同位素年代

同位素地质年龄是了解五台山地区地壳演化的关键。自从1958年沈其韩等首次在五台山区采集地质年代测试样品，取得一批K-Ar同位素年龄数据以来，经过不少研究者的努力，在五台山、恒山及其邻近的太行山区获得了用不同方法测定的200余个同位素年龄数据。近年来，特别是单颗粒锆石U-Pb法和Sm-Nd法等的引入，同时结合其他测试方法，对了解五台群的时代及地壳演化，大大地推进了一步。但需要指出，五台群由于遭受多期的变质变形作用，因而有可能存在锆石U-Pb和全岩Sm-Nd、Rb-Sr同位素体系的重设，所以同位素年代数据的解释必须与地质作用紧密结合，才能取得较为合理的效果。

（一）五台群底界年龄讨论

1984年刘敦一将五台群的沉积时限定为2300～2560Ma，确定底界的依据是兰芝山花岗岩体之上不整合覆盖有一套板峪口组石英岩层，用常规锆石U-Pb法获得的兰芝山花岗岩的同位素年龄为2560Ma±6Ma。但对这套石英岩层的归属分歧较大。一些地质记录表明，石英岩层具有滹沱群豆村亚群大石岭组的沉积和变质特征（白瑾，1986,1992；徐朝雷，1991），因而动摇了五台群底限年龄的论据。白瑾等（1992）从五台群下部金刚库组斜长角闪岩、斜长角闪片岩、含石榴斜长角闪岩及黑云变粒岩9件样品，获得了Rb-Sr和Sm-Nd全岩等时线的年龄分别为2573Ma±47Ma及（87Sr/86Sr）0=07021±00002,2599Ma士41Ma及 =241。同时从侵入金刚库组的石佛岩体（硫磺厂处）中的片麻状花岗岩，获得单颗粒锆石的U-Pb年龄为2607±36Ma。上述数据可能反映了2600Ma前在五台群有早期岩浆活动和强烈变形变质的重大地质事件，而不应是五台群金刚库组的沉积年龄。白瑾等（1992）在小马蹄沟片麻状黑云花岗岩的石佛岩体中，获得残留锆石的U-Pb年龄为2803Ma±430Ma，认为五台群底界的沉积年龄可能等于或稍早于2803Ma。我们计算了金刚库组斜长角闪岩的Nd模式年龄（表1-7）。Nd模式年龄为2717～3005Ma，平均值为2797Ma，近于2800Ma。模式年龄和等时线年龄相差约2亿年。这可能说明，在28亿年左右，有一次壳幔分离，地幔物质以基性岩浆的板垫形式进入地壳。我们在小马蹄沟的片麻状黑云花岗岩中作了Nd模式年龄测定，获得Nd模式年龄为2751Ma士14Ma。现代实验研究表明，花岗质岩石是地壳中镁铁质岩石部分熔融的产物，Nd模式年龄有可能反映花岗岩源岩的年龄。在小马蹄沟处石佛岩体是与金刚库组、庄旺组接触，有可能石佛岩体是源岩为金刚库组基性岩的部分熔融的产物。根据所述，同时考虑金刚库组以下尚有650m板峪口组的沉积，我们认为2800Ma左右可能是五台群的底界年龄。

表1-7　五台群金刚库组变质岩Sm-Nd同位素分析结果

Sm-Nd同位素分析的原始资料引用白瑾等（1992）。

（二）五台群顶界年龄讨论

王汝琤等（1992）对高凡—殷家会之间高凡亚群上部的千枚岩作了Pb-Pb、Rb-Sr和Sm-Nd同位素分析。Pb-Pb等时线年龄为2040Ma±1079Ma,Rb-Sr等时线年龄为20303Ma±145Ma。这一组2000Ma左右的年龄可能与古元古代的构造热事件有关。Sm-Nd同位素分析给出两条等时线年龄，分别为2517Ma±32Ma（5个样品）和2714Ma±44Ma（3个样品），而在两条等时线之间的两个投影点的定线年龄接近2600Ma。王汝琤（1992）认为这两条等时线年龄都不能代表其成岩年龄，而是反映全岩Sm-Nd同位素体系重设年龄，前者为年轻化的年龄，后者为老化了的年龄，而这两个均值年龄约为2600Ma，恰好是这两个投点的定线年龄。

在滹沱群东冶亚群河边村组变质玄武岩中，获得Sm/Nd全岩等时线年龄为2322Ma士31Ma，而产自该变质玄武岩的单颗粒锆石的U-Pb年龄为2358Ma，二者比较接近，基本上反映了玄武岩的形成年龄（王汝琤，1997）。在青石村组变质玄武岩中获得Sm-Nd全岩等时线年龄为2369Ma±30Ma，而在该组单颗粒锆石的U-Pb年龄为2531Ma±8Ma，两者也比较接近。从这些数据至少说明五台群的顶界在25亿年左右或稍大。

（三）关于一些花岗质岩石的同位素年龄

石佛片麻状花岗岩体（硫磺厂附近）的单颗粒锆石U-Pb年龄为2607Ma±36Ma。在小马蹄沟处单颗粒锆石U-Pb年龄为24830Ma士1Ma。在车厂－北台岩体（采自茶铺西沟村西北），属变质的肉红色花岗岩，单颗粒锆石U-Pb年龄为2549Ma±22Ma，蒸发法的Pb-Pb年龄为25144Ma±22Ma（以上引自白瑾，1992）。

光明寺、峨口和兰芝山等花岗质岩石的常规锆石的U-Pb年龄分别为 、2520Ma±30Ma和2560Ma士6Ma。

综上所述，五台山群的形成年龄大致在25～28亿年，顶界年龄在25～26亿年，底界年龄有可能在28亿年。在25亿年左右太古宙和元古宙界线上有一次重大的强烈的构造热事件。

指令投的强势体现在三个方面，首先是距离，以大猪的摇摇乐，玛丽后摔，克拉克的霍里亚，这三个是距离的代表。然后是速度，以八神的屑风，七枷社的摇摇乐，夏尔米的抓人为代表。最后就是判定，97里的指令投，判定最高的是大猪摇摇乐，其次是克拉克的霍里亚，之后是玛丽的后摔。结合起来说同时进行指令投，只有大猪的摇摇乐是无敌的，前后两个帧都是大猪抓人，然后是玛丽，后抓一个帧也是玛丽抓人，其他的相差不大，同时抓，大部分都是换身位。其中玛丽抓大猪，有种特别的情况，就是同时卡帧了，然后大猪判赢，但是甩来甩去特别卡，速度贼慢，摇摇乐甩来甩去的时候玛丽第四下可以AB闪身跑掉，这个bug早期在游戏机房经常看到，现在网站很少能遇到，不知道为啥。

和所有典型太古宙绿岩带一样，花岗质岩石也是五台山－恒山花岗岩－绿岩地体的重要组成部分，其分布面积在50%以上（图1-19）。它们是不同时期、不同来源和不同成因的综合体，是绿岩带不同演化阶段的产物。

