华北克拉通东部中生代金成矿作用规模巨大，胶东半岛金资源量可超过5000 t(宋明春，2015)，但在辽东半岛仅有500 t左右的金资源量(曾庆栋等，2019)。前人大量研究成果显示，胶东地区金成矿时限主要集中于早白垩世125~115 Ma之间(杨立强等，2014；Li et al., 2015；Song et al., 2015；范宏瑞等，2016)，矿体主要受北东—北北东向断裂带控制(Song et al., 2015)，按照矿石产出特征可分为蚀变岩型和石英脉型矿床。辽东地区也发育形成于120 Ma左右的金矿床，如五龙、新房、四道沟等(曾庆栋等，2019)，但是其控矿构造不同。五龙金矿主体受北西向和近南北向断裂控制(Yu et al., 2018；刘军等，2018；Zhang et al., 2019a)，四道沟金矿主要受古元古代层间构造带控制(曾庆栋等，2019)，而新房金矿与基底剥离断层关系密切(秦松贤等，1994；张璟等，2020)。胶东地区北东向断裂内产出大型、超大型金矿，辽东地区北东向断裂资源潜力如何，是辽东成矿规律研究和找矿勘查部署需要解决的现实问题。

五龙金矿是辽东地区早白垩世石英脉型金矿的代表(Yu et al., 2018；Liu et al., 2019；Zhang et al., 2019a)，尽管目前控制的矿体主要赋存于近南北向和北西向断裂内，但矿区及外围也发育鸡心岭、黑沟、杨家等一系列北东向断裂，前人仅在北东向构造内发现零星矿化或矿点，总体找矿效果不乐观。区内北东向构造的研究较少，肖国洪等(2003)认为北东向构造为左行平移断裂，肖世椰等(2018)认为其经历了左行平移和正断2期运动。区内北东向构造的活动时限、形成深度及与岩浆-热液活动的关系等问题尚不清楚，这是影响成矿潜力评价的重要因素。

本文以五龙金矿北东向鸡心岭断裂为研究对象，通过开展地质调查、老硐编录和年代学研究，阐述了鸡心岭断裂的基本地质特征，利用断裂内穿插岩脉的年龄数据为构造活动提供时限约束，利用与石英脉共生的白云母年代学数据为热液活动时间提供指示，旨在进一步提升鸡心岭断裂的认知程度，为辽东地区北东向构造成矿认识和区域找矿评价提供参考。

1.   成矿地质背景及中生代构造演化

1.1   成矿地质背景

五龙金矿位于华北克拉通东北部(图 1)。区域出露地层有古元古界辽河群和白垩系(图 1)，前者主要有云母片岩、石英片岩和浅粒岩，后者主要为一套湖相沉积砂岩和砾岩。区域侵入岩按照时间可分成两类，第一类为晚侏罗世(168~154 Ma)具有片麻状构造的黑云母花岗岩和二云母花岗岩(刘军等，2018；Liu et al., 2019)，以五龙岩体为代表；第二类为早白垩世(130~113 Ma)花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩、辉绿岩和煌斑岩(刘军等，2018；Liu et al., 2019；Zhang et al., 2019a)，花岗岩类以五龙背、三股流岩体为代表，其余岩性主要以岩脉形式发育。区域性构造主要为北东向断裂，从东向西依次有鸭绿江、郑家堡子、黑沟、鸡心岭、杨家和红石断裂，鸭绿江断裂被认为是这些断裂的上级断裂(张国仁等，2006)。

图  1  五龙矿集区大地构造位置图(a)(据Lin et al., 2008修改)、区域地质简图(b)和代表性剖面(c)(据肖昌浩等，2020)

1—第四系；2—白垩系；3—古元古代辽河群；4—早白垩世花岗闪长岩；5—晚侏罗世黑云母花岗岩；6—早白垩世岩脉；7—左行走滑断层(平面)；8—左行走滑断层(剖面)；9—正断层(剖面)；10—大型和小型金矿床；11—剖面平面位置

Figure  1.  Tectonic sketch map showing the location of the Wulong deposit(a), geological map of the Wulong gold district(b) and a cross-section(c)

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五龙矿区内主要出露五龙岩体和少量第四系、高家峪组片岩、闪长岩和花岗斑岩岩脉(图 2)。矿区构造主要有北东向、近南北向、北西向3组断层，其中北东向构造为鸡心岭断裂，北西向和近南北向断裂在平面上呈近“菱形”产出(图 2)。北西向断裂走向310°~320°，倾向南西，倾角在60°~80°之间；近南北向断裂走向350°~5°，既有东倾又有西倾，倾角在75°~85°之间。北西向和近南北向断裂是目前查明的主要赋矿断裂，其中侵位了大量的闪长岩、花岗斑岩、辉绿岩等岩脉和石英脉型矿体。矿体一般呈大脉状、脉状、透镜状产出，具有尖灭再现和尖灭侧现的特征。矿石矿物以黄铁矿为主，其次可见磁黄铁矿、辉铋矿、辉钼矿、白钨矿等；脉石矿物以石英为主，其次可见绢云母、绿泥石和方解石。围岩蚀变主要为硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化和钾长石化。

