方同明，孫永華，尤世娜，張曉亮，劉 鴻，王志輝，李 莉

（北京市地質(zhì)調(diào)查研究院，北京 100195）

北京市成礦系列和成礦譜系

方同明，孫永華，尤世娜，張曉亮，劉 鴻，王志輝，李 莉

（北京市地質(zhì)調(diào)查研究院，北京 100195）

通過(guò)對(duì)北京地區(qū)重要礦床的成礦地質(zhì)背景、成礦環(huán)境、巖漿活動(dòng)、控礦構(gòu)造、圍巖蝕變、成礦時(shí)代、礦床特征等分析研究，運(yùn)用在一定的地質(zhì)歷史時(shí)代或構(gòu)造旋回階段，在一定的大地構(gòu)造單元或成礦區(qū)帶內(nèi)，與某一特定的地質(zhì)成礦作用有關(guān)，表現(xiàn)為具有成因聯(lián)系的礦床組合這一成礦系列概念，基本確定了北京市的成礦系列，劃分了9個(gè)成礦系列、18個(gè)成礦亞系列，并對(duì)其構(gòu)造演化與成礦關(guān)系進(jìn)行總結(jié)，厘定了成礦譜系。

構(gòu)造演化；成礦系列；北京市

0 引言

北京的礦業(yè)開(kāi)發(fā)歷史悠久，漢朝時(shí)即有對(duì)區(qū)內(nèi)鐵礦進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用的記載。截至2007年底，共發(fā)現(xiàn)各類礦產(chǎn)127種（含亞礦種），探明資源儲(chǔ)量并已編入《北京市礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量表》的有67種365處礦產(chǎn)地①，積累了豐富的礦產(chǎn)勘查和成礦規(guī)律研究資料。為總結(jié)成礦規(guī)律，北京市地質(zhì)礦產(chǎn)局、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院等眾多研究機(jī)構(gòu)對(duì)北京市煤炭、鐵、金、鉬、石灰?guī)r等重要礦床成因、成礦區(qū)帶等方面進(jìn)行了分析和研究；程裕淇、陳毓川等先后就成礦系列的問(wèn)題發(fā)表了多篇文獻(xiàn)［1-3］；2007年，陳毓川等出版《中國(guó)成礦體系與區(qū)域成礦評(píng)價(jià)》［4］專著。礦床成礦系列的概念引起北京市地質(zhì)工作者的重視，并嘗試性地提出了北京市成礦系列劃分方案。本文從陳毓川等［5］的礦床成礦系列概念出發(fā)，結(jié)合北京市地質(zhì)構(gòu)造演化和成礦特點(diǎn)，系統(tǒng)劃分北京市礦床成礦系列和成礦譜系，論述其特征、時(shí)空分布規(guī)律及成因。

1 構(gòu)造演化與成礦譜系

區(qū)域構(gòu)造基本格架顯示出早期的EW向或近EW向隆起拗陷或褶皺斷裂被后期NE向、NNE向或近SN向褶皺、斷裂交切復(fù)合的特點(diǎn)，經(jīng)歷了強(qiáng)烈下陷、褶皺活動(dòng)，后以穩(wěn)定隆起拗陷為主，繼而再活動(dòng)為隆起褶皺、斷陷以至拉張，呈斷塊式不斷掀斜下傾，形成多旋回螺旋式推進(jìn)，繼承活動(dòng)和較新地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相互交替的發(fā)展演化過(guò)程。本區(qū)作為陸內(nèi)造山帶的一種典型類型，基本特征表現(xiàn)如下。

1.1 太古宙—古元古代變質(zhì)結(jié)晶基底形成期

陸內(nèi)造山帶有其獨(dú)特的大地構(gòu)造位置，它發(fā)育于相對(duì)穩(wěn)定的大陸板塊內(nèi)部，造山作用發(fā)生以前均有結(jié)晶基底的形成，經(jīng)歷了克拉通化的過(guò)程，基底的剛性程度，對(duì)后期的構(gòu)造變形起著不可忽視的作用。

（1）密云巖群（表殼巖）大致形成于中太古代，是北京地區(qū)的古老陸核。新太古代發(fā)生重要巖漿侵入，使原始陸殼墊托加厚，使中太古代沉積巖系發(fā)生深度變質(zhì)和混合巖化作用②。