（一）地质特征

图1-18　横切五台山－恒山花岗岩－绿岩带的综合剖面示意图

（图中褶皱的世代使用了顺序号按变形期排列。F2,3相当于WF1,F4相当于HtF1或WF2,F5相当于HtF2,F1为层内褶皱，相当于WF0，未表示在图上）

1—太古宙片麻杂岩；2—花岗片麻岩；3—眼球状片麻岩；4—片麻状花岗岩；5—板峪口组；6—金刚库组；7—庄旺组；8—文溪组/柏枝岩组；9—鸿门岩组；10—张仙堡组；11—磨河组；12—四集庄组；13—等变质分带界线；14—黑云母带；15—铁铝榴石带；16—夕线石－蓝晶石带；17—花岗岩体边界线；18—古断裂；19—褶皱轴及其期次；20—应变椭球体

尽管很清楚，在太古宙绿岩地体中花岗质岩石，特别是近来被称为TTG的英云闪长岩或奥长花岗岩成分的岩石居主导地位，并可进行一定的分类（VRMcgregor,1932,1951;CSPichamuthu,1976;DRHunter,1973），但岩石的性质是含糊的，因此在进行野外组合时多采用片麻杂岩、深成岩基和小型深成岩体等术语。

在五台山地区，武铁山等将绿岩带中前寒武纪的花岗岩分为5类：不具片麻状或片麻状构造不明显的花岗岩体、片麻状花岗岩体、片麻状复式花岗岩体、片麻状石英闪长岩体和独特的钠质花岗斑岩。田永清等（1991）则依据岩体与绿岩发育和构造演化的时间关系，将花岗质岩石分为前绿岩、同绿岩、同构造、后绿岩（后构造）、晚期等类型；同时按岩石组合特征分为杂岩（岩套、复合岩体）和岩体；然后按侵位机制或成因作进一步划分，将绿岩带中的花岗质岩石分为：前绿岩花岗－片麻杂岩，主要为TTG成分；同绿岩固体底辟杂岩，亦具有TTG组合特征；同绿岩浅成花岗岩，主要为斑状斜长花岗岩、奥长花岗岩；同构造岩浆底辟岩体，包括片麻状二长花岗岩、闪长岩等；后绿岩深成岩体，岩性为花岗岩、钠质花岗斑岩；后绿岩交代重熔花岗岩，包括斑状黑云母花岗岩和钾长花岗岩；晚期侵入体，指中生代的深成花岗岩和浅成斑岩。但由于对花岗岩的成因以及它们与绿岩之间的关系还存在各种不同的认识，故不宜作过细的划分。我们在这里依据花岗质岩石的同位素年龄值（主要是锆石U-Pb法测定值）和它们与绿岩的关系，将其区分为前绿岩（构造前）、同构造和后构造等类型，然后再按岩石组合或岩性进行细分，可分为TTG杂岩（片麻杂岩）、片麻状花岗岩、石英闪长岩－英云闪长岩、花岗岩、闪长岩等（图1-19）。与KCCondie（1981）的简要分类相比，片麻杂岩是一致的，岩基则较少，只有恒山地区义兴寨－灵丘石英闪长－英云闪长岩的规模可达1000km2，和一部分片麻杂岩（如阜平花岗岩类、恒山花岗岩类）称得上岩基外，其余都是面积在100km2以下的小型深成侵入体。

图1-19　五台山－恒山花岗岩－绿岩带中花岗质岩石分布略图

1—第四系覆盖区；2—五台期绿岩（a）及其后的表壳岩层（b）;3—阜平期陆块；4—中生代花岗质岩石；5—绿岩后构造花岗岩（16～21Ga）;6—绿岩同构造闪长岩（23Ga士）；7—绿岩同构造片麻花岗岩（23Ga±）;8—绿岩同构造TTG岩石（25～26Ga）;9—绿岩同构造石英闪长－英云闪长岩（25Ga士）；10—前绿岩（构造前）TTG杂岩（＞25Ga）;11—同位素年龄取样点及编号：（1）2560Ma;（2）2483～2507Ma;（3）2521Ma;（4）3036Ma;（5）2500Ma;（6）2500Ma;（7）2510Ma;（8）2514Ma;（9）2374Ma;（10）2245Ma;（11）2130Ma;（12）1517Ma;（13）2549Ma;（14）2607Ma;12—晚期断裂。图中注记：H1—恒山杂岩（林场TTG）;H2—（W）恒山杂岩（温庄岩体）；H2—（Y）恒山杂岩（义兴寨岩体）；H2—（L）恒山杂岩（灵丘岩体）；B—北台－智存沟TTG;D—大寨口TTG;G—光明寺岩体；S—石佛岩体；L—兰芝山岩体；F—阜平TTG杂岩；U—楼房底花岗岩；E—峨口花岗岩；J—豹家沟花岗岩；Q—独峪岩体；W—王家会岩体；P—平型关岩体；A—大洼梁岩体；H—莲花山岩体

1片麻杂岩

或称花岗－片麻杂岩，是绿岩带中花岗质岩石的主要部分（占70%～80%）。这类岩体规模较大，多在200km2以上，阜平花岗－片麻杂岩和恒山TTG杂岩的面积可达1000km2。它们与绿岩带的关系微妙，在绝大部分地区表现为以韧性剪切带与绿岩层底部接触，如与恒山杂岩、阜平杂岩；有的位于绿岩层中，亦为韧性剪切接触关系，但界面参与绿岩褶皱，如北台－智存沟岩体；有时则呈带状产于绿岩层内部，如石佛岩体、楼房底岩体。产于绿岩层中的花岗质岩石与绿岩的侵入关系也不明显。

片麻杂岩的成分属TTG类型（图1-20A、B）是复合岩体，但各岩类之间没有明确的界线，钾质花岗岩和钠质花岗岩之间呈混合交代的过渡关系。片麻杂岩具有较强烈的片理化，有时形成典型的条带状构造（图版Ⅲ－4），条带宽度从02cm至数十厘米不等，主要由长英质成分和镁铁质成分分凝而成。在英云闪长岩－奥长花岗岩中，可见较多的基性包体（图版Ⅲ－5），通常划归双峰式组合。在变形较弱的部分条带不明显，仅具片麻状叶理。多数岩石遭受强烈的深层次构造变形，除了表现出难以区分期次的柔流褶皱外，还表现出强烈韧性剪切的眼球状构造（图版Ⅲ－6）和S-C面理。

图1-20　花岗质岩石的An-Ab-Or图解

（据OConnor,1965）

A—基底杂岩（阜平、垣山、北台、豹家沟等）；B—同构造片麻杂岩（兰芝山、石佛、峨口等）；C—石英闪长岩－英云闪长岩基（灵丘－义兴寨）；D—同构造小型侵入体（×独峪；虚线为王家会，实践为光明寺）；E—后构造小型侵入体（×大洼梁；＋莲花山；·凤凰山）；F—后构造交代花岗岩（平型关）（除阜平杂岩数据引自王凯怡、垣山杂岩及义兴寨部分数据来自王仁民等外，其余数据均来自山西省区调队和山西省地质科学研究所）

片麻杂岩普遍地具不同程度的混合岩化，早期以硅质分异交代为主，脉体与基体呈整合关系；而晚期则以钾质贯入交代为主，交代作用强烈者形成钾质花岗岩。花岗伟晶岩的出现与晚期混合岩化的程度相一致，为混合交代的产物。