图  2  五龙金矿矿区地质简图(据Yu et al., 2018修改)

1—第四系；2—古元古代高家峪组云母石英片岩；3—晚侏罗世二云母花岗岩(属于五龙岩体)；4—闪长岩脉；5—花岗斑岩脉；6—辉绿岩脉；7—煌斑岩脉；8—早白垩世花岗闪长岩(三股流岩体)；9—鸡心岭断裂；10—矿体；11—老硐位置

Figure  2.  Geological map of the Wulong gold deposit

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1.2   保罗纪—白垩纪区域构造演化框架

华北板块在中生代之前为稳定的克拉通。中生代中后期区域构造演化主体与古太平洋俯冲作用关系密切，可能在某种程度上或某些方面也受到鄂霍茨克洋、特提斯洋演化的远程影响(张岳桥等，2007a；张允平等，2011)。早—中侏罗世，华北克拉通燕山—太行山一带发育有南北向缩短变形构造(张长厚等，2011)，可能与北侧西伯利亚板块碰撞和蒙古-鄂霍茨克洋演化有关(邓晋福等，2005)，或者是华北板块南北两侧碰撞缝合的综合响应(张岳桥等，2007a)。

晚侏罗世，华北克拉通内部可见发育北东—北东东向的逆冲断层(张长厚等，2011)。区域上，该期构造作用的代表可能为五龙岩体内发育的低角度逆冲形成的透入性构造(李三忠等，2004)，五龙岩体的年龄(168~154 Ma)(刘军等，2018；Liu et al., 2019)和穿插其中的未变形的侵入岩年龄(130~113 Ma)(刘军等，2018；肖世椰等，2018；Liu et al., 2019；Zhang et al., 2019a)限定其变形的大致时间在154~130 Ma之间，杨进辉等(2004)对糜棱岩内的黑云母、白云母和钾长石进行了激光⁴⁰Ar-³⁹Ar定年，进一步约束变形时间下限为143 Ma。通过与华北克拉通同期构造特征对比，有研究者将其对应为燕山运动A幕的产物(肖世椰等，2018)，是区域上北西—南东方向挤压缩短所形成，可能是古太平洋板块向北西俯冲的响应(朱光等，2018)。

早白垩世初期，华北克拉通内部发育一系列北东—北北东向的左行平移断裂、近南北向和北西—南东向的双重收缩变形构造(张长厚等，2011；朱光等，2018)，被认为是燕山运动B幕的产物，可能与古太平洋俯冲方向调整为北北西向有关(朱光等，2018)。在该阶段鸭绿江断裂左行平移(Zhang et al., 2019b)，肖世椰等(2018)将五龙矿集区一带北东向的郑家堡子、黑沟、鸡心岭、杨家等断裂认为是该期构造运动的产物。

早白垩世，区域上还经历了构造体制由挤压背景向伸展背景的转变(刘俊来等，2011)，以辽东地区发育的辽南、万福等变质核杂岩构造为代表(Lin et al., 2008；关会梅等，2008；申亮等，2011)，其形成时限在135~106 Ma之间(刘俊来等，2011)，面理、线理显示伸展方向为北西西—南东东向至北西—南东向(Lin et al., 2008；关会梅等，2008；申亮等，2011)；同时发育有断陷盆地(如辽东丹东、绿江村、凉水等盆地)(张允平等，2011)，该区域性构造伸展可能涉及整个欧亚大陆东部(刘俊来等，2011)。在该阶段鸭绿江断裂具有正断特征(Zhang et al., 2019b)，五龙矿区先形成的北东向断裂也有再活动的特征(肖世椰等，2018)。

早白垩世末—晚白垩世初，郯庐断裂带再一次发生左行平移运动(张岳桥等，2008；朱光等，2018)，导致早白垩世形成的断陷盆地普遍经历了一次抬升、反转和沉积间断(Zhu et al., 2012)，例如在辽西地区发现晚白垩世地层与早白垩世地层不整合接触现象，该期构造作用被当作燕山运动最后一期挤压事件(C幕)(朱光等，2018)。鸭绿江断裂在该阶段再次左行平移，主压应力方向为近南北向(Zhang et al., 2019b)。

