 1 大地构造背景  华北克拉通南缘位于华北克拉通中部造山带的南端 (图1)，以三宝断裂与华北克拉通分隔；其南部为秦岭造山带，以栾川断裂作为二者的分界线。华北克拉通南缘由一系列的隆起区和凹陷区组成，包括小秦岭、崤山、熊耳山等隆起区和卢氏、洛宁、栾川等凹陷区．区域地层变质结晶基底及盖层组成．变质结晶基底在区内广泛分布，岩石主要为古元古代太华群变质火山岩为主。盖层以不整合覆盖于太华群变质岩之上，主要发育于熊耳山和外方山等地区，岩石主要由古元古代熊耳群轻微变质火山岩，中元古代官道口群沉积岩，以及少量出露于熊耳山地区的新元古代以来的地层。华北克拉通南缘具有多期构造演化的特征，根据时间先后大致可划分为：(1)区域的变质结晶基底的形成，时间在3.0~1.6Ga 之间；(2)中：区域受张应力作用，处于大陆伸展裂谷环境中，这一演化发生于 1.0~0.8Ga；(3)在总体拉张的构造背景下，秦岭区裂谷和古特提斯洋发生闭合和拼接，构造演化开始发生转变，这一时间为 0.8~0.2Ga；(4)华北克拉通南缘在中新生代时期发生大规模板块碰撞事件．中生代的板块碰撞(扬子板块 vs 华北克拉通)形成大规模的造山事件改变了区域的地质构造格架和相关的地质演化进程，在这一事件之前华北克拉通南缘属于华北克拉通的一部分，其构造演化受华北克拉通构造演化的影响；但中生代开始，秦岭造山作用强烈影响了华北克拉通南缘的构造演化；在中生代晚期，以太平洋板块为主的向华北克拉通东部的俯冲作用再次影响到华北克拉通的构造演化进程，发生岩石圈减薄事件。中生代多期次的构造活动造成了大规模的岩浆作用及相关的成矿事件。区内的岩浆活动频繁，主要表现形式为少量古-中元古代花岗岩体的侵入和受晚中生代岩石圈减薄控制大面积的中酸性花岗岩侵入体。
图1 华北克拉通构造单元分布及地质简图 2 地层
图 2 华北克拉通南缘区域地质简图 2.1 基底-太华群 前人对华北克拉通南缘太华群变质岩的形成时间已有较多的研究。Kroner etal.和 Sun et al. 通过对 TTG 片麻岩中的单颗粒锆石进行207Pb/206Pb 蒸发法分析获得了片麻岩形成年龄为 (2841±16) Ma 和 (2806±7) Ma。Liu et al. 通过对片英云闪长质片麻岩和角闪岩中的岩浆锆石进行 SMIS U-Pb 定年，获得了~2.8Ga 的年龄。第五春荣等 对鲁山地区片麻岩和表壳岩石进行了锆石 LA-ICPMS U-Pb 定年，并指出 TTG 质片麻岩及斜长角闪岩形成于(2794~2752 Ma)，而表壳系岩石形成于 2.2~2.0Ga。小秦岭地区主要的深成侵入片麻岩系形成于 2.3Ga 左右，少量的 TTG 质片麻岩形成于 2.80~2.51Ga，而小秦岭地区的表壳岩系主要形成于 2.1~1.9 Ga。熊耳山地区的 TTG 质片麻岩主要形成于 2.35~2.30 Ga，少量的闪长岩和片麻岩形成于2.19~2.07 Ga；熊耳山地区的表壳岩系主要形成于 2.31~1.97 Ga。 2.2 熊耳群 熊耳群是华北克拉通南缘太华群变质岩上不整合覆盖的一套巨厚中-酸性火山岩。主要分布于崤山，熊耳山和外方山地区，小秦岭地区零星出露。熊耳群出露面积近 7000Km2，厚度 1000m~7000m 不等。地层岩性以玄武质安山质，安山质岩石为主；英安岩，流纹岩次之，少量的沉积岩夹层和火山碎屑岩。熊耳群岩石原岩的结构构造保存较好，其特点是喷发形式多样化，且具有一定周期性，火山喷发韵律保留完整，开始喷发以中-基性岩浆为主，随后阶段以中-酸性岩浆喷发为主，最后以中酸性、酸性岩浆喷发而结束形成一个完整的喷发旋回。根据 Zhao et al. 