3.1.1 包尔汗图— 温都尔庙弧盆系大相

该大相位于河北北部边缘, 康保— 围场断裂以北, 仅划分1个构造相, 即温都尔庙俯冲增生杂岩相^[15]。

温都尔庙俯冲增生杂岩相形成于二叠纪末的华力西运动, 使兴蒙造山系回返为陆, 从中生代开始与南侧陆块区连为一体, 共同经历了叠加造山过程, 其上为中生代火山沉积岩覆盖, 划分为3个亚相。

3.2.1 晋冀古陆块大相

晋冀古陆块的初始陆块在3 000 Ma已经形成, 结晶基底于1 800 Ma固结^[16]。根据基底的隆起与坳陷、构造运动的性质和时代, 以及岩浆活动和成矿特征等方面的差异, 划分为12个构造相。

3.2.2 鲁西古陆块大相

鲁西古陆块位于秦皇岛、山海关、抚宁、卢龙、滦县和青龙东部一带, 其北侧和西侧均以断裂为界, 向东延伸进入辽宁, 西界为青龙— 滦县大断裂, 划分为朱杖子古裂谷相和秦皇岛古岛弧相。

3.3.1 冀北— 燕辽— 太行岩浆弧大相

河北省中生代— 新生代火山沉积岩系主要分布在华北东部, 包括冀北、燕辽、太行和平原区, 以尚义— 丰宁— 隆化的EW向断裂为界, 白垩纪和新生代地层主要分布于北部, 少量位于南部, 侏罗纪地层则主要分布于南部, 划分为燕辽岩浆岩相、冀北火山岩相和太行山侵入岩相^{[17, 18]}。

3.3.2 华北裂谷盆地大相

在太古宙— 早元古代的结晶基底之上, 发育有中元古代— 新元古代及早古生代碳酸盐岩建造、晚古生代滨浅海相转变为陆相含煤建造、早三叠世— 中三叠世红色陆屑建造和晚期的复陆屑建造, 以及局部发育的侏罗纪— 白垩纪陆相火山岩建造及类磨拉石建造。古近纪以来河北地区断裂活动加剧, 差异升降明显, 太行山山前断裂带以西急剧上升, 以东急剧下降。新近纪— 第四纪, 在边界断裂的制约下, 河北地区持续平稳下降, 岩浆活动减弱, 前期小盆地连成一体, 仅划分出1个冀黄断陷盆地相。

冀黄断陷盆地相分布于河北省东南部的平原区, 地处冀鲁豫皖大型新生代断裂拗陷的北部, 四周被断裂围限, 进一步划分为6个亚相。

天山— 兴蒙造山相系除发现与华力西期侵入岩有关的萤石矿外, 仅分布有零星的铀矿、铍矿、铅锌矿、钨矿, 其他矿产较少。

4.2.1 晋冀古陆块大相

晋冀古陆块大相可划分变质基底杂岩相、古裂谷相和燕辽夭折裂谷相^{[20, 21]}, 其中变质基地底杂岩相中又划分陆核亚相与古岛弧亚相, 本文对3种大地构造相与成矿的关系进行了分析。

(1)基底杂岩相的陆核亚相包含迁西— 密云古陆核和桑干古陆核。由于受后期构造-岩浆事件的改造、叠加以及侵入作用的影响, 目前仅呈大小不等的包体残存于古老的变质岩系中。铁矿赋存于紫苏黑云变粒岩-二辉麻粒岩-磁铁石英岩变质岩建造中, 主要产于迁西岩群下部水厂岩组, 少数产于上部的平林镇岩组, 成矿类型为受变质型铁矿。

古岛弧亚相产有与条带状铁建造(banded iron formation, BIF)有关的铁矿床、沉积变质型镍矿、菱镁矿、硫铁矿等。与BIF有关的铁矿床主要产于迁西— 密云变质基底杂岩相(Ar_2-3)中早期拉张型伸展海底火山喷发-沉积岩建造中, 主要含矿层位是遵化岩群滦阳岩组; 沉积变质镍矿产于赞皇岩群大和庄岩组中, 为其他矿产的伴生组分; 冶镁菱镁矿形成于古岛弧环境, 矿体产于赞皇岩群中部层位中, 含矿岩系主要由透辉变粒岩夹白云岩组成; 区域变质型硫铁矿主要分布于阜平— 赞皇古弧盆相(Ar₁³)中。

(2)古裂谷相包括沉积变质型铁矿和部分岩浆型矿床。沉积变质铁矿主要产于独山城— 板峪口古裂谷亚相的五台岩群中(独山城铁矿); 岩浆型矿床主要分布在古元古代基性岩与超基性岩中。主要岩石类型有辉石岩、角闪石岩、变质辉长岩和辉绿岩等, 均属铁质基性、超基性岩, 辉长岩中赋存有岩浆型铜、铁(钒、钛)工业矿床。