晚白垩世，华北克拉通转入弱伸展背景(张岳桥等，2008；Zhu et al., 2012)，郯庐断裂带右行走滑并形成拉分盆地。在该阶段鸭绿江断裂同样具有右行平移特征，在其东侧形成了古楼子拉分盆地，区域伸展方向为近南北向(Zhang et al., 2019b)。

2.   鸡心岭断裂地质特征

鸡心岭断裂在地表晚侏罗世黑云母花岗岩内断续可见，尽管北侧在早白垩世五龙背岩体内没有明显出露，但是表现为负地形(图 1)。断裂整体为北东20°走向，倾向北西，倾角在60°~75°之间(图 1、图 3-a、c)。断层破碎带宽度一般在5~25 m之间，可见构造透镜体、断层泥和劈理化带发育，在断层面上偶见擦痕和阶步(图 3-e)。构造透镜体可见黑云母花岗岩、石英脉、闪长岩、煌斑岩等，透镜体长轴方向与断层面小角度斜交且锐角指向上方(图 3-a)，指示晚期有逆冲或斜冲运动。断层泥可见2种形式发育，一种为2条次级压扭性断裂所夹，倾向270°~300°，倾角60°~75°，厚度1~20 cm(图 3-a、c)；另一种发育于挤压透镜体之间，使破碎带松散而易于风化。劈理化带、密集节理带发育于黑云母花岗岩、石英大脉和闪长质脉岩内(图 3-b、g)，同样可以指示后期的压扭性活动。

图  3  鸡心岭断裂构造破碎带特征示意图及典型照片

a—老硐内鸡心岭断裂构造破碎带剖面示意图；b—后期构造运动在石英大脉内形成的密集节理带(硐内照片)；c—断层破碎带内2条次级断裂所夹的断层泥(硐内照片)；d—沿断裂侵位煌斑岩被含白云母石英大脉所穿插(硐内照片)；e—后期构造活动在煌斑岩形成的擦痕和阶步，指示为左行斜冲(硐内照片)；f—石英脉沿先成的剪节理贯入(露头照片)；g—断层破碎带内晚阶段闪长质岩脉发育断层泥和劈理(露头照片)；1—晚侏罗世黑云母花岗岩；2—早白垩世煌斑岩；3—石英大脉；4—主断裂面；5—断层泥带；6—左行平移断层；7—黑云母花岗岩构造透镜体；8—煌斑岩构造透镜体；9—石英脉透镜体；Qtz—石英；Mus—白云母

Figure  3.  Geological characteristics of Jixinling fault and its representative photos

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断层具有多期活动的特征，可见石英脉和不同期次的脉岩沿断层侵位，其空间位置严格受断层所局限，并被后期构造活动改造(图 3-a)。煌斑岩侵位相对较早，之后被石英脉所穿插，后期再次破碎而形成透镜体(图 3-a)，保留的擦痕和阶步指示后期经历左行斜冲(图 3-e)。石英大脉在破碎带中部和边部都有发育，宽度在3~5 m之间，后期构造活动使之透镜体化并发育密集节理带(图 3-a、b)；石英细脉可见在花岗岩早期剪节理、张裂隙内发育，脉宽1~10 mm不等(图 3-f)，石英和鳞片状白云母密切伴生(图 3-d)。断层内还发育侵位稍晚的闪长质岩脉，可见其侵入切割石英脉，闪长质岩脉被后期断裂活动进一步改造形成劈理带和断层泥(图 3-g)。基于上述特征，鸡心岭断裂从早到晚至少经历了断裂初始形成、煌斑岩侵位、石英脉穿插就位、闪长岩类侵位、再次构造活动等过程。

3.   采样与测试

3.1   锆石U-Pb测年

本次采集了平硐内沿断层侵位并被石英大脉穿插的早阶段煌斑岩，以及晚阶段局部劈理化的闪长岩样品开展锆石U-Pb测年。煌斑岩为灰黑色，显微斑状结构，块状构造，斑晶为角闪石、黑云母、斜长石(图 4-a)。未变形闪长岩为灰黑色，细粒结构，块状构造，矿物成分为斜长石、角闪石、黑云母、石英等(图 4-b)。

图  4  鸡心岭断裂内煌斑岩、闪长岩和含白云母石英脉特征

a—煌斑岩手标本照片；b—闪长岩手标本照片；c—含白云母石英团块；d—自形白云母镜下特征；Qtz—石英；Mus—白云母

Figure  4.  Characteristics of sample from lamprophyre, diorite and muscovite-bearing quartz vein in Jixinling fault

