辽吉古裂谷地质演化与成矿1

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1、1辽吉古裂谷地质演化与成矿（排印稿）翟安民，沈保丰，杨春亮，胡小蝶，曹秀兰，宫晓华（天津地质矿产研究所，天津300170）摘要：华北太古宙大陆内2.3Ga开始裂解的辽吉古元古代裂谷，于2.2～1.7Ga期间完成拉伸裂陷、沉积堆积、底辟侵入、挤压褶皱、隆升拆离、逐渐消亡的全部演化过程。辽吉古裂谷的矿产丰富，其成矿作用与裂谷的地质演化紧密相关。裂谷拉张裂陷堆积阶段为成矿作用提供成矿物源，在不同的古构造和古地理环境下形成不同的含矿建造（矿源层）；裂谷构造体制转换的挤压造山阶段，在变质、变形、岩浆活动等构造热事件影响下，由不同矿源的物质基础或

2、在不同的成矿就位场所，形成不同成因的矿床类型组合；在非造山岩浆活动阶段，岩浆和热液的作用可使某些矿床进一步富集。在裂谷演化结束稳定之后，由于中生代的濒西太平洋构造带横跨辽吉古裂谷，印支－燕山期的构造岩浆活动对裂谷的成矿作用不可忽视。古元古代的含矿建造或已形成的矿床都有不同程度的印支－燕山构造岩浆活动热事件的叠加改造，此外，印支－燕山构造岩浆活动也在早期成矿物质的基础上新生成一些金（银）矿床。关鍵词：古元古代；裂谷；地质演化；成矿作用；辽宁-吉林中图分类号：P547；P612文献标识码：A文章编号：1前言在太古宙末统一的华北古大陆上，于

3、古元古代早期约23亿年左右开始裂解，形成辽吉古元古代陆内裂谷（简称辽吉古裂谷）。该裂谷西起渤海湾，自辽宁省的营口、盖县，向东经岫岩、凤城、宽城、桓仁，经吉林省的集安、临江，过鸭绿江延伸至朝鲜境内，再经检德向东止于日本海，整个裂谷延伸约500km，宽40～80km（图1）。[1]图1辽吉古裂谷展布示意图（据白瑾，1993）Fig.1SimplifiedmapshowingtheextensionofthePaleoproterozoicLiaoning-Jilinrift1.太古宙地块；2.辽吉古裂谷；3.同构造花岗岩；4.断裂；5.韧

4、性剪切带收稿日期：2005-11-15基金项目：地质大调查综合研究项目（K1.4-3.1）作者简介：翟安民（1938—），男，研究员，从事岩石学和前寒武纪构造研究。1辽吉古元古代裂谷带是我国的一条重要的成矿带，带内的各种矿产以其矿种多、规模大、层控矿床为主和复式成因等特征闻名于世。特别是一些具有重要经济价值的矿产，如菱镁矿、滑石、铅锌、硼、钴、铁、金、铀等，不但在我国矿产总储量中占有相当大比重，而且许多还是大型或超大型矿床。例如优质菱镁矿的大型、超大型矿床就达5个，探明矿石储量25亿吨已占全国总储量的85.62%，其中仅一个海城菱鎂矿

5、床的储量就达8.61亿吨，成为超大型矿床的世界之最。再如凤城翁泉沟硼矿，除了储量2.8亿吨共生的铁矿石外，其B2O3的储量2185［2］万吨占全国总储量的45.5%，也是一超大型矿床。由于辽吉古裂谷的丰富矿产，本文拟在前人研究成果和资料的基础上，结合作者个人的实际资料，对辽吉古裂谷的地质演化与区域成矿作用的关系作一讨论，以探索辽吉古裂谷的构造环境对带内矿床的时空分布、成矿特征及成矿规律的制约。2辽吉古裂谷的组成和演化辽吉古裂谷主要由厚度达万米的古元古代辽河群（老岭群、集安群）和裂谷不同演化阶段［3］的岩浆岩组合组成。裂谷在横向上可分为

6、北缘斜坡区、中央凹陷区和南缘浅台区：北缘斜坡区位于隆昌-通化-临江一带，北部与太古宙基底不整合接触，南部与中央凹陷区以深断裂为界，基底自北向南加深，“北辽河群”最发育；中央凹陷区以广泛发育里尔峪组含硼岩系为特征，基底主要为古元古代花岗岩；南缘浅台区太古宙基底大量出露，古元古代沉积物厚度小，火山物质减少，未见古元古代花岗岩。辽吉古裂谷是在太古宙克拉通基底之上的裂谷，时限为2.2～1.7Ga期间，经历了拉伸裂陷、沉积、底辟侵入、挤压褶皱、隆升拆离、消亡的演化全过程。古裂谷拉伸裂陷早期，地幔上涌，地壳减薄下陷，沉积了陆源成熟度髙的浪子山组碎

7、屑岩-粘土岩建造。幔源基性岩浆沿同生深断裂侵入。中期，随着地幔的继续上涌，地壳继续拉张裂陷，发生了大规模双峰式火山喷发，并伴有正常的海相泥岩－碳酸盐岩－火山碎屑岩沉积，形成了里尔峪组和高家峪组。随着地壳裂解下陷减慢至逐渐停止，地壳相对稳定，火山活动减弱，海侵范围扩大，沉积浅海相的大石桥组和盖县组的同时，发生有偏酸性岩浆（辽吉花岗岩）的底侵。晚期，裂谷海侵范围扩大，地壳裂开减弱，地壳相对稳定，形成大石桥组和盖县组的浅海相富镁碳酸盐岩和粘土-碎屑岩建造。约在1900Ma结束沉积后，裂谷进入了造山前伸展阶段（2200~2100Ma），收缩挤

8、压—变质变形同碰撞造山阶段（1900~1750Ma）—晚造山挤压—造山后伸展隆升阶段（1750~1600Ma）。辽河群经历了四个阶段的中低级区域变质作用：区域埋藏变质作用（M1）—区域动热变质作用（M2-M3）—区域动力