冀西阜平幔枝构造金的地球化学特征分析

许立风, 丁照月, 秦振宇, 陈军威, 安跃辉, 董少雄

0 引言

地幔热柱[1,2]演化的第三级单元—幔枝构造是金、 银多金属矿有利的成矿控矿构造。 幔枝构造是地幔热柱与大陆地壳共同演化的产物, 是陆内造山带的重要类型, 其隆升较快的区段可发育成典型的幔枝构造[3-6]。 同时, 由于其特殊的构造演化, 在幔枝核部裂隙带、 外围主拆离带及上盘盖层裂隙中均可形成较好的构造扩容带, 尤其是不同方向韧性剪切带与主拆离带交汇部位, 往往是有利的成矿控矿构造[7-11]。

阜平幔枝构造位于太行山北段, 是华北地区重要成矿区之一。 尤以阜平幔枝构造北东倾伏端矿床(点) 更为集中, 可划分为核部岩浆-变质杂岩成矿区、 外围拆离滑脱层成矿区和上叠断陷火山-沉积盆地成矿区。 矿床类型主要为核部韧脆性剪切带型、 拆离滑脱带型和断陷盆地次火山岩裂隙型[12-15]。 本区金铜银铅锌矿床(点) 100 多处, 并呈现出明显的时空分布与演化规律, 各金铜银铅锌矿床(点) 的地球化学异常特征在时空分布上存在一定的规律性。

1 阜平幔枝构造区地质特征

阜平幔枝构造受控构造主要为太行山深断裂构造。 核部岩浆-变质杂岩成矿区是历代地质工作者研究的重点, 区内地层主要为新太古代-古元古代阜平岩群和五台岩群, 岩群之间呈构造接触, 岩浆岩主要为新太古代阜平期、 五台期, 中生代燕山期。 吕梁期只有中基性、 酸性脉岩类。

新太古代岩浆岩遭受多期变质变形和混合岩化作用的强烈改造, 变质特征达角闪岩相—绿片岩相。 分为阜平片麻岩套(FAr3) 和涞源片麻岩套(LAr3)。五台期变质深成侵入岩根据岩石组合类型、 接触关系及演化特点、 可划分为2 个演化阶段: 早期为TTG 型花岗质岩石组合, 晚期为二长花岗-正长花岗质岩石组合。

中生代岩浆活动以燕山期为主, 是本区首要的金多金属成矿期。 燕山期岩浆活动最强期集中于中晚侏罗世—早白垩世。 在NNE 向深断裂控制下, 首先形成构造火山岩带, 继而发展为构造岩浆岩带, 形成完整岩浆旋迥, 形成麻棚、 赤瓦屋、 台峪、 高贡、 大黄峪、 涞源、 大河南等一系列中酸性花岗质杂岩体。

外围拆离滑脱带成矿区与上叠断陷火山-沉积盆地成矿区主要被中元古代及古生代沉积地层覆盖, 主要位于北部、 东部及断陷盆地中, 出露地层主要有中元古代长城系、 蓟县系; 新元古代青白口系; 古生代寒武系、 奥陶系、 石炭系、 二叠系; 中生代侏罗系。

1.1 地层

区内地层分布受中生代隆起控制, 由中生代火山岩、 基底与盖层组成。 太古宙—古元古代基底广泛分布于西、 中部, 为新太古代—古元古代阜平岩群和五台岩群, 岩群之间呈构造接触。 沉积盖层主要分布于北部、 东部山前平原及断陷盆地中, 出露地层主要有中元古代长城系、 蓟县系; 新元古代青白口系; 古生代寒武系、 奥陶系、 石炭系、 二叠系; 中生代侏罗系; 新生代古近纪、 第四纪。

结晶基底包括阜平岩群 (Ar3F) 与五台岩群(Ar3W)。 阜平岩群(Ar3F) 主要分布于研究区中部及中南部。 变质表壳岩划分为元坊岩组、 宋家口岩组、 湾子岩组。 五台岩群(Ar3W) 包括板峪口岩组和金刚库岩组。

