王豐翔　宋鵬　鄭宏偉　于靈艷　劉垚　解小穎

【摘 要】構(gòu)造活動與巖漿-流體的時-空演化軌跡實質(zhì)上就是成礦物質(zhì)活化→遷移→聚集→定位的過程，即構(gòu)造-巖漿流體耦合成礦作用。研究表明，撰山子金礦田是區(qū)域構(gòu)造演化和燕山期巖漿活動耦合作用的產(chǎn)物，受構(gòu)造-巖漿作用控制明顯。本文簡要地梳理和總結(jié)了撰山子金礦田的區(qū)域構(gòu)造屬性、礦床地質(zhì)等特征，重點討論了構(gòu)造與成礦的時空關(guān)系，劃分了礦田區(qū)域成礦構(gòu)造、主干成礦構(gòu)造和容礦構(gòu)造?；谝陨险J(rèn)識，本文運用構(gòu)造-地球化學(xué)的方法對撰山子金礦的源-運-儲進行了合理的分析與推理，試圖探討成礦物質(zhì)來源和動力機制。

【關(guān)鍵詞】金礦；構(gòu)造特征；韌性剪切帶；成因機制；撰山子

撰山子金礦床位于內(nèi)蒙古赤峰市以東50km的敖漢旗境內(nèi)，分布有撰山子、兩半山、落鳳毛、梨樹溝等四個金礦區(qū)。迄今為止，撰山子金礦床已發(fā)現(xiàn)礦脈百余條，礦體類型主要有石英脈型、構(gòu)造蝕變巖型以及復(fù)合型，其多賦存于花崗斑巖體、閃長巖體和中生代的沉積-變質(zhì)巖系之中。顯然，圍巖對撰山子金礦的控制作用不明顯，而燕山期構(gòu)造-巖漿巖帶與礦體有明顯的時空聯(lián)系。本文試從構(gòu)造-巖漿控礦的角度，簡要總結(jié)其礦脈展布的成因機制、構(gòu)造與礦脈的時空關(guān)系、構(gòu)造與流體的關(guān)系，進而分析和推斷撰山子金礦的成礦機制。

1.區(qū)域構(gòu)造屬性

撰山子金礦床位于華北-西伯利亞板塊的銜接部位，興蒙褶皺系的南緣。其邊界斷裂—赤峰-開源大斷裂從撰山子礦田北側(cè)經(jīng)過，從全局上控制了該區(qū)域的構(gòu)造-巖漿巖帶。從構(gòu)造形跡方面上看，不同力學(xué)機制（古太平洋構(gòu)造域、中亞構(gòu)造域）的構(gòu)造域在區(qū)域疊合交切，形成了具有別具特色的“立交橋結(jié)構(gòu)”[1]。需要指出的是，這是“時間維”推動“空間維”連續(xù)發(fā)展的過程（見圖1）。

從區(qū)域構(gòu)造發(fā)展演化史上看：EW向斷裂是在古亞洲動力學(xué)體系機制下發(fā)育的斷裂，是區(qū)域性大斷裂，其發(fā)育起始時間應(yīng)在古生代，此后經(jīng)歷了多期次多階段的構(gòu)造運動，該斷裂系又發(fā)生了南北對扭，在水平向上發(fā)生側(cè)向移動，具有一定的走滑性質(zhì)，以后公地斷裂為代表；EEW向斷裂是新華夏系構(gòu)造運動的產(chǎn)物，呈現(xiàn)走滑左旋性質(zhì)，是成礦主干斷裂之一；NW向斷裂是EEW斷裂的派生次級構(gòu)造，其主要的容礦斷裂。

2.礦床地質(zhì)特征

中生代以來，華北陸塊北緣發(fā)生了重大的構(gòu)造體制轉(zhuǎn)化，該區(qū)域從擠壓環(huán)境逐步過渡為伸展作用，同樣引發(fā)了強烈的中生代一系列巖漿-熱液運動，促進了諸如Au-Cu等幔源元素[2]的反重力遷移。撰山子礦區(qū)出露的地層建造主要由變質(zhì)結(jié)晶基底和地槽型沉積蓋層組成。賦礦圍巖主要為閃長巖、黑云母花崗斑巖體以及早二疊系海相碳酸鹽-碎屑巖建造（索倫組上段），其巖石類型主要為結(jié)晶灰?guī)r、大理巖夾少量砂質(zhì)板巖[3，4]。由于受區(qū)域變質(zhì)和侵入巖多次上侵就位的影響，賦礦巖體形態(tài)很不規(guī)則，產(chǎn)狀變化亦大?？傮w走向為北東，傾向南東。