片麻杂岩的构造研究表明，它们具有比绿岩带更为复杂的构造变形历史，以及较深层次的变形特征。它们至少经历了3期以上的褶皱作用，多期褶皱的叠加而形成平缓产状的穹隆形构造，以阜平杂岩和恒山杂岩最典型，北台岩体也较明显。片麻杂岩及其基性包体在接近绿岩的地方，不仅具有强烈的剪切变形，而且有与绿岩一致的变质程度，即绿岩为绿片岩相时，花岗岩为绿泥花岗岩，含绿泥片岩包体，表明片麻杂岩又经历了与绿岩相同的低级变质作用。

根据片麻杂岩与绿岩的关系、构造变形、包体的发育程度、岩石组合及同位素年龄值等特征，它们分属两种类型：一是基底杂岩，其成分具完整的TTG（图1-20A），主要有阜平杂岩、恒山杂岩、豹家沟岩体（五台群不整合其上，田永清等，1991），北台岩体也可能属于此，曾获3036Ma±18Ma的Pb-Pb同位素年龄值（田永清等，1991）；另一类是同构造的TTG杂岩早期岩套，多呈条带状或不规则的小型侵入体（）产于绿岩地层中，如石佛岩体、兰芝山岩体、峨口岩体等，它们在成分上具TTG演化性质，但缺少英云闪长岩，因而不是完整的TTG岩套（图1-20B）。这类杂岩具有2500～2560Ma的锆石U-Pb同位素年龄值。

2岩基

一般将面积大于或近于1000km2的花岗质岩体称为岩基。对于五台山－恒山地区来讲，除了产于绿岩带外部的片麻杂岩外，只有义兴寨－灵丘岩体。这是一个以石英闪长质－英云闪长质的花岗岩类复合岩体（图1-20C），和片麻杂岩一样，不同岩石类型间没有明确的界线。它们具有片麻杂岩的多数特征，并含有较多的基性包体（在温庄见有的二辉麻粒岩包体）。岩基呈近东西向展布，位于恒山绿岩带与五台山绿岩带之间，并稳定地与绿岩层底部相接触，具有典型的底辟定位特征（CRAnhaeusser,1984）。岩基的同位素年龄值为2500Ma±，属绿岩带的同构造期。

3小型深成岩体

这类岩体的共同特征是产于绿岩内部，与绿岩的侵入关系明显（图版Ⅲ－7），但规模较小（＜100km2）。它们的另一特征是成分单一，如王家会和独峪岩体为二长花岗岩（图1-20D），光明寺岩体主要为奥长花岗岩，大洼梁岩体为钠质花岗斑岩等（图1-20E）。平型关岩体成分变化较大，但主要为斑状黑云母花岗岩（图1—20F）。成分的多变可能与其为重熔交代成因有关。岩体的野外产状表明，它们大多数是绿岩同构造的产物，因而具有与绿岩片理方向一致的片理及与绿岩近于整合的产状。但它们并不是同时代的侵入体，主要有两种类型：一是规模极小的整合岩体，像光明寺奥长花岗岩、双材村斑状斜长花岗岩，它们有可能是绿岩同期的浅成侵入体，同位素年龄大于2500Ma；另一类规模稍大（50～100km2），如王家会花岗岩和独峪花岗岩，具有岩浆底辟侵入性质，其中含有绿岩捕虏体，同位素年龄值在2300～2400Ma之间。这两类同构造的侵入体分布较广，是绿岩地体中较为重要的一部分。

属于绿岩后构造的花岗质岩石主要是吕梁期的产物，数量有限。其深成侵入体主要形成于吕梁运动晚期（1800～2100Ma），一般呈不整合侵入体，分散在绿岩带的不同部位，有的可侵入到滹沱群中。这类岩体规模大小不一，小者仅3km2（大洼梁岩体），大者可达110km2（凤凰山岩体），平面上近等轴状，与围岩的接触边界清楚。岩石一般不具片麻状构造或仅发育于岩体边部，且不明显。如上所述，这类小型侵入体的成分单一，除特殊的大洼梁岩体为钠质外，一般富钾，但各岩体间岩性差异明显，如莲花山为黑云母花岗岩（图版Ⅲ－8），凤凰山为角闪花岗岩等（图1-20E）。交代成因的花岗岩的形成过程较长，可以从吕梁早期的2245Ma（平型关岩体）到晚期的1800Ma士。这一类花岗岩形态各异，大小不一，以平型关花岗岩为代表，出露面积80～90km2，与围岩有清晰的边界。这类岩体的岩性富钾质，以似片麻状黑云母花岗岩为主（图1-20F），岩体中多围岩的包体，在平型关主要是文溪组和庄旺组的表壳岩－磁铁石英岩、角闪片岩、斜长片麻岩等。它们的面理与花岗岩体的边界等均与区域构造线方向一致。岩体中还穿插有细粒花岗岩脉，说明它具有多期活动性。

（二）岩石特征

按综合特征，虽然可将花岗岩类岩体划分为若干类型，但组成这些岩体的岩性则主要是英云闪长岩、奥长花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩、二长花岗岩、石英二长岩、钾长花岗岩及钠质花岗斑岩等。它们的岩石学及矿物学特征均不相同，是其成因与演化的标志。

（1）英云闪长岩－奥长花岗岩　英云闪长岩和奥长花岗岩是成因相同、成分相似的岩石类型，它们均由斜长石（64%～75%及35%～48%）、石英）12%～31%及21%～40%）和黑云母（5%～10%）组成，有时含角闪石（0～10%）。奥长花岗岩中常含少量钾长石（5%～10%）。一般具中－粗粒鳞片变晶结构，个别情况下为巨斑结构，斑晶由钾长石组成。片理较发育，只在个别岩体的中部不太明显，因而常具片麻状、眼球状、条带状构造，斜长石为钠、更长石（An=5～20）到中长石（An=32～35），从英云闪长岩到奥长花岗岩，Ab/An逐渐增加。斜长石多为中粒半自形，具各类双晶，普遍有应力现象，如边部细粒化，双晶错动等。石英为他形中粒，有时略带浅蓝色，颗粒有拉长现象，长轴平行于C轴，具有不同程度的波状消光—带状消光，部分石英边部发生细粒化，甚至产生解理。变晶石英呈多边形粒状集合体，具折线状镶嵌结构，不显波状消光。钾长石含量少，属正长石到微斜长石的过渡型，内部有不同程度的格子双晶，具缝合线、蠕英等交代结构，交代斜长石等矿物，含较多的残留体，常含钠长石条带，有序度075～1。黑云母具多色性，浅黄、浅棕黄（Np），暗褐、暗棕（Ng）。副矿物按其量的多少依次为磁铁矿、锆石、磷灰石、榍石及各种金属硫化物，有时有较多的石榴子石、重晶石。

（2）花岗闪长岩　花岗闪长岩主要由钾长石（15%）、斜长石（40%～50%），石英（15%～20%）及黑云母、角闪石（15%～20%）等组成，具中—中粗粒半自形粒状变晶结构，条痕状、斑状构造，片理一般较发育。钾长石多为微斜长石、微斜条纹长石，具格子双晶，常交代包含斜长石。斜长石为半自形，An35左右，各种双晶发育，有碎裂、双晶错断等应力变形结构，石英常呈条痕状产出，长轴与片麻理一致，为不等粒石英的集合体。黑云母、角闪石多呈巨斑状作定向排列，构成岩石的片麻理。副矿物主要是磁铁矿、锆石、磷灰石、榍石、金红石及多种金属的硫化物，如黄铁矿、方铅矿等。