的研究成果，熊耳群自上而下可划分为马家河组、鸡蛋坪组、许山组和大石组四个地层组别。大古石组：该组是区域内熊耳群的底部，不整合上覆于太华群变质岩上，岩层厚度不超过 200m。主要分布于洛宁和栾川地区。地层岩性为砾岩，砂岩，粉砂岩等河湖相碎屑沉积岩。许山组：岩性以安山岩为主，含有少量的玄武质安山岩和流纹岩；安山岩中杏仁体较为发育。地层厚度可达 3000m。鸡蛋坪组：岩性为英安质和流纹质岩石，局部有凝灰岩出现，流纹岩中气孔构造十分发育，地层中局部可见少量的沉积夹层。地层厚度变化较大 1500m~2500m。马家河组为熊耳群顶部，岩性以流纹岩为主，岩层中出现大量的碎屑岩和沉积岩夹层，地层厚度维持在 2000m 以上。熊耳群火山岩中锆石 SHRIMP 和 LA-ICP-MS U-Pb 定年表明，熊耳群火山岩形成于1.80~1.75Ga 之间。熊耳群火山岩具有较低的La/Yb、Sr/Y、Nb/Y 比值，同时富集大离子亲石元素与轻稀土元素，以及明显的Nb-Ta 负异常，表现出典型岛弧火山岩的特征。He et al. 认为熊耳群火山岩是地幔受到板片俯冲变质脱水形成流体交代作用而形成富集地幔部分熔融而来。 2.3 中-新元古界官道口群，栾川群，陶湾群 官道口群为一套硅质碳酸盐岩，大体沿东西展布。少量出露于小秦岭、熊耳山和外方山等地区。岩层主要为一套浅海相陆源碎屑岩－碳酸盐岩沉积建造，局部地区夹有滨海相碎屑岩。地层内部叠层石较为发育，不同区域的官道口群的厚度变化较大，最厚处可达 5500 m。岩性主要为砂岩和白云岩，少量泥质板岩。根据岩石组合特征自下而上划分为高山河组，龙家园组，巡检司组，杜关组和冯家湾组。官道口群北部与熊耳群火山岩和太华群变质岩呈角度不整合和断层不整合接触。沿马超营断裂，部分熊耳群逆冲至中元古代官道口群之上。叶会寿等获得组内泥质板岩 Rb-Sr 等时线年龄，将高山河组的形成时间限定于 1394 ± 43Ma 表 1 小秦岭地区太华群划分方案及时代归属一览表
栾川群主要分布于区内栾川县以北，地层由滨海相碎屑岩和火山沉积岩建造组成。根据岩石组合和接触关系自上而下划分为鱼库组、大红口组、煤窑沟组、南泥湖组和三川组。其中，大红口组以碱性粗面岩为主，少量的粗面集块岩、凝灰岩、粗玄岩。新元古代栾川群以滨－浅海相沉积为主、并伴随有碱性火山岩活动的沉积岩石组合。张宗清等对大红口组的粗面岩和基性岩进行了同位素年代学研究，分别获得栾川群大红口组粗面岩的 Rb-Sr 等时线年龄为 600 ± 27 Ma，发生变质的基性岩的 Sm-Nd 等时线年龄为 682 ±60 Ma。胡国辉等通过对大红口组中粗面安山岩的锆石进行 U-Pb 定年，结果为 846~840Ma。 新元古代陶湾群主要分布于卢氏-栾川地区东西向约 230Km，南北宽 4~10Km的区域内。陶湾群地层主要由一套浅变质的千枚片岩、砂岩、粉砂岩和少量大理岩等组成，属于位于大陆边缘的冒地槽沉积岩建造。三岔口组、风脉庙组和秋木沟组自下而上组成了区内的陶湾群，三岔口组与下部的栾川群呈断层接触。张宗清等对群内的钙质绢云母片岩进行 Rb-Sr 定年，获得等时线年龄为 569 ± 66 Ma。杨敏通过碎屑锆石 U-Pb 年龄将陶湾群的最大沉积年龄限定为 961~774 Ma。 2.4 中生代地层 区内的中生代地层主要发育于该区南部的宝丰盆地中，中生代地层以早白垩世的陆相火山－沉积岩为主，根据岩相特征，自下而上可划分为九店组，大营组，南朝组，东孟村组和秋扒组。九店组为河湖相碎屑岩沉积建造，分布范围较小，岩层底部的凝灰岩中锆石的 SHRIMP U-Pb 年龄为(133~130 Ma)将地层的形成时间大致限定为晚中生代。