王丰翔　宋鹏　郑宏伟　于灵艳　刘垚　解小颖

【摘 要】构造活动与岩浆-流体的时-空演化轨迹实质上就是成矿物质活化→迁移→聚集→定位的过程，即构造-岩浆流体耦合成矿作用。研究表明，撰山子金矿田是区域构造演化和燕山期岩浆活动耦合作用的产物，受构造-岩浆作用控制明显。本文简要地梳理和总结了撰山子金矿田的区域构造属性、矿床地质等特征，重点讨论了构造与成矿的时空关系，划分了矿田区域成矿构造、主干成矿构造和容矿构造。基于以上认识，本文运用构造-地球化学的方法对撰山子金矿的源-运-储进行了合理的分析与推理，试图探讨成矿物质来源和动力机制。

【关键词】金矿；构造特征；韧性剪切带；成因机制；撰山子

撰山子金矿床位于内蒙古赤峰市以东50km的敖汉旗境内，分布有撰山子、两半山、落凤毛、梨树沟等四个金矿区。迄今为止，撰山子金矿床已发现矿脉百余条，矿体类型主要有石英脉型、构造蚀变岩型以及复合型，其多赋存于花岗斑岩体、闪长岩体和中生代的沉积-变质岩系之中。显然，围岩对撰山子金矿的控制作用不明显，而燕山期构造-岩浆岩带与矿体有明显的时空联系。本文试从构造-岩浆控矿的角度，简要总结其矿脉展布的成因机制、构造与矿脉的时空关系、构造与流体的关系，进而分析和推断撰山子金矿的成矿机制。

1.区域构造属性

撰山子金矿床位于华北-西伯利亚板块的衔接部位，兴蒙褶皱系的南缘。其边界断裂—赤峰-开源大断裂从撰山子矿田北侧经过，从全局上控制了该区域的构造-岩浆岩带。从构造形迹方面上看，不同力学机制（古太平洋构造域、中亚构造域）的构造域在区域叠合交切，形成了具有别具特色的“立交桥结构”[1]。需要指出的是，这是“时间维”推动“空间维”连续发展的过程（见图1）。

从区域构造发展演化史上看：EW向断裂是在古亚洲动力学体系机制下发育的断裂，是区域性大断裂，其发育起始时间应在古生代，此后经历了多期次多阶段的构造运动，该断裂系又发生了南北对扭，在水平向上发生侧向移动，具有一定的走滑性质，以后公地断裂为代表；EEW向断裂是新华夏系构造运动的产物，呈现走滑左旋性质，是成矿主干断裂之一；NW向断裂是EEW断裂的派生次级构造，其主要的容矿断裂。

2.矿床地质特征

中生代以来，华北陆块北缘发生了重大的构造体制转化，该区域从挤压环境逐步过渡为伸展作用，同样引发了强烈的中生代一系列岩浆-热液运动，促进了诸如Au-Cu等幔源元素[2]的反重力迁移。撰山子矿区出露的地层建造主要由变质结晶基底和地槽型沉积盖层组成。赋矿围岩主要为闪长岩、黑云母花岗斑岩体以及早二叠系海相碳酸盐-碎屑岩建造（索伦组上段），其岩石类型主要为结晶灰岩、大理岩夹少量砂质板岩[3，4]。由于受区域变质和侵入岩多次上侵就位的影响，赋矿岩体形态很不规则，产状变化亦大。总体走向为北东，倾向南东。

撰山子金矿已发现矿脉百余条，以脉状、细脉状产出为主，此外还有构造蚀变岩型矿脉。从矿田域上看， 矿脉的组合形式主要有：（1）矿脉雁行侧列分布，具有不同序次的近等距特征；（2）从平面上看，矿脉群集成带，每一矿带中有数条容矿长断裂（>1000m），形成重要的工业矿体；从剖面上而言，部分矿脉典型的形态为“入”字形、“Y”或“X”形。（3）矿脉形态复杂，矿脉呈现分而复合、合而复分的特征。