（2）區(qū)域上發(fā)生過(guò)2期壓扭性變形構(gòu)造、2期逆沖推覆構(gòu)造和2期區(qū)域變質(zhì)作用。

（3）從新太古代開(kāi)始，本區(qū)由不成熟陸殼狀態(tài)向成熟陸殼轉(zhuǎn)化。此階段陸殼剛性特征明顯增加，發(fā)生了廣泛的基性-中酸性巖漿侵入，并使原巖發(fā)生區(qū)域性重熔，形成英云閃長(zhǎng)質(zhì)和奧長(zhǎng)花崗質(zhì)（TTG）古老雜巖體。到古元古代末結(jié)晶基底全部固結(jié)，具有一定厚度的剛性地殼形成，構(gòu)造活動(dòng)形式亦由以韌性壓扭性構(gòu)造轉(zhuǎn)化為脆性擠壓性構(gòu)造。

該期主要形成與陸核發(fā)育階段有關(guān)的沉積變質(zhì)型鐵、金礦床成礦系列和與中元古代構(gòu)造旋回巖漿-沉積作用有關(guān)的鐵、錳、鉻、金、銅、鋅、磷和非金屬礦床。

1.2 中元古代—中三疊世蓋層形成期

中元古代開(kāi)始，已固結(jié)的結(jié)晶基底被拉張開(kāi)裂，斷塊陷落，形成中-新元古代巨厚的拗拉槽堆積，槽內(nèi)沉積地層累積厚度近萬(wàn)米。同沉積活動(dòng)的深斷裂控制了大紅峪火山噴發(fā)和沙廠環(huán)斑巖體的侵入。

古生代（至三疊紀(jì)早-中世）期間，本區(qū)為穩(wěn)定克拉通的發(fā)育階段，形成一套從緩坡碳酸鹽臺(tái)地→濱海三角洲→大型內(nèi)陸盆地的穩(wěn)定沉積［6-7］。其特征是沉積穩(wěn)定、橫向變化小、區(qū)域可對(duì)比。

本期構(gòu)造演化形成了與中元古代構(gòu)造旋回巖漿-沉積作用有關(guān)的鐵、錳、鉻、金、銅、鋅、磷和非金屬礦床。

1.3 中-新生代復(fù)雜的陸內(nèi)造山運(yùn)動(dòng)期

（1）按造山過(guò)程將中-新生代陸內(nèi)造山運(yùn)動(dòng)劃分：印支期為始造山期，燕山期為主造山期，喜馬拉雅期為重造山期（崔盛芹，1999）。

（2）發(fā)生于晚三疊世的印支運(yùn)動(dòng)結(jié)束了蓋層平穩(wěn)堆積發(fā)育階段，開(kāi)始了陸內(nèi)造山構(gòu)造變動(dòng)的新時(shí)期。主要經(jīng)歷了2個(gè)構(gòu)造變形階段：第一變形階段在伸展體制下，在高地?zé)岙惓５奶囟ǖ貐^(qū)發(fā)育大規(guī)模的水平韌性剪切作用，形成特有的固態(tài)流變構(gòu)造；第二變形階段則轉(zhuǎn)為收縮體制，使雙泉組以下的地層均卷入縱彎褶皺變形，且軸向均為近EW向。

（3）強(qiáng)烈的構(gòu)造變形、巖漿侵入與火山噴發(fā)活動(dòng)，及同造山期巨大的火山-沉積巖系的堆積發(fā)生于侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)的主造山期——燕山期。這些沉積于火山-沉積盆地內(nèi)的巖層沒(méi)有在全區(qū)形成統(tǒng)一廣泛的蓋層，而是分為3個(gè)世代的盆地散布在不同部位，有的具有繼承性，更多的為新生性盆地。經(jīng)燕山期3次擠壓形成不同方向的褶皺，其軸向分別為NEE向、NE向和NNE向，構(gòu)造線方位呈逆時(shí)針逐漸偏轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。因此，陸內(nèi)造山帶最主要的特征之一是不具有線狀構(gòu)造格局，即各個(gè)構(gòu)造單元不具有較規(guī)則的帶狀展布規(guī)律，也不顯示垂直造山帶方向的極性演化趨勢(shì)。