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岩脉样品破碎和锆石挑选在首钢地质勘查院进行，样品破碎后经淘洗除去密度小的矿物，再经重液分选和电磁分离得到锆石含量较高的重砂样品，最后在双目镜下挑选出锆石晶体。将锆石样品置于环氧树脂中，然后磨蚀、抛光至锆石核心出露。对锆石靶进行阴极发光(CL)显微照相，并结合反射光和透射光照片，观察锆石的内部结构，避开包裹体和裂隙分布位置选定测点。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年所用仪器为AnlyitikJena PQMS Elite型ICP-MS及与之配套的ESI NWR 193 nm准分子激光剥蚀系统。激光剥蚀所用斑束直径为25 μm，频率为10 Hz，能量密度约为2.31 J/cm²，以氦为载气。LA-ICP-MS激光剥蚀采样运用单点剥蚀的方式，测试前先用锆石标样GJ-1进行调试仪器，使之达到最优状态。锆石U-Pb定年以标样GJ-1为外标(Liu et al., 2010)。测试过程中每测定10个样品前后重复测定2个锆石标样GJ-1对样品进行校正，并测量1个锆石Plesovice，观察仪器的状态以保证测试的精确度。数据处理采用ICPMSDataCal程序，测量过程中绝大多数分析点²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb>1000，未进行普通铅校正，²⁰⁴Pb含量异常高的分析点可能受包体等普通Pb的影响，对²⁰⁴Pb含量异常高的分析点在计算时剔除，锆石年龄谐和图用Isoplot 3.0程序获得。详细实验测试过程参见侯可军等(2009)。样品分析过程中，Plesovice标样作为未知样品的分析结果为337.6±3.5 Ma(n=7, 2σ)，对应的年龄推荐值为337.13±0.37 Ma(2σ)(Sláma et al., 2008)，两者在误差范围内完全一致。

3.2   Ar-Ar测年

本次采集了断层破碎带内石英脉内的白云母样品开展Ar-Ar测年。测试在核工业北京地质研究院完成。白云母多为灰白色、浅黄色，具有丝绢光泽，呈大鳞片状产出(图 4-c、d)。白云母的Ar-Ar样品粉碎后挑选至40~60目，清洗后用铝箔将每个样品单独包装，将多个样品用石英管融封，外面包裹厚1 mm的镉皮，样品在中国原子能科学研究院快中子反应堆照射24 h。照射后的样品在超高真空析氩系统双真空炉中进行阶段升温融样，用含有锆铝泵的NG PREP SYSTEM型纯化系统纯化各阶段释放的气体。室温下⁴⁰Ar本底小于1.0×10^-15mol，1300℃时本底小于1.0×10^-14mol。利用Helix SFT型惰性气体质谱仪静态测定氩的同位素比值。通过阶段升温获得各温度段的年龄及累计³⁹Ar百分比含量，用ArArCALC ver24软件绘制年龄谱图，并用加权法计算出坪年龄，用直线拟合方法计算出⁴⁰Ar/³⁹Ar的初始比值及等时线年龄。工作标准为：GBW04418角闪石，其K=0.729±0.005%、Ar=109.06×10^-6CCSTP/g，年龄值为2060±8 Ma；ZBH-25黑云母，其K=7.599%、Ar=1.8157×10^-9 mol/g，年龄值为2060±8 Ma。

4.   测年结果

4.1   锆石U-Pb年龄

煌斑岩内锆石为无色、透明，主要呈短柱状和细粒浑圆状，粒径40 μm×60 μm ~100 μm×150 μm。阴极发光图像显示，锆石主要有扇状环带、振荡环带和无环带。12个有效测点所在锆石的长轴和短轴之比在1:1~2:1之间(图 5)，Th/U值大于0.7(表 1)，具有岩浆锆石的特征。在测点最终数据中，获得了2个继承锆石年龄(²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为2543±21 Ma、2102±19 Ma)，剔除锆石²⁰⁴Pb含量较高的数据，其余测点的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄加权平均值为132.1±1.7 Ma(MSWD= 1.6)(图 6-a)。

图  5  煌斑岩(JXLD1-6-6)和闪长岩(D0046-4-4)内锆石阴极发光图像及²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄

Figure  5.  Cathodoluminescence images and ²⁰⁶Pb/²³⁸U age of zircons from lamprophyre(JXLD1-6-6) and diorite(D0046-4-4)

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表  1  鸡心岭断裂内煌斑岩(JXLD1-6-6)和闪长岩(D0046-4-4)锆石U-Th-Pb测试结果

Table  1.  Zircon U-Th-Pb age data for the lamprophyre(JXLD1-6-6) and diorite(D0046-4-4)from the Jixinling fault