(3)燕辽夭折裂谷相中矿产资源较丰富, 矿种较多, 主要为沉积黑色金属矿、非金属矿及与岩浆岩有关的矿产。沉积黑色金属矿以宣龙式铁矿为主, 属典型的海相沉积型矿产, 在隆化、承德、平泉等地有零星分布; 非金属矿包括荞麦川硫铁矿、高板河硫铁(铅锌)矿、灰岩、石膏矿和煤矿(铝土矿、耐火黏土矿、铁矾土矿), 荞麦川硫铁矿属滨海泻湖相沉积; 高板河硫铁(铅锌)矿集中分布于迁西— 密云陆核带外缘, 即中元古代燕辽裂陷带内, 属潮坪相沉积; 寒武纪灰岩主要分布于怀来、涿鹿、迁安及鹿泉等地; 石膏矿主要分布在隆尧、武安等地, 赋存层位主要为新近系沙河街组及奥陶系北庵庄组; 石炭纪— 二叠纪煤矿主要分布在峰峰、邯郸及开滦等地; 二叠纪铝土矿、耐火黏土矿和铁矾土矿在区域上伴生, 自下而上分别为本溪组G、F、E层, 太原组D层, 山西组C、B层和石盒子组A、A0层, 其中石盒子组A、A0 层为陆内盆地亚相; 石英砂岩矿代表性矿床为武安胡峪大型水泥配料石英砂岩矿。

与岩浆岩有关的矿产主要包括钒钛磁铁矿、磷铁矿、铬矿和铂矿。中元古代基性-超基性岩浆活动强烈, 以燕辽构造岩浆岩亚带大庙侵入岩段最为发育, 大庙斜长岩组合中形成钒、钛、铁和磷等工业矿床, 如大庙、黑山、马营等矿区。

4.2.2 鲁西古陆块大相

鲁西古陆块大相共划分2个大地构造相^[22]。主要赋存矿产为沉积变质型铁矿, 分布于柞兰杖子一带, 赋存于黑云斜长变粒岩-磁铁石英岩变质建造中, 其原岩为沉积岩夹少量中基性和中酸性凝灰岩-硅铁建造, 产于朱杖子岩群桲罗台岩组中。

4.3.1 冀北— 燕辽— 太行岩浆弧大相

该大相可划分为冀北火山岩相、燕辽岩浆岩相和太行山侵入岩相, 赋存矿床均与岩浆作用有关。

冀北火山岩相主要赋存有煤矿、油页岩、沸石矿、铅锌矿、银矿, 其中90%的早白垩世煤矿产于青石砬期。本岩相区内油页岩资源较丰富, 主要成矿层位为下白垩统九佛堂组, 部分与煤矿伴生; 银矿主要分布在冀北陆缘隆起带的承德、张北、赤城等县境内。此外, 该岩相少量赋存有玻璃用凝灰岩、水泥用凝灰岩、膨胀珍珠岩原料、建筑材料矿产、宝石原料等。

燕辽岩浆岩相是河北省著名的多金属及铁、金、银成矿带, 矿产资源丰富, 盛产铁、锰等黑色金属, 铜、铅、锌、钼等有色金属, 金、银等贵金属及石棉、水泥灰岩、刚玉、大理岩等建材类非金属矿产。接触交代型铁(铜)矿的主要控矿地质条件是岩浆岩, 燕辽岩浆岩亚相的接触交代型铁矿均为涞源式铁矿; 接触交代型、斑岩型铜钼矿的成矿主要与中生代燕山旋回的中酸性侵入岩及潜火山岩有关; 与燕辽岩浆岩亚相有关的铅锌矿主要有接触交代型、斑岩型和热液型; 锰银矿与火山岩-潜火山岩有关; 燕辽岩浆岩亚相的煤矿主要分布于燕辽岩浆岩带的蔚县、下花园等含煤盆地, 承德地区的煤矿主要分布于涝洼盆地、庙梁盆地及武场— 上谷盆地, 秦皇岛地区的煤矿分布于柳江盆地。燕山期岩浆作用强烈, 在马兰峪背斜核部发育大量的中生代花岗岩体, 如青山口花岗岩、高家店花岗岩、洒河桥花岗岩、茅山花岗岩等, 侵入体的发育和形态受到中生代造山运动的控制, 古亚洲洋的闭合以及随之而来的碰撞造山运动触发了燕山早期大规模的金成矿作用, 岩浆作用与金矿的形成密切相关^[23]。

太行山侵入岩相主要内生矿产为铁和金, 与中生代燕山期幔源岩浆活动有关, 是兴安— 太行南段成矿带的重要组成部分。矿化类型为接触交代型, 邯邢式接触交代型铁矿是本成矿区最重要的矿床类型, 以大中型矿床为主。

4.3.2 华北裂谷盆地大相

该大相划分为冀黄断陷盆地相, 主要赋存有石油、天然气、煤、地热等矿产。