燕山陆内造山带典型类型矿床的构造-成矿关系模式
2020-01-20 · 技术研发知识服务融合发展。
中生代时期,尤其是燕山期,燕山地区在近南北向与北西—北西西向强烈构造挤压动力的联合作用下,产生多期剧烈的地壳运动,伴随不同特点的构造变形、岩浆活动与成矿作用。不同的围岩条件、不同的构造环境与不同的岩浆活动组合在一起,造成不同的成矿地质条件,形成不同类型的金-多金属矿床。
本节将在前述野外观测与室内综合研究的基础上,经过一定的归纳,初步总结出燕山陆内造山带中生代主造山期若干重要类型金-多金属矿床的成矿模式,力求反映不同地质构造条件下形成的矿床类型及其空间配置关系。
一、主造山期岩浆侵位所致环状韧性剪切带金矿成矿模式
中生代主造山期,燕山陆内造山带发育广泛的中酸性岩浆侵入事件。部分岩体属强烈主动侵位型,即岩浆通过自身的热动力打开通道,主动上侵,并对围岩产生强烈的挤压作用,导致岩体外围及邻近围岩的强烈固态塑性流变与韧性剪切等构造变形,形成辽西医巫闾山与京北云蒙山等地区的环状韧性剪切带与变质核杂岩。在固态塑性流变与韧性剪切过程中,伴有含金热液活动,在有利的构造部位可形成排山楼式韧性剪切型金矿床。在岩浆冷却与结晶之后,后期地壳运动所致脆性断裂活动叠加于早期韧性剪切变形之上,并在韧性剪切期金初步富集的基础上,晚期成矿热液活动使金进一步富集,在有利成矿部位形成晚期石英脉型金矿。如果晚期石英脉型金矿成矿作用与早期韧性剪切型金矿化叠加在一起,则可能形成金厂峪式复脉型金矿床。发育于云蒙山环状韧性剪切带东部的崎峰茶金矿,其部分矿体属石英(单)脉型,部分矿体属复脉型。这种地质构造条件下形成的矿床组合如图6-1所示。
图6-1 燕山陆内造山带环状韧性剪切带金矿成矿模式
Fig.6-1 Gold metallogenic model in the circular ductile shear zone of the Yanshan intraco-ntinental orogenic belt
二、主造山期构造-岩浆-成矿带内吕梁运动界面附近金银矿成矿模式
燕山陆内造山带在中生代主造山期发育大量近东西向、北东—北北东向与北西向构造-岩浆-成矿带。当主造山期断裂-岩浆-成矿带穿过吕梁运动界面时,常产生良好的成矿地质构造环境,形成多种类型的金矿床,如图6-2所示。
不整合面以下的早前寒武纪变质杂岩作为矿源层能够提供充足的金、银等成矿元素,区域性压性—压扭性—张扭性主干断裂带是含矿热液活动的有利场所,断裂及其附近断裂破碎带有利于成矿热液的循环,并在有利的容矿空间如主断裂带、次级断裂破碎带、顺中新元古界发育的似层状裂隙带与吕梁运动界面等部位,形成金、银等矿体。在主干断裂带、早前寒武纪变质杂岩系与岩体中,可形成石英脉型金、银矿,如峪耳崖金矿、丰宁银矿等矿床;在似层状分支断层与裂隙内,可形成似层状金、银矿,如小马坪金矿、白庙子金矿、东山银-多金属矿、姑子沟银铅锌矿等矿床。在山家湾子、唐杖子等矿区,上述两类金矿同时产于同一个矿区的不同部位。所谓的“长城型金矿”绝大部分都可据图6-2予以解释。
图6-2 燕山陆内造山带中生代构造-岩浆带吕梁运动界面附近金银矿成矿模式
Fig.6-2 Gold and silver metallogenic model near the Luliangian discontinuity in the Meso-zoic tectonic-magmatic zone of the Yanshan intracontinental orogenic belt
三、燕山晚期火山机构金银矿成矿模式
燕山陆内造山带主造山期火山喷发活动非常强烈,发育多期区域性火山活动。中生代主要火山活动时期包括南大岭期、髫髻山期与义县期(或张家口期)。其中,义县期火山活动与金、银矿化关系密切;已发现的大部分火山-次火山岩型金、银矿床均分布于义县期中酸性火山岩系内,如二道沟金矿、奈林沟金矿、满汉土银矿等矿床。
