煤矿硕士学位论文.pdf

分类号P 6 2 1 0 7 1 0 ．2 2 2 5 0 长安大学 硕士学位论文 措导教师姓名 刻建弱筮堂仨数援 p 请学位级别一 亟学科名称堑芒蓝查皇盐拯 论文提交日期2 Q Q 5 生5 月论文答辩日期2 Q Q 主生鱼月3 目 学位授予单位 长安土鲎 学位论文评阅人梁枫隗合明 2 0 0 5 年5 月2 4 日 摘要 本文从研究马鞍桥金矿床的成矿控制因素入手，运用构造分析的方法，通过流体 包裹体研究，并利用地球化学、地球物理等技术手段，对该矿床进行了矿体综合成矿 预测，取得了以下主要成果和新的见解 1 ．通过分析研究马鞍桥金矿床的构造变形特征及剪切带的演化，提出研究区韧 性剪切带主要经过四期变形。即第一期为自北往南推覆，确定了此剪切带 矿化带 的位置和形态产状；第二期为自南向北逆冲推覆，控制了带内矿床的位置；第三期走 滑滑脱引张，对矿体进行改造和定位。其中对成矿影响较大的则为二、三两期。 至于带内普遍出现的第四期多组脆性断层，是成矿后构造，对成矿没有多大意义，对 矿体的位移破坏距离也较小。 2 ．通过分析研究矿床的空间分布规律和围岩的接触关系，认为矿体主要分布在 桐峪寺组上岩段的中、下部，赋矿岩石主要为黑云绢云石英千枚岩和钙质绢云石英千 枚岩。 3 ．通过对该矿床载金矿物黄铁矿的标型特征研究及其与金矿化的关系，该 区黄铁矿可分为四期，其中第二、三期的黄铁矿为主要的载金矿物。 4 ．通过对研究区矿石中石英包裹体的研究，成矿均一温度为2 1 0 ℃～2 6 0 ℃，盐 度为7 ．8 ‰～4 ．5 ％o ，成矿深度大约l k r n ～2 k m ，属中低温浅成矿床。 5 ．地球化学分析表明，在C M 3 3 线下方约3 0 ～5 0 米的深度范围内，自化探1 7 号点沿倾向往南，可能出现工业矿体；2 5 线在标高1 2 0 0 米左右的东西范围内，可能 有一金矿体存在。 6 ．据地质条件和物化探资料分析，2 5 线以东的矿体仍然表现为右行左列式，它 们都赋存于深灰色黑云石英糜棱岩之上的浅灰白、灰绿色绢云母超糜棱岩或片糜岩之 中，它们的上界是炭质千枚岩，下界为黑云石英糜棱岩y 3 测线的4 ～1 0 号点异常， 2 5 线断面的I I 号异常有可能由小型矿体引起的。 关霪词马鞍桥金矿床韧性剪切地球化学地球物理成矿预测 A b s t r a c t T h i sp a p e ri sf r o mt h er e s e a r c ht h ec o n t r o l so ft h em i n e r a lf a c t o ro fM a A n q i a og o l d d e p o s i tt oc o m m e n c e ，m a k i n gu s eo ft h es t r u c t u r ea n a l y s i s ，f l u i di n c l u s i o n ，g e o c h e m i s t r y , g e o p h y s i c a le t ct ob e c o m em i n e r a le s t i m a t e ．T h em a i n l yr e s u l ta n dn e wv i e w sa sf o l l o w s 1 ．T h r o u g ht h ea n a l y s i st ot h ef o r m a t i o nm e c h a n i s mo fs t r u c t u r ea n dt h ee v o l v eo f s h e a rz o n e ，T h ef i r s tt i m ei st h r u s t i n gf r o mn o a ht os o u t h ，w h i c hm a k es u r et h ep o s i t i o no f t h es h e a rz o n e ．