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湘西南阳湾团金矿床雁行金矿带地质特征及成因浅析

2021-11-02黄清华

中国金属通报 2021年11期
关键词:断裂带层间石英

黄清华

(怀化市凯诚矿业,湖南 怀化 418300)

在湘西南地区前寒武系浅变质岩中,金矿床(点)广泛分布,石英脉型金矿为其最重要的类型。按矿体产出形式,石英脉型金矿分为顺层式和切层式两种。前者以漠滨金矿、阳湾团金矿为代表,矿体赋存于NE向褶皱的层间破碎带或不同岩性的接触界面,与赋矿地层产状一致或近于一致[1];而后者往往分布于NW、NWW向断裂或密集节理带中,矿体与地层成切割关系,代表性矿床有淘金冲、肖家和平茶金矿[2]。笔者在阳湾团金矿背斜北翼层间断裂带之间新发现了切层石英脉型金矿,本文在前人研究的基础上,结合开采揭露的地质现象,总结切层石英脉型金矿床地质特征,并对其成因进行了初步探讨。

1 地层

会同县阳湾团金矿位于会同县城正西,南、西、北三面与贵州省相邻。所处大地构造位置为雪峰山弧形隆起带西南端与湘黔桂隆起区东北端复合部位,郎江背斜南西倾伏端,黔东南金成矿带上主山冲—安架金矿田。区域以北东向,北北东向褶皱和断裂为主,其次为北西向、近东西向的断裂(图1)。区内岩浆岩不发育。区域出露地层以新元古界板溪群为主,次为震旦系,少量寒武系,泥盆系,石炭系,二叠系和白垩系。矿区出露地层简单,主要为板溪群五强溪组第二段、第三段,其中五强溪组第二段为赋矿地层,为浅灰绿色~深灰绿色条带状粉砂质板岩、砂质板岩、绢云母板岩及少量变质细砂岩,局部见有灰凝质板岩。

图1 阳湾团金矿构造地质略图

2 构造

区域在漫长的地质历史过程中经历了多期构造运动,地壳演化发生了由陆源过渡型地壳到大陆稳定型地壳的巨大变化。雪峰构造阶段总体表现为断块上升运动,但由于运动的不均匀性,局部表现为造山运动。该次构造运动使板溪群形成北东向、北北东向和近东西向的褶皱、断裂,基本奠定了区内北东向的构造格局;加里东运动导致湘西、黔东地区发育多条东西向基底断裂,在矿区北部发育东西向的高酿基底剪切断裂、在南部分布有凯里-台江-剑河-启蒙重力等深高值带(启蒙基底剪切断裂带),并发生右旋剪切作用,强化了区域北东向的构造格局,使本区在相当长一个地质时期造山成陆。海西-印支运动、燕山运动、喜马拉雅运动对本区构造格局影响不大。区域构造经历了活动-稳定的变化过程[3]。

矿区地质构造:矿区褶皱构造简单,主要为郎江背斜,轴部走向北东55°~75°、向北东方向倾伏5°~10°。其核部地层为五强溪组第二段地层,两翼为五强溪组第三段地层;北西翼地层产状:倾向325°~345°、倾角15°~35°,南东翼地层产状:倾向145°~165°、倾角10°~45°。该背斜控制了矿区金矿(化)带的分布[4]。

矿区断裂构造较发育,主要为北西向F3断裂、北东东向F8断裂、北东向F9断裂。北西向F3断裂分布于矿区西南端,走向300°,倾向南西,倾角70°~80°,断距85m,上盘向北西平推45m,为先压后扭性质的逆断层,该断裂切穿五强溪组第二段、第三段地层,属溪口压扭性区域大断裂的次级伴生压性断裂,后随溪口压扭性区域大断裂再次活跃平推,具多次构造活动特征,是矿区的导矿构造。北东东向压性断裂F8分布于矿区北部,北东向压性断裂F9分布于外围西南侧,两者属成矿后断裂。除主要有F3、F8较大规模的断裂外,背斜轴部及两翼发育有层间断裂以及层内(切层)裂隙。层间断裂是区内主要的控矿和赋矿构造,分布于矿区中心地段的背斜轴部及两翼,目前已发现有6条较大的层间断裂,主要沿层间裂隙发育,产状与岩层基本一致。层内(切层)裂隙展布于北翼层间剥离带之间,与层面微角度斜交、向南西倾斜,由多条张剪性裂隙组成雁列,延伸约50×200㎡,控制大型雁列脉及大型富矿包。

3 雁行金矿脉(体)地质特征

顺层石英脉型金矿是区内主矿体,矿区发育有二十余条含金石英脉,以Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号脉为主,前人已有诸多研究[5-7],在层间断裂带之间发育有较大规模张剪性切层雁列石英脉型金矿体沿背斜轴线不均匀的分布在背斜北翼,呈似层状、透镜状向南西侧伏,与地层小角度斜交,且基本相互平行,雁状排列呈带状,因其特殊的构造形式容易富集成明金富矿体,故称之为雁行金矿带。矿区在Ⅱ与Ⅲ主脉之间已发现切层石英脉型金矿体3个、金矿化体4个,在层间断裂带上下两侧还发育有大量侧羽状石英(细)脉,其产状与雁列脉基本一致,但脉体厚度薄且延深不长,一般延深5m~20m即尖灭,规模小,含金品位低,工业意义不大。深部其它主脉之间亦发现有同类型矿体,其形态、产状更加复杂。本文主要研究Ⅱ和Ⅲ层间断裂带之间雁行金矿(化)体。