（3）石英闪长岩　主要由斜长石（50%～60%）、石英（15%～20%）、黑云母及角闪石（10%）组成。片麻状及块状构造。鳞片及中粗粒花岗变晶结构、变余半自形板状结构。斜长石为中更长石，An≈30。压碎结构明显，具碎裂、双晶弯曲、错位、波状消光等。有原生和变晶两类斜长石，原生长石为自形，变晶斜长石呈他形不规则状，多为细粒的集合体，平行片理分布。石英大多为变晶石英，他形，部分有压扁现象，具明显的波状消光，局部见条带状、透镜状的石英集合体，黑云母的扭折和波状消光明显。副矿物主要有磁铁矿、锆石、磷灰石、榍石、重晶石、电气石、金红石及金属硫化矿物和褐铁矿。锆石中含有黑云母包体。

（4）花岗岩－二长花岗岩－钾长花岗岩　这是富钾的一类花岗岩。它们均由钾长石（20%～40%，有时高达70%）、石英（25%～35%）、斜长石（20%～40%，有时低于10%）、黑云母及角闪石（5%～15%）组成，常含少量白云母（1%～3%）。粒度大小不等，一般为中粒不等粒花岗结构及中粗粒似斑状结构。花岗岩一般不发育叶理，有时只具不明显的片麻状构造。组成的岩石为黑云母花岗岩和角闪花岗岩。二长花岗岩和钾长花岗岩多为片麻状花岗岩，中粒花岗变晶结构，具压碎构造和似眼球状构造。矿物间的交代现象普遍发育，如条带、条纹和棋盘格状、蠕英和净边结构等。钾长石主要是微斜长石，多形成自形板状的斑晶，晶体的内部有交代成因的钠长石条纹和较多包体。斜长石为钠更长石（An=5～20），半自形，具交代结构，明显绢云母化。正长石呈他形板状，强烈高岭土化。石英为他形粒状，分布均匀，有时具明显的波状消光和碎裂现象。黑云母呈黄绿褐色，多色性不明显，有时完全绿泥石化，长石的有序度高，δ≥095。花岗岩的副矿物除磁铁矿外，有较多的榍石、磷灰石和锆石，含少量的绿帘石、钛铁矿、独居石、黄铁矿、萤石等。二长花岗岩和混合花岗岩相对地来说，磷灰石和榍石较为次要，有时含有石榴子石。

（5）钠质花岗斑岩　只在大洼梁岩体中见该类岩石。具斑状结构，斑晶包括条纹微斜长石（10～20mm）15%～20%；斜长石（2～5mm）15%；石英（2～3mm）1%～2%，基质包括（01～05mm）：钠质正长石15%；钠长石25%～30%；石英20%；黑云母5%～7%；白云母1%。岩石叶理不发育，以块状构造为主。条纹长石为粗大宽板状自形晶，具格子双晶，内部有交代成因的钠长石条纹，普遍包裹斜长石、正长石、石英、黑云母等。钠长石呈自形，轻微绢云母化、帘石化，双晶发育。石英为他形，具熔蚀边，交代正长石，构成假文象结构。钠质正长石呈他形板状，晶体内有固熔体分解成因的钠长石条纹。黑云母已全部绿泥石化。副矿物主要有褐铁矿、锆石、磷灰石、锐钛矿，次要的有金红石和金属硫化矿物。

（三）地球化学特征

1常量组分

五台山绿岩带中的花岗岩类，除了晚期的侵入体，如大洼梁、凤凰山一类岩体外，多数化学成分（Al2O3,Fe2O3,FeO,MgO,CaO,TiO2,P205等）与SiO2均有负的线性关系（图1-21、1-22），而各个岩体之间又有一定的差异，只有SiO2-MgO,CaO较为一致。K2O和Na2O与SiO2的关系不明显，Na2O的含量较稳定，不随SiO2的增加而变化。基底杂岩的K2O有随SiO2的增加而增多的趋势，而平型关岩体则有相反的关系（图1-21），因而可明显地将花岗岩类划分为富钾型和贫钾富钠型两类，前者主要有花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩，K2O/Na2O大于1；后者主要是石英闪长岩、英云闪长岩、奥长花岗岩和钠质花岗斑岩，K2O/Na2O小于1。

阿思（Arth,1979）以Al2O3含量145%～150%为界，将英云闪长岩－奥长花岗岩共分为高Al2O3型和低Al2O3型，并赋予一定的生成构造环境意义。五台山区富钾的花岗质岩石，除了交代成因的以外，一般都是低Al2O3的，因此将五台山绿岩带中同构造期以前的可以划为高Al2O3型和低Al2O3型，这充分反映出不同类型岩体和不同类型岩石之间的差异（图1-22）。就岩石类型来说，英云闪长岩、奥长花岗岩、花岗闪长岩和二长花岗岩均可区分为高Al2O3型和低Al2O3型两类，而石英闪长岩绝大多数都是高Al2O3型。如果考虑岩体类型，基底杂岩及固体底辟杂岩，同绿岩浅成花岗岩和再生交代型花岗岩，通常在一个岩体之内便有高Al203和低Al2O3之分，只有峨口花岗岩体例外，几乎全是低Al2O3型岩石。岩浆底辟花岗岩，一般都是低Al2O3型的。高Al2O3型的花岗岩大多数的MgO、CaO、TiO2和P2O5的含量也相对较高，反之亦然，所以它们都与SiO2有负的相关关系（图1-21,1-22）。

图1-21　花岗岩类岩石SiO2-TiO2、P2O5、CaO、K2O、Na2O及MgO相关图解

Bd—大寨口岩体；Bb—北台岩体；S—早期岩套（兰芝山、光明寺、石佛、峨口）；D—大洼梁岩体；P—平型关岩体；W—王家会岩体；F—凤凰山岩体

2微量组分

五台山绿岩带中花岗岩类的微量组分，除了REE外，其他组分研究程度是很低的。以往的研究（武铁山等，1984）只是应用光谱半定量分析数据进行对比，缺少一定数量的高精度的分析数据。我们也只是针对个别岩体和岩石类型做了取样分析。与世界典型的太古宙花岗岩类岩石（KCCondie,1981）比较，它们具有大致类似的特征：高Al2O3型TTG岩石的SiO2、Rb、Th、Ba/Sr低，并亏损HREE,HREE具强分离特征，（Yb/Gd）N低；HREE的亏损程度及正Eu异常似乎随SiO2增加而递增（基底杂岩的4个岩石充分反映出这一点）。低Al2O3型岩石Sr、Sc、Cr、Ni和Co等含量相对较低，具弱分异的HREE配分特征，（Yb/Gd）N高，一般072～099。但是进一步比较可见，五台山早前寒武纪TTG花岗岩比世界其他地区太古宙的TTG花岗岩（无论是高铝型，还是低铝型）含有更多的过渡元素，Cr、Ni、Co和大离子亲石元素K、Rb及Sr，与后太古宙花岗岩更为相似。

