华北克拉通北缘金矿化研究现状

华北克拉通北缘的演化历史漫长而复杂,经历了多期强烈的构造-岩浆活动、多期变质作用和多种类型的火山-沉积作用。在演化过程中形成了丰富的矿产资源,现为全国重要的黄金产地,仅次于胶东和小秦岭。

在区域地质调查方面,华北克拉通北缘已完成1: 20万地质、水文、1: 50万航磁、1: 1,000,000重力调查,部分地区已完成1: 50万化探、矿产地质调查。在中国第二轮成矿远景区划中,华北克拉通被划分为两大次级成矿带,即华北克拉通北缘的金、银、铜、铅、锌、钴、镍、硼成矿带(ⅱ-3)和华北克拉通的金、银、铜多金属成矿带(ⅱ-4)。华北克拉通北缘成矿带(ⅱ-3)进一步划分为三个ⅲ级成矿带,华北克拉通成矿带(ⅱ-4)进一步划分为七个ⅲ级成矿带(陈玉川,1999;李俊建等,2002a,b),总结了该区各类金属和非金属矿床的时空分布规律及综合找矿标志。这些工作为开展金属矿床地质理论研究和找矿勘查创造了条件。

在找矿勘查方面,自20世纪50年代以来,中国地质工作者先后在华北克拉通北缘开展了不同比例尺的野外地质调查和科学研究,先后发现了铁、金、稀土、石墨、硼、菱镁矿、有色金属和稀有金属等一系列矿产(芮宗耀等,1994),具有代表性的铁多金属矿床有白云鄂博超大型铁金矿床,有乌拉山-大齐地区的哈达门沟、赛乌苏、后石花、十八顷壕、哈拉沁、莫都沁等 白云鄂博裂谷带的朱拉扎嘎、长山壕,赤峰地区的红花沟、左山子、金厂沟梁,吉林省南部辽东地区的夹皮沟、五龙、排山楼。 具有代表性的铅锌矿床有狼山-渣儿台山地区的东升庙、炭窑口、火各其、贾生盘等超大型SEDEX多金属块状硫化物矿床,以及廖燕地区的蔡家营子、牛圈子、北岔沟门、八家子、高板河等层控热液改造型铅锌矿床。宝音图隆起带乌拉特后旗查干花、查干德尔斯等钼多金属矿床(习忠等,2010;蔡明海等,2011)、西沙盖德(侯万荣等,2010a,2010b)、卓资县大苏吉钼矿(张增等,2009)、西拉木伦河两岸小东沟。刘等,2010),代表性的硼、镁、金刚石矿床有辽宁翁泉沟超大型硼铁矿床、辽宁营口大石桥超大型菱镁矿床和辽宁富县金刚石矿床。

在成矿理论研究方面,新中国成立以来,这方面的科研工作从未间断,发表了一系列科研著作和论文。与华北克拉通北缘成矿有关的代表性科研著作有《中国早前寒武纪地质与成矿》(张秋生,1984)、《内蒙古大青山太古宙花岗岩带变质构造演化与金矿化》(甘胜飞,1992)、《内蒙古金厂沟梁金矿构造控矿分析》(王建平等)。).1992)、华北地块北缘及邻区有色金属矿床地质(芮宗耀等,1994)、华北地台太古宙绿岩带地质与成矿(沈宝峰等,1994)、内蒙古赤峰地区金矿地质(王世林等,65434) 1995)、内蒙古哈达门沟伟晶岩型金矿地质 华北陆块北缘金属矿床成矿系列与找矿(裴等,1998)、等,华北陆块北缘块体构造与金、铁矿物(1998)、中国主要成矿区带矿产资源远景评价(陈玉川,1999)、区域矿物学(翟玉生等,1999)、中国金矿及其成矿规律(陈玉川等,2008) 2003)、中国前寒武纪成矿作用(沈宝峰等,2006)、华北地块主要成矿带成矿规律及找矿方向(李俊建等,2006)、中蒙边界中东段金属矿床成矿规律及找矿方向(聂等,2007)等。裴等(1998,2003)提出了演化成矿学中“时间维度”创造“空间维度”的观点,结合成矿年代学分析,探索了四个成矿层次的划分及其耦合规律,为华北克拉通北缘区域成矿研究确立了新的思路和方法。毛景文等(2005)认为中国北方中生代有三次大规模成矿作用,分别发生在200 ~ 160ma、140 Ma和120 Ma。陈燕菁等(2009a,2009b)将华北板块的热液成矿系统划分为岩浆热液、变质热液和浅成热液三个系列,认为华北克拉通及其陆缘造山带东部在燕山期发生了强烈的成矿作用,成矿时代由西向东逐渐变化。聂等人(聂,1997a,1997b)对华北克拉通北缘典型金矿床进行了深入分析,对岩浆活动、地壳演化和金矿化规律进行了探讨和总结。毛德宝等(2002)将华北克拉通北缘中段的铅锌银矿床划分为三个成矿带和一个集中区,成因类型分为沉积喷流型、叠加改造型、与大红峪期碱性火山活动有关的浅成热液型、与中生代火山-斑岩活动有关的热液型等。戴俊志等(2006)认为华北克拉通北缘燕辽钼(铜)成矿带东端以钼矿为主,河北省西端以铜(钼)矿为主。矿床类型主要为斑岩型、斑岩-矽卡岩型和矽卡岩型,成矿主要发生在180 Ma和140 Ma左右。刘建明等人(曾庆栋等人,2009年;张立春等,2009;万等,2009;曾等,2010;刘等;张连长等,2010)系统研究总结了赤峰北部西拉木伦河沿岸的铜钼矿床,首次提出了西拉木伦钼(铜)成矿带。