3.1 矿体特征

金矿(化)体主要分布于背斜北翼的层内(切层)裂隙中,其矿体规模、产状严格受层内(切层)裂隙及层内节理规模、形态的控制。矿体走向长80m~100m,延深160m~180m,矿脉倾向290°~320°,倾角15°~35°,宽0.10m~0.45m、宽窄不一、连续性好,脉体呈似层状单脉,矿区深部发现有呈似层状、透镜状组成的复脉,且有膨大缩小、分枝复合、尖灭侧现现象。

3.2 矿石类型及矿物组成

依据矿物共生组合及脉石矿物种类,将矿石划分为石英—自然金矿石、石英—硫化物—自然金矿石等自然矿石类型。矿石的矿物成份比较简单,金属矿物主要金矿物、黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等。脉石矿物主要有石英、绢云母、绿泥石、方解石等。

3.3 金的富集及产出特征

(1)金的赋存状态:金矿物主要以自然金为主,自然金又以裂隙金、晶洞金为主,一般呈不规则粒状、片状、圆粒状、树枝状等,最大粒度10mm,一般0.013mm~8mm;少量为包裹金,显微金、次显微金次之。

(2)围岩蚀变:矿区围岩蚀变有绢云母化、硅化、黄铁矿化、毒砂化、方铅矿化、绿泥石化,局部还有退色化和碳酸盐化。与切层石英脉型金矿体矿化富集有关的蚀变主要有黄铁矿化、毒砂化、方铅矿化,它们主要表现有两种方式:一为早期产出的黄铁矿、毒砂晶型较好,自行程度高,多以粗-中粒呈星点状分布于近矿蚀变围岩中,含金较差;二为中晚期产出的黄铁矿、毒砂晶型较差,细-微细粒状,呈小团块状或细脉状、浸染状分布分布于矿化围岩中或矿化石英脉裂隙、破碎角砾或碎块中,含金较好。

3.4 矿体倾伏特征

切层石英脉型矿(化)体赋存于上下主层间断裂带之间,并与主层间断裂带交汇,倾角普遍较缓,一般在15°~35°之间变化;延深大于延长,如Ⅱ-支1-1矿体走向长80m~100m,倾斜长180m,倾斜长是走向长的1.8倍;在纵投影面上皆向SW侧伏,且基本平行。

4 雁行金矿带成因浅析

根据前人资料显示,阳湾团金矿床形成于加里东晚期[8],中低温热液矿床[1]。切层石英脉型矿(化)体限制于两主脉之间,同样受背斜褶皱和断层构造控制,与层间断裂带交汇处呈顺层产出、未发现切割中间次级同生破碎带,赋矿地层均为板溪群五强溪组第二段,是与主脉产出于共同的成矿环境的不同成矿形式。因此,切层石英脉型矿(化)体形成时期应与主脉同属于加里东晚期。大量研究表明,加里东运动是雪峰山一带的一次重要构造事件,它导致湘西、黔东一带许多脆-韧性剪切带的产生和矿源层中成矿元素的活化迁移,对该区的构造演化与成矿有着非常重要的影响[8]。

武陵、雪峰两期雪峰地区经历了强烈的变形变质作用,使金发生初步富集作用,形成原生或衍生矿源层 。加里东时期,湘西南及邻区的构造表明湘中盆地堆积了巨厚的沉积层,由于盖层与基底之间发生滑脱作用,产生了NW-SE的水平挤压应力,致使板溪群形成了包括层间断裂系、层内裂隙系、同轴褶皱及挠曲等的层间构造系统[9],矿区层间构造系统进而可划分为层间剥离带、层间挤压破碎带、层间雁状裂隙、层内(切层)雁状裂隙等构造样式,层间断裂系统是矿区主要的控矿、容矿构造[4],展布于层间剥离带间的层内(切层)裂隙在高酿基底剪切带右行剪应力及磨山压扭性断裂(F3)向下剪应力的复合应力场下,裂隙进一步扩张,形成了较大规模张剪性切层裂隙。含矿热液沿断裂向上运移,在层间断裂带、层内(切层)裂隙、密集节理带等形成层状、似层状、透镜状等矿体。由于雁列脉与主脉间存在明显的流体压力和温度梯度差,主脉中的金易迁移到雁列脉中重新富集,往往形成含中粗粒金的富矿体。而雁列脉只产于背斜北翼的特定位置原因,可能是受基底剪切带的位置及背斜轴部发育的断层、密集节理带的双重影响。

矿区这种雁行金矿类似于胶东的焦家式金矿,目前发现黔阳铲子坪金矿、天柱主山冲金矿也属于该类型。其产状、倾伏规律与其非常相似,地应力应与焦家金矿带地应力场一致或相似,即雁行金矿带容矿裂隙是在“右行”,上盘以较小角度向下斜落的地应力场下形成的,这与传统地质方法推断认识一致。

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