大营组为一套河湖相火山喷发岩系，岩石主要为角砾凝灰岩为主的中基性火山岩，局部地区夹有砂砾岩，出露的面积约为 70Km2。岩层厚度不均，最厚处可到 1000m。大营组主要分布于嵩县地区，在三门峡－鲁山断裂带以北有小面积出露，大营组与太华群变质岩呈断层不整合接触，二者之间的断层为黑龙岩-娘娘山断层和岳村断裂。大营组地层岩性自下而上变化较大，可分为互层的砂砾岩和粉砂质泥岩，安山岩、凝灰岩、火山集块角砾岩和薄层砾岩，砂岩、粉砂质泥岩，安山岩、粗面安山岩、火山集块角砾岩夹薄层泥岩，大营组的顶层在该区域未出露(河南地质调查研究院河南1:25 万平顶山市幅区域地质调查报告,)。谢桂青等对地层中的粗面安山岩进行了 SHRIMP 锆石 U-Pb 定年，获得结果为 117 ± 2 Ma。南朝组主要为砂质粘土，局部夹有砾岩，表现出河湖相沉积的特征。东孟村组：河湖相沉积建造，岩性主要为含泥质粉砂岩和石英砂岩，局部地区地层中夹有少量的砾岩和泥灰岩，出露面积较小主要分布于洛阳盆地中。秋扒组：中生代地层的最上层，未见顶层，出露面积不大仅发育于栾川县秋扒地区，岩性主要为砾岩，含砾砂岩和粘土岩，总厚度超过 200 m。 3 区域构造 华北克拉通南缘构造演化时间较长，构造形态复杂。在区域边界深断裂和秦岭造山作用的影响下，区域上通常形成东西向的构造。这些东西向的构造控制了区域内部岩体和矿床的分布。三门峡-宝丰断裂(三宝断裂)和栾川断裂是区域的边界断裂。这两条边界断裂在南北剖面上形成了一个大型的逆冲推覆构造带。作为北部边界的三宝断裂周围形成一系列的东西向由南向北推覆的构造，而南部边界的栾川断裂带内则形成了一系列的东西向的由南向北推覆的构造。此外，在中生代区域上强烈的拉张伸展作用，使得区域内部形成了一系列的变质核岩体，分别为最西端的小秦岭变质核杂岩体(图3)，中部的崤山变质核杂岩体和位于最东部的熊耳山变质核杂岩体(图4)。 3.1 断裂构造 华北克拉通南缘发育了东西向和北北东向两组断裂，其中东西向断裂为区域内的主干断裂，除了上文所述的三宝断裂和栾川断裂两条边界断裂外，区域内部还发育有例如马超营断裂等数条大型断裂；大量的北北东向的断裂分布于这些大型断裂之间，包括七里坪断裂和焦园断裂等。前人的研究表明，这些断裂记录了大量的构造演化史，并对区域成矿起着重要的作用。 三门峡-宝丰断裂(三宝断裂)：该断裂为华北克拉通南缘和华北克拉通的分界断裂。断裂整体呈东西向展布，断裂的西端发源于三门峡地区，向东延伸在鸣皋地区向南发生偏移，在九店地区继续转而向东，到鲁山地区后，该断裂被第四系沉积物所覆盖。 马超营断裂：断裂西端发源于卢氏地区，向东终止于汝阳-付店地区，全长超过 200Km，宽度变化从数米到数百米，断裂向下切穿地壳，且越向下延伸断裂倾角越大，是区域上的深大断裂。该断裂形成至今经受了多次的挤压，伸展等变形作用；这些应力作用在断裂带中形成了大量的糜棱岩，构造角砾岩，碎裂岩和构造透镜体等脆韧性岩石。 洛南-栾川断裂：该断裂是华北克拉通南缘和秦岭-大别造山带的分界断裂。断裂初始沿北西西展布后逐渐演变为东西向展布。断裂西端位于陕西宝鸡，向东延伸至桐柏地区结束，全长上千公里。洛南-栾川断裂在中生代经历了多期次的构造活动 。断裂在早中生代由北向南的低角度推覆，在推覆过程中形成一系列伴生的褶皱。拉张活动表现为新元古代沿断裂发育了一系列的断陷盆地(洛南-栾川盆地等)。随后断裂进入静寂期，到了中生代晚期，断裂开始由北向南的发生高角度的逆冲推覆。新生代以后至今，断裂断续发生沿走向的走滑剪切作用 。
