遼吉古裂谷地質(zhì)演化與成礦1

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1、1遼吉古裂谷地質(zhì)演化與成礦（排印稿）翟安民，沈保豐，楊春亮，胡小蝶，曹秀蘭，宮曉華（天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，天津300170）摘要：華北太古宙大陸內(nèi)2.3Ga開始裂解的遼吉古元古代裂谷，于2.2～1.7Ga期間完成拉伸裂陷、沉積堆積、底辟侵入、擠壓褶皺、隆升拆離、逐漸消亡的全部演化過程。遼吉古裂谷的礦產(chǎn)豐富，其成礦作用與裂谷的地質(zhì)演化緊密相關(guān)。裂谷拉張裂陷堆積階段為成礦作用提供成礦物源，在不同的古構(gòu)造和古地理環(huán)境下形成不同的含礦建造（礦源層）；裂谷構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換的擠壓造山階段，在變質(zhì)、變形、巖漿活動等構(gòu)造熱事件影響下，由不同礦源的物質(zhì)基礎(chǔ)或

2、在不同的成礦就位場所，形成不同成因的礦床類型組合；在非造山巖漿活動階段，巖漿和熱液的作用可使某些礦床進(jìn)一步富集。在裂谷演化結(jié)束穩(wěn)定之后，由于中生代的瀕西太平洋構(gòu)造帶橫跨遼吉古裂谷，印支－燕山期的構(gòu)造巖漿活動對裂谷的成礦作用不可忽視。古元古代的含礦建造或已形成的礦床都有不同程度的印支－燕山構(gòu)造巖漿活動熱事件的疊加改造，此外，印支－燕山構(gòu)造巖漿活動也在早期成礦物質(zhì)的基礎(chǔ)上新生成一些金（銀）礦床。關(guān)鍵詞：古元古代；裂谷；地質(zhì)演化；成礦作用；遼寧-吉林中圖分類號：P547；P612文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1前言在太古宙末統(tǒng)一的華北古大陸上，于

3、古元古代早期約23億年左右開始裂解，形成遼吉古元古代陸內(nèi)裂谷（簡稱遼吉古裂谷）。該裂谷西起渤海灣，自遼寧省的營口、蓋縣，向東經(jīng)岫巖、鳳城、寬城、桓仁，經(jīng)吉林省的集安、臨江，過鴨綠江延伸至朝鮮境內(nèi)，再經(jīng)檢德向東止于日本海，整個裂谷延伸約500km，寬40～80km（圖1）。[1]圖1遼吉古裂谷展布示意圖（據(jù)白瑾，1993）Fig.1SimplifiedmapshowingtheextensionofthePaleoproterozoicLiaoning-Jilinrift1.太古宙地塊；2.遼吉古裂谷；3.同構(gòu)造花崗巖；4.斷裂；5.韌

4、性剪切帶收稿日期：2005-11-15基金項目：地質(zhì)大調(diào)查綜合研究項目（K1.4-3.1）作者簡介：翟安民（1938—），男，研究員，從事巖石學(xué)和前寒武紀(jì)構(gòu)造研究。1遼吉古元古代裂谷帶是我國的一條重要的成礦帶，帶內(nèi)的各種礦產(chǎn)以其礦種多、規(guī)模大、層控礦床為主和復(fù)式成因等特征聞名于世。特別是一些具有重要經(jīng)濟(jì)價值的礦產(chǎn)，如菱鎂礦、滑石、鉛鋅、硼、鈷、鐵、金、鈾等，不但在我國礦產(chǎn)總儲量中占有相當(dāng)大比重，而且許多還是大型或超大型礦床。例如優(yōu)質(zhì)菱鎂礦的大型、超大型礦床就達(dá)5個，探明礦石儲量25億噸已占全國總儲量的85.62%，其中僅一個海城菱鎂礦

5、床的儲量就達(dá)8.61億噸，成為超大型礦床的世界之最。再如鳳城翁泉溝硼礦，除了儲量2.8億噸共生的鐵礦石外，其B2O3的儲量2185［2］萬噸占全國總儲量的45.5%，也是一超大型礦床。由于遼吉古裂谷的豐富礦產(chǎn)，本文擬在前人研究成果和資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合作者個人的實際資料，對遼吉古裂谷的地質(zhì)演化與區(qū)域成礦作用的關(guān)系作一討論，以探索遼吉古裂谷的構(gòu)造環(huán)境對帶內(nèi)礦床的時空分布、成礦特征及成礦規(guī)律的制約。2遼吉古裂谷的組成和演化遼吉古裂谷主要由厚度達(dá)萬米的古元古代遼河群（老嶺群、集安群）和裂谷不同演化階段［3］的巖漿巖組合組成。裂谷在橫向上可分為

6、北緣斜坡區(qū)、中央凹陷區(qū)和南緣淺臺區(qū)：北緣斜坡區(qū)位于隆昌-通化-臨江一帶，北部與太古宙基底不整合接觸，南部與中央凹陷區(qū)以深斷裂為界，基底自北向南加深，“北遼河群”最發(fā)育；中央凹陷區(qū)以廣泛發(fā)育里爾峪組含硼巖系為特征，基底主要為古元古代花崗巖；南緣淺臺區(qū)太古宙基底大量出露，古元古代沉積物厚度小，火山物質(zhì)減少，未見古元古代花崗巖。遼吉古裂谷是在太古宙克拉通基底之上的裂谷，時限為2.2～1.7Ga期間，經(jīng)歷了拉伸裂陷、沉積、底辟侵入、擠壓褶皺、隆升拆離、消亡的演化全過程。古裂谷拉伸裂陷早期，地幔上涌，地殼減薄下陷，沉積了陸源成熟度髙的浪子山組碎

7、屑巖-粘土巖建造。幔源基性巖漿沿同生深斷裂侵入。中期，隨著地幔的繼續(xù)上涌，地殼繼續(xù)拉張裂陷，發(fā)生了大規(guī)模雙峰式火山噴發(fā)，并伴有正常的海相泥巖－碳酸鹽巖－火山碎屑巖沉積，形成了里爾峪組和高家峪組。隨著地殼裂解下陷減慢至逐漸停止，地殼相對穩(wěn)定，火山活動減弱，海侵范圍擴(kuò)大，沉積淺海相的大石橋組和蓋縣組的同時，發(fā)生有偏酸性巖漿（遼吉花崗巖）的底侵。晚期，裂谷海侵范圍擴(kuò)大，地殼裂開減弱，地殼相對穩(wěn)定，形成大石橋組和蓋縣組的淺海相富鎂碳酸鹽巖和粘土-碎屑巖建造。約在1900Ma結(jié)束沉積后，裂谷進(jìn)入了造山前伸展階段（2200~2100Ma），收縮擠

8、壓—變質(zhì)變形同碰撞造山階段（1900~1750Ma）—晚造山擠壓—造山后伸展隆升階段（1750~1600Ma）。遼河群經(jīng)歷了四個階段的中低級區(qū)域變質(zhì)作用：區(qū)域埋藏變質(zhì)作用（M1）—區(qū)域動熱變質(zhì)作用（M2-M3）—區(qū)域動力