沉积盖层由中新元古界、 古生界、 中生界、 新生界组成, 与变质结晶基底呈剥离断层或不整合接触。

中新元古界(Pt2-Pt3): 为一套滨浅海相富镁碳酸盐岩及碎屑岩, 呈北东向展布。 自下而上为长城系高于庄组, 蓟县系杨庄组、 雾迷山组、 洪水庄组、 铁岭组, 青白口系下马岭组、 长龙山组、 景儿峪组。 各组间均为假整合接触。

下古生界(Pz1): 为一套滨浅海碳酸盐潮坪相沉积, 主要为寒武系、 奥陶系, 缺失志留系。

上古生界(Pz2): 为一套地台(槽) 型海陆交互相含煤岩系。 主要为石炭系—二叠系, 缺失泥盆系,零星分布太行山的前缘坳陷盆地中。

中生界(Mz): 为一套中酸性火山岩系, 属侏罗系中上统沉积, 不整合于古生界之上, 呈残留体沿NE 向构造带展布, 包括下部髫髻山组(J2t)、 土城子组(J3tc)、 张家口组(K1z)。

新生界(Kz): 为一套第四系残坡积, 冲洪积相砂砾岩、 黄土, 松散或胶结状态, 主要分布于山前平原及山涧沟谷中。

1.2 构造

区域内最典型的构造型式为北东向带状展布的阜平幔枝构造和太行山深断裂构造。

1.2.1 阜平幔枝构造

阜平幔枝构造位于东经113°20′—116°30′, 北纬38°00′—40°20′。 主要由核部岩浆-变质杂岩、 外围拆离滑脱层和上叠断陷火山-沉积盆地组成。

核部岩浆-变质杂岩由通称阜平群的阜平变质表壳岩、 变质深成岩和燕山期侵入岩组成。

随着阜平幔枝构造的强烈隆升, 包括新元古代地层在内的盖层则大幅度拆离滑脱, 以至基底变质岩系呈卵形揭顶式裸露出来, 而盖层沿主拆离滑脱带以及次级滑脱面发生大距离拆离。 原所称的太行山东部断裂带实际上是主拆离滑脱带上盘铲状断裂, 往深部呈帚状归并到主拆离滑脱带之上, 组成巨大的阜平幔枝构造东缘拆离滑脱断裂系统, 调解着太行山隆起带与华北断陷带之间的耦合关系。

外围拆离滑脱层主要为中新元古界及其以上地层。在阜平地区, 中元古代拆离层以高于庄组和雾迷山组为主, 岩性多为碳酸盐岩。 高于庄组一、 二段砂岩和页岩后期成为主要拆离滑脱构造发育层位, 局部区段被断失。 寒武—奥陶系在拆离滑脱层的拗陷区有所保留。

主拆离带在阜平幔枝构造的中北段保存较好, 在阜平幔枝构造东侧, 主拆离带位于易县的川里—栾木厂—良岗—杜岗—紫荆关—柴厂—南城司—龙门—金硐塔一线。 高于庄组或雾迷山组不同层位与变质岩系接触, 两者以主拆离滑脱带接触, 可有不同层位的地层被断失。 在其外围, 甚至一直到太行山山前断裂,分布有若干条次级拆离滑脱带。 在阜平幔枝构造的西侧, 主拆离带则沿上明峪—西岭子沟—南埝峪—南款—大庄上—烟煤洞—铁岭—木吉村—大湾—白石口一线展布, 亦主要以雾迷山组、 高于庄组不同层位为其上盘盖层, 其外围分布有多条次级拆离滑脱带。

由于拆离滑脱带的多期次复合叠加, 构成了很好的成矿储矿空间, 提供了岩浆活动和矿液迁移、 储集的很好场所, 控制着不同成因类型的矿床形成, 如热液型、 矽卡岩型、 斑岩型、 脉岩型等。 浮图峪、 木吉村、 大湾、 白石口等大中型多金属矿床均产于西侧主拆离滑脱带之上。

