峪耳崖金矿位于冀东幔枝构造北缘主拆离带———喜峰口-凌源深切断裂上盘中元古界盖层中，是冀东幔枝构造北缘主拆离带控制的盖层金矿的典型实例(图 2-13)。
图 2-13 峪耳崖金矿区地质略图
(一)成矿地质背景
矿区范围内出露的地层主要为中新元古代的高于庄组，岩性为硅质白云质灰岩、燧石灰岩、泥灰岩、含锰白云质灰岩等。
矿区构造以断裂为主，在岩体和围岩的接触带附近断裂最为发育，它们控制着矿带、矿体的分布，其主要走向为 NE—NEE 向，其次为 NWW 向。尽管峪耳崖金矿主要产于中生代燕山期花岗岩体中，但其成岩与成矿无不受区域构造的控制，其中最主要的有 4 组:
第一组:主拆离带，呈北东向展布在董家口—东大地—亮中台一线，以中元古界盖层常州沟组与幔枝构造变质-岩浆杂岩之间的韧性剪切带最为明显。韧性剪切带具有区域规模，向两侧延至研究区外，其宽度多在几十米至上千米。
第二组:主拆离带上盘中的次级拆离带，该组拆离带基本平行于主拆离带展布，往往成组出现。发育部位可以在岩组界线之间。也可在大套地层中较软弱的夹层中，多顺层展布，局部可以切层，形成断坪、断坡，甚至断失部分地层层位。
第三组:反向铲状断层，其展布方向同主拆离带和次级拆离带，只是倾向相反，多为铲状特征。这种断裂一般多终止于次级拆离带或主拆离带之上，断距可大可小，受当时构造应力场控制。
第四组:横张断裂，该组断裂类似于褶皱构造的横张断裂，多垂直于主、次级拆离带发育，断裂倾角一般较陡，多在70°～90°，并呈“之”字型拐弯。断裂带破碎及其风化作用强烈，往往被河流所利用。东大地-前庄、山家湾子-峪耳崖等北西向断裂多属此组。
上述4组断裂是在幔枝构造形成过程中发育起来的断层体系，同受幔枝构造的制约，并共同控制着成岩成矿作用。如东庄—山家湾子一带的海西期中粗粒辉长岩、角闪辉长岩、辉石闪长岩，以及呈带状分布的燕山期花岗闪长岩、花岗岩体均受该断裂体系的控制。
由于燕山期幔枝构造外围主拆离带多期次、大幅度的拆离滑脱，在主拆离带及其上盘次级拆离带成为良好的构造扩容带。峪耳崖岩体侵位特征和空间展布完全受反向断裂和山家湾子-峪耳崖横张断裂共同控制。两组断裂交汇处构成了岩体上侵通道，而岩体的具体形态则受扩容空间控制。由于两组断裂的深切作用，构成主拆离带之上盘最近路径和较为有利的陡倾产状，使沿主拆离带活动的岩浆顺通道上侵。
峪耳崖岩株呈北东向展布，面积约0.7km2。花岗岩株侵入于中新元古代的高于庄组碳酸盐岩之中，接触带局部发生矽卡岩化，单体接触交代作用较弱。岩性为黑云母花岗岩和花岗岩。矿化严格地受到峪耳崖小岩体的控制，约98%的金矿体产于岩体中。该岩体位居矿区中心，呈NE-SW向纵贯全区，长轴与区域构造线方向一致，长约2000m，最宽处约700m，出露面积约0.7km2。剖面上呈筒状，与围岩呈交错齿状接触，为一同源不同阶段的复式岩体。在南接触带，接触面为锯齿状，岩枝发育;北接触带较平直，主要表现为断层接触。岩体内灰岩的顶垂体很发育，围岩热接触变质不强。主要岩性可区分为浅色中细粒黑云母花岗岩(又称白花岗岩)和肉红色中粗、粗粒黑云母花岗岩(又称红花岗岩)两类，两类花岗岩均发育微文象结构，反映岩体侵位较浅。据李颖等(1999)研究认为，峪耳崖岩体暗色矿物主要为高铁低镁型角闪石和黑云母，副矿物主要为磁铁矿，与磁铁矿系列(Ⅰ型)花岗岩相符合。
(二)矿床地质特征
峪耳崖金矿主要产于灰白-红色花岗岩体中，矿体圈定为脉状，实为全筒式矿化，部分延至围岩中(图2-14)。
1.矿床形态、规模及产状
峪耳崖金矿床的矿体，有单脉型和细网脉浸染型两类。