图 3 小秦岭地区变质核杂岩构造图 3.2 变质核杂岩 华北克拉通南缘地区变质核杂岩带延伸超过 100Km，区域上的两条近东西向断裂，马超营断裂带和三门峡—鲁山断裂为变质核杂岩带的南界和北界。由西向东依次可划分为小秦岭(图 3)，崤山，熊耳山(图4)，外方山等变质核杂岩，在不同的变质核杂岩体之间发育由一系列的中生代断陷盆地，如：朱阳盆地，洛宁盆地等。变质核杂岩由核部和盖层两部分组成，核部由古元古代太华群变质火山-沉积岩和中生代侵入的中酸性岩体组成，盖层由中元古代熊耳群浅变质火山岩和官道口群硅质碳酸盐岩组成。主拆离断层位于太华群和熊耳群之间，在核部及盖层内发育次级拆离断层及脆性断层。同位素年代学数据表明，华北克拉通南缘的变质核杂岩形成于~138Ma, 后期经历了(138~127Ma)的韧性变形和(127~110Ma)的脆性变形作用。
图 4 熊耳山地区变质核杂岩构造图  4 区域岩浆岩 华北克拉通南缘区域内岩浆岩十分发育，且岩浆岩具有时代跨度较大，种类多及成因较多的特征。根据区域内岩浆岩形成的时代大致可划分为：太古代，古元古代，早中生代，晚中生代四个不同的岩浆构造旋回。其中太古代岩浆构造旋回形成了大量的中基性火山岩，这些火山岩经过变质形成了区域的太华群变质岩，而古元古代岩浆构造旋形成了两种岩浆岩，第一种为桂家峪岩体，小河岩体，上店岩体和登封岩体为代表的古-中元古代花岗岩，而第二种为构成熊耳群地层的安山岩类喷出岩。早中生代岩浆构造旋回形成的岩体主要为老牛山杂岩体。晚中生代岩浆构造旋回在华北克拉通南缘的活动极为强烈，形成了一系列大岩基分布于整个区域中，包括分布于小秦岭地区的蓝田，蓝田，华山(方山峪和华山峪岩体)，文峪，娘娘山岩基和分布于熊耳山和外方山地区的花山，五丈山，合峪，太山庙岩基以及一些零星分布的小的斑岩体。此外，区域上还发育了大量的基性岩脉，前人的年代学研究表明这些基性岩脉形成于古元古代和中生代两个时期。 4.1 中酸性侵入岩 桂家峪花岗岩体呈岩株状侵入太华群当中，主要分布于朱阳镇北部。岩体出露的面积约为 13Km2，受到小秦岭南部边界寻马道-小河断裂控制。桂家峪岩体主要由中细粒至中粗粒二长花岗岩组成，具有块状构造。二长花岗岩由钾长石(25~35vol.%) 、 斜 长 石 (20~30vol.%) 、 石 英 (20~25vol.%) 、 黑 云 母 和 角 闪 石(10~15vol.%)组成，副矿物为磷灰石、锆石和铁钛氧化物 (~2 vol.%)。钾长石形态为半面体板条状至细条纹状，以长石为主。黑云母和角闪石以矿物团聚体的形式出现在粗粒钾长石、斜长石和石英的边界上。大部分斜长石颗粒被蚀变为绢云母，部分黑云母被蚀变为绿泥石或纺锤状，纤维状钛铁矿。早期学者通过其侵入太华群的地层的位置及全岩 Rb-Sr 年龄将岩体形成时间大致限定于 1557 Ma。Deng et al. 通过 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 年代学分析表明桂家峪岩体形成于 1.80 Ga。 小河花岗岩体位于小秦岭地区，沿小河-巡马道断裂呈东西方向展布，岩体出露面积约为 90Km2。小河岩体主要由灰色的片麻状花岗岩构成，岩体呈中-细粒花岗结构，块状构造。岩体受到轻微的绿泥石化和绢云母化，并受到后期花岗质脉体的穿插。花岗岩由有石英(35~40 vol.%)、斜长石(20~25 vol.%)、钾长石(10~15vol.%)、角闪石(5~10 vol.%)和黑云母(5~10 vol. %)，其他(10%)。副矿物包括钛铁矿、磷灰石、锆石等。斜长石呈它形粒状，具有聚片双晶结构，颗粒较为碎裂。绢云母为斜长石蚀变后形成的矿物，呈细鳞片状分布于矿物颗粒之间。钾长石半自形-它形粒状，具有格子双晶，颗粒较为破碎。