T h es e c o n dt i m ei st h r u s t i n gf r o ms o u t ht on o r t h ，w h i c hm a k eS U l et h e p o s i t i o no fg o l dd e p o s i t ．T h et h i r dt i m ei ss t r i k e s l i pa b o u tw e s t e a s t ，w h i c hm a k et h e d e p o s i td i s p l a yr i g h t l a t e r a la n dl e f t s t e p p i n g ．T h es e c o n da n dt h et h i r dt i m ei sm o r e i m p o r t a n tt ot h ef o r m a t i o no fg o l dd e p o s i t ．T h ef o u r t ht i m ei sm a i n l yb r i t t l ed e f o r m a t i o n ， w h i c hh a v en ou s et ot h ef o r m a t i o no fg o l dd e p o s i t ． 2 ．T h r o u g hr e s e a r c h i n gt h er e l a t i o n s h i po ft h ed e p o s i ts p a t i a ld i s t r i b u t i o na n dt h e c o n t a c tr e l a t i o nw i t hw a l lr o c k ．O r e - b e a t i n gs t r a t o h o r i z o ni sT o n g Y u sg r o u po fl a t e D e v o n i a ns y s t e ma n do r e b e a r i n g r o c ki sm i n u t ec l a s t i cr o c kf o r m u t i o n ． 3 ．T h r o u g hr e s e a r c h i n gt h et y p o m o r p h i c c h a r a c t e r i s t i c so fp y r i t ea n dt h er e l a t i o nw i t h g o l dm i n e r a l i z a t i o n ．T h ep y r i t eo fr e s e a r c h i n gz o n eh a sf o u rt i m e T h es e c o n da n dt h i r d t i m ei St h em a i nm i n e r a l i z a t i o n ． 4 ．T h r o u g ht h ea n a l y t i c a lr e s e a r c ho ff l u i di n c l u s i o n ，t h et e m p e r a t u r eo ft h ef l u i di s 2 1 0 。C ～2 6 0 “ C ．T h es a l i t yi s7 ．