袁 亮
(湖南新龍礦業有限責任公司,湖南邵陽422927)
龍山金銻礦的構造演化與成礦控礦構造的特點分析
袁 亮*
(湖南新龍礦業有限責任公司,湖南邵陽422927)
湖南龍山金銻礦位于區域性構造交匯區,礦床主要受破碎帶的控制,有豐富的扭張性破碎帶,熱液從深源產生后,經過沉淀構成礦源層,在印支期和燕山期構造活動和巖漿加入大量的大氣降水后,金、銻成礦元素會融入到混合漿液中,并在流體的遷移下在有利的地方形成礦床。重點對龍山金銻礦的構造演化和成礦構造的特點進行分析。
龍山金銻礦;構造演化;礦物構造特點;分析
一直以來,很多學者都對龍山礦區的地質情況進行了深入的研究,積累了比較多的資料,但是對礦床的構造演化和成礦構造的特點分析觀點并不一致,部分學者認為龍山金銻礦床成礦受剪切斷裂帶的控制比較嚴格,還有一部分學者認為礦床主要來自比較深的自控礦地層,礦床為強烈改造的礦床[1]。本文主要在以往的地質研究基礎上,根據前人的研究情況,對此礦床的地質地球化學特征進行分析,對礦的構造演化和礦的構造特點進行分析。
此礦山處于華南褶皺帶湘中的凹陷中部,東西向白馬山—龍山構造隆起帶和北東向寧鄉—新寧基地斷裂帶—北西向錫礦山—漣源頭基底斷裂帶交匯處,沿著上述北西向基底構造帶或旁側,有錫礦山銻礦、龍山銻礦、渣滓溪銻礦等大型、超大型礦床分布,大地構造成礦環境比較優越。
該地區銻金礦成礦為中生代時期,在燕山期非常重要,在三疊紀末,出現了持續左旋平移運動,對成礦期構造系統的發展造成了制約,與此同時,我國東部大陸出現了大幅度的上隆伸展,蓋層向下出現了滑動,形成了斷陷盆地,構造活動產生的能量使幔、殼物質出現了局部重熔產生的花崗巖,使得此區域銻金元素出現富化,并形成礦源體,巖漿活動和構造活動在同時發展的基礎上,互相制約。
此外中生帶伸展構造和大斷裂活動對空礦系統的發展和形成進行了控制,找平斷裂、交叉斷裂經多次的構造活動,形成了S型順走向進行分布的具有脆性和韌性特點的控礦斷裂帶,在剪切力的作用下,逐漸變成了糜棱巖,在早期韌性變形的基礎上,晚期脆性變形疊加組成了各種類型的碎裂構造巖,在區域左旋剪切力的影響下,會將壓應力派生出來并和區域伸展作用下產生的張應力共同對礦期構造性質的演化進行控制,構造性質逐漸從韌性轉變成了脆性。
主控礦出現斷裂韌性變形的壓力范圍為275~485MPa,韌性變形溫度的范圍為310℃~550℃,屬于變形速率比較快的韌性變形,約等于11~18km深度產生的構造,這時張應力和壓應力有明顯的優勢,在構造活動微觀上顯示為韌性流動,巖石顆粒會細化,并沿著定向的方向排列成糜棱巖,在這個過程中,金元素被活化,并逐漸從變形比較強的區域運移到變形比較弱的區域,這個過程就是金元素進行初步富集的過程,在地殼持續抬升的過程中,構造應力會被束縛,壓力和溫度會降低,主控礦斷裂從韌性逐漸過渡成脆性,張應力和壓應力逐漸平衡,在主斷裂旁側會有大量的次級張性斷裂出現,與此同時,位于主斷裂下盤的蝕變花崗巖會有節理密集帶形成,含有金的石英脈會在節理密集帶填充,并逐漸形成脈體群,也就是常說的石英型金礦床[2]。在構造應力進一步進行釋放后,主控斷裂出現了明顯的脆性變形,這是相對應力和張應力具有明顯優勢,破碎的巖石和熱液進行充分的滲濾交代后會逐漸形成破碎帶蝕變巖性金礦床。
3.1 淺析構造背景
總的來說,此地區的基底變質巖經過多次比較強烈的變質變形作用,表現出比較復雜的結構形態,經研究認為龍山金銻礦巖層的結構按照從早到晚的順序可以將褶皺分成3期,首期是以相似褶皺、片內腸狀褶皺等比較小的褶皺為主,同時認為這些褶皺主要是由片里面出滑動造成的,具有對褶皺進行牽引的作用,第二期褶皺是片理面作為變形面構成的向形、背形構造,第三期褶皺是將片理面作為參考平面構成的小型褶皺曲。
3.2 控礦構造的基本特點
研究證明,改工作區出現了強烈的構造變形情況,具有多次性,褶皺構造和脆韌性密切共生。經比較強烈的構造變形分成了4個時期,首個時期為韌性剪切帶和小規模流變褶皺,第二個時期為區域性褶皺和翼部脆韌性剪切帶,第三個區域為韌性脆剪切帶和橫跨疊加褶皺,第四個時期為區域隆升作用和大規模橫彎褶皺作用。其中第三期是主要成礦控礦的構造時期。
3.2.1 第一個時期的韌性剪切帶和流變褶皺