上叠构造断陷火山-沉积盆地阜平幔枝构造的上叠构造断陷火山-沉积盆地较少, 但其活动时间则相当长, 从早侏罗世的南大岭火山旋回至晚侏罗世的张家口旋回均有发育[16]。

1.2.2 断裂构造

区域主体断裂构造为太行山深断裂带, 是大兴安岭—太行山—武陵山深断裂带的组成部分, 沿带为重力异常梯级带或地壳厚度陡变带。 断裂带明显控制东、 西两侧的地质发育史和壳、 幔结构特征, 是本区重要的骨架构造带。 它长期存在, 多期活动, 具导岩控矿性, 宏观上控制着区域岩浆岩的展布, 同时也控制了区域上与岩浆岩有关的斑岩型、 矽卡岩型、 热液型矿床的分布。

乌龙沟—上黄旗深断裂: 呈北北东向, 南东倾, 沿阜平幔枝构造核部中心轴分布, 至阜平变质结晶基底内逐步减弱、 消失, 宏观上控制了军都山岩浆岩带的展布。自南而北, 起于大台—范家庄断裂, 依次切过司格庄岩体、 王安镇岩体、 大河南岩体, 破碎带宽达百米以上,由碎裂岩、 糜棱岩化角砾岩组成, 全长125 km, 并延出区外。 在断裂两侧分布有安妥岭钼矿、 大湾锌钼矿、 木吉村铜矿、 镰巴岭铅锌矿、 龙门钼矿、 赤瓦屋铜钼矿、白石台矿等, 为区内重要的导岩导矿构造。

紫荆关—灵山深断裂: 紫荆关—灵山断裂平行分布于乌龙沟—上黄旗断裂东部, 二者同属太行山深断裂带西带。 灵山—紫荆关断裂自南向北起于口头经灵山、 神北、 富岗、 紫荆关、 白涧, 止于岭南台。 断裂走向北东20°～30°, 倾向南东, 倾角55°～75°, 宽10～100 m 左右, 全长约160 km。 断裂具长期的活动历史, 燕山期为军都山岩浆岩带的东界, 古近纪时控制了灵山组的分布。 多期活动的灵山—紫荆关断裂带呈“多” 字型分布特点。

另外本区尚发育有NNE 向、 近EW 向、 NW 向等多组构造形迹。

1.2.3 褶皱构造

褶皱构造主要形成于太古宙及中生代。 太古宙褶皱构造发育于变质结晶基底中, 构造形态主要由湾子岩组及涞源片麻岩套的空间分布状态反映。 这些岩石展示的褶皱期次至少有三期。 结晶基底主期褶皱轴呈近EW 向。 由于后期构造叠加改造使其发生了旋转变位, 形成轴向不一致的现象。

燕山期伴随构造—岩浆活动, 变质核隆起, 在隆拗过度带及拗陷盆地中的岩石多发生变形, 主应力呈NW-SE 向, 形成轴向呈NE 或NEE 向的褶皱。

1.3 岩浆岩

区域岩浆岩主要有新太古代阜平期、 五台期, 中生代燕山期。 吕梁期只有中基性(辉绿岩脉、 煌斑岩脉)、 酸性脉岩类(花岗岩等) 组成。

新太古代岩浆岩遭受多期变质变形和混合岩化作用的强烈改造, 变质特征达角闪岩相-绿片岩相。 阜平期变质深成侵入岩分为阜平片麻岩套(FAr3) 和涞源片麻岩套(LAr3); 五台期变质深成侵入岩根据岩石组合类型、 接触关系及演化特点、 可划分为2 个演化阶段: 早期为TTG 型花岗质岩石组合, 晚期为二长花岗-正长花岗质岩石组合。