单脉型矿体产于早阶段的石英脉内，已发现大小矿脉48条，其中地表出露的矿脉有23条，余者为盲矿脉。矿脉主要分布在岩体内，仅少数单脉延伸至岩体以外的灰岩中，但一般不超过50m。根据矿脉的空间分布，可分为南、中和北3个矿带。单脉型金矿严格受NE(主)和NNE(次)向断裂构造控制，产状较稳定。脉长一般为300～650m，斜深425～454m，脉宽0.1～0.5m不等。含金矿体在石英脉中呈团块状、透镜状和脉状，金品位变化为8×10-6～48×10-6，最高达1000×10-6。峪耳崖金矿北矿带的1～3、6、9-1、9-2、盲9～10号矿脉是典型的单脉型金矿体。金在断裂构造弯曲处之内侧和两组或两组以上构造裂隙重叠、交叉、分支、复合、膨大、缩小的地段常出现明显富集;在次一级裂隙非常发育且大致平行产出的地段及花岗岩呈舌状伸入白云岩中之内接触带附近，亦常为富矿地段。金属硫化物富集之处，尤其是黄铁矿富集处，亦是金富集之处;石英呈暗灰色、黄白色半透明，并且晶洞或流失孔洞，亦是金富集之处。
细网脉浸染型金矿体，在20世纪80年代后期，相继又在岩体内发现了具一定规模的网脉-浸染状矿体，而且向深部规模有增大之势，因而引起了对它们的重新研究和认识。由宽度0.1～2.0cm的金-黄铁矿-石英细脉(偶见多金属硫化物)和浸染状含金黄铁矿共同组成。其产状说明，似主要与岩体冷凝收缩的裂隙有关。细网脉浸染型金矿体有2种产状。其一与单脉型矿体相伴产出，组成单脉-细网脉浸染型矿体。如新I、Au23和Au109号矿体，主要产于南矿带的495～153m垂高范围，金品位以5×10-6～28×10-6者居多。其二为独立产出的细网脉浸染型矿体，见于中矿带，如新Ⅱ矿体等。金品位以2×10-6～6×10-6者居多。
矿区范围内围岩蚀变广泛，在岩体中的蚀变类型主要有黄铁绢英岩化、硅化、钾化、碳酸盐化等，其中黄铁绢英岩化是重要的找矿标志;在灰岩中有硅化，少量矽卡岩化等。
2.矿石成分、组构及成矿阶段
峪耳崖矿床的金属矿物以自然金、银金矿和黄铁矿为主，次为黄铜矿、磁黄铁矿、闪锌矿和方铅矿，少量辉钼矿、斑铜矿和黝铜矿。非金属矿物主要为石英、绢云母和碳酸盐矿物。其中黄铁矿是主要载金矿物，次为石英。金矿物呈裂隙金、包裹体金和晶隙金产出。
该矿床的成矿阶段可划分为:①粗粒黄铁矿-石英;②磁黄铁矿、黄铁矿、金矿物-石英;③中粒黄铁矿、金矿物-石英;④细粒黄铁矿、金矿物-石英;⑤多金属硫化物、金矿物-石英(黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等呈脉状充填于石英裂隙或碎裂黄铁矿中);⑥黄铁矿-方解石阶段。其中第③～⑤为主要成矿阶段。
图 2-14 峪耳崖金矿区第 5 勘探线剖面图
峪耳崖金矿黄铁矿 Au、Ag 平均值分别为 134.06 ×10-6和 10.04 ×10-6。黄铁矿按其不同产出状态及其形成的成矿阶段，其自形程度、粒度、金含量见表 2-12，由表 2-12可知:硫化物石英细脉浸染型矿石中黄铁矿自形程度高，呈立方体; 石英脉型矿化，由早阶段到晚阶段黄铁矿自形程度降低，粒度变细，金含量增高，在同一阶段由早世代到晚世代黄铁矿粒度也变小，金含量增高。
表 2-12 黄铁矿的类型、自形程度、粒度及含金性
矿床地球化学特征为，液相成分:Cl-、F-，Na+＞K+，Ca2+＞Mg2+;气相成分中CO2/H2O比值为0.62～1.07;pH值6.20～6.80;均一法平均值为303℃，温度变化范围为280～330℃。稀土配分曲线较平缓，Eu有明显正异常。
3.成矿时代