测点编号	Pb	232Th	238U	Th/U	同位素比值							年龄/Ma
	含量/10-6				207Pb/ 206Pb	1σ	206Pb/ 238U	1σ	207Pb/ 235U	1σ		207Pb/235U	1σ	206Pb/238U	1σ	208Pb/232U	1σ
JXLD1-6-6-02	3	158	87	1.81	0.055	0.005	0.020	0.001	0.148	0.014		139.88	12.12	128.96	3.18	127.15	7.63
JXLD1-6-6-03	27	1196	962	1.24	0.053	0.002	0.021	0.001	0.151	0.007		142.64	6.49	131.19	4.71	123.94	10.04
JXLD1-6-6-04	32	1586	1049	1.51	0.049	0.002	0.020	0.000	0.133	0.005		126.64	4.79	125.04	2.67	116.70	5.77
JXLD1-6-6-05	7	300	228	1.31	0.056	0.003	0.020	0.000	0.153	0.008		144.84	6.92	127.95	2.72	123.55	6.19
JXLD1-6-6-08	2	80	71	1.12	0.053	0.006	0.021	0.001	0.151	0.016		142.89	14.35	134.59	4.17	130.66	7.96
JXLD1-6-6-09	8	265	296	0.90	0.054	0.004	0.022	0.001	0.157	0.014		148.40	12.08	138.03	6.28	132.48	9.14
JXLD1-6-6-10	3	193	98	1.96	0.051	0.005	0.020	0.000	0.137	0.013		130.10	11.47	128.90	2.92	117.93	5.96
JXLD1-6-6-11	26	661	941	0.70	0.052	0.002	0.021	0.000	0.148	0.005		139.83	4.14	132.57	1.23	125.86	5.50
JXLD1-6-6-15	20	579	729	0.79	0.052	0.002	0.021	0.000	0.148	0.004		140.20	3.73	132.67	1.04	129.50	5.30
JXLD1-6-6-21	3	130	77	1.70	0.053	0.006	0.021	0.000	0.148	0.016		140.00	14.37	131.27	2.72	140.39	8.66
JXLD1-6-6-22	18	513	704	0.73	0.045	0.002	0.021	0.001	0.131	0.005		124.70	4.65	136.58	3.16	131.71	5.80
JXLD1-6-6-25	5	159	179	0.89	0.047	0.004	0.021	0.000	0.138	0.012		130.97	10.40	134.96	2.05	140.24	7.64
D0046-4-4-01	2	125	55	2.26	0.048	0.004	0.017	0.000	0.109	0.009		104.91	8.59	107.73	2.79	124.59	6.96
D0046-4-4-02	3	148	129	1.15	0.050	0.005	0.018	0.000	0.123	0.011		118.09	10.05	116.48	1.87	130.72	6.50
D0046-4-4-09	41	1820	1606	1.13	0.049	0.001	0.018	0.000	0.118	0.002		113.71	1.92	113.14	0.73	115.74	4.36
D0046-4-4-10	4	300	111	2.71	0.052	0.004	0.018	0.000	0.128	0.009		122.52	8.29	116.65	2.63	113.48	4.88
D0046-4-4-12	2	202	41	4.97	0.057	0.009	0.017	0.001	0.123	0.018		118.01	16.22	108.41	3.83	105.05	6.33
D0046-4-4-13	3	104	105	0.99	0.053	0.003	0.018	0.000	0.127	0.009		121.79	7.93	112.29	1.84	112.73	6.37
D0046-4-4-14	10	503	381	1.32	0.050	0.002	0.018	0.000	0.120	0.005		115.43	4.97	112.16	1.17	110.60	4.85
D0046-4-4-17	3	253	91	2.78	0.051	0.004	0.017	0.000	0.120	0.009		114.93	8.41	110.83	2.06	106.07	5.08
D0046-4-4-20	2	103	72	1.44	0.055	0.006	0.018	0.000	0.128	0.011		122.41	10.32	112.81	3.16	114.03	5.55

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闪长岩内锆石为无色、透明，主要呈短柱状和长柱状，粒径在20 μm×60 μm ~110 μm×190 μm之间。阴极发光图像显示，锆石成分较均匀，以振荡环带为主，可见少量扇状环带和无环带现象。9个有效测点所在锆石的长轴和短轴之比在1.5:1~3:1之间(图 5)，Th/U值大于10(表 1)，具有岩浆锆石的特征。在测点最终数据中，获得了5个继承锆石年龄(²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄分别为2117 ± 36 Ma、1898 ± 17 Ma、2455 ± 15 Ma、2150 ± 18 Ma、2571 ± 29 Ma)，其余测点获得²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄加权平均值为112.9 ± 1.4 Ma(MSWD= 1.5)(图 6-b)，该年龄可代表岩脉的结晶年龄。