中生代岩浆活动以燕山期为主。 燕山期岩浆活动最强期集中于中晚侏罗世—早白垩世。 在NNE 向深断裂控制下, 首先形成构造火山岩带, 继而发展为构造岩浆岩带, 形成完整岩浆旋迥, 形成麻棚、 赤瓦屋、 台峪、 高贡、 大黄峪、 涞源、 大河南等一系列中酸性花岗质杂岩体。

燕山期是本区首要的多金属成矿期。 铜、 钼、金、 银、 铅、 锌、 铁矿床成矿系列是区内重要的成矿系列, 区内以该系列中与中酸性花岗岩有关的铜、金、 银、 铅、 锌、 铁矿床亚系列为主。 区内发育的铁、 铜、 金等中小型矿床或矿点、 矿化点集中分布于麻棚、 涞源、 大河南、 柴厂、 王安镇、 司格庄等岩体的周围, 形成的以铁、 铜、 金等为主的热液型、 矽卡岩型、 石英脉-构造蚀变岩型矿床类型。 区域燕山期岩浆活动是本区斑岩型、 矽卡岩型、 热液型矿床成矿的主要前提。

1.4 区域矿产

近年工作成果围绕太行山燕山期岩浆岩带, 陆续发现多处规模不等的斑岩型矿床以及与斑岩型矿床具成因联系的矽卡岩型、 热液型矿床。 其中, 具代表性的斑岩型矿床主要有大湾斑岩钼矿、 木吉村斑岩铜—钼矿、 野孤斑岩钼矿、 安妥岭斑岩钼矿、 龙门斑岩钼矿等; 代表性矽卡岩型矿床有浮图峪、 鸽子岭、 茅儿峪矽卡岩型铜矿、 南赵庄矽卡岩型铅锌矿、 于城矽卡岩型磁铁矿、 支家庄矽卡岩型磁铁矿等; 代表性热液脉型矿床有栾木厂金矿、 孔各庄金矿、 石湖金矿、 镰巴岭热液型铅锌矿等。 区内斑岩型矿床成矿时代主要与燕山期岩浆活动有关(图1、 图4)。

图1 阜平幔枝构造北段区域构造地质略图(据牛树银等[2] 修编)Fig.1 Regional structural and geological map of the north Fuping mantle branch

图2 阜平幔枝构造Au 元素地球化学图Fig.2 Au geochemistry map of the Fuping mantle branch

1.5 阜平幔枝构造演化特征

现有资料表明, 太行山区大致经历了3 个大的地质演化阶段。

华北地块的形成阶段: 古中太古代时期地壳较薄, 地壳热流值较高, 火山作用频繁, 以基性火山岩及其碎屑岩、 中性—中酸性火山岩及其碎屑岩为主,并夹有一些幔源物质碎块的小型超基性岩岩体。

华北板块的稳定发展阶段: 中新元古代至古生代是华北板块稳定发展时期, 以碎屑岩—碳酸盐—泥质岩沉积为主, 具有拗拉槽性质。 古生代以陆块的总体升降为主, 沉积了寒武—奥陶系、 石炭—二叠系两套盖层沉积, 具有典型稳定地台的二元结构。 地壳活动性较弱。

板块的强烈活动时期: 中生代(燕山运动) 以来, 古老韧性剪切带(断裂) 复活, 并重新活动, 深部地质作用加强, 火山活动、 侵入作用加剧, 地壳差异升降运动幅度加大。 太行山山脉强烈隆升, 其中隆升较快的阜平隆起、 赞皇隆起变质基底岩系呈揭顶式裸露, 外围盖层则大幅度拆离滑脱, 形成了典型的变质核杂岩构造[1-3]。 此时期的板块活动为本区金元素成矿提供了主要的热源与物源。

