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太行山阜平幔枝构造及其控矿作用

时间:2022-12-10 16:10:07 来源:网友投稿

【摘 要】阜平幔枝构造位于太行山中北段平山-阜平-易县一带,主要由部岩浆-变质杂岩、外围拆离滑脱层和上叠断陷火山-沉积盆地组成。通过研究此构造更进一步认识到其对区域岩浆作用和成矿作用的控制程度。

【关键词】幔枝构造;区域岩浆作用;成矿作用

阜平幔枝构造位于东经113°20′~116°30′,北纬38°00′~40°20′。主要由核部岩浆-变质杂岩、外围拆离滑脱层和上叠断陷火山-沉积盆地组成。

1 核部岩浆-变质杂岩

核部岩浆-变质杂岩由通称阜平群的阜平变质表壳岩、变质深成岩和燕山期侵入岩组成。

阜平变质表壳岩可依据岩石特征、原岩成分、产出环境和变形变质特征而分为下部表壳岩和上部表壳岩。两者之间由韧性剪切带分割。

阜平变质深成岩出露面积较大,约占太古宙变质岩系出露面积的60%,岩石成分变化较大,从英云闪长质成分至花岗质成分均有发育。

燕山期侵入岩体主要受控于北北东向的几条区域性深切韧性剪切(断裂)带,尤以阜平幔枝构造轴部的乌龙沟-上黄旗韧性剪切(断裂)带为主要导岩构造,控制着大石峪、司各庄、王安镇、大河南等岩体,主要岩性 以闪长质-花岗质岩石为主。

太行山地区的韧性剪切带主体主要发育于变质基底岩系之中,多表现为强变形带与弱变形域相间排列,沿走向有分而复合、合而复分的网状特征。角闪质岩石多表现为弱变形域,角闪质残块剪切构造、旋转构造、香肠构造等普遍,并多具旋转结构。长英质混合岩条带多变形强烈,往往构成韧性剪切带的主体,发育初糜棱岩-糜棱岩-糜棱片麻岩-强直片麻岩。

灵山-紫荆关韧性剪切带是阜平幔枝构造的南东缘主拆离滑脱带,其主要活动时期是中新生代。随着阜平幔枝构造的强烈隆升,包括新元古代地层在内的盖层则大幅度拆离滑脱,以至基底变质岩系呈卵形揭顶式裸露出来,而盖层沿主拆离滑脱带以及次级滑脱面发生大距离拆离。原所称的太行山东部断裂带实际上是主拆离滑脱带上盘铲状断裂,往深部呈帚状归并到主拆离滑脱带之上,组成巨大的阜平幔枝构造东缘拆离滑脱断裂系统,调解着太行山隆起带与华北断陷带间的耦合关系。

2 外围拆离滑脱层

外围拆离滑脱层主要为中上元古界及其以上地层。在阜平地区,中元古拆离层以高于庄组和雾迷山组为主,岩性多为碳酸盐岩。高于庄组一、二段砂岩和页岩后期成为主要拆离滑脱构造发育层位,局部区段被断失。寒武-奥陶系在拆离滑脱层的拗陷区有所保留。

主拆离带在阜平幔枝构造的中北段保存较好,在阜平幔枝构造东侧,主拆离带位于易县的川里-栾木厂-良岗-杜岗-紫荆关-柴厂-南城司-龙门-金硐塔一线。高于庄组或雾迷山组不同层位与变质岩系接触,两者以主拆离滑脱带接触,可有不同层位的地层被断失。在其外围,甚至一直到太行山山前断裂,分布有若干条次级拆离滑脱带。

在阜平幔枝构造的西侧,主拆离带则沿上明峪-西岭子沟-南埝峪-南款-大庄上-烟煤洞-铁岭-木吉村-大湾-白石口一线展布,亦主要以雾迷山组、高于庄组不同层位为其上盘盖层,其外围分布有多条次级拆离滑脱带。

由于拆离滑脱带的多期次复合叠加,构成了很好的成矿储矿空间,提供了岩浆活动和矿液迁移、储集的很好场所,控制着不同成因类型的矿床形成,如热液型,矽卡岩型,斑岩型,脉岩型等。浮图峪、木吉村、大湾、白石口等大中型多金属矿床均产于西侧主拆离滑脱带之上。

