① 石咀亚群
纵观五台山区含铁岩系分布图(图1-2),可以明显看出,构成五台山绿岩地层主体的五台群下亚群——石咀亚群,在全区呈NEE—SWW条带状展布,分布面积大于2500 km2。
该亚群自下而上由板峪口组、金岗库组、庄旺组、文溪组/柏枝岩组和鸿门岩组组成。其中金岗库组和柏枝岩组是两个主要含铁层位,反映在岩性组合上,底部(板峪口组)为陆源碎屑沉积岩,主要由长石石英岩、黑云变粒岩、透闪大理岩等组成,主体则为旋回性明显的基性、中基性以及部分中酸性火山熔岩及火山碎屑岩,含有多层条带状铁建造,其相应的变质岩为斜长角闪岩、角闪变粒岩、黑云变粒岩、绿泥片岩、钠长绿泥片岩、绢英片岩及磁铁石英岩等,反映出低绿片岩相至低角闪岩相的变质岩石组合特征,地层总厚大于5000 m,其岩石组合与分布特征如下。
1.板峪口组
图1-2 五台山区花岗岩-绿岩带及条带状铁建造地质分布图
发育于五台山区东南部,为一套复理石建造的陆源碎屑岩,厚190~620 m,总体上由长石石英岩、黑云变粒岩、透闪大理岩、金云大理岩组成,交错层、波痕等原生沉积构造发育,为裂谷形成早期的沉积底层。
2.金岗库组
主要分布于五台山东南部及北坡,总厚约1000余米,由上、下两部分组成。下部为含铁岩系,以斜长角闪岩、黑云变粒岩为主,夹数层BIF,反映出基性火山熔岩、基性-中性火山凝灰岩的火山沉积特征。上部则为富铝岩段,主要由二云片岩、白云母石英片岩和变粒岩组成,以富含蓝晶石、十字石和石榴子石为特征,其原岩为粘土质沉积岩及中-基性火山沉积岩,属于典型的火山沉积铁铝建造。
3.庄旺组
主要分布在五台山西段的北坡及五台山南麓,厚度变化较大,以1000~2000 m不等,岩性以黑云变粒岩为主,夹少量斜长角闪岩,岩性较为单一,以富铝(含蓝晶石、直闪石,十字石不等)不含BIF为其特征,其原岩大部分为中酸性火山凝灰岩,并保留有晶屑凝灰岩的结构。
本组变质程度一般为低角闪岩相,但向东有逐渐加深的趋势。
4.文溪组/柏枝岩组
为层位相当、变质程度有明显差异的两个组,其地理分布也不一致,文溪组主要分布在五台山东部,是一套角闪岩相变质的火山岩建造,主要由斜长角闪岩、角闪片岩、BIF及黑云变粒岩组成;而柏枝岩组仅分布于五台山中、西部。沿复式倒转向斜的两翼展布,为一套绿片岩相变质的火山岩建造,主要为绿泥片岩、钠长绿泥片岩、绿泥绢云斜长片岩、夹绢云片岩及多层BIF,为绿岩带的含铁岩系主体,原岩主要为基性、中基性到中酸性的火山熔岩及凝灰岩,具有典型的双峰式火山沉积组合,是绿岩地层的主要含金层位,已发现的大部分条带状铁建造型金矿都与该组地层有关。其地层厚度在1000 m以上,总体以条带状铁建造发育、火山沉积原生构造保存较好,水下火山喷发相齐全而著称,是本次研究工作的主要对象。
5.鸿门岩组
位于石咀亚群最上部,区域上呈“之”字型沿复式向斜的核部展布,因而主要出露于五台山中、西部。地层总厚约千米,主要由绿泥片岩、绿泥钠长片岩、绿泥绢云片岩、绢英片岩等组成,其原岩主要是一套中、基性火山岩建造,底部及顶部均发育厚度不等的碎屑沉积岩,沉积旋回明显。
② 高凡亚群
位于石咀亚群之上的高凡亚群,是一套浅变质的沉积岩系,主要分布于五台山西部,与下伏石咀亚群为不整合接触,其上又不整合覆盖有滹沱群变沉积砾岩。该亚群的底部、中部主要由细粒石英岩、变粉砂岩、细砂岩、千枚岩、碳质板岩组成(张仙堡组和磨河组),变质程度达次绿片岩相,并保存有波痕、交错层,粒级层等原生沉积构造,厚700~1000 m,沉积旋回特征明显。顶部则为一套厚仅百余米的基性火山岩建造(鹞口前组),其岩性主要为钠长绿帘阳起片岩、绿帘阳起片岩、钠长绿泥片岩及绿帘角闪片岩,夹少量的碎屑沉积岩。可以看出,高凡亚群总体上是一套陆源碎屑建造,自成一个完整的沉积旋回。
根据以上五台群绿岩地层的岩性组合特征可以看出,五台群上、下两个亚群分属于两个大的沉积旋回,其中下亚群又可分出上、下两个次一级的火山-沉积旋回,构成五台山的绿岩主体。上亚群主要为一套浅海沉积相的陆源碎屑岩系,为绿岩盖层,二个亚群之间以不整合相接触。石咀亚群的两个火山-沉积旋回具有不同的地质特征和分布特点,下旋回位于石咀亚群下部,由板峪口组、金岗库组、庄旺组组成,变质程度为高绿片岩相—角闪岩相,含铁岩系以金岗库组为代表,主要分布于五台山东段及中、西部复向斜构造的边缘;上旋回则由文溪组/柏枝岩组、鸿门岩组组成,为绿岩带的主要含铁层位,以双峰式火山喷发组合、多层BIF、强烈的构造变形及浅变质程度为主要特征,主要分布于五台山中部,沿复式向斜的核部展布,是区内金矿化最集中、最常见的赋存层位。