图  6  煌斑岩(a)和闪长岩(b)锆石U-Pb年龄图

Figure  6.  Zircon U-Pb concordia diagrams of lamprophyre(a) and diorite(b)

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4.2   白云母Ar-Ar年龄

白云母的⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄值分布在156.0~125.2 Ma之间(表 2)，多数颗粒分布于127.1~125.2 Ma之间，其坪年龄为126.8±0.5 Ma(图 7)，等时线年龄为127.4±0.6 Ma，坪年龄与等时线年龄在误差范围内一致。由反等时线获得的初始⁴⁰Ar/³⁶Ar值为180±44，接近现今大气氩值。

表  2  热液白云母⁴⁰Ar/³⁹Ar测试结果

Table  2.  ⁴⁰Ar/³⁹Ar data of the hydrothermal muscovite

温阶/℃	(40Ar/39Ar)m	(36Ar/39Ar)m	(37Ar/39Ar)m	40Ar*/%	F(40Ar*/39Ar)	39Ar/10-14mol	39Ar/%	年龄/Ma	±1σ/Ma
800	34.5048	0.0673	0.2309	42.39	14.6293	0.41	0.92	156.00	4.10
900	17.2617	0.0142	0.0111	75.69	13.0654	4.01	8.94	139.90	1.10
950	11.9211	0.0003	0.0001	99.10	11.8143	14.94	33.33	127.00	0.61
1000	11.9095	0.0003	0.0045	99.30	11.8265	5.80	12.93	127.13	0.62
1050	11.9318	0.0003	0.0024	99.11	11.8253	2.50	5.58	127.12	0.62
1100	11.9467	0.0004	0.0011	99.00	11.8270	3.64	8.13	127.13	0.62
1200	11.9149	0.0003	0.0018	99.25	11.8253	8.71	19.43	127.12	0.61
1300	11.8854	0.0002	0.0019	99.41	11.8156	4.05	9.03	127.02	0.61
1400	12.1779	0.0018	0.0624	95.60	11.6426	0.77	1.71	125.22	0.64

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图  7  白云母坪年龄(a)与等时线年龄(b)

Figure  7.  Plateau age(a) and isochron plots(b)for muscovite

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5.   讨论

5.1   鸡心岭断裂构造演化的时限约束

五龙矿集区内北东向系列断裂在古元古代辽河群和晚侏罗世五龙岩体内发育，并且切割154~143 Ma的韧性变形构造(杨进辉等，2004)，有研究者认为该期断裂未进入130 Ma左右的三股流岩体和五龙背岩体(肖世椰等，2018)，也有研究者认为该期断裂形成于三股流岩体侵位之后(杨凤超等，2018)。本次研究获得的沿鸡心岭断裂侵位的煌斑岩锆石U-Pb年龄为132 Ma，指示断裂初始形成时间介于143~132 Ma之间。与区域构造演化格架对比，北东向断裂可认为是早白垩世北北西—南南东向挤压背景的产物(燕山运动B幕)，该背景下其初始的运动学特征应为左行平移。同时，在北东向的鸡心岭和黑沟断裂夹持的五龙矿区内还发育规模稍小的北西向和近南北向断裂，该2组断裂中侵入有大量126~115 Ma的岩脉(Liu et al., 2019；Zhang et al., 2019a)。巷道地质调查显示，该2组方向的断裂主体具有压扭性、扭性特征。结合二者的规模、性质和年代学特征，其可能为北东向断裂的次级断裂(肖世椰等，2018；肖昌浩等，2020；Zhang et al., 2020)。因而，北东向、北西向和近南北向断裂构成了矿集区尺度的构造系统，初始形成时间介于143~132 Ma之间。

五龙金矿成矿时代在126~120 Ma之间(Liu et al., 2019；Zhang et al., 2019a；肖昌浩等，2020)，热液作用主要有3个阶段，第一阶段形成石英大脉和微量黄铁矿、白钨矿、辉钼矿、辉铋矿等，第二阶段形成石英、黄铁矿、磁黄铁矿和少量方铅矿、闪锌矿、辉铋矿、自然金等，第三阶段主要形成石英和碳酸盐(Yu et al., 2020)。本次研究结果显示，鸡心岭断裂内热液作用产物主要为(含白云母)石英脉，偶见黄铁矿发育，具有Sn-Mo-Au-Ag组合异常(林成贵等，2020)，相当于五龙金矿第一阶段的产物。该断裂内被石英脉穿插煌斑岩年龄为132 Ma，晚阶段侵入石英脉的闪长岩的年龄为113 Ma，指示断裂内至少在113~132 Ma之间经历了热液活动；断裂带中石英脉内白云母的Ar-Ar年龄进一步揭示热液作用发生在126 Ma左右，显示北东向断裂与北西向、近南北向断裂岩浆-热液活动近于同时。该期次构造活动可对应区域上135~106 Ma之间的北西—南东/北西西—南东东向伸展作用，此阶段北东向鸭绿江断裂为正断特征，并作为丹东、绿江村、凉水等盆地的边界断裂(Zhang et al., 2019b；2020)，因此鸡心岭断裂在该背景下也应为正断特征。