8 4 ．5 ‰．t h ed e p t hi sa b o u t1 - 2k m ． 5 ．A c c o r d i n gt og e o c h e m i c a lp r o s p e c t i n g ．t h e r eh a v ei n d u s t r i a ld e p o s i t3 0 一5 0m e t e r b e l o wC M 3 3t e n d e n c yt oS o u t ha l o n g1 7n a m e ．T h e r ei sad e p o s i ti n1 2 0 0m e t e rl e v e lo f 2 5 l i n e ． 6 ．A c c o r d i n gt og e o l o g y , g e o p h y s i c a lp r o s p e c t i n g a n dg e o c h e m i c a lp r o s p e c t i n g ，e a s t o f2 5l i n ed i s p l a yr i g h t - l a t e r a la n dl e f t - s t e p p i n g ．T h eO r eb o d ye s i s t si n l i g h tg r a y i s h s e r i c i t eu l t r a m y l o n i t e ，t h ec e l a d o ns e r i c i t e u l t r a m y l o n i t eo r f l a k em y l o n i t e ，i t ’Su p p e r b o u n di sc a r b o np h y l l i t ea n dl o w e rb o u n di sb i o t i t e q u a r t zm y l o n i t e ．T h e r ei sas m a l lr o e b o d yi n4 - 1 0a n o m a l yo fy 3l i n ea n dI Ia n o m a l yo f2 5l i n es e c t i o n ． K e yw o r d s M a A n q i a o ，e n r i c h m e n tg o l dd e p o s i t ，t h ed u c t i l es h e a r ，G e o c h e m i c a l ， g e o p h y s i c a l ，d e p o s i tf o r e c a s t i n g B Ⅱ吾 马鞍桥金矿床位于西安市周至县西南部的沙梁子乡与板房子乡毗连界线两侧，距 县城约6 8 公里。地理坐标为东经1 0 7 。5 3 ’1 2 ”～1 0 8 。1 1 ’3 9 ”，北纬 3 3 。4 4 ，4 9 ”～3 3 。5 3 5 0 ”。区内地势陡峭，气候温暖湿润。1 0 8 国道从矿区通过， 交通便利。 1 ．选题依据 马鞍桥金矿床位于中秦岭海西褶皱带的北缘。研究区金矿床主要产出于千枚岩之 中，金的品位不高，经过十几年的勘探和采掘，露头矿、浅表矿已基本开采殆尽。在 这种情况下，以往那种单一的找矿方法与模式己不太适应目前这种新的找矿局面。为 了维持矿山的可持续发展，必须在深部及外围增加矿山储量。因此有必要加强区内金 矿床的地质、地球物理、地球化学以及遥感等成矿信息的综合研究，系统研究这些成 矿信息与金矿在三维空间里的形成与分布的规律，以确定今后在该区的找矿方向，达 到多快好省的探矿效果。 