图1-22　花岗岩类岩石的SiO2-Al2O3图解

（除石英闪长岩为低铝型外，其他岩石类型及大多数岩体，都可以划分为高Al2O3和低Al2O3两类）

1—基底杂岩；2—早期岩套；3—王家会岩体；4—平型关岩体；5—大洼梁岩体；6—凤凰山岩体

不同岩石类型之间的差别主要表现在TTG杂岩与二长花岗岩之间，后者具有高的大离子亲石元素丰度和低的过渡元素丰度。Rb/Sr和Ba/Sr比值高，有明显的负Eu异常，而TTG杂岩内部的岩石－英云闪长岩、奥长花岗岩及花岗闪长岩之间则无明显的差异性，这一点与世界上典型的此类岩石是大致相同的。

综合本区大量花岗岩类岩石的球粒陨石标准化REE配分型式，基本上可以按Eu的亏损情况（Eu/Eu）划分为3～4种类型，即Eu明显亏损型、Eu轻微亏损型、Eu正常型和Eu富集或轻微富集型（图1-23）。这几种REE配分型式及相应的其他REE特征，如稀土总量（∑REE）、轻重稀土分离程度（LREE/HREE），以及重稀土和轻稀土的分离程度也都不一样，可以综合为表1-6。在表1-6中，（La/Sm）N表示轻稀土的分离特征，而（Yb/Gd）N则表示重稀土的分离特征。可以根据现有的研究成果，直接推断其原岩及其生成过程，而无需进行定量模拟（牛来正夫，1975;Hanson,1978;Cullers et al,1984;Martin et al,1983,1987）。

在图1-23中，大部分岩体类型都绘出了REE的特征范围，即由∑REE高和低的值所确定的包络范围。从图中可以看出，基底片麻杂岩、早期TTG岩套和同构造的浅成钠质花岗岩的变化范围较大，但轻重稀土的分离程度相同，曲线彼此平行；而后构造的深成花岗岩，仅有的两个岩体的REE配分型式十分相似。因此，花岗岩的REE配分型式既反映出岩石类型之间的差别，同时也是岩石成因及其演化的标志。

图1-23　五台山绿岩带中各种类型花岗岩－球粒陨石标准稀土配分图

B—基底杂岩；S—早期岩套；I—浅成侵入花岗岩（I1—光明寺岩体；I2—双材村岩体）；M—同构造期钾质花岗岩；P—交代花岗岩；I3、I4—后构造侵入花岗岩类（分别为大洼梁、莲花山岩体）

表1-6　五台山绿岩带中花岗岩的REE配分型式类型表

对于一个花岗杂岩体来讲，不同岩石类型具有生成先后的顺序，表现出岩性和成分上的演化特征。基底片麻杂岩和早期岩套，从早到晚出现的岩石类型为花岗闪长岩－英云闪长岩、石英闪长岩－奥长花岗岩－二长花岗岩，在图1-20中表现为沿箭头演化的趋势，交代花岗岩也有类似地由钠质到钾质的方向演化。杂岩内部化学成分上的演化主要反映在Q-Ab-Or图解和K2O-Na2O-CaO及FeO-（Na2O+K2O）-MgO图解上（田永清，1991），片麻杂岩、基底杂岩和同构造TTG岩套开始均表现为奥长花岗岩系列的趋势，后期的钾交代则向低共熔线成分演化，具有世界上灰色片麻岩的奥长花岗岩和钙碱性岩系两种类型的演化特征。

因此，根据目前关于钠质花岗岩岩浆起源的各种讨论（GNHanson,1972;FBarker,1979;JGArth,1979;BMJahn,1981,1984;HMartin等，1976,1983;Condie等，1976,1983），认为TTG岩浆可能是由玄武质物质衍生出来的。田永清等（1991）依据五台山绿岩带中高Al2O3的TTG的Sr、K丰度，用肖（Shaw,1970）的简单部分熔融方程计算，源岩（TH2）只需60%左右的分离结晶最小值，或40%左右的部分熔融最大值，就能产生所需要的高Al2O3TTG岩浆。而富钾的年轻的花岗岩则可能是不成熟砂岩、硅质麻粒岩和老的钙质片麻花岗岩部分熔融的结果。利用五台山绿岩带中各类型花岗岩的REE配分型式，根据花岗岩岩浆起源的现有研究成果，用图1-24来表示其成因系列，图中各岩体类型的REE图式为图1-23之简化。其源岩包括下部地壳的榴辉岩和石榴角闪岩（它们由TH2变质而来）、硅质麻粒岩和麻粒岩相奥长花岗岩；上部地壳的变沉积岩和早期的钠质花岗岩。岩石形成的方式主要是源岩部分熔融产生的花岗质岩浆结晶，但也不排除在这一过程中的结晶分异作用，它将在同一岩体内生成具有不同REE配分型式的同类花岗岩（如I1a与I1b之间的关系）。这一成因与演化系列虽然是定性的，实际上各地的花岗岩类岩石基本上都在前文概述的温、压范围内发生不同程度的部分熔融（小于50%）。

图1-24　五台山绿岩带前寒武纪花岗岩成因演化的REE模式图

（详细说明见图1-23）

B—基底杂岩；S—同构造TTG杂岩；M—同构造二长花岗岩；P—再生交代花岗岩；T—后构造深成花岗岩

1、按“166 436D/AD”

2、按“1646 36D/AD”，要求是中间的646要快速输入，这样可以直接跑起来。

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(一)矿带地质概述

图4-15 五台山绿岩带地质略图

(据吴素珍，1991；田永清，1991，有简化、修改)

1—第四纪；2—寒武-奥陶纪；3—长城系；4—郭家寨亚群；5—东冶亚群；6—豆村亚群；7—次绿片岩相高凡亚群；8—绿片岩相石嘴亚群；9—角闪岩相石嘴亚群；10—阜平岩群；11—吕梁期花岗岩；12—五台期花岗岩类