2 金地球化学特征

阜平幔枝构造地区地层主要包括太古宙、 元古宙、 古生代、 中生代地层, 其次燕山期侵入岩沿断裂带呈NE 向展布, 根据区域地层及岩浆岩分布特征,将太行山北段地区分为太古宇阜平期片麻岩、 太古宇五台期片麻岩、 元古宇碳酸盐岩、 古生界沉积岩、 中生界侏罗系(火山) 沉积岩、 燕山期侵入岩等6 个地质单元, 其中核部岩浆-变质杂岩区包括太古宇阜平期片麻岩、 太古宇五台期片麻岩、 燕山期侵入岩等3 个地质单元, 外围拆离滑脱层成矿区和上叠断陷火山-沉积盆地成矿区包括元古宇碳酸盐岩、 古生界沉积岩、 中生界侏罗系(火山) 沉积岩等3 个地质单元。

2.1 金地球化学参数特征

本文收集了区域1 ∶20 万水系沉积物地球化学数据[16]及区域金矿点地球化学数据, 并与华北地台大陆地壳数据相比较, 分别研究不同地质单元各元素的地球化学特征。

本次采用1 ∶20 万区域地球化学数据开展研究分析工作, 金内检合格率达95%以上, 数据经专家审核合格可靠。 微金分析数据全部符合质量要求。

表1 Au 元素相对偏差监控表[17]Table 1 Table for monitoring of Au relative deviation

研究发现, 阜平幔枝构造Au 元素含量一般为0.2×10-9～38.8×10-9, 平均值为1.02×10-9, 略高于华北地台大陆地壳元素丰度1.0×10-9, 其中阜平期片麻岩Au 元素含量一般为0.2×10-9～17.2×10-9, 平均值为0.98×10-9; 五台期片麻岩Au 元素含量一般为0.2×10-9～5.9×10-9, 平均值为0.96×10-9; 元古宇碳酸盐岩地层Au 元素含量一般为0.2×10-9～38.8×10-9, 平均值为1.24×10-9; 古生界沉积岩地层Au 元素含量一般为0.2×10-9～9×10-9, 平均值为0.88×10-9; 中生界(火山) 沉积岩Au 元素含量一般为0.2×10-9～9×10-9, 平均值为0.92×10-9; 燕山期侵入岩Au 元素含量一般为0.2×10-9～14.6×10-9, 平均值为1.07×10-9。

根据表2 对各地质单元Au 元素地球化学参数进行对比, 发现各地质单元中元古宇碳酸盐岩中的Au元素平均值最大, 达1.24×10-9, 变异系数为1.42(大于1), 表明该地质单元内Au 元素分布、 分配不均匀, 离散程度大, 分异性强, 易于活动迁移形成矿(化) 体或强异常, 找矿意义大[18]。 富集系数为1.24(大于1), 表明Au 元素在该地质单元次生富集[18]。中元古界碳酸盐岩在阜平幔枝构造中隶属于外围拆离滑脱带, 表明外围拆离滑脱带中的元古宇碳酸盐岩是本区Au 元素最为有利的成矿地质单元。

表2 阜平幔枝构造各地质单元Au 元素地球化学参数统计表Table 2 Statistical table of geochemical parameters of Au in various geological units of Fuping mantle branch

在表2 中Au 元素平均值次高的地质单元为燕山期侵入岩体, Au 元素平均值达1.07×10-9。 变异系数仅次于元古宇碳酸盐岩1.13, 变异系数大于1, 表明该地质单元内Au 元素分布、 分配不均匀, 离散程度大, 分异性强, 易于活动迁移形成矿(化) 体或强异常。 富集系数为1.07, 均次与中元古界碳酸盐岩区,富集系数大于1, 表明Au 元素在该地质单元次生富集。 燕山期侵入岩体在阜平幔枝构造中隶属于核部岩浆-变质杂岩区, 表明核部岩浆-变质杂岩区中的燕山期侵入岩体是本区Au 元素有利的成矿地质单元。