LA-ICPMS 锆石 U-Pb 年龄将岩体的侵位年龄限定于~1.80Ga。 上店花岗斑岩体呈不规则岩株状分布于汝阳上店镇西南。出露的岩株面积大小不等，总出露面积约为 60Km2。岩体受到断裂控制，并有后期次级断裂穿插进岩体中。花岗斑岩呈微细粒斑状结构，斑晶粒径 1~10mm，多为钾长石(75%)，其次为斜长石(20%)和石英(5%)。钾长石通常呈板状，受到轻微高岭石化；斜长石呈板状发育聚片双晶，发生轻微的绢云母化，斑晶矿物占总矿物含量的 30~35%。基质中主要的矿物为黑云母，斜长石，石英；副矿物为榍石，锆石，金红石和磷灰石。岩体中锆石的 LA-ICP-MS U-Pb 定年表明上店岩体形成于 1.80Ga 左右。 登封岩体位于河南省登封市，呈岩株状产出，沿东西向展布，岩体出露面积约为 80Km2。岩体侵入于太华群变质岩中，其内部被后期的基性岩脉穿插。岩体由正长花岗岩构成。中-粗粒花岗结构，块状构造。主要矿物为钾长石(40~50vol.%)，石英(25~35 vol.%)，斜长石(10~15 vol.%)，黑云母(5 vol.%)，副矿物主要为榍石和锆石。矿物中斜长石受到轻微绢云母化蚀变。岩体中锆石的 LA-ICP-MSU-Pb 定年表明上店岩体形成于 1.79Ga 左右。 老牛山杂岩体位于小秦岭西南部，是区域上的一个大的花岗岩基，岩体大体沿北东-南西展布，出露总面积达 450Km2。老牛山岩体侵位于太华群和熊耳群中，岩体中可见太华群变质岩捕掳体。老牛山杂岩具有多期次侵入的特点，根据岩性的差别可划分为四期岩体。第一期为岩株状的角闪二长岩；第二期为杂岩体的主体，由黑云母二长花岗岩，该期岩体占杂岩体总面积的 90%，黑云母二长花岗岩又可细分为中心相和边缘相，中心相为中粗粒似斑状结构，斑晶主要为钾长石；边缘相为粗粒花岗结构，主要由钾长石(40 vol %)、斜长石(30~35 vol.%)、石英(15~20 vol.%)、黑云母(3-5 vol %)和少量的角闪石组成。副矿物为磁铁矿、锆石和磷灰石等组成；第三期为呈岩株状的黑云角闪二长花岗岩；第四期为局部发育的角闪二长岩。Ding 利用 LA-ICP-MS 对老牛山岩体的锆石进行了 U-Pb 定年，将岩体的侵位时间限定为 218~215Ma。齐秋菊等通过野外关系以及锆石LA-ICP-MS U-Pb 年龄结果指出，老牛山杂岩体由三叠世(223~214 Ma)和晚三叠(152~146 Ma)两期花岗岩侵位形成。 磨沟岩体位于外方山地区，岩体在平面上呈椭圆形，长约 6.8Km，宽 2~3Km，出露面积约为 15Km2。岩体由霓辉正长岩，正长岩以及少量似斑状正长岩构成。岩体内部发育有多条后期侵入的正长岩脉和石英脉。霓辉正长岩为磨沟岩体的主体，岩体呈红色，中细粒结构，块状构造。主要有正长石(70~80 vol.%)，霓辉石(10~20 vol.%)，微斜长石(5~10 vol.%)组成。正长岩出露于岩体北部，呈肉红色，细粒结构，块状构造。主要由正长石(80~90 vol.%)和微斜长石(10~20 vol.%)组成，副矿物主要为榍石，磷灰石，锆石等。似斑状正长岩位于岩体的西北和东部，出露面积较小，主要呈浅肉红色，似斑状结构，块状构造，斑晶主要为正长石，基质以他形正长石和微斜长石为主。LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 定年表明，磨沟岩体侵位的时代为 238~210 Ma 之间。 牧户关岩体位于牧户关镇，岩体沿洛南-栾川断裂呈东西向展布，出露面积大于 250Km2。岩体由二长花岗岩和少量黑云母花岗岩以及花岗闪长岩组成。