（4）構(gòu)造變形以基底卷入并控制蓋層變形的厚皮構(gòu)造為特征。整個(gè)主造山期間出現(xiàn)3次拉張和3次擠壓，共6個(gè)構(gòu)造變形期的轉(zhuǎn)換，既有伸展體制下形成的各種構(gòu)造類型，也有早期SN向構(gòu)造在后期活動(dòng)影響下形成的擠壓構(gòu)造，這些構(gòu)造疊加在一起，表現(xiàn)出復(fù)雜的陸內(nèi)造山帶構(gòu)造特征。

（5）與印支期固態(tài)流變構(gòu)造相伴出現(xiàn)的綠片巖相區(qū)域變質(zhì)作用，其余主造山期未發(fā)生強(qiáng)烈的區(qū)域變質(zhì)作用。

本階段構(gòu)造演化形成與燕山期花崗巖有關(guān)的金、鉬、鐵、銅、鉛、鋅、銀、錳礦床。

2 北京市重要礦產(chǎn)成礦系列的厘定

成礦系列理論主導(dǎo)思想是通過(guò)對(duì)一定時(shí)間、空間范圍研究大地構(gòu)造演化過(guò)程中各類礦床之間的關(guān)系、總結(jié)礦床成礦規(guī)律，提出指導(dǎo)性建議的學(xué)說(shuō)。成礦系列理論將在一個(gè)成礦區(qū)帶內(nèi)與某種成礦地質(zhì)作用有關(guān)，在三維空間、時(shí)間及礦床成因上有聯(lián)系的眾多礦床（組）作為一個(gè)系統(tǒng)加以總結(jié)研究。掌握了成礦系列相關(guān)性特點(diǎn)，可以通過(guò)研究礦床之間相關(guān)聯(lián)系開(kāi)展找礦工作，提高礦產(chǎn)預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)和勘查工作的效率，這對(duì)于提升成礦規(guī)律的認(rèn)識(shí)具有重要意義。

北京市的金屬礦產(chǎn)集中形成于太古代、中元古代及中生代，根據(jù)與礦床有關(guān)的構(gòu)造環(huán)境、巖漿侵入作用、沉積變質(zhì)作用和礦床自身特點(diǎn)，在陳毓川等［4］成礦體系與區(qū)域成礦評(píng)價(jià)理論的基礎(chǔ)上，將其中的北京市重要礦床系列提取出來(lái)，并補(bǔ)充新建部分本區(qū)的礦床成礦系列，最終形成北京地區(qū)的9個(gè)成礦系列（組）18個(gè)成礦亞系列③（表1），現(xiàn)將各成礦系列的構(gòu)成說(shuō)明如下。

（1）將沙廠式沉積變質(zhì)型鐵礦直接列入“Ar2華北陸塊中太古代陸核發(fā)育階段形成的鐵、石墨、金礦床成礦系列”［4］中，稱為“Ar2-1太古宙燕山地區(qū)（冀京遼吉陸核）與中太古代裂陷拉張環(huán)境海相火山-沉積作用有關(guān)的條帶狀鐵礦成礦亞系列”。

（2）在“Pt3-1華北陸塊東部與新元古代沉積作用有關(guān)的鐵礦床成礦系列”中，新建了“Pt3-11京冀與海相沉積有關(guān)的鐵礦床成礦亞系列”和“Pt3-12京西與海相沉積有關(guān)的磚瓦頁(yè)巖礦床成礦亞系列”。

（3）在“Pt2-1／Pt2-2華北陸塊中、東部與中元古代構(gòu)造旋回巖漿-沉積作用有關(guān)的鐵、鈦、釩、錳、鉛、鋅、硫鐵礦礦床成礦系列（組）”中去掉鈦、釩、鉛、硫鐵礦，增加銅、磷、非金屬；在“Pt2-11沉積成礦系列”中將四海式、宣龍式沉積型鐵礦直接列入“Pt2-12京北與海相沉積有關(guān)的鐵、錳、磷成礦亞系

列”，新建“Pt2-12京西與海相沉積作用有關(guān)的熔劑用白云巖成礦亞系列”在“Pt2-2巖漿型成礦系列”中新建“Pt2-21京北與巖漿作用有關(guān)的鎢、釩鈦磁鐵礦床成礦亞系列”和“Pt2-22京東與堿性火山作用有關(guān)的銅、鋅礦床成礦亞系列”。

