华北克拉通东部早白垩世期间发生了巨量的岩石圈减薄和地壳伸展变形,同时有大量的金矿床分布在胶东地区。辽东地区位于华北克拉通北缘东段,与胶东地区隔海相望,二者具有相似的成矿地质背景,但金矿床资源量相差甚远。本文通过深入调查研究辽东地区早白垩世伸展构造与金成矿关系,以期为辽东地区找矿突破提供思路。 本论文在辽东地区识别出的典型伸展构造区主要有辽南金州、万福、新房、栗子房变质核杂岩和五龙伸展穹窿,其中新房和栗子房变质核杂岩是近期发现的典型伸展构造。在详细的野外地质调查、宏观及微观构造变形解析、石英EBSD组构分析基础上,确定了各变质核杂岩的几何结构、运动学特征和构造变形特点等。各变质核杂岩均具有典型的三层结构和五个组成部分,即:上盘岩石(上部沉积盖层和白垩纪伸展盆地)、下盘岩石(下部变质基底和同构造侵入岩)及中间的韧性拆离断层带。S-C组构、眼球状构造、旋转碎斑、多米诺骨牌构造、云母鱼构造等宏-微观运动学特征表明,金州和万福、新房和栗子房变质核杂岩分别表现出对称伸展拆离的特点,为对称型变质核杂岩。拆离断层带糜棱岩石英EBSD组构从下向上有由柱面滑移向菱面滑移再过度到底面滑移的变化趋势,说明由早期高温变形向晚期低温变形转换。结合构造岩及构造样式特征,反映了主拆离断层下盘岩石经历了从下地壳逐渐剥露到地表的完整过程。通过对典型伸展构造各期次侵入体锆石U-Pb年代学和拆离断层带糜棱岩单矿物Ar-Ar年龄约束,建立了辽东地区伸展构造演化历史及形成模式。辽东地区地壳伸展变形开始时间为130 Ma,于130~120 Ma期间进入大规模伸展变形和岩浆活动期,也是华北克拉通破坏的峰期,此时也是新房金矿和五龙金矿的成矿期;于120~105 Ma之间,为辽东地区快速隆升剥蚀阶段,以均衡隆升为主。 辽南金州、万福、新房、栗子房变质核杂岩和五龙伸展穹窿均发育于早白垩世华北克拉通破坏峰期,是华北克拉通东部大规模岩石圈减薄作用在辽东地区的具体表现形式,揭示辽东地区在早白垩世遭受了强烈的伸展作用改造。早白垩世时期,古太平洋板块的回退式俯冲作用是推动华北克拉通减薄与破坏的主要外部动力来源。研究认为,多板块相互作用动力学模型更符合华北克拉通破坏演化过程。通过地幔流的环状流动,更容易实现洋壳和陆壳在地幔软流圈中物质的充分交换。这些过程共同发挥作用,致使华北克拉通东部的岩石圈遭到破坏。洋-陆交换过程中产生的中基性熔/流体与壳源酸性长英质岩浆相互作用,产生了富金岩浆,并出溶形成含金热液,含金热液向上运移过程中,于伸展张性空间随着温度和压力变化而沉淀、富集,形成华北克拉通破坏型金矿。 通过对典型金矿床流体包裹体测温分析得出,蚀变岩型金矿床的流体包裹体均一温度在262.1~310.8℃之间,平均284.8℃,盐度ω(NaCl_eq)在8.9~11之间,平均9.5;石英脉型金矿床的流体包裹体均一温度在224.3~306.5℃之间,平均258.8℃,盐度ω(Na Cl_eq)在3.1~8.0之间,平均4.9。说明蚀变岩型金矿床比石英脉型金矿床形成温度更高、盐度更高。进而揭示出蚀变岩型金矿床是在早期伸展拆离过程中形成的,形成深度较深,伸展滑动摩擦过程中温度相对较高。石英脉型金矿形成于晚期伸展裂隙中,流体冷凝较快,温度相对较低。通过C-H-O同位素测定,五龙金矿与玲珑金矿床具有相似的氢、氧同位素组成趋势,新房金矿与焦家金矿床具有相似的同位素组成特点。结合典型矿床流体包裹体和原位稳定同位素测试,分析了辽东地区典型矿床成矿流体特征和成矿物质来源,建立了辽东地区典型矿床成矿模型。成矿过程可以划分为两个阶段:(1)低角度伸展拆离阶段,深部岩浆房分异的高温高盐含矿岩浆流体与变质基底脱水形成的变质流体在剪切带内混合,并通过渗透迁移萃取太古代围岩金元素,在韧性-脆性转换带因压力骤降富集形成层状蚀变岩型金矿床;(2)高角度伸展张裂阶段,含矿岩浆热液沿高角度断裂快速上升,在浅层次与大气降水/局部地壳水混合,使金硫氢络合物稳定性迅速降低,金元素出溶沉淀形成陡倾的脉状金矿床。深源流体(幔源挥发分、基性岩浆热液)作为“物质桥梁”,在垂向运移过程中促进了多源金属元素的萃取与输运。它们同属于辽东地区伸展构造背景,古太平洋板块俯冲诱发的华北克拉通岩石圈减薄和大规模破坏是辽东乃至胶东地区金矿形成的一级控制因素。 通过辽东与胶东典型金矿床对比研究,新房金矿为缓倾拆离断层带控制的构造蚀变岩型“焦家式”金矿床,五龙金矿为陡倾断裂控制的石英脉型“玲珑式”金矿床。高角度伸展断层易形成石英脉型金矿体(五龙金矿和玲珑金矿),低角度伸展断层带易形成蚀变岩型金矿体(焦家金矿和新房金矿)。“焦家式”与“新房式”金矿床一般以构造蚀变岩型金矿体为主,同时发育石英脉型金矿体,二者呈“人”字型或“入”字型控矿模式。两类矿床虽同处伸展构造背景,但成矿要素耦合方式不同:蚀变岩型是变质基底物质再活化与多源流体协同成矿,体现壳幔物质多阶段叠合成矿特征;石英脉型则凸显深源岩浆物质主导性及浅部流体混合的快速卸载机制。该差异可能对应于伸展背景下不同构造层次的热液系统分带,反映金成矿作用的时空多阶段性。辽东“新房式”金矿床的厘定,为该地区寻找与胶东相似的大型构造破碎蚀变岩型金矿床提供了参考。通过总结研究区构造地质、矿床地质特征、成矿规律及地球化学、地球物理特征基础上,建立了辽东金矿找矿标志及找矿远景区圈定原则。在辽东地区共圈定7个找矿预测远景区,其中Ⅰ级找矿远景区4个,Ⅱ级找矿远景区1个,Ⅲ级找矿远景区2个。