用。由此可以推断冀东地区金矿形成于印支期-燕山中期之间,成矿有多阶段性特点,可能与燕山造山带构造应力场多次转换有关(邓晋福等,2005)。

4.3 成矿演化模型

根据大地构造演化特征将冀东金矿演化模式划分为以下3个阶段:

太古代微陆块拼接期(4500～1850 Ma):太古代早期迁安古隆起作为华北板块的原始古陆已经形成,周边洋盆中的海底火山喷发活动强烈,形成了大量基性-超基性的火山岩,幔源物质被带出来,使Au、Fe背景值增高,华北克拉通大量BIF铁矿形成的同时(万渝生等,2012),也造就了区域上金的重要矿源层。在遵化运动(2500 Ma左右)自西向东挤压应力作用下,遵化岩群(变质火山岩)形成了一系列近南北向的紧闭褶皱,并且在次级褶皱翼部形成韧性剪切带。在强烈的变质-变形作用下,绿岩系发生部分熔融,成矿物质激活并向构造薄弱带初步富集。

中-新元古代燕辽裂陷期(1850～600 Ma):进入古元古代末-中元古代,在区域性伸展构造背景下,华北板块进入陆内裂陷期。在华北板块北缘形成了北东向展布的燕辽裂陷槽,开始了巨厚沉积期。裂陷槽呈北东向展布,在一定程度上表明北东向深大断裂的存在,使得这一区域极易成为应力集中及释放区,为燕辽北东向成矿空间展布奠定了构造基础。

燕山造山成矿期(242～163 Ma):中生代以来,燕山地区处于南北挤压应力作用(曾庆栋等,2012;聂凤军等,2012)。马兰峪背斜中生代以来迅速隆升,构造岩浆活动异常强烈,使得古老基底部分熔融,深部成矿流体在持续驱动力作用下向地壳浅层运移。花岗质岩浆沿地壳软弱带脉冲式侵位,早前寒武系基底褶皱在这一时期再次活化,并以挤压片理化带和断裂的方式成为了冀东地区最有利的矿体就位场所。进而,在不同期次岩浆热液的作用下形成了诸如金厂峪、华尖、峪耳崖等金矿床。

5 结 论

(1) 将冀东地区基底构造划分为金厂峪-遵化-马兰峪紧密褶皱绿岩带和都山-太平寨-迁安片麻岩穹状隆起带。前者主要卷入遵化群绿岩带,由一系列轴向西倾的同斜倒转褶皱组成;后者由迁西群麻粒岩相变质岩组成。冀东金厂峪、华尖、峪耳崖等典型金矿床的控矿构造受到太古宙基底构造,尤其是褶皱绿岩带的控制。

(2) 对太古代闪长岩开展了 LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,认为冀东地区 2514.7±8.7 Ma存在一次与克拉通化有关的构造热事件,并使金初步富集;峪耳崖金矿中两件辉钼矿 Re-Os模式年龄为168.4±2.7 Ma和167.2±2.4 Ma,表明成矿作用发生于燕山中期。

(3) 初步建立了冀东成岩成矿序列,推断存在以20 Ma左右为间隔的岩浆活动强烈期,分别形成了都山、青山口、牛心山和峪耳崖岩体,同时伴随成矿作用,冀东地区金矿形成于印支-燕山中期之间,成矿存在多阶段性。根据大地构造特征建立了冀东三阶段的金矿成矿演化模型。

致谢:野外工作得到了中国地质大学(北京)王涛、叶广利硕士研究生的帮助。特别感谢石家庄经济学院牛树银教授和另一位匿名审稿专家的细致审阅,并对本文提出了宝贵的修改意见。同时,野外工作得到了河北金厂峪矿业公司郭运晨主任的大力支持。

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