论冀东金矿化集中区的控制因素及找矿方向Mt(天津华址也质勘查局地质勘査总院 天津,300181)摘要冀东金矿化集中区的主成矿环境是与海西晚〜燕山早期的西北利业陆块与华北陆块的碰 撞、拼贴及其伸展有关金矿的形成时代及矿床分布与都山变质核杂岩构造的演化密切相关矿带形成 于变质核杂岩形成的拆离期;主要矿床则产在深变质岩或花岗岩及其上覆盖层中区内存在四条受拆离 断层控制的成矿带,已判定为进-步工作的优选区域变质核杂岩构造,金矿化集中区,冀东冀东地区金矿资源丰富,采矿历史悠久,是我国重要的黄金牛产基地之一,目前己探 明黄金储量近150t,而且所有金矿床都围绕都山变质核杂岩分布,赋存在金厂峪〜汤道河、 冷口、青龙河等断裂带上冀东地区在范围不大的区域内形成了众多的金矿床和矿化点,且 不同类型金矿床也相对集中,己经构成了矿化集中区(陆松年,1998)系统分析区内金矿 化集中区的控制因素,对区域金矿资源潜力评价和确定找矿方向,具有重要的指示意义1. 矿化集中区特征1. 1 WW背景冀东地区位于华徨也台北缘中段,是华規也台北缘金矿带的一个重要组成部分冀东地区地壳形成和发展经历了活动、稳定和活化三大阶段活动阶段(Ar〜PtJ频 繁的中基性海底火山喷发携带金银等」•.地幔物质,形成古陆核,同时也形成了大型金矿床和 迁西群金厂峪组等金矿源层。
稳定阶段(Pt2〜J沉积近万米厚的沉积物及大红峪期火山岩, 携带了基底金银等成矿物质并带来了幔源成矿物质,形成了长城系常州沟组卜•部等金矿源 层、高于庄组中上部和蓟县系雾迷山组上部等银矿源层活化阶段(Mz)受西伯利亚板块南 向碰撞与太平洋板块向北西强烈俯冲作用,地幔隆起,地壳活化,丰富的基底和盖层成矿物 质活化进入此期,形成该区的变质核杂岩和断陷盆地边缘构造控矿格局,从而成为银、金、 多金属矿床形成的鼎盛时期正是在印支晚期〜燕山早期以后,区内北北东向的中生代滨太 平洋构造域大角度叠置在性质差异很大的大陆地壳慕底之上一方而,构造复杂的大陆基底 及其对应的岩石圈根部决定了多变的岩浆物质源区和复杂的源区构造环境;另一方而,中生 代印支期的重熔热事件(如都山岩基的侵位)和构造作用也强烈地改造着大陆地壳 基底本区在南北方向上则显示了较为剧烈的端元性构造岩浆变化,在南部主要是占老克拉 通基底的制约,而在北部则显示了兴蒙造山带的强烈影响这表明在燕山期仲侏罗世)火 山岩浆活动之前,克拉通基底的不同部位经历了不同的改造历程,造成了较大的差异,并进 _步影响了后期重熔岩浆(Y的特征正是这个构造转折部位是银、金、多金属矿的成矿 的最有利场所(华仁民,毛景文等,1999, 2000) o因此 冀东金矿化集中区的主成矿环境 是与海西晚〜燕山早期的西北利亚陆块与华北陆块的碰撞、拼贴及其伸展有关。
1. 2金矿床类型区内矿床类型复杂,主要矿床类型按成因类型划分有:变质热液型(金厂峪金矿)、岩 浆热液型(峪耳崖金矿)、火山及次火山热液型(下营房金矿)、地下(卤)水溶滤型(小 马甲军屯金矿)按工业类型可划分为:破碎带蚀变岩型(尖宝山金矿)、含金石英脉型(金厂峪金矿)、 斑岩型(下营房金矿)、爆破角砾岩型(唐杖子金矿)、微细粒浸染型(军屯金矿)等按受控制的构造类型划分为:受韧、脆性剪切带控制的金矿(如金厂峪、三家金矿) 和受拆离断层控制的金矿(尖宝山、峪耳崖金矿)等1. 3金矿的成矿时限冀东地区金矿的成矿时代问题,前人从不同角度对各个矿床或矿带进行讨论,取得 了丰富的资料据该区主要的金矿床年龄测试结果(林尔为等,1985;吴珍汉,199& Guan Kang, 2000等)反映曲 金矿床形成年龄在133〜200Ma之间,成矿时代主要集中于170〜 190Ma之间,为早侏罗世考虑到矿床分布的规律性,都山杂岩体的活化、再造对该区金 矿的影响就显得I •分突岀了,都山岩体U〜Pb法一致线年龄为215Ma (王季亮等,1989), 其成岩年龄稍早于主成矿期年龄因此,成矿主要集中于燕山早期2. 控制因素2. 1都山变质核杂岩空间上控制金矿床的总体展布变质核杂岩定义为一组近圆形-椭圆形由强烈变形的变质岩和深成岩浆岩组成的分散 孤立的穹状隆起,上覆地层为断层分隔、并远距离滑移的盖层构成。