峪耳崖金矿成矿时代研究资料较多，如王魁元(1985)用K-Ar法测定岩体的形成年龄为234Ma;康显桂等(1996)采用K-Ar稀释测定峪耳崖岩体黑云母年龄为175.4Ma、194Ma和181.6±1Ma，认为峪耳崖岩体应是燕山早期形成;采用Rb-Sr同位素年龄分析认为白色花岗岩为152.1Ma，认为红色花岗石为167.27Ma。红花岗岩早于白花岗岩形成。罗镇宽等(2001)SHRIMP定年方法进行了锆石U-Pb年龄测定，获峪耳崖岩体灰白色花岗岩的206Pb/238U年龄为175±1Ma，肉红色花岗岩的年龄为174±3Ma。王义文(1982)脉石英包裹体Rb-Sr等时线年龄为163.8Ma;峪耳崖金矿附近的牛心山金矿脉石英40Ar/39Ar法年龄为175.8Ma(白洪生，1992)。Rb-Sr法测得的牛心山岩体年龄为174Ma(许毓奇，1987)。据不同研究者测定的年龄数据，考虑成矿时代与岩浆岩之间的时差，我们认为峪耳崖的成矿年龄为164～174Ma是合理的。
(三)成矿物质来源研究
1.硫同位素
峪耳崖金矿矿石中黄铁矿占硫化物总量的80%以上，不同部位和不同单位所采集的样品硫同位素测试结果基本相近。金与黄铁矿密切共生，因此，硫同位素的研究将为金矿的物质来源提供重要信息。所收集到的25件样品(表2-13)中，除一个样品δ34S为9.5外，其余硫同位素组成变化范围为+1.60～+4.50，极差为2.90，平均值为2.976，这些特征表明δ34S的变化范围较小，具有非常明显的塔式效应，均一化程度较高，为明显的岩浆硫特征，即硫来自岩浆源。
表 2-13 峪耳崖金矿硫同位素特征
2.铅同位素
16件矿石(表2-14)铅206Pb/204Pb为15.671～16.2177，平均为15.941，207Pb/204Pb15.020～15.202，平均15.143，208Pb/204Pb35.406～36.200，平均35.97;3件花岗岩铅206Pb/204Pb为16.399～16.491，平均为16.431，207Pb/204Pb15.163～15.188，平均15.175，208Pb/204Pb36.119～36.18，平均36.150。统计数据表明其组成变化很小。将所有数据投点于Doe-Zartman的铅演化图上(图2-15)，可以看出，矿石铅和峪耳崖花岗岩铅同位素组成均位于地幔和下地壳平均演化曲线之间，这说明了本区金矿和花岗岩具有同源性，反映了金矿的矿质应源自地球深部。
表 2-14 峪耳崖金矿铅同位素特征
续表
图 2-15 峪耳崖金矿铅同位素演化图
3.氢氧同位素
用氢氧同位素判断成矿溶液中水的来源，对解决矿床成因及成矿理论都具有重要意义。石英是最易保存原始信息的矿物，大多数火成岩都具有非常一致的δ18O值(5.5～10.0)和δD值(-50～-80)，以此限制了岩浆水同位素的范围。经测定和计算峪耳崖金矿床(表2-15)δ18O变化范围为11.11～14.89，平均12.782;δ18OH2O除一个成矿前期纯石英脉为10.38，余者为4.58～6.30，平均为5.44;δD为-90.4～-82.1，平均为-88.82。将金矿中石英的氧同位素数据投点于δD-δ18O图解上(图2-16)，从图2-16中可以看出投点落在接近岩浆水的下方，应以岩浆水为主，但也有少量大气降水混入。而δ13C为-3.83～-7.85，平均为-5.51，接近初始碳值。
图 2-16 峪耳崖金矿床 δD-δ18O 组成图
表 2-15 峪耳崖金矿矿石英氢氧碳同位素组成
综上所述，峪耳崖金矿成矿物质应主要来自地球深部，为地幔热柱多级演化的产物。燕山期，在冀东幔枝构造强烈活动及冀东茅山-金厂峪-双山子韧性剪切带的深切，造成深融岩浆上侵，使来自深源的 Au，Ag 等元素呈气态、气液混合态、液态等形式随熔融岩浆进入地壳浅部，含矿流体从岩浆岩中分离后向有利的构造部位迁移。由于温压等物、化条件的改变，使流体中的成矿元素沉淀析出，聚集成矿，因而形成冀东幔枝构造外围主拆离带上盘盖层中受反向铲状断层和次级拆离带共同控制的典型金矿。