五台山新太古代绿岩带主要分布在山西五台山区，西起原平，东至灵丘，呈北北东向展布，延伸大于160km，宽35km。在其东南部以北东方向展布的龙泉关韧性剪切带为界与古-中太古代阜平深变质绿岩带相邻，在西北则是恒山麻粒岩-片麻岩区，也就是五台山绿岩带产在恒山和阜平两个古老陆核之间(图4-15)。绿岩带的地层为五台群，是一套经受角闪岩相-次绿片岩相多期变质和变形叠加的火山-沉积岩系，总厚度在7000m以上。五台群可分为两个亚群，下亚群为石嘴亚群，上亚群为高凡亚群。石砠亚群是绿岩带的主要火山岩岩石单元，由低 中压型绿片岩相至角闪岩相的火山-沉积岩系组成，总厚度可达5300m。底部为陆源碎屑沉积岩(板峪口组)，主体则是旋回性明显的基性、中基性以及部分中酸性火山熔岩和火山碎屑岩的变质产物：斜长角闪岩、角闪变粒岩、黑云变粒岩、绿泥片岩、绢英片岩、绿泥石英片岩等。在基性火山岩层中含有多层条带状铁建造(BIF)，偶夹变质砂砾岩、石英岩和大理岩。按岩性组合这套变质火山-沉积岩层自下而上被划分为金刚库组、庄旺组、柏枝岩组/文溪组，鸿门岩组，其中金刚库组和柏枝岩组/文溪组为两个含铁岩系，在一定地段形成具有工业意义的矿床，同时也是条带状铁建造型金矿最有希望的层位。高凡亚群是绿岩带上部岩层以沉积岩为主的岩石单元，分布局限，集中产出在五台山西部地区。它是一套浅变质的沉积岩系，主体为砂质、粉砂质和泥质岩呈韵律沉积的陆源碎屑建造，顶部为变质基性火山岩。该群平行不整合在下亚群之上，其东南部和南部又被滹沱群的不整合覆盖，厚度在1200m以上，自下而上分为张仙堡组、磨河组、鹞口前组。五台群地层的原岩岩石类型以火山岩和火山沉积岩占优势，约占总岩石量的65%，沉积岩约占35%。各类火山岩中，以镁铁质火山岩为主，有一定量的安山岩和长英质火山岩。各类火山岩的比例为：镁铁质火山岩77%，长英质火山岩11%和安山岩12%，它们在整个绿岩带地层中所占的比例相应为50%、7%和8%。五台山绿岩带的地层具有独自的特点：①地层的底部为陆源碎屑沉积，是典型的陆壳，而缺少代表洋壳的科马提岩组合。②具两个镁铁质火山喷发旋回(金刚库组-庄旺组和柏枝岩组-鸿门岩组)，并且都有BIF产出。但它们也有差异：下部绿岩中玄武质成分较少，有较多安山岩而缺乏流纹岩；上部绿岩则以玄武岩成分占主导地位，流纹岩成分增多，而安山岩减少。③下部火山岩系地层中沉积岩的比例较大，按厚度计算约占22%，而上部沉积岩发育有限。

区内花岗质岩石分布广泛，其分布面积占区内太古宙岩石出露面积的50%以上。按与绿岩的关系，可区分为前绿岩(构造前)、同构造和后构造等类型。岩石类型有TTG质片麻杂岩、片麻状花岗岩、石英闪长岩-英云闪长岩、花岗岩、闪长岩等。本区基底杂岩有恒山TTG质杂岩、北台智存沟岩体等。同构造期的花岗质深成岩体主要形成在25亿～26亿年，有石佛、兰芝山、峨口、义兴寨、独峪、王家会、光明寺等。后构造的花岗质侵入岩主要形成在吕梁期(2100～1800Ma)，一般呈不整合侵入体，其岩性除少部分为钠质外，一般富钾，如平型关、莲花山、凤凰山、大洼梁等岩体。

五台群的总体构造格架是一个长轴为60°～70°方向呈“之”字型展布的复式倒转向斜。岩层片理同区域性倒转褶皱轴面面理一致，均向北西倾斜。其后又被一系列成因上同褶皱变形，但形成较晚的韧性-脆韧性剪切带所肢解。这一构造背景直接反映的是五台变形期和吕梁变形期的叠加、变形改造。从变形机制上看，则反映出是以褶皱变形为主，剪切变形叠加在褶皱变形之上。五台群的构造轮廓也可以理解为以一系列韧性剪切为构造边界的褶皱片体组合(田永清，1991，1996)。

五台群的形成时代在25亿～28亿年，顶界年龄在25亿年，底界年龄在28亿年，在25亿～26亿年有一次强烈的构造热事件(沈保丰等，1998a，2003)。

五台山地区绿岩带中的铁矿床是条带状铁建造(BIF)型，属阿尔戈马型，是我国铁矿的重要产区。分布着超大型山羊坪铁矿床(储量763亿吨)1处，柏技岩、白峪里、平型关、赵村等大型铁矿床至少4处，及八塔、张仙堡、山碰、黑山、大明烟、铺上、大草坪等一批中、小型铁矿床(图4-16)。条带状铁建造铁矿床集中分布在五台群的金刚库组和文溪组/柏枝岩组中，产出层位稳定，分布广泛。金刚库组中的铁矿床主要分布在绿岩带的周边，成NE-NEE向延伸的两个带，其中北带规模较大，主要出露在五台山北麓，条带状铁建造断续延伸百余公里，产出如黑山铁矿床等。南带规模相对较小，主要分布在五台山的东南缘，条带状铁建造断续延长约40km，金刚库硫铁矿床即产于其中。柏枝岩组/文溪组中的铁矿床主要分布在复式向形构造的核部，形成中央矿带，东西长约73km，宽1～20km。在中央矿带内，条带状铁建造断续产出，分段集中，从东到西形成包括大草坪、柏技岩、大明烟、铺上、白峪里、山羊坪等一系列规模不等的铁矿床和矿点。

金刚库组中的铁矿床主要集中在该组岩层的下部岩性段内，呈层状与斜长角闪岩和角闪黑云变粒岩互层，如在金刚库组下段地层发育的石砠一带，从下到上出现两个含铁层，下部含铁层产在角闪黑云变粒岩和斜长角闪岩中，上部含铁层主要与斜长角闪岩成互层状(李树勋等，1986)，每个含铁层都有数层厚薄不等的条带状铁建造与黑云变粒岩或斜长角闪岩的互层组成。通常下部含铁层中条带状铁建造单层厚度较薄，层数较多；而上部含铁层中条带状铁建造单层厚度较大，层数较少。

文溪组中的铁矿床主要产在文溪组上部的角闪黑云变粒岩和斜长角闪岩中。柏枝岩组中铁矿床主要产在绿泥钠长片岩、绿泥片岩、绢云绿泥片岩中，集中在基性-中酸性火山沉积旋回的下部，是五台山地区最主要的条带状铁建造层位。在该组中共有二个含铁层，上部铁矿层较厚，下部铁矿层较薄。柏枝岩和山羊坪铁矿床主要产在安山质-长英质火山碎屑岩向镁铁质火山岩过渡处的镁铁质火山岩中。而八塔、张仙堡等铁矿床则是位于镁铁质火山岩顶部，由镁铁质火山岩和粘土岩接触界面附近。

从条带状铁建造规模来看，在不同矿带之间，同一矿带的不同地段，同一地段的不同层位，条带状铁建造规模变化很大。总的趋势是：柏枝岩组条带状铁建造比金刚库组和文溪组规模大。

五台山是山西省主要金矿床分布区。与新太古代五台山绿岩带有关的同构造晚期初生型金矿床(狭义的绿岩带金矿床)是本区的主要金矿床类型。目前已发现的矿点、矿化点较多，是具有找矿潜力的对象。金矿床在空间上主要分布在南北两个矿化带(图4-16)。北矿化带位于五台山北坡，矿化带长90km，宽1～4km，主要是金刚库组的岩石组合，矿化带南、北两侧均为片麻状TTG岩系，表壳岩呈残片产在花岗质岩石中，两侧及内部脆-韧性剪切构造发育，已发现的金矿点不多，规模小，主要有舜王寺、鳌子头和皇家庄等矿点。南带位于五台山南坡，矿化带延伸约80km，宽1～2km，主要出露文溪组/柏枝岩组岩石组合，是本类型金矿床的主要产地，已知狐狸山、东腰庄、柏枝岩、殿头、小板峪和康家沟等矿床和花桥、芦咀头、铜谷村、木猴沟、宽滩、令狐、大明烟、白云村等矿点。