在金矿地质研究方面,前人从不同的角度总结归纳了华北板块北缘金矿的地质特征、时空分布、类型及成因机制(王,1989;沈宝峰等,1997a,b;2001a,b;聂等,2002;聂,1997a,1997 b;米勒等人,1998;张等,1999;肖等,1999,2000;周等,2002;哈特等人,2002年;李俊建等,2002a,2002b,2006;杨等,2003).关于金矿床的时空分布,王(1989)将华北克拉通划分为10个金矿化区:桦甸、清原、丹东-营口、赤峰-朝阳、遵化-青龙、宣化-崇礼、五台、中条山、小秦岭和肇源-叶县,主要是周等(2002)将华北克拉通北缘金矿床划分为三个集中区:大青山(哈达门沟)和赛乌素杨等(2003)将华北克拉通金矿划分为三个集中区:(大青山、、赤峰-潮阳、冀东-辽西、济南)、胶辽(辽东、胶东、鲁西)和小秦岭(图1-3),成矿时代主要为早白垩世(65438)。Hart等人(2002)将华北克拉通北缘的金矿划分为三个金矿化集中区(包括张家口、燕山和赤峰)和长白山(图1-2),并将大部分金矿归为造山型金矿。认为金厂沟梁金矿床为浅成低温热液型,哈达门沟金矿床可能与侵入岩有关。有六个周期:~ ~250 Ma,~ ~200 Ma,~ ~180 Ma,~ ~150 Ma,~ ~129 Ma。关于金矿带的成因类型,一种观点认为是绿岩型金矿。由于华北克拉通北缘大部分金矿床产于前寒武纪变质结晶基底绿岩带及与之相关的岩浆岩中,有学者将这些金矿床归为绿岩带金矿床(罗振宽等,1994,2000;沈宝峰,1994a,B,1996;李俊建等,2002a,b,2006;翟雨生等,2002)。与世界绿岩带金矿相比,华北克拉通北缘金矿具有许多相似的特征:(1)金矿化具有明显的区域性,形成一个矿化密集区;(2)矿化区存在绿岩带;(3)金矿化无明显的岩性特异性,容矿岩石类型多样;(4)金矿床的成矿时间与容矿岩石的形成时间有明显的时间差,成矿晚于容矿岩石的形成时间;(5)矿床和矿体都受构造特别是韧性剪切带的控制;(6)金矿化伴有明显的围岩蚀变。但由于地质环境的不同,特别是晚期构造岩浆热事件的叠加改造,华北克拉通北缘金矿床有其特殊性:(1)成矿作用往往是多期多阶段的,不同时期的金矿化相互叠加,并表现出晚期成矿作用;(2)成矿流体是多成因的,既不是典型的变质流体,也不是单一的岩浆或天水流体,而是多成因的混合流体;(3)矿床规模小,成矿时代新(沈宝峰,1994a,B,1996)。沈宝峰等(1996)将绿岩型金矿划分为同构造晚期原生金矿和构造期后再生金矿两种类型。同构造晚期原生金矿分为层控金矿和脉状金矿;构造期后再生金矿主要是与交代岩浆作用有关的热液金矿。罗振宽等(1994)总结了华北克拉通绿岩型金矿床的特征:金矿床受克拉通花岗-绿岩地体控制;主要分布在克拉通的南北缘和东部,受显生宙板块运动诱发的构造岩浆作用控制,主要形成于海西期和燕山期。太古宙绿岩建造、显生宙花岗岩化和韧脆性剪切构造岩带是控制绿岩型金矿的三大因素。聂(1990)总结了国外一些绿岩型金矿的成因类型。根据绿岩带的岩石类型组合,并考虑到岩石地层的变质程度、构造环境和岩石学特征与金矿化的时空分布关系,将太古宙绿岩带划分为三类:(1)岩石地层露头较完整的玄武岩型;(2)缺乏双峰式火山岩演化特征的优势型;(3)沉积地层极其发育,呈Dauar型。孙丰月(1995)将以往一些有代表性的关于绿岩型金矿成因的观点归纳为六种类型:(1)与碎屑沉积岩有关;(2)受科马提岩控制;(3)与斑岩有关;(4)受TTG入侵者控制;(5)与氧化程度高的长英质岩浆作用有关;(6)受煌斑岩活动控制。一种观点认为金矿与侵入岩有关。