撰山子金礦已發(fā)現(xiàn)礦脈百余條，以脈狀、細(xì)脈狀產(chǎn)出為主，此外還有構(gòu)造蝕變巖型礦脈。從礦田域上看， 礦脈的組合形式主要有：（1）礦脈雁行側(cè)列分布，具有不同序次的近等距特征；（2）從平面上看，礦脈群集成帶，每一礦帶中有數(shù)條容礦長斷裂（>1000m），形成重要的工業(yè)礦體；從剖面上而言，部分礦脈典型的形態(tài)為“入”字形、“Y”或“X”形。（3）礦脈形態(tài)復(fù)雜，礦脈呈現(xiàn)分而復(fù)合、合而復(fù)分的特征。

原生礦石類型主要有兩種：硫化物石英脈型和含金蝕變巖型。主要金屬礦物有黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等；脈石礦物常見有石英、方解石、絹云母、綠泥石等。礦石最常見結(jié)構(gòu)為自形-半自形結(jié)構(gòu)、中粗粒粒狀結(jié)構(gòu)、溶蝕—交代結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)、扭裂結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)。載金礦物主要為黃鐵礦、其次為石英、方鉛礦、閃鋅礦等。

3.巖體地球化學(xué)特征

撰山子礦田域內(nèi)，出露的巖漿巖巖體對各個主要礦體的控制作用明顯，主要表現(xiàn)在空間和（或）時間的耦合關(guān)系：（1）海西晚期閃長質(zhì)侵入體，產(chǎn)出石英脈型金礦體和構(gòu)造蝕變巖型金礦體，經(jīng)K-Ar法測試，海西期侵入體同位素模式年齡為171Ma[3]，即早侏羅紀(jì)；（2）燕山期花崗質(zhì)侵入（噴出）體，主要由燒鍋營子巖體、落鳳毛巖體、大城子巖體組成，是一次花崗巖基在空間上連續(xù)活動產(chǎn)物。該巖體與礦體有著密切的時空關(guān)系，其侵位年齡為113-123Ma[3]，稍早于石英脈型金礦床的形成時代。

從巖石學(xué)特征上而言，燒鍋營子巖體屬于黑云母（鉀長）花崗巖、二長花崗巖。其主要礦物為鉀長石、條紋長石、微斜長石、石英、斜長石、其次為角閃石和黑云母等。副礦物百分含量（ω）少，卻以富磁鐵礦低鈦為主要特征。微量元素礦物種類復(fù)雜，可見Ti、Zr、Nb、Ta、和REE的硅酸鹽、磷酸鹽、氧化物、硫化物等。此外早期的花崗巖還含有高豐度的Nb-Ta礦物、石榴子石等指示深源的礦物，中后期花崗巖富集黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦金屬礦物，此外還富集鋯石、磷灰石、榍石等礦物。需要指出的是，燒鍋營子巖體為富金巖體，平均值高達(dá)11.33×10-9，相當(dāng)于地殼中金克拉克值3.5×10-9（黎彤，1981）的2.286-3.237倍。

4.構(gòu)造控礦規(guī)律

4.1構(gòu)造與礦體的時間關(guān)系

按構(gòu)造與礦化時間關(guān)系可分為成礦前構(gòu)造、成礦期構(gòu)造和成礦后構(gòu)造。由于構(gòu)造本身的形成和活動時間很不容易精確地限定，而且成礦作用的年齡在很多情況下也限定得不準(zhǔn)。經(jīng)過多期構(gòu)造旋回的建平-敖漢一帶顯得尤為突出，需要進一步詳細(xì)工作，但筆者也試圖將撰山子金礦田的構(gòu)造與時間關(guān)系概略地總結(jié)下：從切割關(guān)系而言，NW向斷裂系切斷NNE向斷裂系，而NNE向斷裂系又切斷部分EW向斷裂系，由此反映了東西向斷裂構(gòu)造-北北東向斷裂構(gòu)造-北西向斷裂構(gòu)造的構(gòu)造演化史。EEW向斷裂斜切了北東向隆起帶和華力西巖體，其活動時間應(yīng)該是燕山期。因此，EW向斷裂為成礦前構(gòu)造，NNE向為成礦前或成礦期構(gòu)造；NW向斷裂系成因機制復(fù)雜，既有成礦前斷裂，又有成礦期構(gòu)造。