按金矿床与容矿围岩的关系，可分为条带状铁建造型和变质火山-沉积岩型两类。条带状铁建造型金矿床是本类型金矿床的最主要类型，也是我国条带状铁建造型金矿床的最重要产地，目前已发现、并有一定工程控制的有康家沟、小板峪、殿头、柏枝岩等6处小型金矿床和拾多处金矿化点。条带状铁建造型金矿床具明显的层控性，与富碳酸盐铁建造和富硅酸盐铁建造关系非常密切；矿床定位与构造变形有关，明显受剪切变形构造和褶皱构造控制。矿化以细脉浸染状为主，矿石有黄铁矿-磁铁矿-石英型、黄铁矿-磁铁矿-碳酸盐-石英型、硅酸盐-磁铁矿-石英型、碳酸盐-石英型、黄铁矿-磁黄铁矿-磁铁矿-石英型等多种类型，但含金矿物主要是自然金。产在变质火山-沉积岩中的金矿床也是五台山绿岩带中一个重要金矿床类型，特别是20世纪90年代发现了东腰庄金矿床后更显其重要。目前发现的主要有东腰庄、狐狸山等金矿床。该类矿床主要产在绿岩带火山-沉积旋回的中上部柏枝岩组和鸿门岩组。含金岩系的岩石类型主要为绿泥绢云片岩、绢云钠长片岩、绢英片岩、绢云绿泥片岩、绢云片岩、绿泥片岩等。矿体产出在韧-脆性剪切变形带中。矿化多为浸染状、细脉状。矿体呈似层状或透镜状，有一定的延伸。矿石的金属矿物主要为黄铁矿、金矿物以自然金为主。骆辉等(2002)对殿头、小板峪两个矿床矿石中的石英作了40Ar/39Ar快中子活化法定年测定，分别获得等时线年龄为2416±64Ma和2317±63Ma，说明金矿形成在五台山绿岩带区域变质变形作用峰期以后，相当于五台运动晚期或吕梁运动早期。

图4-16 五台山绿岩带条带状铁建造和金矿床分布略图

(据骆辉等，2002)

1—奥陶系—寒武系；2—滹沱群；3—高凡亚群；4—石嘴亚群；5—阜平岩群；6—地层单元组界线；7—花岗片麻岩；8—柏枝岩组中条带状铁建造；9—金刚库组中条带状铁建造；10—条带状铁建造金矿(实心圆指矿床、空心圆指矿点)

从以上所述，本区形成与新太古代绿岩带有关的铁、金成矿系列。

(二)典型矿床实例

本区铁、金矿床数量较多，现仅简要叙述具有一定代表性的山羊坪铁矿床、东腰庄金矿床和小板峪金矿床地质特征。

1山羊坪铁矿床

山羊坪铁矿床又称峨口铁矿床，位于代县聂营乡山羊坪村，截至1990年底，累计探明储量763318万吨，是超大型矿床。

矿床产在五台群石嘴亚群文溪组顶部。含铁岩系以绿泥片岩为主，有(绿泥)角闪片岩、云母石英片岩、云母钠长片岩和条带状铁建造等。铁矿层共有3层，第3铁矿层为主要含矿层，有绿泥片岩、角闪片岩、绿泥云母片岩和钠长云母片岩夹层。该铁矿层的顶板为绿泥角闪片岩，厚度大于500m，底板为石英角闪片岩，常与石榴云母石英片岩互为相变关系。矿区褶皱构造十分发育并对铁矿有重要控制作用，主要为一倒转复式向斜，紧密褶曲或褶曲转折部位，矿体厚度成倍增加(图4-17)。区内断裂主要是成矿后，有的破坏矿体，有的对矿体影响不大。吕梁期的角闪岩脉和辉绿岩脉广泛穿插于矿体及围岩中。

图4-17 山羊坪铁矿床28号勘探线剖面图

(据姚培慧等，1993)

1—铁矿体；2—钻孔。Am—绿泥角闪片岩；Mg—云母石英片岩；δ—角闪岩；Gam—石榴云母石英片岩；Ma—云母绿泥片岩

矿床分东西两部分，东部正在开采，西部部分仅达到详查阶段。铁矿层主要有3层，最上层(Fe3)是矿山生产的主要矿层。矿体呈似层状，规模大，约占矿区储量的80%。矿体东西长约7000m，南北宽3500m，最厚达230m，平均厚为5782m。矿体走向50°～110°，总体倾向南东，倾角60°～70°。受褶皱控制，矿体有陡倾-直立-倒转。中下矿层(Fe2、Fe3)有时合并为一层。矿体呈似层状或透镜状，受复向斜制约，两翼不对称。

矿石物质成分较复杂。原生矿物以磁铁矿、镁菱铁矿为主，脉石矿物主要有石英、绿泥石和镁铁闪石。矿石主要呈他形或自形粒状变晶结构，局部见交代结构。矿石构造以条带状构造为主。全矿区矿石TFe平均品位为3010%，属贫铁矿。

2东腰庄金矿床

东腰庄金矿床位于五台县李家庄乡东腰庄村东南约1km处。矿床赋存在五台山绿岩带复式向斜的近核部五台群鸿门岩组中。鸿门岩组主要由绿泥钠长片岩、绿泥绢云片岩、绢云钠长片岩和绢英片岩组成，以无条带状磁铁石英岩与柏枝岩组相区别。下段以绿片岩为代表的变质火山岩段，原岩为中基性-中酸性火山岩，上段以绢英片岩和绢英岩为代表的变质沉积岩段。金矿体产在下段变质火山岩段中。矿区内含矿岩系主要岩石组合为钠长绿泥片岩、绢云钠长绿泥片岩、绢云片岩和绢云钠长片岩。金矿体赋存在下部基性和酸性火山沉积岩界面处，直接容矿岩石为黄铁矿化碳酸盐化绢云钠长片岩。绢云钠长片岩的主要矿物组成为钠长石、绢云母、方解石、石英和绿泥石，具变余斑状结构，斑晶主要为钠长石和少量石英，斑晶略具定向特征，与片理方向不一致，原岩应为中酸性火山岩。绢云钠长片岩一般含有绿泥石和石英，随着绿泥石和石英含量的增加而变成绢云绿泥钠长片岩或绢云钠长石英片岩。

矿床位于早期等斜倒转向斜的核部附近，又是后期叠加紧闭褶皱背形的倒转翼，最显著的构造特征是强烈的顺层剪切。剪切变形带呈北东东向的网络状发育，由强烈片理化岩石与弱片理化岩石相间构成，剪切变形属韧-脆性。在强烈片理化带内发育糜棱岩和超糜棱岩和热液蚀变，也是金矿体赋存的构造部位。

矿区内有5个矿化带，其中Ⅰ号矿化带长2000余米，宽10～20m，最宽处达40余米(图4-18)，其余4个矿化带连续性较差，呈似层状或透镜状，矿化带中矿体也不稳定。Ⅰ号矿化带中的Ⅰ号矿体控制长度615m，厚025～1373m，平均295m，呈似层状产出，厚度较稳定，连续性较好。金矿的平均品位35g/t，变化在1～10g/t之间。矿体呈单斜状，与围岩产状基本一致，具一定的层控性。矿体与围岩无明显界线。Ⅲ号矿体长350m，在Ⅰ号矿体东段的北部，平均厚296m，产状与Ⅰ号矿体相同。