其基底岩石属塑性变 形域,变形强烈,内部亦存在岩体侵入,顶部发育不同程度的糜棱岩化带都山变质核杂岩以都山岩体(r,.)为中心,东西长50多公里,南北长20公里,呈椭 圆状北东向展布,核部由太古代中、深变质岩组成,其中有印支〜燕山期以中酸性、酸性 岩为主的岩体侵入顶部发育以糜棱岩、构造片岩为特征的剪切滑脱带,且为拆离断层的 切割和后期多期次构造岩浆活动所破坏都山变质核杂岩经历了多次构造运动,应力变化 为先挤后张,出现挤压推覆构造和伸展拉彳申构造并存的格局,从而形成核杂岩内韧脆性剪 切带和盖层内拆离构造带发育由于基底地层中富含Au、Ag矿质元素;多期次岩浆活动能为成矿提供充足的矿源和 热源;同时,这种构造体系为矿质活化、迁移和沉淀提供了有利空间,都山变质核杂岩宏 观上控制了区内金矿床(点)的分布木区变质核杂岩控矿构造体系包括:①核杂岩顶部 糜棱岩化带、片理岩化带;②拆离断层上盘层滑构造;③反向多米诺断层;④铲式正断层; ⑤有利岩性层控矿(陈先兵,1999)由于控矿构造体系主要发育在杂岩核顶部和拆离构造 中,因而沿杂岩核周围弧形分布的构造带成为木区重要的成矿带因此 区内不同的矿床 类型实际上是产于同一构造体系内的金成矿流体就位不同的结果。
在都山变质核杂岩体内 分布有金厂峪、禅尖、三家等金矿,在都山核杂岩南侧盖层中分布有军屯、小马坪等金矿 床,北侧盖层中分布有尖宝山、峪耳崖、槪树沟、胡杖子等一大批金矿床和金矿点从而 形成了以都山核杂岩为中心的金矿集中分布区其控矿机制如下:① 由于大陆伸展作用及区域应力的不平衡作用,造成下地壳不断聚集从上地幔输入的 热能,从而使都山地区富含Au、Ag等成矿物质的下地壳发牛壳幔反应、底侵作用、部分 熔融和热软化富含流体的下地壳塑性物质在重力作用下发牛迁移,并击现韧性剪切带和 岩石相变,在动态均衡作用下,引起地壳变薄、伸展断陷和都山印支期岩体的侵位② 富含成矿物质的深部热流体上升,融熔上部地体,形成周边燕山期壳源花岗岩的侵 位,并萃取相关地体内部分矿质,形成成矿流体③ 变质核杂岩形成的晚期,应力主要以伸展作用为主,从而形成变质核杂岩中心部 分的韧脆性剪切带和上覆盖层中的拆离断层构造系统④ 富含矿质的流体迁移、定位于上述两种构造系统内分别形成了受韧脆性剪切带控制 的金矿(如金厂峪、三家金矿)和受拆离断层控制的金矿(尖宝山、峪耳崖金矿)4. 2拆离构造带控制金矿床的定位在变质核杂岩周边部盖层内脆性剪切变形域中的高角度正断层,向深处常形成铲形而 变缓,最后可联合成一个较大规模的低角度正断层,称拆离断层或滑脱断层,它是伸展构 造在脆-韧性过渡域中的主要表现。
上下盘岩石在变质程度和变形机制上有明显的差异, 一般下盘岩石早期受到普遍的糜棱岩化,而接近拆离断层面又受到脆性破裂,形成碎裂糜 棱岩,上盘岩石的变形以脆性碎裂为主拆离断层往往成带分布,形成拆离构造带都山变质核杂岩周边拆离构造发育,如其北侧盖层中就发育四条较大规模的拆离构造 带:山湾了-大黄土坡拆离构造带、尖宝山-毛家店拆离构造带、新甸了-大冰沟拆离构造 带、蘑菇峪-杨树沟门拆离构造带拆离构造带是区内最明显的构造,亦是最重要的控矿 构造,育接或间接控制了区内主要金矿床(点)的定位其控矿机制如下:① 区内拆离构造带具延氏远、延深大、多期次活动特点,连通太古界和元古界两大矿 源层,能为成矿提供丰富的矿质来源并为成矿元素向上运移提供了通道和热动力条件② 随着都山变质核杂岩体伸展作用下不断演变,构造剥蚀作用导致地壳变薄和开裂, 地幔上隆,而形成沿拆离构造带侵位的大量中酸性岩浆,伴之而来的金属元素也相应成为 成矿的物质基础,同时伸展作用导致的高地热梯度和高热流构造环境有利于基底地层的重 熔和混合岩化等作用,使壳源的中酸性岩浆得以在地壳较浅部位沿拆离构造侵位区内峪 耳崖金矿、下营房金矿、檢树沟金矿等即受沿拆离断层侵位的中酸性岩体控制,另外区内 的山湾了金矿、大黄土坡金矿均见到顺拆离带侵入的中酸性岩浆活动。