燕山晚期(义县期)火山喷发所形成的火山口或破火山口等火山机构,是成矿的有利部位,尤其是在区域性隆起带的火山机构,燕山晚期火山岩系直接覆盖于矿源层——早前寒武纪变质杂岩之上。在这样的部位,既发育成矿所必需的热源——花岗斑岩或次火山岩,也发育成矿流体循环与容矿的良好场所——火山机构内的环状与放射状断裂、裂隙,还有金银矿源层——早前寒武纪变质杂岩系。因此在火山机构内易于形成火山岩型金、银矿,如奈林沟金矿与红石金矿等矿床;而在火山机构周缘及火山岩之下的变质杂岩系中,易于形成石英脉型金、银矿,如二道沟金矿田部分矿体。图6-3显示了与燕山晚期火山机构有关的矿床类型及其空间组合关系。
四、主造山期区域性主干逆冲断裂带内金矿成矿模式
在燕山陆内造山带内,中生代主造山期发育多条北东—北北东向与近东西向区域性主干逆冲断裂带,如崇礼—赤城—隆化—阜新构造带、紫荆关—围场逆冲断裂带、宽城—平泉逆冲断裂带等。这些区域性主干逆冲断裂活动常形成宽大的断裂破碎带,其中发育厚大的碎裂岩,是成矿期热液活动与成矿的有利场所,因此常伴有广泛的绢英岩化与绿泥石化等蚀变及金矿化。在靠近地表的浅部,能够形成石英脉型金矿,如白庙子金矿、柏杖子金矿等;而在远离地表的深部,易于形成蚀变岩型金矿,如洼子店金矿、高家店金矿、后沟金矿等。两类金矿的产出部位及其空间关系如图6-4所示。
五、主造山期接触变质带多金属矿成矿模式
在燕山陆内造山带中生代主造山期中酸性侵入岩与中新元古代—古生代碳酸盐岩的接触变质带,常发生强烈的夕卡岩化与大理岩化等接触变质作用,发育大量的断裂、裂隙,伴有含矿热液的强烈活动与广泛的中高温围岩蚀变,易于形成铜、钼、铅、锌矿床(图6-5)。在花岗岩内接触带,可形成斑岩型、夕卡岩型与大脉型钼矿,如杨家杖子钼矿、兰家沟钼矿等;在外接触带,易于形成夕卡岩型铜矿,如寿王坟铜矿等;在外接触带外围与大理岩化带,沿断裂常可形成夕卡岩型-脉型铅锌矿与银矿体,如八家子铅锌矿等。在小寺沟矿区,夕卡岩型铜矿与斑岩型钼矿共生。
图6-3 燕山陆内造山带火山机构金银矿成矿模式
Fig.6-3 Gold and silver metallogenic model in the volcanic tectonics of Yanshan intraconti-nental orogenic belt
图6-4 燕山陆内造山带区域性主干断裂带金矿成矿模式
Fig.6-4 Gold metallogenic model in regional main fault zone of the Yanshan intracontinentalorogenic belt
六、燕山晚期火山机构钼矿成矿模式
在燕山晚期(义县期),燕山陆内造山带部分酸性火山喷发可伴有大规模的钼的成矿作用。酸性火山喷发所导致的破火山口是钼矿成矿的有利部位,其中的隐爆角砾岩带有利于含矿热流体的运移与矿质的富集,能够形成隐爆角砾岩型钼矿床(图6-6),如大庄科钼矿田(图2-13、2—14)。另外,在这种成矿环境,在隐爆角砾岩下的更深部位,还可形成斑岩型与大脉型钼矿。因此,在大庄科—董家沟钼矿的深部找矿过程中,应注意寻找其它类型钼矿体。
图6-5 燕山陆内造山带接触变质带多金属矿成矿模式
Fig.6-5 Multimetal metallogenic model in thecontact metamorphic region of the Yanshan intr-acontinental orogenic belt
图6-6 燕山陆内造山带火山机构钼矿成矿模式
Fig.6-6 Molybdenum metallogenic model inthe volcanic tectonics of the Yanshan intraconti-nental orogenic belt