后期鸡心岭断裂内的岩脉和石英大脉被挤压为透镜体，并有大量的断层泥发育，构造透镜体、石英脉内节理、断层壁的擦痕和阶步均指示其具有左行斜冲的运动学特征，破碎和劈理化的闪长岩年龄指示该期构造活动发生在113 Ma之后。笔者倾向于认为后期运动可能进一步使北东向断裂伸入三股流、五龙背岩体(图 1)，构造破碎带风化剥蚀至今表现为负地形。

5.2   与胶东北东向断裂的异同性及启示

胶东地区的北东—北北东向断裂是早白垩世金矿的主要赋矿断裂，尤其是胶西北地区三山岛、焦家、招平3条断裂带控制金金属量超过4500t(宋明春，2015)，并且80%以上的资源量产在该3条主干断裂内(Song et al., 2015)。这3条断裂规模大，陆域已揭露的长度在十几千米至上百千米之间，宽度为数十米到数百米(杨立强等，2014)，焦家断裂带最大宽度超过1 km(杨立强等，2014)。前人认为，胶东地区北东(东)向断裂是郯庐断裂的次级断裂(李洪奎等，2016)，该套断裂切割晚侏罗世的玲珑岩体、栾家河岩体(160~150 Ma，Yang et al., 2012)和早白垩世的郭家岭岩体(131~125 Ma，Yang et al., 2012 )，尽管每条断裂的研究程度有所不同，但是都存在初始形成时代早于晚侏罗世的现象(张岳桥等，2007b)。从早到晚至少经历了逆冲/左行斜冲、左行平移、正断和左行平移4期运动(张岳桥等，2007b；李洪奎等，2016；Deng et al., 2019；杨立强等，2019)，可分别对应区域上北西—南东向挤压、北北西—南南东向挤压、北西—南东向/北西西—南东东向伸展和北北西—南南东向再次挤压(朱光等，2018；Deng et al., 2019；杨立强等，2019)。在断层上下盘中生代侵入岩内可见发育石英拔丝拉长、钾长石眼球体、S-C面理等特征(李洪奎等，2016；Wu et al., 2020)，有研究者认为韧性变形为左行剪切所致(李盼，2019)，也有研究者认为是拆离滑脱构造活动的产物(吕古贤等，2017；Wu et al., 2020)，但都指示了成矿前的韧性变形特征。同时，3条断裂不同程度借用中生代岩体与上覆变质岩的岩性界面活动(杨立强等，2014；Song et al., 2015)，也有研究者认为焦家和招平断裂是玲珑变质核杂岩两侧的拆离断层(吕古贤等，2017)，断层破碎带与岩性界面、拆离构造带重合更有利于流体运移(Song et al., 2015)。胶东成矿期的构造岩主要为脆性—韧脆性变形特征，主要表现为碎裂岩和角砾岩型矿石(杨立强等，2014；Li et al., 2015)，含金石英硫化物作为胶结物和脉体在各类裂隙中充填交代，矿体在断裂走向调整、倾角由陡变缓的位置变大变富，有研究者将这种控矿形式称为“阶梯式控矿”(宋明春，2015；Song et al., 2015)。主干断裂两侧围岩中从内向外发育绢英岩化、绢云母化、硅化钾长石化的分带特征(杨立强等，2014；Song et al., 2015；Yao et al., 2021)，且蚀变带一般在几十米到几百米不等的范围内对称发育(杨立强等，2014)。从上述特点可以看出，胶东地区北东向断裂具有利用先存的岩性界面多期活动、脆性—韧脆性变形的基础条件，以及构造强度大、蚀变范围广等特点，并且在成矿期耦合了区域挤压向伸展构造体制转换事件(李洪奎等，2016；Deng et al., 2019)。