从阜平幔枝构造Au 元素地球化学图(图 2) 中可看出, 金元素高背景区(1.2 ～2.4) 沿太行山深断裂带分布在燕山期侵入岩体边缘及太行山深断裂带东缘。 燕山期侵入岩体边缘高背景区多成似环状展布,表明本区Au 元素异常富集与燕山期侵入岩体存在成因联系; 太行山深断裂带东缘金高背景区多呈带状展布, 与高背景区断裂方向大体一致, 表明该区Au 元素富集受区域断裂构造控制, 与岩浆活动有关。

从Au 元素在本区的地球化学特征看, Au 元素在元古宇碳酸盐岩地层中含量、 富集系数与变异系数最高, 最易于迁移形成矿(化) 体, 其次为燕山期侵入岩, 即外围拆离滑脱带接触部位与核部岩浆-变质杂岩区是本区金富集成矿的有利区。

2.2 金地球化学异常特征

阜平幔枝构造地区已发现金铜铅锌矿床(点) 有100 余处, 规模较大的主要有: 涞水柏林城金矿、 九集庄金矿、 镰巴岭铅锌金多金属矿、 孔各庄金矿、 柴厂金矿、 龙门沟金矿、 鲍家路金矿、 涞源许家庄金矿、 栾木厂金矿、 小岭根金矿、 唐县大石峪金矿、 塔子沟金矿、 阜平白石台银多金属矿、 寿长寺金矿、 岭东金矿等。

本文利用计算调整后的异常下限(T=X+15-25S), 从网格化数据图上提取异常在计算机中编制单元素异常图。 比例尺为1 ∶20 万。 再按公式2nT (n=0、 1、 2、 3……), 作为划分异常浓度分带标准, 勾绘异常和异常浓度分带线。 根据编图实际需要, 依据元素地球化学分类特征, 参考R 型簇群分析结果(图3), 将Au 元素与Ag、 Cu、 Pb、 Zn、 Cd 划分为一套元素组合, 并编制组合异常图(图4)。

图3 R 型簇群分析谱系图Fig.3 R-type cluster analysis pedigree

地球化学异常资料显示, 核部岩浆-变质杂岩区含金地球化学异常元素组合多以Hg-Mo-Cu-Zn-La-Au-Ba-Pb-W 等低中高温元素组合出现的特征, 如许家庄金矿地球化学异常元素组合为Ag-Pb-Au-Cu-Zn-Cd、白石台银金多金属矿地球化学异常元素组合为Au-Bi-Cu-Ag-Hg-Mo-Cd-Cr-Co-Pb、 石湖金矿地球化学异常元素组合为Au-Ag-Cu-Pb-Zn-Cd-Se-Ba-Bi-W-Mo-P; 外围拆离滑脱层及上叠断陷火山-沉积盆内含金异常多以金单元素异常或Au-Ag-As-Sb-Pb 等中低温元素组合的特征, 如小岭根—栾木厂金矿区地球化学异常元素组合为Cd-Au-Zn-Bi-Pb、 东杜岗金多金属矿地球化学异常元素组合为Ag-Cd-Au-Be。 核部岩浆-变质杂岩区元素组合特征表明核部岩浆-变质杂岩区金元素成矿主要受燕山期侵入岩浆岩影响, 金矿点多沿各中酸性侵入岩体外围展布, 多位于“三位一体” 矿床组合的最外围, 同时根据元素组合特征看出各中酸性侵入岩体多已遭受剥蚀, 剥蚀程度较浅部位可为浅部金矿床产出部位; 外围拆离滑脱层及上叠断陷火山-沉积盆内金元素异常特征表明金主要为岩浆热液产物, 且该地区剥蚀程度小, 易于金元素埋藏成矿, 是本地区金元素的成矿有利区。