③ ^离构造带不仅是含矿岩浆和含矿流体的通道,而H是Au、Ag等元素富集成矿的 重要场所随着拆离构造带的不断发育,含矿流体沿断层及附近的岩石从深部逐渐进入岩 石易碎和扩容的构造层次这种张性的低压空间遂成为最佳沉淀场所,造成大量角砾状、 脉状和网脉状矿石沿拆离断层带分布,形成沿拆离构造分布的银金成矿带,其矿床沿断层 走向呈串珠状分布如区内山湾子-洒金沟拆离构造成矿带上分布有山湾子、杨树沟、大 黄土坡、洒金沟等金矿④ 拆离断层控制着成矿的物化条件,拆离面上盘系统中岩石的脆性破裂体系为地下水 的深循环提供了通道,异常的热梯度为流体的循环提供了热能,从而使上盘形成了一个与 大气降水体系相连通具氧化环境的循环系统;下盘岩石的退变质作用和糜棱岩化提供的部 分流体,加上岩浆来源的热液,在断层带顶部碎屑岩或不透水层的屏蔽下,形成了下盘还 原环境下的热液循环系统两系统的热液循环萃取分散在基岩中成矿组分,并在断层附近 氧俗还原界面上沉淀,富集成层状工业矿体一般主矿体多分布于拆离断层上盘的碎裂 岩石中或II页层滑脱带内,如大黄土坡金矿为产于滑脱带内脉状矿体,矿化类型为硅化碎裂 蚀变岩型;在拆离面下盘有时赋存有糜棱岩型金矿石,如山湾了金矿,矿化类型为绿泥石 化硅化糜棱岩型。
⑤ ^离构造与金矿化关系分頁接成牛和间接控制两种,直接成牛表现为金矿体宜接赋 存于拆离构造之滑脱带内或与之贯通的各种构造如岩层层理、背斜虚脱构造、滑塌角砾岩 带、断层次级构造等;间接控制表现为成矿与拆离构造时代不同,应力状态不同,产状也 不协调,不具直接牛成联系,但拆离构造为后期成矿元素迁移富集和继承性构造活动提供 了空间,对矿床定位具明显控制作用,在空间分布上相距较近⑥ 在拆离构造的演化过程中,不同世代的构造和建造都对成矿有所贡献,由于拆离构 造持续伸展、拆离,多期矿化即可能在拆离构造带内出现,并导致成矿的改造和叠加,使 矿体规模更大,品位更富,形成大型或特大型矿床3找矿方向综上所述,冀东金矿化集中区的主成矿环境是与海西末〜燕山早期的西北利亚陆块与 华北陆块的碰撞、拼贴及其伸展有关金矿的形成时彳脓矿床分布与变质核杂岩构造体系 的演化密切相关矿床大多形成于变质核杂岩形成期后的拆离期;有关矿床则产在深变质 岩或花岗岩及其上覆盖层中冀东地区找矿以往主要集中在变质基底构造带中,但自二十 世纪八十年代末以来,北京平谷、河北兴隆、宽城、平泉、青龙、迁西等地中上元古界内 相继发现的一批新的银、金、多金属矿床、矿点和化探异常,使该区的地质找矿有了突破 性的进展,特别是近年来在冀东中上元古界沉积盖层中寻找新类型金矿取得了可喜的成 绩,为该区找矿指明了方向。
区内存在四条受拆离构造控制的成矿带应成为进一步工作的优选区域:I号构造成矿带位于山湾子■大黄土坡拆离构造带,分布有山湾子、杨树沟、大黄土 坡、洒金沟等金矿点,该拆离断层构造是木区规模最大的控矿构造,在该成矿带重点寻找 主拆离构造带上的矿体,主攻矿种Au,该成矿带具备大型〜特大型的找矿远景II号构造成矿带位于尖宝山〜毛家店拆离构造带,分布有尖宝山、峪耳崖、胡杖子、 毛家店等金矿床,主攻矿种Au,应注意在不纯碳酸盐地层中寻找微细粒浸染型金矿和受拆 离构造控制的与中酸性侵入体有关的峪耳崖式金矿III号构造成矿带位于新甸子-大冰沟拆离构造带,分布有檢树沟、大野鸡峪和王宝沟 金矿点,该构造成矿带规模相对较小,应注意寻找与主拆离构造斜交的次级构造控制的构 造蚀变岩型金矿。