除晋西南中条山区有少数此成因系列的几个岩体出露之外,主要分布在晋东北燕山期构造活动强烈地带,岩体的分布与产状明显受北西和北东向两组断裂构造联合控制。岩石组合及演化系列为:基性正长辉长岩→中性辉石角闪岩、正长闪长岩→中酸性花岗闪长(斑)岩→酸性二长花岗岩、花岗(斑)岩和石英(长石)斑岩。侵入体可能为单一岩性单元,但也有不少为复式岩体,有的岩体中还发育有隐爆角砾岩或伴随火山颈相,与侏罗纪—白垩纪火山岩密切关联,构成与火山岩同源的浅成、超浅成岩体(即次火山岩)。此类岩体规模多数不足1 km2,极少达数平方公里。根据各个岩体所处地域,晋东北地区可划分为近于平行的4个北西向构造-岩浆活动带,即唐河,太那水-刁泉、小彦,三条岭-义兴寨-伯强-蒿地堂及滩上构造-岩浆活动带。前二带位在燕山台褶带边缘与内部;后二带位在五台山-恒山台隆东端。4个岩浆活动带平行分布,构造断裂性质相似,可能为同一构造背景、同一时代、同一应力场的产物。各构造-岩浆活动带内所辖岩体参见表2-1。
山西省中生代过渡性同熔中酸性—酸性岩系列各单元间完整的岩性组合演化顺序为:正长辉长岩→辉石闪长岩→正长闪长岩→石英正长闪长岩→花岗闪长(斑)岩→二长花岗岩→花岗斑岩→石英(长石)斑岩。从早到晚期,矿物组合中斜长石由多到少(60%→10%),An值变小(40→<15),正长石(微条纹长石)和石英由少渐多(分别为<10%→60%、<5%→30%),普通辉石和角闪石由多到少(分别为20%→0%、30%→0%),黑云母由少到多(6.3%→9.0%)。
发育较完整的而且是典型的燕山期中酸性—酸性侵入岩和次火山岩体,属铝过饱岩石系列钙碱性—碱钙性岩石。
稀土元素特征中不显示铕异常,稀土配分曲线属“L”型;87Sr/86Sr 初始比值为0.7038~0.7086,这都表明该侵入岩系列的岩浆源是上地幔物质在其分异、上侵过程中,与部分地壳物质同熔混染形成的。这个岩浆岩系列多数岩体与火山岩的稀土元素配分模式相似的特征又说明它们具有同源性和成因联系,在地壳浅部快速冷凝结晶,或隐爆形成火山喷溢,具主动侵位的特点。该系列岩体明显特点是来源深而就位浅,属过渡性地壳同熔型岩浆系列。正因为如此,在原富含成矿物质的基础上,在其上升、侵位过程中,又通过同熔获取一部分途中围岩(如五台群和滹沱群等)中的成矿物质,为后来的成矿作用提供了相对于壳源型的中酸性、酸性侵入体更为丰富的成矿物质,相对利于成矿。
中生代过渡性同熔中酸性—酸性侵入岩、次火山岩系列是晋东北地区重要的多金属矿床成矿母岩,因具体控矿因素和空间位置的不同,所以分别形成斑岩型、矽卡岩型、矽卡岩-热液型、热液石英-方解石脉型、构造蚀变岩型和隐爆角砾岩型等多种矿床式,并且显示一定的垂直分带和水平分带性。
国内外许多矿例说明,与浅成—超浅成中酸性—酸性侵入体(斑岩)有关的斑岩型矿床常常是规模大、品位相对较低的一类大型或超大型矿床,也是尤为重要的铜、金、钼等金属矿床类型,其产量占全球目前产量的一半以上。据2009年统计,全球铜金属储量超500万t的超大型铜矿床有94个,其中斑岩型铜、金矿床占67个。美国宾厄姆铜金矿床铜储量达2846万t,金储量1603t。又如蒙古国奥优陶勒盖铜金矿床,其中金储量790 t,铜储量2057万t。(周平,2010)。这类矿床在空间和时间上普遍与长英质、石英二长岩、石英闪长岩或闪长岩侵入体有关,而且这些岩体多数呈浅成岩株、岩墙或角砾岩筒等产出。斑岩型铜金矿床常与矽卡岩型、浅成低温型和脉型矿床共生。构成与浅成—超浅成中酸性—酸性侵入体有直接关联的一个成矿系列。斑岩型钼矿床与斑岩铜矿床密切相关,常呈共生或伴生关系,构成同一成矿系列的两个端元。这一成矿系列几乎都形成在浅地壳深度(3~4 km),大部分矿体就位在斑状或细晶状岩钟顶部或上方。成矿时代多数为中生代。晋东北地区,中生代中酸性—酸性侵入体和次火山岩体与这些超大型矿床的成矿母岩相比虽存在某些差异,但也有许多相似之处;从角度出发,对晋东北地区中生代过渡性同熔型中酸性—酸性侵入岩、次火山岩系列地质构造背景和岩体地质特征进行深入研究,具有重要理论与实际意义。