本区金矿床(点) 均赋存于不同级别的构造带中, 不同构造类型对金矿的控制作用也不尽相同。

(1) 断裂构造与金矿的关系

① 深大断裂及次级断裂控岩导矿作用

区域性深大断裂规模大、 切割深并多期活动, 具有控岩、 导矿性, 其次级断裂则具有控矿性。 区内乌龙沟—上黄旗、 紫荆关—灵山深大断裂是控制白石台、 大石峪、 司各庄、 王安镇、 大河南等岩体的导岩断裂, 是形成区域上黑色、 有色及贵金属等矿产的主导构造。 次级断裂有控制金矿的作用, 有关的金矿床(点) 有: 柏林城、 镰巴岭、 鲍家路、 大石峪等金矿。

以吴王口—阜平断裂为代表的NW 向断裂, 叠加于吕梁期NW 向断裂之上, 控制了燕山期中基性脉岩的展布及相关矿床, 如寿长寺金矿、 许家庄、 塔子沟金矿等。

② 岩体周围断裂控矿作用

主要为控制岩体侵位的早期断裂系统和由于岩体上侵形成的顶张裂隙系统, 他们为成矿热液活动提供了通道和空间, 而成为控矿构造。 具有控岩作用的早期断裂系统, 规模较大, 一般由区域性主干断裂及其配套裂隙组成; 顶张裂隙系统一般分布在岩体周围,裂隙的规模较小, 延伸不远, 常被后期脉岩和金矿脉充填。 岩体周围的早期断裂和顶张裂隙构成本区主要的控矿构造系统。 与此类构造有关的金矿床有石湖、石湖岩金矿、 银河村金矿等。

裂隙控制的金矿床地球化学异常元素组合多为Au-Ag-Cu-Pb-Zn-Cd-Bi-W-Mo 等低中高温元素套合出现, 反映元素自高温至低温有规律的变化, 在本区大型金矿中表现更为明显。

(2) 接触带构造的控矿作用

侵入岩与碳酸盐岩的接触带构造往往形成矽卡岩以及矽卡岩矿床, 接触带构造是矽卡岩型矿床的主要控矿构造。 如大湾锌钼矿伴生的银金矿、 柏林城金矿等。

此类构造控制的金矿多为伴生金矿或小型矿点,地球化学异常元素组合多为Au-Ag-Bi-Mn-Cd, 难以形成规模较大金矿床。

(3) 拆离构造的控矿作用

拆离构造由一系列平缓正向滑脱断层组成, 拆离构造上部为脆性变形域, 发育正断层和反向逆断层,下部为韧性变形域, 构造样式以韧性剪切带和塑性流褶皱为主。

拆离构造因其特有的韧—脆性性质和所处位置的特殊性, 在成矿作用过程中往往表现为一个地球物理化学界面, 是下部物质上升, 上部物质下降的聚集带, 也是物理化学环境发生变化比较活跃的地带。 有利于物质成分的交换和沉淀。 在有岩浆活动的部位,拆离构造往往成为主要控矿构造。 如柴厂、 孔各庄、上明峪等金矿。

拆离构造控制的金矿床(点) 地球化学异常元素组合多为Au-Ag-As-Sb-Pb 等中低温元素组合, 在本区较为多见, 但一般为小型, 近几十年未有突破。 但豫西小秦岭金矿受边界断裂和拆离(滑脱) 构造带控制, 在不同组地层中利用、 迁就和改造了近EW 向层间滑脱带和破碎带, 该矿床容矿断裂与古断裂产状基本一致, 发育成为小秦岭金矿带。 表明本区外围拆离滑脱带金矿找矿潜力巨大。