二长花岗岩呈中粗粒结构，块状构造，约占岩体出露量的 60%，由碱性长石(35~40vol.%)、斜长石(30~35 vol.%)、石英(20~30 vol.%)、黑云母(5~15 vol.%)和磷灰石、钛石、锆石、褐帘石等副矿物组成。花岗闪长岩，粗粒结构，块状构造，生长于岩体的西南部，表面积约为 73 km2。主要由碱性长石(20~30 vol.%)、斜长石(35~45 vol.%)、石英(25~30 vol.%)、黑云母(3~5vol.%)和角闪石(2~5 vol.%)组成。黑云母花岗岩产于岩体的南部，面积为 25 km2。岩石为橙色至白色，细粒至中粒，由碱长石(35~40 vol.%)、斜长石(15~20 vol.%)、石英(25~30 vol.%)、黑云母(5~15 vol.%)和副磷灰石和锆石(0~5 vol.%)组成。二长花岗岩中锆石的 U-Pb 年龄将岩体的侵位年龄为 150±1Ma。岩体中同时发育了大量的镁铁质岩浆包体(MMEs)和煌斑岩脉，这些 MMEs (152±1Ma)和煌斑岩脉(152±1Ma)和牧户关岩体属于同时代的产物。岩体的 Hf 同位素表明岩体主要来源于古元古代新生地壳的部分熔融。 蓝田岩体位于陕西蓝田县东南，栾川断裂以北，岩体沿断裂呈东西向展布，出露面积大于 150 Km2。岩体侵入于东部的太华群变质岩中并与南部的陶湾群碎屑岩呈断层接触关系。岩体主要由二长花岗岩构成，岩体中少量发育的镁铁质包体(MMEs)。二长花岗岩主要呈灰色，中-细粒结构，块状构造，主要由钾长石(35~40 vol.%)，斜长石(30~35 vol.%)，石英(20~25 vol.%)，黑云母(3~5 vol.%)，以及副矿物(2~5 vol.%)，如：磷灰石，锆石和榍石等。岩体中的锆石 SIMS U-Pb 年龄将岩体侵位时间限定于 150~145 Ma 之间。 华山岩体主要出露于陕西华阴县南部，岩体呈东西向展布，出露面积约为130Km2。华山岩体呈岩基状侵入于太华群变质岩和熊耳群火山岩中，岩体的东南部穿切进入小河岩体中。华山岩体为多期侵入的杂岩体，根据岩性的差别可将杂岩体划分为中心相，过渡相和边缘相。中心相岩性在岩体的东部和西部略有不同，东部以二长花岗岩为主；西部以花岗闪长岩为主，过渡相主要为二长花岗岩，较中心相中石英的含量有所升高，过度相中保存有围岩的包体。边缘相岩性同样为二长花岗岩和花岗闪长岩，但粒度较中心相更粗。中心相二长花岗岩呈白色-灰白色，细粒花岗结构，块状构造，矿物以斜长石(30~35 vol.%)，石英(20~30vol.%)，微斜长石(30~35 vol.%)，黑云母(3 vol.%)，角闪石(2 vol.%)为主。副矿物主要为锆石，榍石和辉石等。过度相二长花岗岩呈灰白色，中粗粒花岗结构，主要矿物为斜长石(25~30 vol.%)，石英(25~35 vol.%)，微斜长石(30~35 vol.%)，黑云母(3 vol.%)，角闪石(2 vol.%)。副矿物主要为锆石，榍石和磷灰石等。边缘相岩性和矿物特征与中心相相似。SHRIMP 和 LA-ICPMS 锆石 U-Pb 年代学研究显示花山复式岩基的形成时代为 134~132 Ma。 文峪岩体出露于河南文峪地区，岩体出露的面积约为 70Km2。文峪岩体呈长轴椭圆状，长轴近东西向。岩体近直立状侵入太华群中，根据岩性差别可将文峪岩体划分为 5 期侵入体。第一期岩体出露较少，呈岩株状分布于岩体的南部，由黑云斜长花岗岩构成。第二至四期侵入体构成文峪岩体的主体部分。三期侵入体由边缘到内部依次为二，三，四期侵入体，侵入体呈环状分布。