華北克拉通地區(qū)花崗綠巖地體中金礦的分布特征

華北克拉通地區(qū)花崗綠巖地體中金礦的分布特征

華北克拉通是中國最重要的金融區(qū)之一，也是世界上最重要的金融區(qū)之一。然而，華北克拉通的黃金礦區(qū)屬于花崗綠巖地體。金礦床主要屬于綠巖帶。與國外綠巖帶金礦床的性質(zhì)不同？成礦時間、空間和地球動力學(xué)的背景是什么？為了促進(jìn)這些問題的解決，本文總結(jié)了相關(guān)研究成果，并描述了65個小型和中型金礦床的空間分布圖（圖1和表1），以探討成礦空間、時間和地球動力學(xué)的背景。1金礦床的生產(chǎn)形式和重要意義1.1華北克拉通花崗綠巖地體關(guān)于綠巖帶之概念的認(rèn)識分歧給厘定花崗綠巖地體帶來困難.基于我國早前寒武紀(jì)的特點(diǎn)在涂光熾教授的具體指導(dǎo)下我們將綠巖帶限定為太古宙發(fā)育的火山巖沉積巖建造火山巖中基性-超基性巖石占較大比例”.而花崗綠巖地體,則由綠巖帶和與綠巖帶有成因聯(lián)系的前寒武紀(jì)花崗巖類(不受成因類型限制)共同構(gòu)成.按上述認(rèn)識,華北克拉通的大部分地區(qū),如華熊地塊、膠北地體、牟乳地體、魯西地塊、嵩箕地塊、吉南地體、遼東地體、清源地體、冀東地塊、赤峰-錦州地塊、集寧地體、烏拉山地體、五臺地體、阜平地體、張家口地體、冀北地塊等,都屬于花崗綠巖地體.這些地體的金礦化程度差異較大,膠北等O型地體礦化強(qiáng),魯西等C型地體礦化差.O型地體常復(fù)合了孔達(dá)巖系(Khondaliteseries),構(gòu)成花崗巖綠巖孔達(dá)巖地體,如華熊地塊、膠北地體等(表1),它們常被視為高級區(qū).膠北、小秦嶺、吉南和冀東等花崗綠巖地體是我國最大的產(chǎn)金區(qū),足見華北克拉通花崗綠巖地體中金礦床的重要性.目前,已在華北克拉通花崗綠巖地體中發(fā)現(xiàn)中型以上的金礦65個(表1).1.2小型斑巖體控制65個礦床的產(chǎn)出形式可分為3類:(1)礦體以脈狀形式(石英脈型或蝕變破碎帶型)產(chǎn)于綠巖帶及其有關(guān)的前寒武紀(jì)花崗巖類中,如夾皮溝、金廠峪、焦家、玲瓏、文峪等,礦體定位受斷層控制,屬斷控系列礦床;(2)礦體產(chǎn)于燕山期富堿侵入體的內(nèi)外接觸帶,如祁雨溝等,礦體定位受小型斑巖體控制,屬于漿控系列礦床;(3)礦體呈似層狀產(chǎn)于綠巖帶序列的特殊層位,如鐵建造、炭質(zhì)層或塊狀硫化物層等,屬于層控或?qū)訝钕盗械慕鸬V床,例如,山東欒家溝金礦規(guī)模小未列入表產(chǎn)于條帶狀鐵建造內(nèi)遼寧紅透山金礦伴生于塊狀硫化物型銅礦床.3種形式中,第一種最重要,次為第二種,第三種雖然在國外常見,如印度的Kolar和加拿大的Hemlo等礦床,但在華北較少.鑒于花崗綠巖地體的產(chǎn)金意義,綠巖帶型金礦床的名稱也被我國礦床學(xué)家使用.按照涂光熾的意見,綠巖帶型金礦主要指產(chǎn)于花崗綠巖地體中的斷控和層控或?qū)訝罱鸬V床.而產(chǎn)于侵位到綠巖帶中的斑巖體(或富堿侵入體)中的金礦床應(yīng)劃歸“侵入體內(nèi)外接觸帶型”,不屬綠巖帶型.雖然侵入體內(nèi)外接觸帶型與綠巖帶型金礦的地質(zhì)地球化學(xué)特征上有明顯差異,但都定位于花崗綠巖地體中,具有類似的圍巖和成礦時間、空間、地球動力學(xué)背景,因此本文籠統(tǒng)地將其作為花崗綠巖地體中的金礦床,一并討論.2礦物區(qū)的構(gòu)造屬性從圖1可以看出,金礦床主要呈東西帶狀分布在華北克拉通的邊緣,即南緣華熊地塊、東緣膠東地塊和北緣陰山-燕山-遼吉成礦帶.這些近東西向礦帶又可分成若干區(qū)段,例如,膠東成礦帶分為膠北和牟乳牟平-乳山)兩段,北緣自西而東分為烏拉山、集寧、張家口、赤峰-錦州、冀北、冀東、遼東、清源、吉南等區(qū)段(圖2).因此表現(xiàn)為“邊緣東西成帶、帶內(nèi)分段”的現(xiàn)象.在克拉通內(nèi)部,只有少數(shù)金礦沿南北向太行山斷裂帶和郯廬斷裂帶形成,呈現(xiàn)“內(nèi)部南北有串”的現(xiàn)象.上述金礦集中區(qū)的大地構(gòu)造屬性可分為下列3種類型:膠東是我國最主要的產(chǎn)金基地,它曾長期被作為地盾區(qū),現(xiàn)已證明是秦嶺-大別碰撞型造山帶的東延.