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浅析醴陵市官庄地区金矿控矿构造的规律

2021-07-01李沐春罗大富欧婧

中国金属通报 2021年6期
关键词:本区热液金矿

李沐春,罗大富,李 帅,欧婧

(湖南省地质矿产勘查开发局413队,湖南 常德 415000)

1 地质概述

本区大地构造处于下扬子板块与华夏板块的接触带,基底构造格架由北东东向和近东西向等韧性剪切带、北西向转换断层、一系列的倒转和紧闭褶皱构成[4]。中元古界冷家溪群到第四系的地层都有出露,前寒武系浅变质岩系在区内出露面积最广,是金矿床的赋矿层位,矿体受大型构造组合控制。岩浆活动较频繁和强烈,有明显的多期次特点,形成于加里东期的板杉铺花岗闪长岩-二长花岗岩岩体对本区影响最大。各种浅层侵入岩脉较发育,形态多样。细粒花岗岩、辉绿(玢)岩、煌斑岩、闪长岩、花岗斑岩、石英安山岩及玄武玢岩等为主要岩类。

图1 官庄地区构造略图

2 矿床形成规律

本区金成矿过程可粗略划分为沉积成岩、区域变质、构造热液作用等阶段。矿源形成的重要前提是沉积成岩作用阶段成矿元素来源充足,促使成矿元素溶解、迁移、富集成矿的先决条件是区域变质作用形成的环境足够合适,而金元素经过改造、叠加、富集后形成的金矿床是构造热液作用的最终结果[6]。

2.1 成矿物质来源

冷家溪群地层出露面积十分广泛,微量元素地球化学研究表明,冷家溪群富Au、As、Sb、W等元素[5]。Au、Ag、As、Hg、Sb、Cu等元素的平均丰度值分别为其在地壳沉积岩类岩石中元素丰度值的约15、5、16、7、6、1.4倍[1]。由以上可知本区地层中含相对高丰度的金元素和与其关系密切的其它元素,是金矿床形成所需元素的丰富来源。同时本区金矿床表现出远离矿体地层的含金量比靠近矿体地层的含金量明显偏高的现象,表明该地层中的金元素经过了活化转移[1,2]。毛景文等(1997)、贺转利等(2004)和袁兰陵等(2008)研究提出,区内成矿物质不仅源于冷家溪群,也来自深部岩浆[5]。岩浆作用不仅提供了少量矿质来源,且岩浆活动产生的热力场对矿床的改造叠加起着重要作用,同时为含矿热液的运移和沉淀富集提供了动力[4]。官庄地区岩体出露较少,规模较小,多呈不规则小岩株或岩脉。基本可认为成矿物质主要来源于冷家溪群,其次源于深部岩浆。

2.2 运移通道及容矿空间

本区的金矿床基本上为产于冷家溪群地层中的热液变质矿床,以各种形式产出的石英脉是金的主要载体。热液的运移通道和金的富集空间均受到各级构造的控制,主要分为两大类型。一类是褶皱核部或其近侧的强烈劈理化带和层间破碎带,另一类是明显受大型断层的次级断裂带控制的压扭性、压性(或韧性剪切)破碎带。金的存在形式主要为自然金,其富集需要有利的容矿空间,空间大且连通性好则有利于形成大规模富矿体。

2.3 热液的迁移、富集

加里东期扬子板块与华夏板块开始接触并挤压,形成褶皱带,并产生区域浅变质作用。本区形成轴面大致倾向北西的倒转复式背斜,强烈劈理化发生在次级背斜核部及附近。变质热液淋滤金等成矿元素,主要以Au- As -S络合物的形式进行运移。在劈理化带中因压力显著降低和/(或)氧逸度增高,流体与围岩发生化学反应,络合物分解,沉淀出自然金、毒砂、黄铁矿等矿石矿物组合[2]。

印支期印度洋板块与欧亚板块碰撞导致了地壳增厚,褶皱、韧-脆性剪切作用在主体盖层普遍发生,形成逆冲推覆构造。燕山期发生以伸展为主的构造-岩浆事件及大规模金属成矿作用[5],形成NEE、近EW、NW等走向的韧性剪切带。后由于上隆及应变硬化,局部演变成脆-韧性剪切带,在剪切作用下形成断裂。动力变质热液淋滤围岩内的成矿元素,运移形式以Au-S络合物为主,在应变强烈部位和后形成的断裂构造内,因成矿温度、压力降低和氧逸度减小,使Au-S络合物分解,金发生沉淀[2]。岩浆热液虽参与了部分矿体的成矿,但规模一般不大。