表1 北京市礦床成礦系列劃分Table 1 Division of metallogenic series in Beijing area

圖1 北京市主要成礦單元區(qū)域成礦譜系圖Fig.1 Metallogenic division and the regional metallogenic pedigree

（4）在“Pt1-3華北陸塊中部與元古代裂谷火山-沉積變質(zhì)改造作用有關(guān)的鐵、銅、金礦床成礦系列”中新建“Pt1-31京北與基性超基性巖漿作用有關(guān)的鉑、鈀、鉻、鐵礦床成礦亞系列”。

（5）在“Pz2-1華北陸塊與石炭紀(jì)-二疊紀(jì)沉積作用有關(guān)的煤、鋁土礦、REE、稀散元素、耐火黏土、膨潤(rùn)土礦床成礦系列”中，新建“Pz2-11京冀與海相沉積有關(guān)的葉臘石礦床成礦亞系列”；將京東、京西煤礦直接列入“Pz2-12京東、京西煤、耐火材料礦床成礦亞系列”。

（6）在“Pz2-1華北陸塊與寒武-奧陶紀(jì)有關(guān)的石灰?guī)r成礦系列”中新建“Pz2-21京冀與海相沉積有關(guān)的制堿灰?guī)r、電石灰?guī)r礦床成礦亞系列”、“Pz2-22京冀與海相沉積有關(guān)的熔劑用灰?guī)r礦床成礦亞系列”和“Pz2-23京冀與海相沉積有關(guān)的水泥用灰?guī)r礦床成礦亞系列”。

（7）將金、銀、鉛、鋅、鉬等暫列入“Mz-1華北陸塊北緣與印支-燕山期中酸性巖漿侵入-噴發(fā)活動(dòng)有關(guān)的金、銀、鉛、鋅、鉬礦床成礦系列”中，新建“Mz2-11冀東與印支-燕山期花崗巖有關(guān)的金礦床成礦亞系列”、“Mz-12京冀與印支期花崗巖有關(guān)的鉬、銅、鉛、鋅、銀、硫鐵礦床成礦亞系列”、“Mz-13冀東與印支-燕山期花崗巖類有關(guān)的金成礦亞系列”及 “Mz2-14承德—錦州與燕山期花崗巖有關(guān)的鉬、鐵、銅、鉛、鋅、銀、錳礦床成礦亞系列”。

（8）將“Mz1-21京西盆地煤礦床成礦亞系列”直接列入“Mz2-2華北陸塊北緣及周邊與中生代后期陸相盆地碎屑巖、泥質(zhì)巖有關(guān)的煤、油頁(yè)巖礦床成礦系列”中。

3 成礦譜系的建立

成礦譜系是指在一定的空間內(nèi)，隨著時(shí)間推移成礦地質(zhì)作用在各階段的成礦特征，是反映成礦元素在構(gòu)造演化中的聚散過(guò)程，揭示礦床形成與富集的規(guī)律，反映出區(qū)域成礦的延續(xù)性或特殊性。通過(guò)建立成礦譜系，從大的地質(zhì)歷史期次上分析區(qū)域礦產(chǎn)的時(shí)空分布規(guī)律，對(duì)找礦具有戰(zhàn)略意義。

北京市重要礦床的成礦譜系，按9個(gè)構(gòu)造旋回，垂向反映成礦環(huán)境的演化，橫向?yàn)棰跫?jí)成礦區(qū)帶，中間列出成礦系列、亞系列，簡(jiǎn)要地反映成礦、構(gòu)造演化和時(shí)空結(jié)構(gòu)，初步構(gòu)建本區(qū)成礦譜系（圖1）。

從圖1可以看出，區(qū)內(nèi)各時(shí)代的成礦作用及礦種各不相同，如太古代沉積變質(zhì)型鐵礦成礦作用較強(qiáng)，中元古代以外生沉積型非金屬礦產(chǎn)和基性-超基性巖型釩鈦磁鐵礦成礦作用為主，中生代主要發(fā)育與構(gòu)造-巖漿活動(dòng)有關(guān)的成礦作用，形成金、鉬、銅及多金屬礦床。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）北京地區(qū)礦床成礦系列是在區(qū)域成礦地質(zhì)構(gòu)造演化研究和區(qū)域成礦帶劃分的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。成礦系列的劃分對(duì)于全面了解區(qū)域重要礦產(chǎn)的分布和種類，深入認(rèn)識(shí)礦床形成的地質(zhì)背景、成礦環(huán)境、構(gòu)造演化特征及成礦規(guī)律頗為有益。