2 ．研究现状 对马鞍桥韧性剪切带金矿床的研究已有十几年的历史。陕西地矿局第八地质队在 1 9 8 6 - - - 1 9 9 3 年期间首先在本区进行了地质普查工作，在1 2 0 万及1 5 万区域地质 调查，区域化探图等资料的基础上发现了马鞍桥金矿床，随后对东矿段进行了详查评 价，对矿床地质特征及成因有了初步认识。1 9 9 3 年之后，周至县地方投资开采金矿， 由于该矿床的地质勘探程度较低，研究程度亦低，无可供开采使用的详尽储量资料， 因而很快就出现可采矿石量严重不足的局面。针对这一现状，为满足矿山生产和丰富 地质理论，自1 9 9 4 年起，西安地质学院及西北大学等单位先后在该矿区开展了矿床 地质及成因的研究工作，取得了多方面的进展。另外，长期以来国内其他地质专家及 学者也从不同角度也对马鞍桥金矿床进行了研究，在此不再赘述。 虽然对马鞍桥金矿床己作了大量的研究，但还存在着不少的问题，其中对马鞍桥 金矿床的构造演化及其对矿体的控制作用还没有统一的认识；对黄铁矿的标型特征及 其与金矿化的关系、矿床成因等方面研究程度仍然不高。 3 ．主要的工作量 本论文是作者参加陕西马鞍桥金矿汪家山矿段成矿预测研究课题的一部分，本人 通过野外和室内观察、分析、综合研究完成的。作者自2 0 0 4 年4 月开始，先后三次 到该矿区进行野外调研，累计时间约两个多月。共采集样品和标本1 0 0 余件，磨制光 薄片3 0 片，对代表性样品进行了电子探针分析，气液包裹体成分、均一温度、形成 压力及盐度分析等。 此外，在前期地质研究的基础上，利用地球物理和地球化学技术手段，经过数月 的野外工作，已对研究区有了比较全面的认识，基本查明了含矿的有利地段，确定了 矿山工作的目标和方向。在2 5 线，经过工程验证，已部分揭露了物探异常体的上部， 在今后下降标高后，可望进入矿体。在C M 3 3 线也对深部含矿情况作了评价。 1 区域地质背景 陕西省西安市周至县的马鞍桥金矿床产于中秦岭海西褶皱带的北缘，地层的区划 上属于秦岭松潘区中秦岭亚区 I I2 的札县一柞水小区 张二朋等，1 9 9 3 。 区域构造位置为沙梁子双庙子断裂和庙沟小王涧两区域性断裂之间，板房子 小王涧复向斜北翼的旭奋子黄石板次级脊的南翼。 1 ．1 区域地层 中秦岭亚区的地层最大的特征是泥盆、石炭系地层极其发育，尤其是宝成线以东 最为明显。泥盆、石炭系曾在中国南北大陆的边缘分别超覆于早古生代沉积岩系之上， 是在早古生代晚期秦岭新生洋关闭后在活动硅铝壳上裂陷作用形成的区内坳陷盆地， 沉积物以活动类型之泥碎屑岩组合占优势，夹有多层火山物质。出露地层有第三系、 中生界、石炭系、泥盆系及前震旦系秦岭群，除第三纪沉积地层外，其它普遍发生不 同程度的区域变质作用。马鞍桥式金矿床主要赋存于上泥盆统桐峪寺组，严格受其中 发育的韧性剪切带的控制。现将区域地层由老至新叙述如下 图1 1 。 前震旦系秦岭岩群 A n z q 分布于沙梁子一双庙断裂以北，所见秦岭群上亚群下、中部东流水组，由斜长角 闪岩、钠长阳起片岩、变细碧岩及千枚岩等组成。上部双水磨组主要由黑云绿泥斜长 片岩、含石榴石二云斜长片麻岩、大理岩组成，夹凝灰质板岩、绢云石英片岩等。 本区秦岭群上亚群主要由变质中酸性与基性火山岩组成，局部正常沉积碎屑岩发 育，普遍有碳酸盐岩沉积夹层，显示拉张构造环境下的沉积特征。 泥盆系 本区缺失下泥盆统沉积。中泥盆统青石垭组与下古生界寒武一奥陶系地层成平行 不整合接触。中、上泥盆统为连续沉积，上泥盆世沉积地层因构造破坏出露不完整。 1 中泥盆统青石垭组∞2 q 出露于研究区南部冯家坪一老君滩断裂以南。按岩性组合划分为三个岩性段青 石垭组下岩段 D 2 q 1 ，主要由大理岩、砂质千枚岩、变砂岩夹透闪大理岩组成。