岱王山矿区构造特征及成矿分析

武飞　余弘龙　陈旭

【摘 要】岱王山矿区金矿床处于燕山陆内造山带内，中生代时期，尤其是燕山期，区域最大主压应力场方向转变为北西-南东向，挤压、剪切作用形成了北东向褶皱系和韧性剪切带，在韧性剪切带的高应变区发生强烈的同变形变质作用，固态塑性流变和韧性剪切作用主导着金成矿作用。该矿床是由韧性剪切带控制产在二叠纪砂板岩内的层控-层状的构造蚀变岩型金矿床。本文介绍其成矿构造背景，重点描述该矿区的褶皱系及韧性剪切带，进一步分析其矿床成因。矿床成因类型为变质-热液金多金属矿床，燕山期是区域上构造岩浆活动的主峰期，多期次构造-热事件伴随多期次成矿作用，确定了燕山期为该区金主成矿期。

【关键词】构造特征；成矿分析；岱王山矿区

岱王山矿区位于华北克拉通北缘断裂靠造山带一侧（谢锡才等，1998；程浴淇等，1994；孙珍军，2013；冯德胜，2014），在传统的大地构造分区中处于内蒙古中部地槽褶皱系（Ⅰ级）、温都尔庙-翁牛特旗加里东地槽褶皱带（Ⅱ级）、敖汉旗复向斜（Ⅲ级）内（李永维等，2015；李文国等，1996）。定位于近EW向赤峰-开源断裂与次一级NE向下洼子-白塔子断裂交汇部位。近邻峰水山、中井金矿。该矿床是由韧性剪切带控制产在二叠纪砂板岩内的层控-层状的构造蚀变岩型金矿床，在赤峰—朝阳金矿化集中区内是一种新的金矿化类型，找矿潜力较大（朴寿成等，2006；付乐兵，2012）。本文拟从构造的视角，简要探讨岱王山矿区金矿床的成矿控矿构造及其矿床成因。

1 断裂构造

断裂构造以北东向为主线，具有多期活动、压扭转换的特点，具有控岩、控矿作用。其次是北西、近南北向断裂。北东向构造主要有4条，自北至南分别为F1、F2、F3、F4断裂，近平行展布，具有等间距性，间距近3km，为张性正断层，走向40°，直立或南东倾，倾角50°～90°，形成于晚三叠世，具有多期活动的特点，是控岩控矿构造。北西向构造F5形成于晚三叠世、早白垩世，是NW向左行走滑断裂，错断北东向断裂，走向断距约1.5km。F7断裂带中常见基性、中酸性脉岩，为超壳断裂切穿晚侏罗世黑云母二长花岗岩体。

2 褶皱构造

区域上褶皱构造属Ⅲ级敖汉复向斜的Ⅳ级石匠沟复向斜一部分，沿中井-白山沟-岱王山一线展布。矿区内褶皱构造很发育，由5个相间的背、向斜组成褶皱系，随主背斜f1轴线同步波浪形弯曲，总体北东向展布，在白山沟东侧被北西向左行走滑断裂F5错断，见图1。褶皱构造形成四条矿化蚀变破碎带，矿化蚀变带中层间构造控制发育，它既是容矿构造，也是导矿构造。

图1 岱王山矿区构造纲要图

1.下侏罗统肉红色中细粒黑云母二长花岗岩；2.上石炭统深灰色中粒闪长岩；3.实测正断层；4.实测平移断层；5.主背斜；6.向斜；7.背斜；8.矿化蚀变破碎带位置及编号；9.矿化富集部位；10.矿区范围。

主背斜褶皱f1规模大，自尖山子延伸至白山沟，翼宽﹥500m，长度﹥3.5Km，总体北东向展布，轴线弯曲呈“S”型。其形成两条随其发生变形的Ⅱ、Ⅲ号矿化蚀变破碎带，见图1。背斜北翼发育Ⅲ号矿化蚀变破碎带，从纵剖面看，背斜北翼有纵弯现象，形成相间的波浪形纵弯，说明构造运动具有张扭转换特征；岩层整体减薄增厚，灰岩发生韧性流变，且层间破碎带中见灰岩透镜体发生韧性变形，说明岩层受到多期、多方向的剪切作用；矿体内见含金灰红色硅质角砾被晚期含金烟灰色硅质胶结说明成矿构造运动具有继承性和多期性；微观上裂隙金赋存于成矿早期结晶状黄铁矿的碎裂裂隙中，自然金的表面都富擦痕，晚期黄铁矿中见包体金，彰显成矿作用以压扭剪切为主导，具有继承性、多期成矿特点。岱王山金矿的矿体集中分布在主背斜f1枢纽线外凸区两翼，在纵剖面上，褶皱两翼或单斜岩层纵弯部位矿体厚度大、品位高、成群出现（图2）；横切剖面上，金矿化主要产在背斜两翼地层明显高角度逆冲区，局部陡立或反转，总体倾角大于60°，在产状由陡→缓→陡的平缓区段形成厚大的之字形金矿体。这些区域在剪切挤压成矿过程中易产生局部引张作用（层间剥离）和挤压碾搓使强干层砂岩碎裂、增厚，层间破碎及层间剥离构造发育，为成矿作用提供了运移通道和容矿空间，有利于含金流体停积成矿。