（2）自晚古生代末北京地區(qū)進(jìn)入了俯沖-碰撞陸內(nèi)特征的陸相演化時(shí)期④，本文重點(diǎn)放在鐵、金等金屬礦床構(gòu)造演化特征、成礦系列研究及其劃分上。對(duì)同時(shí)期的非金屬礦未開(kāi)展相應(yīng)研究，有待于今后進(jìn)行深入的研究。

注釋：

①北京市國(guó)土資源局.2007年度北京市礦產(chǎn)資源年報(bào)（內(nèi)部資料）.北京：北京市國(guó)土資源局，2008.

②姜守玉.北京市區(qū)域礦產(chǎn)總結(jié).北京：北京市地質(zhì)礦產(chǎn)局地質(zhì)研究所，1992.

③北京市地質(zhì)調(diào)查研究院.北京市礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)成礦規(guī)律研究課題設(shè)計(jì)（內(nèi)部資料）.北京：北京市地質(zhì)調(diào)查研究院，2007.

④北京市地質(zhì)調(diào)查研究院.北京市礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)成礦地質(zhì)背景研究課題設(shè)計(jì)（內(nèi)部資料）.北京：北京市地質(zhì)調(diào)查研究院，2007.

［1］程裕淇，陳毓川，趙一鳴.初論礦床的成礦系列問(wèn)題［J］.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院院報(bào)，1979（第1號(hào)）：32-58.

［2］程裕淇，陳毓川，趙一鳴，等.再論礦床的成礦系列問(wèn)題［J］.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院院報(bào)，1983（第6號(hào)）：1-63.

［3］陳毓川.礦床的成礦系列［J］.地學(xué)前緣，1994，1（3／4）：34-40.

［4］陳毓川，王登紅，朱裕生，等.中國(guó)成礦體系與區(qū)域成礦評(píng)價(jià)［M］.北京：地質(zhì)出版社，2007.

［5］陳毓川，薛春紀(jì)，王登紅，等.華北陸塊北緣區(qū)域礦床成礦譜系探討［J］.高校地質(zhì)學(xué)報(bào)，2003，9（4）：520-535.

［6］鮑亦岡，劉振鋒.北京地質(zhì)百年研究：北京地區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)研究的歷史與最新成果［M］.北京：地質(zhì)出版社，2001.

［7］劉振鋒，王增護(hù).中華人民共和國(guó)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告：延慶縣幅［R］.北京：北京市地質(zhì)調(diào)查研究院，2002.

Metallogenic series and pedigree in Beijing region

FANG Tong-ming，SUN Yong-hua，YOU Shi-na，ZHANG Xiao-liang，LIU Hong，WANG Zhi-hui，LI Li

（Beijing Geological SurveyInstitute，Beijing100195，China）

Based on analysis and researches on geological background，metallogenic setting，magmatic activity，ore-control structure，wall rock alteration，metallogenic epochs and characteristics of ore deposits in Beijing region and concept of metallogenic series-the genetically associated ore deposits combination that is related to a specific geological process in a specific geological times or tectonic cycle，in a specific geotectonic unit or metallogenic province（belt）9metallogenic series and 18sub-metallogenic series are defined in the region and is summarized the relation between the tectonic evolution and metallogenic process and is defined the metallogenic pedigree.

tectonic evolution；metallogenic sereies；Beijing region

P612；P617

A

1001-1412（2012）04-0404-06

10.6053／j.issn.1001-1412.2012.04.003

2012-06-18；改回日期：2012-09-24；

余和勇

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局《北京市礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)》（編號(hào)：1212010881603）資助。

方同明（1979-），男，工程師，從事區(qū)域成礦規(guī)律研究及礦產(chǎn)預(yù)測(cè)等工作。通信地址：北京海淀區(qū)西四環(huán)北路123號(hào)地質(zhì)大廈二層，北京地質(zhì)調(diào)查研究院；郵政編碼：100195；E-mail：fangtongming＠163.com