岩性由外到内依次为：中粗粒的的黑云母二长花岗岩，中粒似斑状的黑云母二长花岗岩和中细粒的含斑状黑云母二长花岗岩。第五期侵入体出露面积小，主要呈岩株状发育于岩体东部，主要由中-细粒二长花岗岩。这五期侵入体的主要矿物组成都较为相似，主要的矿物为钾长石(25~35 vol.%)，斜长石(30~40 vol.%)，石英(25~30 vol.%)，黑云母(3~5 vol.%)。副矿物主要由磷灰石，锆石，磁铁矿和榍石组成。SHRIMP和 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 年代学研究将五期侵入体侵位时间限定在 141~135Ma。 娘娘山岩体位于灵湖市东部，岩体呈椭圆状岩基侵入太要-故县断裂和巡马道-小河断裂之间的太华群变质岩中，出露的岩体面积约为 33Km2。野外接触关系表明，娘娘山岩体主要由三期侵入体组成，其中第一期和第二期侵入体构成了娘娘山岩体的主体，第三期侵入体主要呈脉状状侵入于岩体中。第一期侵入体主要由似斑状中粗粒的黑云母二长花岗岩为主，第二期侵入体主要由中细粒斑状黑云母二长花岗岩组成，第三期侵入体主要为细粒二长花岗岩。主要矿物组成与文峪岩体相似，主要有钾长石(25~35 vol.%)，斜长石(30~40 vol.%)，石英(25~30vol.%)，黑云母(3~5 vol.%)。副矿物主要由磷灰石，锆石和榍石组成。锆石 U-Pb年龄表明娘娘山岩体是经过长时间的侵位形成的，侵位时间位于 142~131Ma 之间。 花山岩体位于熊耳山地区的中部，呈岩基状侵入于太华群变质岩中，岩体主要由花山，蒿坪沟和金山庙三部分组成复式岩基，出露面积约为 280Km2。岩体主要由似斑状黑云角闪二长花岗岩，细粒黑云二长花岗岩和斑状黑云二长花岗岩组成。细粒的黑云母二长花岗岩位于岩体的北部，呈灰白色，花岗结构，块状构造，主要的矿物为钾长石(30-45 vol.%)、斜长石(30-35 vol.%)、石英(20-25 vol.%)和少量黑云母等,副矿物为磷灰石，锆石和榍石。黑云角闪二长花岗岩发育于花山岩体的西南部，呈红色、浅红色，似斑状结构，块状构造。斑晶以钾长石为主；基质主要由钾长石(25~35 vol.%)，斜长石(15-25 vol.%)、石英(20-25 vol.%) 和少量的黑云母和角闪石组成。斑状黑云二长花岗岩分布于岩体的南部，肉红色，斑状结构，块状构造，斑晶主要为钾长石，基质主要由钾长石(30~35 vol.%)，斜长石(20-25 vol.%)、石英(15-20 vol.%) 和少量的黑云母组成。锆石 SHRIMP 和 LA-ICP-MS U-Pb 年龄表明花山岩体侵位于 132~128 Ma。 合峪岩体位于熊耳山合峪地区，岩体沿西北方向分布，岩体出露面积约800Km2，为华北克拉通南缘出露面积最大的岩基。合峪岩体为多期次岩浆侵入形成的环状复式岩基。根据岩性差异，野外地质接触关系等，合峪岩体可划分为六期侵入体。第一期为中粗粒斑状黑云母二长花岗岩，斑晶较大，LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 年龄表明该期侵入体侵位于 135.4±5.4 Ma；第二期同样为中粗粒斑状黑云母二长花岗岩，但斑晶较第一期稍小，LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 年龄表明该期侵入体侵位于 148.2±2.5 Ma；第三期为中细粒斑状黑云母角闪二长花岗岩，没有详细的年龄记录；第四期侵入体由细粒斑状黑云母二长岩组成，斑晶较第一和第二期侵入体更小，LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 年龄表明该期侵入体侵位于141.4±5.4 Ma；第五期侵入体为细粒黑云二长花岗岩，没有详细的年龄数据；第六期侵入体为黑云母正长岩，LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 年龄表明该期侵入体侵位于135.3±4.9 Ma。