原生矿石类型主要有两种：硫化物石英脉型和含金蚀变岩型。主要金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等；脉石矿物常见有石英、方解石、绢云母、绿泥石等。矿石最常见结构为自形-半自形结构、中粗粒粒状结构、溶蚀—交代结构、压碎结构、扭裂结构、碎裂结构。载金矿物主要为黄铁矿、其次为石英、方铅矿、闪锌矿等。

3.岩体地球化学特征

撰山子矿田域内，出露的岩浆岩岩体对各个主要矿体的控制作用明显，主要表现在空间和（或）时间的耦合关系：（1）海西晚期闪长质侵入体，产出石英脉型金矿体和构造蚀变岩型金矿体，经K-Ar法测试，海西期侵入体同位素模式年龄为171Ma[3]，即早侏罗纪；（2）燕山期花岗质侵入（喷出）体，主要由烧锅营子岩体、落凤毛岩体、大城子岩体组成，是一次花岗岩基在空间上连续活动产物。该岩体与矿体有着密切的时空关系，其侵位年龄为113-123Ma[3]，稍早于石英脉型金矿床的形成时代。

从岩石学特征上而言，烧锅营子岩体属于黑云母（钾长）花岗岩、二长花岗岩。其主要矿物为钾长石、条纹长石、微斜长石、石英、斜长石、其次为角闪石和黑云母等。副矿物百分含量（ω）少，却以富磁铁矿低钛为主要特征。微量元素矿物种类复杂，可见Ti、Zr、Nb、Ta、和REE的硅酸盐、磷酸盐、氧化物、硫化物等。此外早期的花岗岩还含有高丰度的Nb-Ta矿物、石榴子石等指示深源的矿物，中后期花岗岩富集黄铁矿、黄铜矿、方铅矿金属矿物，此外还富集锆石、磷灰石、榍石等矿物。需要指出的是，烧锅营子岩体为富金岩体，平均值高达11.33×10-9，相当于地壳中金克拉克值3.5×10-9（黎彤，1981）的2.286-3.237倍。

4.构造控矿规律

4.1构造与矿体的时间关系

按构造与矿化时间关系可分为成矿前构造、成矿期构造和成矿后构造。由于构造本身的形成和活动时间很不容易精确地限定，而且成矿作用的年龄在很多情况下也限定得不准。经过多期构造旋回的建平-敖汉一带显得尤为突出，需要进一步详细工作，但笔者也试图将撰山子金矿田的构造与时间关系概略地总结下：从切割关系而言，NW向断裂系切断NNE向断裂系，而NNE向断裂系又切断部分EW向断裂系，由此反映了东西向断裂构造-北北东向断裂构造-北西向断裂构造的构造演化史。EEW向断裂斜切了北东向隆起带和华力西岩体，其活动时间应该是燕山期。因此，EW向断裂为成矿前构造，NNE向为成矿前或成矿期构造；NW向断裂系成因机制复杂，既有成矿前断裂，又有成矿期构造。

4.2构造与矿体的空间关系

按断裂构造的性质、规模以及控制矿体的空间关系，可概要分为区域性深大断裂、控矿主干断裂系、派生剪切断裂系、赋矿长断裂。（1）区域深断裂系，在空间上虽远离矿体，但其深层次壳幔活动以及多期次的活化都用深远影响。（2）控矿主干断裂，是具有矿田域的大型构造。在空间上，与矿体有密切的联系。矿田域内出露的控矿主干断裂目前认识尚不统一，部分学者认为其为后公地断裂[4，6]；部分学者认为其为黑水莲花山断裂[3，7]。然而，笔者认为，单从构造控矿构造而言，两者均为成矿前（或成矿期）构造，应该同为控矿主干断裂；如果考虑到岩浆岩体的分布，我们不难看出，黑水莲花山断裂为一级主干控矿断裂，而后公地断裂为次一级的主干控矿断裂。（3）容矿长断裂，派生剪切断裂受区域性断裂和控矿主干断裂系的联合制约，其数目众多，主要的展布方向为NW、 NS。因此，容矿长断裂（长度>1000m）的研究便十分必要。在NW向断裂已编号的近百条断裂中，长度超过1000的有7条，即5号、4号、72-1号、26号、28号、100-101-106号和27号矿脉，平均长度为1557m。它们是控制撰山子主要工业矿脉，也是划分矿带的基础（见图2）。