在第一個時期有構造變形的情況出現時,由于地殼的地溫梯度相對來說比較高,地質體埋藏深度比較大,壓力也比較大,所以,巖石的流變性比較強,褶皺幅度相對來說也比較小,通常會體現為規模比較小的塑性流變褶皺,在轉折端會出現明顯加厚的情況,翼部出現拉薄的情況,甚至會有腸狀的褶皺波出現,在后期構造的強烈改造下,初期褶皺的流變方向變得越來越復雜,地殼的地溫梯度也會越來越高,有比較大的壓力出現[3]。第一期的剪切帶主要表現為強塑性流變,韌性剪切帶的長度一般為3~38m,有明顯的流變特征,超糜棱巖或多發育糜棱巖經常會伴有比較明顯的拔絲構造、拉伸線理、S-C組構、拖拽褶皺等變形標準,尤其是在早期褶皺的倒轉翼很容易有韌性剪切帶形成。
3.2.2 第二時期翼部和區域性催韌性剪切帶
在第二期研究區域出現了大規模的褶皺情況,形成了區域的構成主體,總區域規模為向斜、復背構造,調查橫蠻,在第二個時期,基本輪廓為復式背向形褶皺,核心部位為條痕狀態的混合巖石,次級背斜的翼部為片麻巖,這周到轉折點主要在山脈的中部存在[4]。第二期區域性的東西背向為區域總體的格架構造奠定了基礎。由于山群的表面整體覆蓋的植物不多,很容易對褶皺構造進行研究觀察,尤其是在主褶皺的軸部,很容易出現次級褶皺構造,甚至一些比較大的巖石上,可以看到第一期褶皺構造和第二期褶皺構造產生了疊加,區域中的褶皺沿著東西方向展開,第二期褶皺受后期構造的影響比較大,在第二期褶皺后期,一些和褶皺方向相同的脆韌性剪切帶在區域上形成,從產狀上來說,此類脆韌性剪切帶和復背斜有緊密的聯系,經常會在已經存在的構造薄面或背斜兩翼層間的薄弱帶上出現,從成因上來說,可以將其稱之為褶—斷型脆韌性剪切帶,初次形成主要會受到第二期褶—斷作用的構造應力場的控制,從走向上來說,脆韌性剪切帶的走向為東西向,脆韌性剪切帶的延長延深都比較大,一般會在褶皺部位比較弱的區域外側,多表現為逆沖性質,是伴隨第二期近東西向褶皺后出現的通向脆性剪切帶。
3.2.3 第三期韌脆性剪切帶和橫跨疊加褶皺
在第三個期褶皺的影響下,應力場出現了巨大的變化,出現了大角度橫跨疊加改造的情況,出現了南北向的褶皺,在中小尺度和褶皺區域規模上表面都非常明顯,包括第二期褶皺軸面劈理在內的東西向片麻理都出現了蛇形彎曲的情況,方向為南北向,地層的巖石也沿南北方向出現了明顯的彎曲,使得第二期褶皺和第三期褶皺形成了橫跨形式,在第三期褶皺作用下,一條燕山期的巖相韌脆性剪切帶也產生了變化,導致這種情況出現主要是因為在燕山期地殼溫度梯度發生了變化[5]。對于第二期脆韌性剪切帶來說,方向出現變化后擠壓構造會有所變化,當從第三期褶皺進行疊加時,研究區段的構造會表現為近東西方向,第二期脆韌性剪切帶就會將張性破裂的作用疊加上來。
在第三期韌脆性剪切帶進行改造和疊加的時候,動作非常強烈,主要是因為第二期脆韌性剪切帶會是從第二期褶皺構造兩側的巖性—構造薄弱袋中發育而來的,多為壓扭性或逆沖性的剪切帶,第三期韌脆性剪切帶按照近東向西的角度進行疊加,不難看出,東西向構造應力將脆韌性剪切帶改變成了張扭性。
3.2.4 第四期區域隆起和橫彎褶皺的影響
此地區在運動晚期進入了垂向運動的過程中,外部出現了幅度比較大的斷陷情況,該地區隆起成山,雜質、巖漿裸露,第四期褶皺構造主要體現為垂向橫彎的作用,使第二期和第三期的褶皺軸出現了起伏,并將復雜、強烈的復式褶皺構造體現出來。同時也正是在該地區垂向隆升作用的影響下,使得地殼深部的金礦被抬到了地殼的表面。
[1]陳素余,黃宏祥.福建紫金山銅金礦床銅礦物及其主要特征[J].礦物學報,2013(S2):65-66.
[2]李建源,溫守欽,王英鵬.吉林白山金英金礦有機烷烴地球化學特征研究[J].礦物學報,2013(S2):67-68.
[3]馬偉東,魯安懷,張德賢,左紅艷,崔宇.大尹格莊金礦床黃鐵礦微量元素地球化學特征[J].礦物學報,2013(S2):83-84.
[4]尚瓊,范裕,張明明,張淑虹,李曉暉.安徽省廬江縣沙溪斑巖型銅金礦床三維可視化地質模型構建[J].礦物學報,2013 (S2):39-40.
[5]許譜林,呂古賢,武際春,韓鑫,羅毅甜,楊人毅,蘇曉云.膠東金礦田地質勘查研究[J].礦物學報,2013(S2)90-91.
P618.51
A
1004-5716(2015)05-0151-03
2014-05-20
袁亮(1989-),男(漢族),湖北荊州人,助理工程師,現從事礦產地質研究和勘察工作。