3 讨论

3.1 金的来源

冀西阜平幔枝构造内中酸性岩浆岩带Au、 Ag、Cu、 Mo、 Pb、 Zn 等矿床主要成矿元素丰度值与河北省主要成矿元素丰度值基本接近, 尤其太行山中北段大河南岩体、 王安镇岩体、 司各庄岩体、 台峪岩体、高贡岩体、 赤瓦屋岩体、 麻棚岩体等岩浆岩带主要岩体, 均属壳幔混合源I 型中酸性岩体, 受控于太行山深断裂带。 太行山深断裂带是大兴安岭—太行山—武陵山深断裂带的组成部分, 包括NNE 向的乌龙沟—上黄旗深断裂和与其平行的紫荆关—灵山深断裂及近EW 向、 NW 向多组断裂。 错综复杂的断裂构造系统为本区多金属矿床提供了有利的成矿空间与流体运移通道, 是本区多金属成矿的前提。 受上述断裂控制,燕山期岩浆活动为本区斑岩型、 矽卡岩型、 热液型矿床成矿提供了物源与热源[19,20]。

3.2 金矿床产出特征

区内矿产分布特征显示, 斑岩型矿床及与斑岩型矿床有成因联系的夕卡岩型、 热液型矿床受控于隆坳交接过渡带, 受区域多组共轭断裂带控制, 成矿时代主要与燕山期岩浆活动有关、 成因类型以斑岩矿床为主导, 矽卡岩型、 热液型矿床受控于斑岩型矿床, 一般形成于斑岩型矿床或斑岩体的接触带和外围。 矿化斑岩体与碳酸盐岩围岩接触带常形成矽卡岩型矿床,在矿化斑岩体外围断裂发育地段常形成受断裂控制的热液脉型矿床, 如此形成以闪长玢岩为中心, 自下而上, 由内向外, 分别为斑岩型铜(钼、 硫) —矽卡岩型铁(铜)、 热液叠加矽卡岩型铜(镜铁) —热液脉型铅锌金银“三位一体” 的矿床组合。

目前发现的主要矿床类型显示, 本区与燕山期侵入岩体有关金矿多产于斑岩型铜钼矿床的外围裂隙内。

3.3 金元素地球化学特征

区域金元素丰度值为0.2×10-9～38.8×10-9, 平均1.02×10-9, 略高于华北地台大陆地壳丰度值(1.0×10-9), 较高背景区(1.2×10-9～2.4×10-9) 主要分布在燕山期中酸性侵入岩体周围及与外围拆离滑脱层接触部位, 受本区断裂系统控制, 与本区燕山期岩浆活动关系密切。 外围拆离滑脱层金成矿区深部不排除有隐伏岩体的存在, 滑脱层可为金矿形成提供良好的盖层, 其适当的裂隙可成为金元素的容矿构造及围岩,因此隐伏岩体伴随的岩浆热液沿周围裂隙上涌形成金矿床是可能的[21-24]。 总而言之, 本区金矿主要与区域断裂构造及其次生断裂、 拆离盖层及燕山期岩浆活动有关。

4 结论

(1) 根据本区Au 地球化学特征, 认为阜平幔枝构造区Au 元素在元古宇碳酸盐岩地层中含量最高,其次为燕山期侵入岩, 古生界沉积岩地层Au 含量最低, 表明Au 元素主要富集在核部岩浆-变质杂岩区与外围拆离滑脱层接触部位。

(2) 根据本区金地球化学异常特征, 本区裂隙控制的金矿床地球化学异常元素组合多为Au-Ag-Cu-Pb-Zn-Cd-Bi-W-Mo 等低中高温元素套合出现, 反映元素自高温至低温有规律的变化, 受裂隙控制的矿床多为大型; 拆离构造控制的金矿床(点) 地球化学异常元素组合多为Au-Ag-As-Sb-Pb 等中低温元素组合, 在本区较为多见, 一般为小型, 但找矿潜力较大。

(3) 区域北东向带状展布的阜平幔枝构造和太行山深断裂构造控制了区内Au、 Ag、 Cu、 Mo、 Pb、 Zn等矿床的展布, 燕山期岩浆活动为本区Au 矿床成矿提供了物源与热源, 按照元素分带理论, Cu、 Mo、Pb、 Zn 等斑岩型、 矽卡岩型矿床的外围、 核部岩浆-变质杂岩区与外围拆离滑脱层是本区金矿床成矿有利区。