4.2構(gòu)造與礦體的空間關(guān)系

按斷裂構(gòu)造的性質(zhì)、規(guī)模以及控制礦體的空間關(guān)系，可概要分為區(qū)域性深大斷裂、控礦主干斷裂系、派生剪切斷裂系、賦礦長斷裂。（1）區(qū)域深斷裂系，在空間上雖遠(yuǎn)離礦體，但其深層次殼幔活動以及多期次的活化都用深遠(yuǎn)影響。（2）控礦主干斷裂，是具有礦田域的大型構(gòu)造。在空間上，與礦體有密切的聯(lián)系。礦田域內(nèi)出露的控礦主干斷裂目前認(rèn)識尚不統(tǒng)一，部分學(xué)者認(rèn)為其為后公地斷裂[4，6]；部分學(xué)者認(rèn)為其為黑水蓮花山斷裂[3，7]。然而，筆者認(rèn)為，單從構(gòu)造控礦構(gòu)造而言，兩者均為成礦前（或成礦期）構(gòu)造，應(yīng)該同為控礦主干斷裂；如果考慮到巖漿巖體的分布，我們不難看出，黑水蓮花山斷裂為一級主干控礦斷裂，而后公地斷裂為次一級的主干控礦斷裂。（3）容礦長斷裂，派生剪切斷裂受區(qū)域性斷裂和控礦主干斷裂系的聯(lián)合制約，其數(shù)目眾多，主要的展布方向為NW、 NS。因此，容礦長斷裂（長度>1000m）的研究便十分必要。在NW向斷裂已編號的近百條斷裂中，長度超過1000的有7條，即5號、4號、72-1號、26號、28號、100-101-106號和27號礦脈，平均長度為1557m。它們是控制撰山子主要工業(yè)礦脈，也是劃分礦帶的基礎(chǔ)（見圖2）。

4.3 構(gòu)造與富金含礦熱液的流向

含礦熱液的運移富集是燕山期巖漿期后的產(chǎn)物，而燕山期的巖漿驅(qū)動主要是由于新華夏系運動的驅(qū)動。區(qū)域上表現(xiàn)為黑水一蓮花山斷裂界于燕山期巖體與下白堊系地層之間，并切斷后公地斷裂達(dá)數(shù)公里，錯動方向是左行的，屬燕山期扭性斷層。局部地區(qū)切過了燒鍋營子花崗巖體，該斷裂的活動可以促使深部巖漿熱液的形成，并可為熱液的運移提供通道，因此黑水一蓮花山斷裂為本區(qū)的一級導(dǎo)礦構(gòu)造，礦液即來源于該斷裂（礦源驅(qū)動起始帶）。但由于溫度高，且黑水-蓮花山斷裂又為韌性剪切性質(zhì)，孔隙度低，富金熱液在此斷裂帶中并沒有發(fā)生明顯的濃集。

其次，東西向后公地斷裂和北北東向黑水一蓮花山斷裂的聯(lián)合切割作用下，處于兩大斷裂所夾銳角區(qū)域的應(yīng)力集中，巖石破碎帶明顯，為礦液的沉淀富集提供了有利的容礦空間。因此次后公地斷裂也是該區(qū)的被動式控礦構(gòu)造之一（27號礦脈便寄生此斷裂系）；而其銳角區(qū)的NW向的張性剪切斷裂便是主要的巖漿水和大氣水的混合區(qū)，便成為主要的容礦構(gòu)造。

5.總結(jié)

在撰山子金礦床中的各個重要礦體均是中生代巖漿期后熱液作用的產(chǎn)物，其成礦演化過程有一定的成因和空間聯(lián)系。而礦體定位受斷裂構(gòu)造制約，進而形成不同產(chǎn)狀、不同類型的礦體。因此研究礦區(qū)的巖漿-構(gòu)造耦合關(guān)聯(lián)十分重要。

（1）巖體地球化學(xué)特征、礦體元素垂直分帶性和礦石特征來看，其物質(zhì)源和驅(qū)動源主要為中生代巖漿期后熱液及其遷移活化。因此，在巖體與地層的接觸帶上的三維空間上均有成礦潛力，需要指出是，深部找礦也應(yīng)重視。

（2）撰山子金礦床受構(gòu)造控制尤為明顯，重新厘定礦區(qū)的主干控礦格架，把握礦區(qū)的構(gòu)造定位規(guī)律、力學(xué)性質(zhì)尤為重要。初步斷定，EW向斷裂與EEW向斷裂聯(lián)合制約巖體分布，為主干控礦構(gòu)造，控制著礦帶的展布，而礦體定位在兩個斷裂聯(lián)合制約的次級斷裂里。

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基金項目：

石家莊經(jīng)濟學(xué)院研究生科技基金項目