中岩 段 D 2 q 2 发育二云母千枚岩夹变砂岩、黑云石英片岩、二云母石英片岩夹薄层太理岩。 上岩段 D 2 q 2 主要由绿泥绢云千枚岩、变砂岩夹结晶灰岩组成。在由下至上的沉积层 序中，显示出沉积物变细，盆地不断沉陷的趋势特征。 4 送b删．nH”靼婀霉器豁掣举NH一繇啼如槲恃蜂舞．_【H一群蔷辫图oH繇昧蟋黉．A琅半容退搏躁言撩．∞ 一报偃缮茸悄雕葵磷草器亏禳．蘸磐秣嚼叫濮翟．口一翊蚓博钕螺翎赠申．n霸枷誓幂蟋捆熙叫．t，一瞵粼博。n昧划母N一帕⋯拣．【 毹攀非鞲鞲趣长1＆翎蠕郴胛v冁v 盈酱蟮舞辫凶送k州蜷辫胛HI_【匦 。．囤。．图困圈。因。国。圈。圈。国，圉。日。团。日 2 上泥盆统桐峪寺组 D 3 t 。 在研究区有广泛的分布，是板房子复式向斜南北两翼主要组成单位，马鞍桥金矿 床即产于北翼由桐峪寺组构成的旭奋子一黄石板次级褶皱构造中。桐峪寺组按岩性组 合可划分为上、中、下三个岩性段。 桐峪寺组下岩段 D a t l 主要由紫色一灰色变砂岩、黑云千枚岩、黑云石英千枚 岩夹少量结晶灰岩及钙质千枚岩组成。未见其底界岩层出露，该段岩层总厚约 3 6 6 ．9 m 。 桐峪寺组中岩段 D 3 t 2 主要由黑云千枚岩、黑云绿泥石英千枚岩、钙质千枚岩 央紫色一灰色变细砂一粉砂岩组成。其中千枚岩层内多见由黑云母、铁白云石、磁黄 铁矿等组成的斑点状构造。各岩性层中普遍含有弥散状磁黄铁矿和黄铁矿。岩性层厚 约8 1 ．0 m ，为马鞍桥金矿床及金矿带的主要容矿地层。 桐峪寺组上岩段 D 3 t 3 由凝灰质千枚岩、钙质千枚岩、变粉砂岩、绢云石英千 枚岩、铁白云质千枚岩问夹不纯大理岩及碳质石英千枚岩组成。岩段厚度约1 3 6 4 m ， 亦为马鞍桥矿床的重要容矿岩层。 石炭系 相对集中分布于马鞍桥断裂和板房子断裂之间，组成本区复式向斜的槽部，主要 由中、下石炭统组成。下石炭统局部分布，主要由砂质绢云千枚岩夹变粉砂岩和含生 物化石的碳酸盐岩组成。中石炭统下段相对发育，由绿泥绢云千枚岩、变砂岩、变石 英砾岩等组成；其中岩段由变砂岩、千枚岩夹大理岩组成上岩段为变质石英砂砾岩、 变砂岩夹千枚岩、大理岩。 本区石炭纪沉积表现出沉积层序向上变浅的特点，显示了随南北板块的不断俯冲 碰撞，板一沙盆地逐渐萎缩的趋势。 中生界 M z 沿板房子一小王涧断裂两侧零星分布，主要由杂色石英砾岩、杂色复成分砾岩夹 砂岩、砂质泥岩组成，局部出现杏仁状安山岩与玄武一安山岩。中生界地层与下伏石 炭系沉积为角度不整合接触，其发育的中性火山岩表明中 新 生代局部断陷盆地切 割陆壳较深． 第三系 R 仅在研究区复向斜槽部南侧分布，由复成分杂色砾岩组成。 5 1 ．2 区域构造 如上所述，研究区沉积建造的形成即处在南北两板块的俯冲会聚碰撞构造带中， 沉积建造的形成在俯冲作用影响下，导致与隆起带平行发育的断陷盆地形成，随着板 块进一步聚敛，使本区早期裂陷性质的盆地演化成板块不规则边界斜向碰撞形成的残 余一拉分盆地。本区成陆造山阶段仍然是构造强烈活动带，沿秦岭板块和华北板块南 缘碰撞结合带，即商一丹缝合带发生强烈的构造变形，导致广泛的岩浆活动和变质作 用。马鞍桥金矿床所在区域，是该构造活动带的一个缩影。 1 ．2 ．1 褶皱构造 研究区褶皱构造十分发育且活动强烈，组成本区的背向斜褶皱多为不对称或为倒 转性质。加之断裂构造的强烈破坏和变质作用的叠加，使一些褶皱难于判定。通过较 大范围的调研和地质剖面的测定，将本区褶皱大致划分如下。 1 板房子一小王润复式向斜 为研究区的一级褶皱构造，夹持于沙梁子一双庙断裂与冯家坪一老君滩断裂之 间，褶皱轴线近东西向延伸。复向斜槽部地层由中石炭统组成，两翼地层由上泥盆统 桐峪寺组构成。