五龙金矿与胶东“玲珑式”金矿的成矿特征较相似，如形成时代都在120 Ma左右(杨立强等，2014；范宏瑞等，2016；刘军等，2018；Zhang et al., 2019a)，同处于华北克拉通东部，都与侵入岩有密切关系(Li et al., 2015；Song et al., 2015)，成矿流体都有岩浆水参与(杨立强等，2014；Li et al., 2015；范宏瑞等，2016；Liu et al., 2019; Zhang et al., 2019a)，成矿物质以壳源为主并混入幔源(杨立强等，2014；Liu et al., 2019; Zhang et al., 2019a)。然而，玲珑矿集区不仅在次级高角度正断层、张裂隙内发现大量的石英脉型矿体，在北东向主干断裂(招平断裂)还产出多个大型、超大型金矿床。在五龙一带目前发现的矿体主要赋存于北西向和近南北向的次级断裂内，北东向断裂除去杨家断裂产出小型矿体之外，其他北东向断裂未曾有矿化发现和相关报道。从鸡心岭断裂基本特征看，与胶东地区相比主要有四方面的明显差异(表 3)。①断裂序次低。鸡心岭断裂上级断裂为鸭绿江断裂(张国仁等，2006)，鸭绿江断裂是郯庐断裂的次级断裂(Zhang et al., 2019b)，鸡心岭断裂属于Ⅲ级断裂，而胶西北地区控矿主干断裂为Ⅱ级断裂(图 8)。②构造规模小。鸡心岭构造带宽度仅在数米到数十米之间，而胶西北地区3条主干断裂构造带宽度数十米至数百米，控矿构造借用了先存的韧性构造和岩性界面使得变形影响范围更大。③构造层次不同。鸡心岭断裂主要为脆性变形，而胶西北地区为脆性—脆韧性变形。④流体活动较弱。鸡心岭断裂的热液作用产物主要局限在断裂带内，而胶西北主干断裂两侧蚀变范围宏大、蚀变分带明显。此外，辽东地区北东向鸡心岭等断裂的工作程度较低，这也是现有找矿成果逊于胶东地区的重要因素之一。

表  3  五龙金矿鸡心岭断裂与胶东地区主干控矿断裂特征对比

Table  3.  Comparison between Jixinling fault in Wulong gold deposit and major ore-controlling fault in Jiaodong area

异同点	鸡心岭断裂	胶东主干控矿断裂
断裂序次	Ⅲ级	Ⅱ级
变形层次	脆性	脆性—韧脆性
破碎带宽度	数米至数十米	数十米至数百米
断裂产状	高角度陡倾斜	上陡下缓，发育断坡断坪组合
初始运动学特征	左行平移	左行斜冲/逆冲
成矿/流体作用时代	120 Ma左右	120 Ma左右
成矿期运动学特征	正断	正断
矿化特征	石英脉型	蚀变岩型
蚀变特征	蚀变仅在断裂带内发育，以硅化为主，无分带现象	蚀变在断裂带两侧数十米至数百米对称发育，蚀变分带明显

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图  8  鸡心岭断裂与胶西北控矿断裂级别对比示意图

(据朱光等，2018修改)

Figure  8.  Jixinling fault and the key ore-cotrolling faults in the northwest Jiaodong

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五龙矿集区为早白垩世与侵入岩相关的金成矿系统(Zhang et al., 2019a；姚晓峰等，2021)。本次研究显示，鸡心岭断裂内发育与五龙石英脉金矿同时代的岩浆和热液活动，且该断裂的土壤化探剖面测量显示Sn-Mo-Au-Ag元素组合异常(林成贵等，2020)，同时沿断裂展布的串珠状磁异常暗示深部有闪长岩类侵位(Zhang et al., 2019c)。目前的调查结果显示，鸡心岭断裂至少为一个岩浆-热液运移(就位)通道。对比胶西北地区构造控矿特征，辽东地区燕山期金矿找矿应当进一步寻找更高序次、缓倾斜的成矿有利断裂，五龙一带的北东向断裂应当优先评价平面上走向变化和剖面上倾角变化之处，尤其要注意矿化样式由石英脉型向蚀变岩型转变的迹象。

6.   结论

(1) 辽东五龙金矿鸡心岭断裂整体为脆性变形，具有多期活动特征。年代学研究结果指示，该断裂初始形成于146~132 Ma之间，在132~113 Ma的正断活动耦合了区域性岩浆活动，在126 Ma左右有热液充填改造，在113 Ma之后可能经历了左行斜冲。

(2) 通过与区域构造演化格架对比，认为鸡心岭断裂的初始形成对应区域上早白垩世初期北北西—南南东向挤压背景，132~113 Ma之间的构造-岩浆-热液活动对应区域上早白垩世中期北西—南东向/北西西—南东东向伸展背景。

(3) 与胶东地区的北东向控矿断裂相比，鸡心岭断裂具有序次低、规模小、构造强度和流体活动较弱等特征。辽东地区燕山期金矿找矿应进一步关注更高序次的低角度成矿有利断裂，五龙一带的北东向断裂找矿应优先评价断裂产状走向变化部位和深部由陡变缓的位置。