华北克拉通胶-辽-吉古元古代造山带构造演化与成矿作用研究

【摘要】：华北克拉通内部发育孔兹岩系、中部造山带和胶-辽-吉造山带三个古元古代拼接带,造山带内保存着较为完好的岩石记录、构造行迹,并蕴含丰富的矿产资源,是研究前寒武纪构造演化与成矿作用的重要窗口。本文以造山成矿理论为基础,结合构造地质学、岩石学、矿物学、矿床学、地球物理学等多学科,系统研究了胶-辽-吉古元古代造山带沉积环境、浅部构造行迹、深部地质结构、控矿因素、成矿规律、成矿模式及找矿标志,并对胶-辽-吉古元古代造山带构造边界、开启极性、构造演化与成矿作用进行了深入探讨,取得了以下主要结论与认识;1、根据胶-辽-吉造山带古元古界中发育的面理(片理、片麻理),线理、褶皱以及韧性变形的交切和叠加关系,该时代存在三期变质变形作用:第一期SN向顺层伸展构造形迹表现为透入性片麻理和长英质条带形成,为塑性剪切机制,产状近SN走向,伴生有伟晶岩脉的顺层侵入;第二期近SN向挤压构造形迹表现为长英质条带与片麻理同时发生褶皱,并伴有构造置换现象,形成新的片麻理、钩状褶皱、无根褶皱等。其中大理岩发生硅化和透闪石化的变形作用更加明显,褶皱轴面走向近EW向;第三期NE-SW向挤压构造形迹表现为早期形成的长英质条带与片麻理同时发生褶皱,形成新的NE-SW向宽缓褶皱。同时,地球物理方法所揭示出草河口复向斜和虎皮峪复背斜深部地质结构同样具有强烈褶皱的构造特征,指示了古元古代时期深与浅部构造行迹具有一致性和协调性。2、根据与矿床形成有关的地质构造条件、变质作用、岩浆作用、沉积作用和矿床本身的特征,将胶-辽吉-古元古代造山带的矿床主要划分为2个成矿系列,一是与古元古代沉积变质有关的硼、菱镁矿、滑石、磷、石墨成矿系列。成矿模式为吕梁期海底喷流、水热作用与成矿期和变质变形及后期叠加改造成矿期。二是与中生代构造岩浆活动有关的Pb、Zn、Au、Ag、Cu、Mo成矿系列。成矿模式为吕梁期海底喷流-水热作用期与成矿、中生代构造-岩浆活动叠加改造成矿期。3、胶-辽-吉造山带北部构造边界为什司县-弓长岭南部-连山关-草河城-八里甸子镇-古城镇-二道白河镇一线,向东进入朝鲜境内。南部构造边界在陈屯-荷花山-红旗一线。同时,胶-辽-吉活动带内古元古界、花岗岩和基性岩墙及中生代侵入体等地质体记录了古元古代时期辽-吉造山/活动带复杂的陆块运动与结构状态,指示了胶-辽-吉活动带开启极性可能为自北向南。4、胶-辽-吉古元古代造山带动力学过程与成矿作用可分为伸展期、挤压造山期和非造山期三期。伸展期沉积作用、火山作用、水热作用等提供了丰富的成矿物质与良好的成矿环境,是矿源层的形成期。挤压造山期形成许多褶皱、断裂构造,控制了非金属矿源层的分布格局,为金属矿液提供了导矿、储矿空间,深部岩浆活动提供了成矿物质的动力来源,促进了矿体的形成与富集。非造山期构造运动对原生矿床进一步改造,同期岩浆活动再次促使矿体进一步富集。