复向斜南北翼边界被断裂破坏而残缺不全。该复向斜为一倒转向斜， 两翼地层均为南倾，北翼地层倾角较陡，变化在5 0 。～8 0 。之间，南翼地层稍缓， 变化在4 5 。～6 5 。之间。 2 旭奋子一黄石板复背斜 属于板房子一小王涧复向斜北翼组成之次级背斜，是控制马鞍桥金矿床及金矿带 的重要褶皱构造，其核部由上泥盆统桐峪寺组中、下岩段地层组成，南北两翼为桐峪 寺组上岩段。背斜枢纽走向1 0 4 。左右，为一倒转式背斜，背斜轴面南倾，倾向约 1 7 3 。，倾角3 7 。，局部倾角较大，可达7 0 。～8 0 。。 该复背斜两翼边界均为区域性断裂破坏，并进而有后期韧性、韧脆性剪切构造 叠加；发育南翼和汪家山沟韧脆性构造带和发育于北翼的沙梁子～双庙韧性剪切构 造带，是目前本区金矿床、金矿点和金矿带的主要控矿断裂构造。 3 东沟一台子上复背斜 为板房子一小王涧复向斜南翼之次级复背斜。背斜核部由上泥盆统桐峪寺组下岩 段组成。南北两翼由桐峪寺组中、上岩段组成。两翼地层均被断层所切割。北翼与石 炭系，南翼与中泥盆统青石垭组断层接触。背斜枢纽总体东西向延伸。 6 1 ．2 ．2 断裂构造 研究区断裂构造发育，断层类型多样，断裂规模大小不等。其中以近东西向断裂 构造为主，北西向与北东向次之，南北向断裂规模一般较小。一些规模较大的断裂均 具多期活动的特点。 1 1 沙梁子一双庙断裂 是一长期活动、规模宏大的断裂带，是商一丹缝合构造带的一部分，并向西经风 县唐藏进入甘肃境内。该断裂发育在华北板块南缘秦岭群和秦岭板块北缘泥盆系的碰 撞结合部位。断裂总体北倾，倾角6 0 。～8 0 。，宽数十米至近千米。已在沙梁子等 处发现金矿化线索。 2 汪家山沟一柳林沟断裂 该断裂位于沙梁子断裂南部，在区域断裂形成的基础上，再次以韧性剪切构造形 式复活。具多期活动特征发育在马鞍桥地区。自汪家山沟向西沿香沟南坡直止大黑沟 一带，汪家山沟以东经虎豹河、王家河东西长几十千米，是马鞍桥金矿床的直接控矿 构造。断裂带倾向变化在1 7 0 。～2 2 0 。，倾角变化于4 5 。～7 0 。之间，总体走向8 0 。～1 0 0 4 ，断裂带宽1 0 0 ～3 0 0 m 之间。倾向上断面呈舒缓波状。断裂带内发育糜棱 岩、相对剐性的构造透镜体，片理化带，以及后期断裂的进一步叠加形成的断层泥化 带，挤压破碎带，它们往往与韧性剪切带呈中等角度交切。 3 板房子一小王润断裂 为研究区南部较大型断裂，发育在复向斜南翼中石炭统中段与南侧桐峪寺组各岩 段斜交的接触带上。断裂为一高角度压性断层，大体近东西一北东东向走向，总体南 倾，倾角7 5 。～8 0 。。沿该断裂北侧，在中石炭统中段地层中发育变火山岩，并断 续分布有中生代断陷红盆沉积。可见断裂具有切割较深性质和多期活动的特征。 4 冯家坪一老君潍断裂 位于研究区最南端，发育于复向斜南翼边界桐峪寺组与青石垭组接触带上，断层 向北陡倾，倾角大约为8 5 。，具压扭性质。 5 北西向断层组 它的发育程度及表现规模远不及东西向断层组。在研究区复向斜槽部相对发育。 明显切错东西向断裂。断层组走向大致为3 0 5 。～3 2 7 。，多属压扭性质，倾角中等。 往往为金成矿作用后期断裂。 6 北东向断层组 该断层组规模较小，特别在韧性、韧一脆性剪切变形带内发育，为剪切作用后期 派生次级构造。在由韧性、韧一脆性剪切构造控制的金矿带中，该组断裂对金矿体和 金矿化体既有控制作用，亦有破坏作用，反映出它活动作用的多阶段特征。 1 ．3 区域岩浆岩 马鞍桥地区所属两板块碰撞造山对接带中，故岩浆岩活动较发育。本区在沙梁子 断裂带以南断续出露燕山期酸性花岗岩及中酸性花岗闲长岩。