华北克拉通北缘泥盆纪和白垩纪时期发生了大量与各类金矿化事件相关的构造和岩浆活动。华北克拉通北缘金矿化的成因是存在争议的,目前主要有两种观点,与金矿化相关的流体要么是变质热液来源要么是岩浆热液来源。本研究集中在由西向东分布的大青山、张家口、辽西和长白山这四个金矿矿集区。研究的NNCC金矿床矿体主要为含金石英脉、浸染型矿石和蚀变岩。大桦背岩体位于大青山地区哈达门沟金矿床西段,形成于海西期,以岩基形式侵入乌拉山群。张家口地区东坪矿区由水泉沟(东坪)正长岩-二长岩杂岩体组成,周围为晚太古代角闪岩、火山-沉积混合岩片麻岩和桑干群角闪岩。西台子岩体为岩基,产于辽西地区金厂沟梁-二道沟矿区西南部,侵入上太古代建平群,被上侏罗统火山岩所覆盖。对面沟岩体边缘相具有块状花岗闪长岩,呈灰色颗粒状结构。长白山海沟矿区经历了强烈的岩浆活动,形成了海沟岩体及其伴生岩脉、大海沟石英闪长岩等;海沟岩体年龄327~329 Ma,是海沟金矿床的主要赋矿岩体。研究区的矿床发育有与流体出溶地质特征相似的结构,如伟晶岩脉、单向固结结构(UST)、石英眼、细、粗晶域结构等。主要对这些矿集区中的哈达门沟、东坪、金厂沟梁、二道沟和海沟等金矿床开展与相关岩浆活动关系的研究。大桦背、海沟花岗岩和东坪正长岩具有碱性亲和力,而西台子-金厂沟梁和小西沟花岗岩以及对面沟石英二长岩为钙碱性-碱性岩石。除了小西沟花岗岩是一种具有过铝质特征的A型花岗岩,其他的花岗岩主要具有偏铝质和高度分异的I型花岗岩特征。这表明亏损的幔源镁铁质岩浆和古地壳源岩浆之间存在混合变化,岩石主要为钛铁矿-磁铁矿系列,这些岩石在岩浆分异过程中还发生了斜长石聚晶和分离结晶。华北克拉通北缘研究的岩体除小西沟花岗岩演化程度最高外,其余均为中-高氧化状态,演化程度较低。这些岩体为高钾钙碱性-碱性系列,其钾交代作用是受钾长石蚀变控制。K是一种典型的碱性元素,具有很强的活性,特别是在热液中,Au⁺同样具有很强的热液活性,所有这些性质都促进了Au和K之间的密切关系。因此,华北克拉通北缘的碱性岩与金矿化关系密切是由这些碱性岩富K所致。对面沟花岗闪长岩和大桦背花岗岩的黑云母样品大部分位于镍-镍氧化物缓冲带和磁铁矿-赤铁矿缓冲带之间。西台子二长花岗岩和对面沟花岗闪长岩样品的黑云母测试点均位于磁铁矿-赤铁矿缓冲带上方。哈达门沟金矿大桦背花岗岩中黑云母的卤素化学性质与斑岩型Mo矿相一致,而金厂沟梁-二道沟金矿田花岗岩类中黑云母的卤素化学性质与斑岩型Cu-Au矿相类似。根据岩浆结晶温度与氧化状态的关系,大桦背花岗岩、西台子二长花岗岩和对面沟花岗闪长岩显示出与斑岩型Cu-Au矿床密切相关岩石的特征,可能有利于金的矿化和运移,而海沟花岗岩具有与斑岩型Cu-Au、Mo矿床密切相关的岩石特征。哈达门沟、金厂沟梁-二道沟和海沟金矿田的岩浆-热液流体系统分别与大桦背岩基、对面沟花岗闪长复式岩体和海沟侵入体有关。华北克拉通北缘的一些岩浆活动与金矿化事件重叠,在中古生代和中生代主要发生四期岩浆活动,分别为400-320 Ma、240-220 Ma、200-160 Ma和143-125 Ma,而金矿化主要发生在石炭纪至白垩纪(390-110 Ma),在中侏罗纪(170-160 Ma)金矿化达到高峰。华北克拉通北缘金矿床的氢氧同位素研究表明流体被包裹在石英或钾长石中,可用的硫、氧和碳同位素数据表明成矿流体为岩浆流体和与围岩相互作用的大气降水的混合来源。哈达门沟和金厂沟梁金矿床的研究资料表明,硫是多源的,并与有机质和其他区域地壳岩石有关。华北克拉通北缘的侵入岩和硫化物具有相似的铅同位素组成,表明铅具有相同的来源。来自这些混合流体的成金物质是该地区碱性岩浆多次活动的产物。因此,本研究确定了华北克拉通北缘的金矿化与碱性岩浆作用之间的时-空关系。泥盆纪-白垩纪时期华北克拉通北缘的构造演化主要受以下事件控制:(1)华北克拉通与白乃庙弧的碰撞;(2)古亚洲洋板块俯冲到华北克拉通之下;(3)华北克拉通与西伯利亚克拉通的碰撞;(4)西太平洋板块俯冲于华北克拉通之下。这些活动与岩浆期次有关,岩性具有碱性和钙碱性特征,分别对应于碰撞后或非造山环境和安第斯型弧相关俯冲环境。华北克拉通北缘以与不同成矿事件有密切关系的多期碱性岩浆活动为特征,华北克拉通北缘金矿床与斑岩型Cu-Au-Mo型金矿床、与碱性岩相关的金矿床有许多相似之处,属于与侵入体有关的金矿床(IRGD)系统。