蘇魯超高壓榴輝巖帶給出了(221±6)Ma,(211±83)Ma,(208±33)Ma的Sm-Nd等時線年齡,表明華南與華北陸陸碰撞的開始時間應(yīng)為250～200Ma,即三疊紀(jì).膠東地區(qū)大量白堊紀(jì)堿性花崗巖類的發(fā)育又表明,強(qiáng)烈的碰撞造山作用結(jié)束于白堊紀(jì)末.因此,膠東屬于中生代的碰撞造山帶.華熊地塊是我國第二大產(chǎn)金基地,也長期作為穩(wěn)定的華北地臺統(tǒng)一基底的一部分.關(guān)于三寶斷裂(三門峽-寶豐斷裂)的論證和研究,發(fā)現(xiàn)三寶斷裂是秦嶺碰撞造山帶北邊界的反向逆沖斷裂(RBT),與Sengor描述的典型碰撞造山帶的RBT完全一致.因此,華熊地塊應(yīng)為秦嶺碰撞造山帶的一部分.2.2陰山-山脈內(nèi)碰撞造山帶在中生代華北與華南的碰撞過程中,華北克拉通北緣再次活化造山,伴隨強(qiáng)烈的巖漿活動和成礦作用,造就了以燕山山脈為代表的陰山-燕山-遼吉成礦帶.因造山作用(即燕山運(yùn)動)的特征與陸緣碰撞造山作用類似由大陸碰撞誘發(fā)發(fā)生在古老碰撞造山帶蒙古興安嶺附近,應(yīng)屬于陸內(nèi)碰撞造山活動,由此形成的燕山、陰山等造山帶自然屬于陸內(nèi)碰撞造山帶.2.3陸內(nèi)斷裂巖漿帶太行山和郯廬斷裂是華北克拉通內(nèi)部的兩條近南北向深大斷裂帶,沿斷裂帶發(fā)育較多的金伯利巖、玄武巖類和燕山期中酸性富堿巖漿巖,構(gòu)成陸內(nèi)斷裂巖漿帶.在太行山斷裂兩側(cè)發(fā)現(xiàn)了石湖(阜平地體)和耿莊、義興寨(五臺地體)等礦床(圖1);沿郯廬斷裂帶發(fā)現(xiàn)了紙房、歸來莊等金礦(因規(guī)模小而未標(biāo)注在圖1中).它們都與燕山期中酸性巖漿活動有成因聯(lián)系.可見,克拉通內(nèi)部的中生代斷裂巖漿帶也是重要的金礦產(chǎn)地.需要指出,當(dāng)上述3種構(gòu)造單元交匯時,金礦化更強(qiáng).東坪金礦即位于燕山陸內(nèi)碰撞造山帶與太行山斷裂巖漿帶的交匯處.3羅紀(jì)-古代代物界華北克拉通雖然經(jīng)歷了多次的構(gòu)造熱事件,但金成礦作用卻主要發(fā)生在侏羅紀(jì)-白堊紀(jì),即200～65Ma(表2),與燕山運(yùn)動伴隨.膠東地塊和華熊地塊的金礦主要就位于白堊紀(jì),而陰山-燕山-遼吉地區(qū)的金礦床則就位于白堊紀(jì)和侏羅紀(jì)(表2),呈現(xiàn)向南偏新的趨勢.4區(qū)域背景及構(gòu)造背景華北克拉通地區(qū)花崗綠巖地體中金礦床就位于燕山期,表明燕山期華北克拉通地區(qū)的地球動力學(xué)環(huán)境就是金礦床的成礦地球動力學(xué)背景.在金礦分布的3類構(gòu)造環(huán)境中,陸內(nèi)碰撞造山帶和碰撞造山帶都與中生代碰撞造山作用有關(guān);太行山和郯廬斷裂巖漿帶在空間上與前者垂直發(fā)育,時間一致,表明也與中生代碰撞造山作用有關(guān).因此,可以肯定華北克拉通地區(qū)不同構(gòu)造單元的金礦床形成于同一種地球動力學(xué)背景,即中生代的碰撞造山體制.那么,有必要進(jìn)一步探討具體的地球動力學(xué)格局和演化華南與華北板塊的碰撞造山作用始于三疊紀(jì).在三疊紀(jì)和侏羅紀(jì)(圖2),秦嶺-大別-蘇魯造山帶和其北鄰的華北克拉通處于南北擠壓環(huán)境,使華北克拉通北緣和其北鄰的興安嶺造山帶也處于南北擠壓環(huán)境.此時,華北克拉通內(nèi)部近東西向伸展,發(fā)育與秦嶺造山帶近乎垂直的具有裂谷性質(zhì)的郯廬斷裂巖漿帶和太行山斷裂巖漿帶.在侏羅紀(jì)末和白堊紀(jì)(圖2),秦嶺-大別-蘇魯造山帶開始南北伸展,緊閉的壓性韌性構(gòu)造轉(zhuǎn)變?yōu)閿U(kuò)容的張性脆性構(gòu)造;出現(xiàn)大量斷陷紅盆地;發(fā)生減壓分熔,形成富堿花崗質(zhì)巖漿和流體;東西向造山帶被近NS向或NNE向斷裂切割為若干塊段(華熊地塊被分割為小秦嶺、崤山、熊耳山等地體),因此常被視為“塊斷造山運(yùn)動”,即燕山運(yùn)動.顯然,燕山運(yùn)動在華北克拉通北緣也很明顯,因?yàn)檠嗌竭\(yùn)動命名于此地.此時,克拉通內(nèi)部的斷裂巖漿帶的