合峪岩体总体呈浅红色，结构多为斑状结构，块状构造，主要的矿物为钾长石(30~35 vol.%)，斜长石(25~30 vol.%)，石英(15~20 vol.%)和角闪石(10~15 vol.%)等，同时岩体中还产出有少量的锆石，磷灰石，磁铁矿和榍石等副矿物。 五丈山岩体位于熊耳山地区嵩县西北部，沿北西向分布，呈岩基状侵入太华群变质岩和熊耳群火山岩中，出露面积约为 60Km2。五丈山岩体由斑状二长花岗岩，花岗闪长岩和花岗正长岩组成。岩石呈浅肉红色，主要为花岗结构，块状构造。矿物以长石、角闪石和石英为主，少量的黑云母等。副矿物主要为磷灰石、锆石和榍石等。SHRIMP 锆石 U-Pb 年龄表明该期侵入体侵位于 157 Ma。 4.2 中基性岩脉 华北克拉通南缘广泛发育中-基性岩脉，这些岩脉侵位于太华群变质岩与熊耳群火山岩和花岗中，这些岩脉主要由辉绿岩为主，伴有少量的辉长岩和煌斑岩。辉绿岩为辉绿结构，块状构造，含有少量的斑晶，以辉石为主；基质为隐晶质，副矿物以锆石和磷灰石为主。辉绿岩通常会受到后期绿帘石化和绿泥石化蚀变的影响。辉长岩为辉长结构，块状构造，主要由辉石和斜长石组成，副矿物主要由锆石，磷灰石和榍石组成。区域内的煌斑岩主要为云煌岩，主要由黑云母，角闪石，斜长石和钾长石组成。副矿物与辉绿岩和辉长岩相似。前人通过锆石 U-Pb年代学研究表明这些中基性岩脉主要形成于：古元古代，晚中生代两个时期，其中以古元古代的中基性岩脉为主。中基性脉岩中发育较多的粗粒继承锆石，而自身形成锆石颗粒较小导致了中生代的基性脉岩难以被识别。微量元素分析结果显示华北克拉通南缘中基性岩脉具有轻稀土相对富集，重稀土相对亏损的特征，且高场强元素如：Zr、Nb 和 Ti 等元素也相对亏损，脉岩中大离子亲石元素的富集规律不明显，变化跨度较大。Sr-Nd 同位素研究表明，岩脉具有较高的初始 Sr 特征， (87Sr/86Sr)i 为 0.718-0.762；初始 Nd 同位素组成较低，εNd(t)值分布于-7.9~-25.57 之间，表明形成脉岩的岩浆主要来源于部分熔融的富集岩石圈地幔。 5 区域矿产 华北克拉通南缘地区发育大量的 Mo, Au 矿床，是我国重要的 Mo 矿集区之一和仅次于胶东的 Au 矿集区，近几年来在区内还发现了一系列的 Ag-Pb-Zn 矿床，使华北克拉通南缘成为我国重要的 Ag-Pb-Zn 产地。区域内的 Mo 矿主要以斑岩Mo 矿为主，分布于熊耳山和外方山地区。包括，南泥湖，三道庄和雷门沟等超大型 Mo 矿，同时区内还发育一些少量的脉状与碳酸盐和 Au 矿化伴生的 Mo 矿，例如：黄龙铺碳酸盐型 Mo 矿，大湖，红土岭等 Au-Mo 矿床，这些 Mo 矿规模较小，一般分布于小秦岭地区。区内产出三种类型的 Au 矿床：脉状金矿床，蚀变岩型金矿床，爆破角砾岩型金矿床，其中以脉状金矿床为主，例如：文峪，东桐峪，杨砦峪等大型脉状 Au 矿床；蚀变岩型金矿较少主要分布于熊耳山地区，例如：上宫大型 Au 矿床；爆破角砾岩型 Au 矿床在区内仅发育店房和祁雨沟两个Au 矿。Ag-Pb-Zn 矿床主要分布于外方山地区，包括：冷水北沟，蒿坪沟等大型Ag-Pb-Zn 矿床。
|
|
|
来自： changyz001 > 《地质》