其中沿汪家山沟一柳林 沟断裂南侧分布有香沟似斑状黑云母花岗岩和柳林沟花岗闪长斑岩。香沟岩株与马鞍 桥余矿床相距不远，初步研究岩浆岩与金成矿作用无直接成因联系。此外，在研究区 东南部小王涧地区亦出露似斑状黑云斜长花岗岩小岩株，产于中石炭统中。 另外，在板房子地区中生代地层中发育中性、中基性安山岩与玄武安山岩岩系。 局部发现角砾状安山岩。火山岩中具流动构造。为研究区构造活动晚期发育的陆相火 山岩系。 1 ．4 区域变质作用 马鞍桥金矿床位于秦蛉造山带板块碰撞会聚的“蜂腰”部位。所受南北俯冲碰撞 动力相对集中，导致区域挤压作用下复合的地壳下部物质的垂向加积增生作用以及能 量的向上传输，一方面造成位于本区南部佛坪基底结晶杂岩的抬升，致使佛坪穹窿形 成，另一方面造成沿佛坪穹窿周围发生以主动方式侵位的花岗岩浆活动。这样，在秦 岭造山带的晚期阶段，形成以佛坪古陆为核心的区域热动力异常中心，古陆益层岩系 z 2 一D 中发育的递增变质带围绕佛坪地区分布，变质程度由核部向边缘逐渐降低， 从高角闪绿片岩相到低绿片岩相。 马鞍桥金矿床位于佛坪变质晕带的边缘部位，容矿的上泥盆统桐峪寺组岩层中一 低级变质作用。细碎屑岩在变质变形作用下，普遍绢云母化形成板岩、千枚岩及构造 片岩。热动力作用较强烈部位形成黑云母化变质晕或发育变质斑点状构的区域变质 带，进而在局部产生由于变质分异形成的分异条带构造。碳酸盐岩在区域变质作用下， 主要表现为重结晶，形成结晶程度不均匀的条带状大理岩或块状大理岩。它们在强烈 构造作用下往往形成构造透镜体。 容矿岩系的中一浅变质作用，随着含矿原岩成分结晶程度和变质分异的变化， 成矿物质有可能随同变质热液的运移而发生活化，对于本区金矿床形成演化过程中金 的预富集，以及含矿原岩中的难释放金转变为易释放金起着不可忽视的作用。 8 2 矿床地质 如前章所述，马鞍桥金矿床产于两板块拼接缝合构造带南侧，具有鲜明的地质特 点。以下就矿区地层特征、变质作用、构造、岩浆及矿床地质分述如下。 2 ．1 地层 马鞍桥金矿区内出露地层仅为上泥盆统桐峪寺组上岩段和中石炭统下岩段 图 2 - 1 1 。根据其变质岩石组合和变形特点可进一步详细划分如下 圈卜l耳鞍桥盘矿床地重篙田 巨j1 巨翌2 圈3 国4 圆5 回6 团7 1 ．地晨界垃I2 ．断裂l3 ．太理岩遗■件I4 ．盘r 体l5 ．番沟花岗岩6 ．桐蝽寺姐上岩段；7 ．花岗岩臂 桐峪寺组上岩段下部0 ％，1 主要由紫灰色、灰色黑云绢云石英千牧岩及斑点状黑云绢云千枚岩组成。原岩为 含铁质粉砂质泥岩及含铁泥岩组成。岩石具显微鳞片花岗变晶结构，千枚状构造。厚 度约1 8 0 ～2 8 。吼。由于其缺少韧性剪切构造的叠加，变形作用单调，一般不能形成有 意义的矿化蚀变。 桐峪寺组上岩段中部 D 3 t 3 2 由上下两种岩性组成，下岩性段为紫色一紫灰色黑云绢云石英千枚岩、黑云绢云 千枚岩及少量斜长黑云千枚岩组成。岩层中发育石英复脉及大理岩透镜体。由于变质 分异和韧一脆性剪切构造叠加，析离出早期石英的脉体发生肠状褶曲，岩石中分异出 石英出现动态重结晶。该岩性段为马鞍桥金矿的主要容矿层位，多期矿化蚀变主要表 现为较强的硅化、黄铁矿化一磁黄铁矿化、黑云母化与碳酸盐化。构成的矿化蚀变是 姒紫色黑云母化为容矿岩石的紫矿金矿石类型。 上岩性段由灰白色i 一白色钙质绢云干牧岩、钙质绢云石英干枚岩、钙质绿泥绢云 上岩性段由灰白色一白色钙质绢云千牧岩、钙质绢云石英干枚岩、钙质绿泥绢云 2 矿床地质 如前章所述，马鞍桥金矿床产于两板块拼接缝合构造带南侧，具有鲜明的地质特 点。以下就矿区地层特征、变质作用、构造、岩浆及矿床地质分述如下。 2 ．1 地层 马鞍桥金矿区内出露地层仅为上泥盆统桐峪寺组上岩段和中石炭统下岩段 图 2 - 1 。