3 上叠构造断陷火山-沉积盆地

阜平幔枝构造的上叠构造断陷火山-沉积盆地较少,但其活动时间则相当长,从早侏罗世的南大岭火山旋回至晚侏罗世的张家口旋回均有发育。

神仙山是位于阜平幔枝构造轴部岩浆-变质杂岩中的一个上叠断陷残山,呈北西向17km、北东向8~10km的矩形断陷块体。其南东侧由老至新分布有长城系高于庄组一、二段,蓟县系雾迷山组,青白口系长龙山组,部分寒武系、奥陶系,上部大面积分布上侏罗统张家口组火山岩。盖层岩石与变质岩系呈断层接触。很显然是在阜平幔枝强烈隆升、盖层岩石大幅度向外拆离滑脱过程中被断陷滞留于此。另有多处断块残山残留在变质岩系之上。这表明两个问题:一是阜平幔枝之上曾普遍发育有中晚元古-古生界的盖层岩石,在阜平幔枝隆升过程中盖层被拆离滑脱下去,因此神仙山等残块属断块残留;二是幔枝隆升的主要时期应为中生代,因为神仙山、司各庄、浮图峪一带发育多处中晚侏罗纪断陷火山-沉积地层。

4 阜平幔枝构造对区域岩浆作用和成矿作用的控制

燕山运动以来,太行山地区一改过去持续10多亿年构造稳定、变形微弱的特点,而进入了强烈的地幔热柱多级演化阶段,其对该区的成矿作用起着明显的控制作用。

4.1 强烈的岩浆活动

由于地幔热柱-幔枝构造的不断演化,规模巨大的太行山深大断裂带在其活动过程中导致了太行山岩浆强烈活动,自北向南形成大河南、王安镇、司各庄、赤瓦屋、麻棚等花岗岩体大规模入侵,并铸成了NNE向阜平幔枝构造构造岩浆-成矿带。

太行山岩浆岩带总体上呈串珠状近等间距分布,其长轴沿韧脆性剪切带展布。各种年龄测试方法得出的年龄值表明,该地区岩浆活动的主期为燕山期。由于构造活动的多期次性,也导致岩浆活动具有多期次脉动式侵入特征。

4.2 集中的成矿时间

阜平幔枝构造成矿区已知金(铜)矿床(点)100多处,矿床类型主要为轴部剪切带型;外围拆离滑脱层与上叠断陷盆地铜、银铅锌矿成矿亚区,已知铜、银铅锌矿床(点)50多处,矿床类型主要为拆离带型和断陷盆地次火山岩裂隙型。其中太行山中段已发金、银多金属矿床(点)60余。据现有资料统计(表4-1),太行山地区主要矿床的成矿年龄均集中在120Ma~170Ma,与太行山主要岩浆活动一致。

表1 太行山地区主要矿床的形成时限

4.3 规则的成矿系列

阜平幔枝构造成矿区岩浆活动具有明显的规律性。已知王安镇、司各庄、麻棚和赤瓦屋等较大型的环状复式杂岩体均分布在核部岩浆-变质杂岩金矿成矿亚区,构成阜平幔枝构造成矿区岩浆侵入活动中心。而在阜平幔枝构造成矿区外围拆离滑脱层、上叠断陷盆地铜、银铅锌成矿亚区,岩浆侵入活动明显较弱,以小规模的中-浅成的岩株、岩枝、岩脉等为主,岩性主要为花岗斑岩类和次火山岩,往往成为铜(金)、银铅锌矿床的赋矿母岩。可见,阜平幔枝构造成矿区的金、铜、银铅锌成矿作用与阜平幔枝构造岩浆活动密切相关。阜平幔枝构造活动中心,即是岩浆活动中心,亦是成矿作用中心。其中金矿床明显产在岩浆活动最强烈的中心地带;铜、银铅锌矿床则明显与岩浆活动中心地带外围的小规模岩浆侵入活动(花岗闪长岩、花岗斑岩类)相伴而生。这进一步反映了阜平幔枝构造成矿区金、铜、银铅锌成矿作用及其时空演化规律与阜平幔枝构造岩浆活动时空演化规律的一致性。

【参考文献】

[1]牛树银,孙爱群.幔枝构造及其成矿控矿作用[J].地质论评,1997(05).

[2]牛树银,孙爱群,李红阳.冀东幔枝构造外围主拆离滑脱带控矿的研究进展 [J].地质论评,2001(06).

[3]牛树银,李红阳,孙爱群,等.幔枝构造理论与找矿实践[M].北京:地质出版社, 2002.

[4]牛树银,孙爱群,王宝德,李红阳,侯泉林,胡亚军,王建平.太行山北段阜平幔枝构造成矿作用研究[J].前寒武纪研究进展,2002(Z1).

[5]王宝德,牛树银,李红阳,孙爱群,吴新国.幔枝构造与冀北金银多金属矿产的成矿控矿作用[J].地质与勘探,2005(01).

[责任编辑:薛俊歌]

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