有学者认为华北板块北缘的金矿床大多沿侵入新太古代-元古代地层的显生宙花岗岩分布,在时间和空间上与花岗岩类有关,但他们把华北板块北缘的金矿床归为与侵入岩有关的金矿床(Sillitoe等,1998;汤普森等人,1999;Lang等人,2000;刘佳媛,1998)。一种观点是造山型金矿。由于华北克拉通北缘金矿床主要分布在克拉通边缘,靠近中亚造山带,必然受北方造山运动的控制和影响,部分矿床还具有造山型金矿带的特征,故将其归为造山型金矿床(Miller等,1998;格罗夫斯等人,1998;哈特等人,2002年;周等,2002;陈燕菁等,2009a,b),有学者认为华北北缘金矿床是多期造山作用的产物,具有明显的多期成矿特征。关于金矿床的成因,王怡文(1992)认为区域潜在金含量是形成金矿化集中区的首要前提,花岗岩侵入体和韧性剪切带的形成是矿源层(岩)中金活化的主要驱动力。罗振宽等(1994)认为多期次、成分复杂、脉岩分布密集的分布区既是岩浆活动的中心,也是构造活动的中心,这正是金矿化的必要条件,脉岩的密集分布可以作为寻找绿岩型金矿的宏观标志。翟玉生等(2002)认为,华北克拉通金矿主要形成于克拉通活化阶段,其总体构造背景可概括为晚期挤压碰撞向伸展构造过渡时期。金矿化是构造花岗岩浆晚期演化的产物。陈燕菁等人(1998)认为,华北克拉通金矿主要分布在阴山-燕山-辽吉中生代陆内碰撞造山带、秦岭和胶东中生代碰撞造山带、太行山和郯庐断裂岩浆带。成矿时代主要为侏罗纪-白垩纪,成矿地球动力学背景为碰撞造山的挤压-伸展过渡期。翟等(2001)认为华北地块北缘中段金矿集中区受区域构造格架交汇区控制,拉张-挤压构造背景下的岩浆侵入、基底隆起、变质核杂岩(或基底断隆)三位一体的构造成为整体控制金矿集中区的构造体系。关于金矿床的分类,王等(1989)将华北地台的金矿床分为沉积变质型、变质热液型、混合热液型、岩浆热液型、火山热液型、多期叠加型、伴生型和砂金型。周等(2002)将中国金矿床划分为造山型金矿床、矽卡岩/斑岩型铜金矿床、卡林型金矿床、浅成低温热液型金矿床和砂金矿床。聂等(2002)将包头-白云鄂博地区金矿划分为:(1)太古宙高级变质岩中的金矿,如十八顷壕、老羊壕、后石花等;(2)产于元古宙浅变质沉积岩中的金矿,如赛乌素、长山壕、干斯托勒盖等;(3)产于或与海西期碱性侵入岩有关的金矿床,如哈达门沟、东火房和路畅。李洪臣(2001)将华北克拉通北缘的金矿划分为9种类型:太古宙硅铁同生金矿、元古宙钙长石同生金矿、糜棱岩型金矿、糜棱岩带应时脉型金矿、糜棱岩带碱性金矿、糜棱岩带花岗岩型金矿、糜棱岩带火山-次火山型金矿、岩浆型金矿和陆相金矿。李中山等(2004)将华北克拉通北缘金矿划分为三大类七个亚类,即侵入岩浆热液型金矿(重岩浆热液亚类、同岩浆热液亚类)、火山-次火山热液型金矿(火山热液亚类、次火山热液亚类)和沉积改造型金矿(变质热液亚类、变质热液亚类、浅成热液渗入热液亚类)。王怡文(1992)将华北克拉通北缘金矿划分为太古宙绿岩型金矿(夹皮沟、排山楼、南龙王庙、金厂峪等)。),元古界浊积岩型金矿(白云、四道沟、茅岭等。)和钾化蚀变岩型金矿(张家口、乌拉山等。).王友志(1992)将华北克拉通北缘金矿划分为应时脉型、应时脉-蚀变岩型、蚀变岩型、斑岩型和火山岩型。

总之,华北克拉通产出的金矿主要沿克拉通边缘分布,包括北缘金矿带、东缘金矿带(济南-辽东、胶东)和西南缘金矿带(秦岭、小秦岭),呈“黄金边缘”(图1-3)。华北克拉通北缘金矿具有“条带状分布、分段富集、老含矿围岩、新成矿时代”的特点,主要沿近东西向阴山-燕山边缘隆起带分布(图1-2),成矿物质往往是多源的,往往具有“老成矿物质来源、新矿床定位时代”的特点。成矿作用往往是长期多期地质作用叠加而成,具有明显的继承性特征。