图2 Ⅲ号构造蚀变破碎带

1.第四系；2.下二叠统酒局子组；3.灰岩；4.变质砂岩；5.红柱石板岩；6.矿化蚀变破碎带；7.地质界线；8.金矿体；9.勘探线。

3 变质岩区韧性剪切带

早二叠世始至晚侏罗世，构造环境由北西-南东向引张转变为挤压，形成三条北东向韧性剪切带，自北向南分别为平房-北大山、中井-峰水山和永元号-岱王山韧性剪切带，依次分布于北东向平行展布F1、F2、F3、F4构造控制的夹持区内，宽分别为2.2km、3 km、3km，长分别为大于3 km、10 km、7km。韧性剪切带中心的高应变区在中井-峰水山。韧性剪切带主要由灰岩和变质砂岩组成，在低温高剪切应变下，灰岩发生固态塑性流变和韧性剪切变形，砂岩发生脆性碎裂，产生同变形的高、中压变质矿物绿泥石和绢云母的同时，在韧性剪切带中心的高应变区产生大量的热，形成中井-峰水山石墨化和红柱石化高-中温蚀变带，其两侧对称发育的平房-北大山和永元号-岱王山的中-低温热液蚀变带。高-中温蚀变带内，灰岩在高温高压下发生韧性变形，局部被拉断呈透镜体产出，围绕灰岩块体的砂板岩则遭受了更强的破碎和变形，成为金矿化较好的部位。石墨化多沿炭质板岩和砂岩界面分布，在滑动面上可见线性擦痕，条带状灰岩韧性变形，板岩动态结晶红柱石化，红柱石化沿板理定向排列，紅柱石退变质绢云母化形成云母鱼、硅质塑性拉长、石香肠、旋转构造、S-C组构及糜棱岩。

韧性变形过程中灰岩和砂岩的韧性滑塌、减薄作用和小型褶曲，形成局部层间剥离，是高品位金成矿有利部位。韧性剪切作用使砂岩碎裂，形成层间破碎带，为含金热液的停积提供了容矿空间，板岩、灰岩发生韧性变形，为含矿热液运移起屏蔽作用（图2），石墨化在塑性变形过程中起润滑作用，同时韧性剪切作用与之伴随含金黄铁矿化作用，含金流体在层间断裂构造中运移、富集、成矿。

矿区处于燕山陆内造山带内，中新生代发育多期构造-岩浆活动，包括多期次燕山期黑云母二长花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩、闪长岩、闪长玢岩等中-酸性脉岩沿构造侵位，在其接触带发生热液蚀变和接触热变质作用使金活化，含金热液在层间断裂构造中进一步富集形成多期次金矿化。

4 成矿分析

矿区处于燕山陆内造山带内，中生代时期，尤其是燕山期，区域最大主压应力场方向转变为北西-南东向，挤压、剪切作用形成了北东向褶皱系和韧性剪切带，在韧性剪切带的高应变区发生强烈的同变形变质作用，固态塑性流变和韧性剪切作用主导着金成矿作用。

固态塑性流变和韧性剪切作用积聚的高温使沉积过程形成的富金层（砂岩）中的金活化，产生含金热液活动，含金热液在运移过程中，灰岩-砂岩-灰岩结构的地层条件制约着含金流体定向运移范围，韧性剪切的挤压作用使渗透性好的砂岩碎裂，层间断裂构造发育，为成矿提供运移通道和容矿空间；灰岩固态塑性流变变得致密、柔韧，为含矿热液运移起屏蔽作用，体现在金矿化体的近矿围岩为高温成因的条带状灰岩，灰岩与砂岩接触面常见石墨层，石墨层摩擦镜面和擦痕明显，在同变形变质过程中石墨化起到了润滑作用。含金热液运移的动力来源为北西-南东向挤压形成的应力场，随着含金热液运移过程中的能量消耗，在背斜的转折端和核部压性碎裂砂岩中形成构造蚀变岩型的金矿体或金矿层，金矿体多顺层产出，或小角度切层。

韧性剪切作用具有多期性，伴随多期构造-岩浆活动。构造活动具有继承性，早期剪切作用形成的层间断裂构造（包括容矿构造）再次复活，为后期成矿流体提供运移通道和容矿空间。多期构造运动伴随中-酸性岩脉沿层间断裂构造侵位，局部切穿地层，岩浆活动形成的含矿（目前看少量多金属）热液与接触热变质作用活化的金共同组成含金多金属流体，在层间断裂构造富集成矿。

晚侏罗世黑云母二长花岗岩沿韧性剪切带侵位，形成轴向北东的岩体，变质作用、岩体增温作用使富金层（酒局子组含矿建造）中的金属元素进一步活化，在NW向、NE向构造破碎带及岩体外接触带富集成矿。

综上，本矿床成因类型为变质-热液金多金属矿床，燕山期是区域上构造岩浆活动的主峰期，多期次构造-热事件伴随多期次成矿作用，确定了燕山期为该区金主成矿期。endprint