以上可知,区内金矿具多期次成矿、多成矿作用方式的特点[2],特别是构造交汇、成矿期叠加、作用方式多样的地段,往往是金富集之处,是找矿的重要靶区。

3 控矿构造分析

通过以上成矿规律分析,结合区内多数金矿床的实际情况,本区金矿床的成矿物质来源基本一致,主要成矿时代基本相同,各个矿床的差别在于热液运移的通道及金矿富集的空间形态,而造成矿床差别的主要原因在于控矿构造的差异。

3.1 典型矿床的控矿构造

区内找矿效果较好的金矿床有正冲金矿、肖家山金矿、小横江金矿、雁林寺金矿、洪源金矿和团山背金矿等;其它金矿点有黄丝坑、半边山、王仙、亥子冲、马家冲、梓木冲、官庄、有宝冲、潭塘和桃花等。

肖家山金矿区成矿最为密切的是洪家冲同斜倒转向斜变形过程中派生的层间破碎带和劈理化带,其次为脆-韧性剪切带;雁林寺金矿区的主要控矿构造是一在北东向倒转复式背斜褶皱轴附近平行发育的劈理化带,其次是北西向韧性剪切带;团山背金矿区的主要为近东西向、北西西向劈理化带,另外还和岩体接触带有关;正冲金矿区的主要控矿构造是北西向、北北西向压扭性、压性(或韧性剪切)破碎带,其次是背斜核部或其近侧的劈理化带和层间破碎带;小横江金矿区的主要控矿构造是近南北向压扭性、压性(或韧性剪切)断层破碎带。

3.2 浅析富矿地段构造规律

本区早期的找矿思路以寻找北东向、近东西向劈理化带和层间破碎带中薄而富的矿脉为主,虽取得一定成果,但找到的金矿规模不大。近期先后有正冲、小横江等金矿区取得了新突破,金矿规模达到中型及以上。正冲、小横江金矿区二者控矿构造相似,皆为压扭性、压性(或韧性剪切)断层破碎带。另外从官庄地区构造略图(图1)上可看出,虽然正冲、小横江金矿区控矿构造的走向有较小的差别,但形成时代应同属于印支-燕山期,两矿区相邻且范围同在两条北东向区域大断层之间。结合矿床形成规律所述本区金矿具多期次成矿的特点,故认为加里东期主要形成北东向的褶皱及断层构造,同时期金矿的控矿构造主要为北东向、近东西向劈理化带和层间破碎带,印支-燕山期主要形成南北向、北西向、北北西向压扭性、压性(或韧性剪切)断层破碎带和少量岩体。小横江、正冲金矿区处在多期控矿构造交汇处,加里东期和印支-燕山期的多期次叠加作用,使得两个矿区的金矿富集程度相对更高,因而更容易取得找矿新突破。

肖家山金矿区和小横江、正冲金矿区所处区域构造情况类似,雁林寺、团山背金矿区虽然有所差别,但分别位于小横江-正冲-肖家山一线的北西侧和南东侧,可见本区主要金矿床的分布位置、找矿成果都和上述构造规律基本吻合[7,8]。

4 结论

通过本文的论述,可以初步得出以下结论:

(1)本区金矿床在空间上严格受构造系统的控制,各类区域大规模构造是控制金矿床的基本骨架,找矿应围绕主要构造展开工作。

(2)区内金矿具多期次成矿、多成矿作用方式的特点,在多期成矿时代叠加的主要构造交汇处,金矿的富集程度相对更高,是找矿的重要靶区。

(3)印支-燕山期受压扭性、压性断层(或韧性剪切)破碎带控制的金矿床晚于加里东期受北东向褶皱核部或其近侧的强烈劈理化带和层间破碎带控制的金矿床,如果是多期叠加地段,则金矿富集程度相对更高,因此脆-韧性剪切带的找矿效果将更好。

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