图4-18 东腰庄金矿床地质略图

(据山西地勘局216地质队)

1—第四系残坡积；2—绢云钠长片岩；3—绿泥片岩；4—构造透镜体化岩石；5—金矿体；6—推断的隐伏金矿体；7—变辉绿岩；8—片理产状；9—剖面

矿石类型主要为含金的黄铁矿化和碳酸盐化绢云钠长片岩，次为黄铁矿化和碳酸盐化绿泥片岩。矿石结构为鳞片粒状变晶结构，亦可见交代结构。矿石构造为浸染状构造，但高品位矿石均呈细脉状或网脉。矿石的主要矿物组成为钠长石、绢云母、石英、电气石、铁白云石和绿泥石等脉石矿物，金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、磁铁矿和自然金，偶尔可见少量的毒砂。自然金主要以包体金、粒间金和裂隙金的形式赋存在黄铁矿、石英和碳酸盐矿物中，以黄铁矿中的包体金为主。单体金的粒度较细，最大金颗粒长003mm。自然金的成色较高，达905以上。

总之，东腰庄金矿床应是受顺层剪切变形控制、与变质热液有关的绿岩带同构造晚期初生型金矿床，广义上讲可属于绿岩剪切带型金矿床。

3小板峪金矿床

小板峪金矿床位于繁峙县岩头乡甘泉村与代县西窑乡小板峪村交界处，是以条带状铁建造为容矿岩石的金矿床。矿区构造位于五台山“之”字型复式向斜东、西两翼交接处的甘泉复式背形区，叠加褶皱及剪切变形构造发育。矿区出露地层为柏枝岩组，主要岩性为条带状碳酸盐磁铁石英岩(也称贫磁铁石英岩)、碳质硫化片岩、铁闪片岩、绿泥片岩和少量绿帘阳起片岩及角闪岩。条带状碳酸盐磁铁石英岩为矿区主要岩石，一般含磁铁矿约30%，含铁白云石10%～20%，有时可达40%，属碳酸盐-氧化物混合相的条带状铁建造。条带状碳酸盐磁铁石英岩层内常含薄层绢云石英片岩、绢云绿泥片岩等夹层和碳酸盐岩透镜体。

小板峪金矿床分布在矿区北部边缘，赋存在条带状碳酸盐磁铁石英岩层中或条带状碳酸盐磁铁石英岩与绿泥片岩层间接触带，受紧闭同斜褶皱及其剪切构造控制(图4-19)。

图4-19 小板峪金矿床地质略图

(据山西地勘局212地质队)

1—第四纪；2—条带状碳酸盐-磁铁石英岩；3—铁闪片岩；4—炭质硫化片岩；5—绢云绿泥片岩；6—绢云石英片岩；7—绿帘阳起片岩；8—变辉绿岩；9—辉长岩；10—断层；11—地质产状；12—金矿体

矿区分4个矿体：Ⅰ号矿体产于背斜枢纽部位，产在条带状碳酸盐磁铁石英岩内，由一系列小矿束组成一个马蹄形矿柱。矿柱向南东侧伏，侧伏角30°～55°，矿体厚度较大，金品位较高，是主要矿体；Ⅱ号矿体产在背斜北翼的条带状碳酸盐磁铁石英岩和绢云绿泥片岩的层间接触带中，厚度较薄，规模不大；Ⅲ号矿体位于背斜的南翼，发育在条带状碳酸盐磁铁石英岩内，下延较深，规模较大；Ⅳ号矿体位于Ⅱ号矿体的北侧，产在条带状碳酸盐磁铁石英岩与绿泥片岩之间，厚度不大，规模小。矿体形态为似层状、柱状和透镜状，四个矿体产在同一背斜的不同构造部位，总体走向NEE，控制长度395m，垂深大于158m，平均厚度 237m，背斜转折端变厚，最大厚度 705m，矿石 Au 品位(25～4739)×10-6，平均品位为1354×10-6。

矿石矿物成分主要为石英、磁铁矿、黄铁矿、铁白云石、镁菱铁矿、铁闪石和氧化矿物褐铁矿等，含少量黄铜矿。自然金以中细粒为主，粒径001～006mm，主要赋存在石英和黄铁矿孔隙或裂隙中。矿石以条带状构造为主，次为块状，粒状镶嵌变晶结构为主。矿石内糜棱岩结构和碎裂结构发育。蚀变以黄铁矿化和硅化为主。矿体内部夹层少，矿体结构简单。

骆辉等(2002)对本区矿石内石英作了40Ar/39Ar快中子活化法定年测试，获得2333±10Ma的坪年龄和2317±63Ma的等时线年龄，二者年龄值相近，反映其形成在五台期晚期或吕梁期早期。

总之，小板峪金矿床赋存石碳酸盐岩相-氧化物相过渡相条带状铁建造中，有一定的层控性和受构造变形控制明显，是形成在五台期晚期属于与铁建造有关的绿岩带同构造晚期初生型金矿床。

展示五台山地区地质图，不难看出，其中的花岗质岩石广泛分布，占了全区面积的三分之一还多，但其中的绝大部分花岗质岩体。如北台—车厂岩体、峨口、石佛、兰芝山岩体，貌似侵入接触，但前人的研究成果（白瑾，1986；田永清，1991）均给出了一致的结论，它们是绿岩前或同绿岩期的深成岩体，与绿岩层为断层接触。但在阳坡道地区，可见北台—车厂岩体的岩枝侵入柏枝岩组地层，并有矽卡岩化现象。因此，岩体与地层之间的关系值得进一步研究。

而作为同构造期或构造期后的花岗质侵入岩，区内代表性的有王家会片麻状花岗岩体、独峪花岗岩体、光明寺斜长花岗岩体，其岩体形态或呈长的椭圆状（王家会岩体），或呈长的条带状（光明寺岩体），长轴与区域构造线方向一致。其与围岩的侵入接触关系明显，常常可以见到围岩捕掳体存在。此外还有一些大的花岗岩体如莲花山岩体、凤凰山岩体、大洼梁岩体等，往往呈岩株产出，为构造期后的深成岩体，属于吕梁期的产物，其形态往往为等轴状，与围岩侵入接触关系清楚。

需要指出的是近年来大量的野外地质调查及综合研究表明，对于绿岩带金矿化来说，以上所谓的超镁铁质、镁铁质、花岗质侵入岩，在五台山区并未显示出与区域金矿化的密切相关性，这一点与国外绿岩带相类似，而往往为人们所熟知的晚期长英质浅成相侵入岩对金矿的重要控制作用，由于在区内所识别出的这类侵入体很少，且控矿特征不显著而显得苍白无力。这一点正是五台山区绿岩带以及它的金矿化的区域特征之一。至于燕山期超浅成相侵入体与金的关系，在区内则是有目共睹，但它属于后期岩浆成矿阶段，对于条带状铁建造型金矿来说，其影响力则微乎其微。