4.3 构造与富金含矿热液的流向

含矿热液的运移富集是燕山期岩浆期后的产物，而燕山期的岩浆驱动主要是由于新华夏系运动的驱动。区域上表现为黑水一莲花山断裂界于燕山期岩体与下白垩系地层之间，并切断后公地断裂达数公里，错动方向是左行的，属燕山期扭性断层。局部地区切过了烧锅营子花岗岩体，该断裂的活动可以促使深部岩浆热液的形成，并可为热液的运移提供通道，因此黑水一莲花山断裂为本区的一级导矿构造，矿液即来源于该断裂（矿源驱动起始带）。但由于温度高，且黑水-莲花山断裂又为韧性剪切性质，孔隙度低，富金热液在此断裂带中并没有发生明显的浓集。

其次，东西向后公地断裂和北北东向黑水一莲花山断裂的联合切割作用下，处于两大断裂所夹锐角区域的应力集中，岩石破碎带明显，为矿液的沉淀富集提供了有利的容矿空间。因此次后公地断裂也是该区的被动式控矿构造之一（27号矿脉便寄生此断裂系）；而其锐角区的NW向的张性剪切断裂便是主要的岩浆水和大气水的混合区，便成为主要的容矿构造。

5.总结

在撰山子金矿床中的各个重要矿体均是中生代岩浆期后热液作用的产物，其成矿演化过程有一定的成因和空间联系。而矿体定位受断裂构造制约，进而形成不同产状、不同类型的矿体。因此研究矿区的岩浆-构造耦合关联十分重要。

（1）岩体地球化学特征、矿体元素垂直分带性和矿石特征来看，其物质源和驱动源主要为中生代岩浆期后热液及其迁移活化。因此，在岩体与地层的接触带上的三维空间上均有成矿潜力，需要指出是，深部找矿也应重视。

（2）撰山子金矿床受构造控制尤为明显，重新厘定矿区的主干控矿格架，把握矿区的构造定位规律、力学性质尤为重要。初步断定，EW向断裂与EEW向断裂联合制约岩体分布，为主干控矿构造，控制着矿带的展布，而矿体定位在两个断裂联合制约的次级断裂里。

参考文献：

[1]任纪舜，牛宝贵，刘志刚，等. 软碰撞、叠覆造山和多旋回缝合作用[J]. 地学前缘， 1999，6（3）：85-95.

[2]牛树银，侯增谦，孙爱群，等. 核幔成矿物质（流体）的反重力迁移-地幔热柱多级演化成矿作用[J]. 地学前缘，2001， 8（3）.

[3]阴翠珍，等. 撰山子金矿床石英的特征与含金性的关系[J]. 太原理工大学学报，2002，33（3）：315-323.

[4]姚卫平，等. 内蒙古敖汉期撰山子金矿区地质特征及成矿规律[J]. 华北国土资源， 2008，2：17-19.

[5]阎志军，阴翠珍，孙洪礼，张林，姚香，等. 撰山子金矿田燕山期花岗岩特征及其与金矿的关系[J]. 黄金， 1997，2（2）：8-15.

[6]李秀琴，杨吉，等. 内蒙撰山子金矿赋存规律及成矿预测[J]. 长春科技大学学报， 2000，1：32-35.

[7]刘锰森，等.撰山子金矿矿床地质特征及找矿方向[J]. 黄金， 1994，7（15）：5-9.

基金项目：

石家庄经济学院研究生科技基金项目