根据其变质岩石组合和变形特点可进一步详细划分如下 豳2 _ _ 1马鞍柝盎矿床地震俺田 巨j ，臣刍2 圈3 国4 固5 回6 田， 1 ．地詹鼻拽l2 ．断囊I3 ．大理岩遗t 体，4 ．金矿体l5 ．番沟花崩岩；6 ．桐蝽寺组上岩段{ 7 ．花嘲岩R 桐峪寺组上岩段下部a ％t 卜1 主要由紫灰色、灰色黑云绢云石英千枚岩及斑点状黑云绢云千枚岩组成。原岩为 含铁质粉砂质泥岩及含铁泥岩组成。岩石具显微鳞片花岗变晶结构，千枚状构造。厚 度约1 8 0 ～2 8 0 m 。由于其缺少韧性剪切构造的叠加，变形作用单调，一般不能形成有 意义的矿化蚀变。 桐峪寺组上岩段中部 D 3 t 3 吒 由上下两种岩性组成，下岩性段为紫色一紫灰色黑云绢云石英千枚岩、黑云绢云 千枚岩及少量斜长黑云千枚岩组成。岩层中发育石英复脉及大理岩透镜体。由于变质 分异和韧一脆性剪切构造叠加，析离出早期石英的脉体发生肠状褶曲，岩石中分异出 石英出现动态重结晶。该岩性段为马鞍桥金矿的主要容矿层位，多期矿化蚀变主要表 现为较强的硅化、黄铁矿化一磁黄铁矿化、黑云母化与碳酸盐化。构成的矿化蚀变是 以紫色黑云母化为容矿岩石的紫矿金矿石类型。 上岩性段由灰白色一白色钙质绢云千枚岩、钙质绢云石英干枚岩、钙质绿泥绢云 千枚岩组成，夹大理岩透镜体。岩石片理化、透镜体化强烈。是由钙质粉砂质泥岩、 含铁钙质泥岩经中一浅变质形成。亦为马鞍桥金矿床的重要赋矿围岩。矿化蚀变表现 出较强烈的碳酸盐化与黄铁矿化、磁黄铁矿化，构成以白色钙质岩石为容矿岩石的白 矿金矿石类型。 桐峪寺组上岩段上部 D 3 t 卜。 该岩段上岩性段以碳质绢云石英片岩组成为特征，岩石中片理化、糜棱岩化发育， 构造眼球体与透镜体常见，石英脉为“z ”型褶曲多见。推测原岩为含碳质较高的钙 质粉砂岩及含碳钙质粉砂质泥岩，经强烈的韧性构造变形所致。该岩性段亦为马鞍桥 金矿床的重要含矿与容矿层位，矿化蚀变以较强的硅化、黄铁矿化及轻微毒砂化为特 征，构成矿床中以碳质岩为容矿岩的黑矿金矿石类型。 中石炭统下岩段下部 C 2 卜1 与下部上泥盆统地层为断层接触。该岩性段由泥质较高之绢云千枚岩、绢云石英 千枚岩、绿泥绢云 石英 千枚岩组成。岩石受韧一脆性剪切构造影响明显，在岩石遭 受糜棱岩化过程中，岩石中的显微旋转碎斑、矿物的拉伸线理、S c 组构等均可见 及。可见到变质变形期较弱的硅化、黄铁矿化、但金的矿化较微弱。该岩性段地层厚 度变化在3 0 ～1 5 0 m 之间。 中石炭统下岩段中部 C 2 1 _ 2 主要由黑云绢云千枚岩、黑云绿泥绢云千枚岩、黑云绢云石英千枚岩夹石英岩薄 层组成，是由含铁质粉砂质泥岩及铁质泥岩经中～浅变质形成。岩石具有显微鳞片变 晶结构与千枚状构造外貌特征，变形较强者出现构造透镜体。岩性段厚度1 1 0 ～2 8 0 m 。 中石炭统下岩段上部 C 2 1 - - 3 由黑云母变砂岩夹黑云绢云干枚岩组成。岩石中发育显微鳞片变晶结构，可见变 余砂状结构，其千枚状与块状构造明显。该岩性段中多见花岗斑岩脉体侵入。地层厚 度小于l O O m 。 2 ．2 变质作用与岩石类型 2 ．2 ．1 长英质岩石类型及其变质作用 该类型岩石是由陆源碎屑岩及细碎屑岩，经区域变质作用形成黑云母变砂岩、黑 云绢云石英千枚岩、黑云绢云千枚岩、黑云绿泥绢云干枚岩及斜长黑云石英千枚岩等。 原岩组构大多被破坏贻尽，重结晶及变形普遍，但是从岩石的层状构造、残余组构及 1 0 矿物组合，不难恢复原岩为富含铁质、砂屑与泥质物的碎屑岩石。区域变质导致砂屑 矿物定向排列，甚至轻度拉长；岩石重结晶普遍发育，并在中一浅变质作用下使石英、 绢 白 云母聚合。含铁较高的泥质物变质形成黑云母鳞片一细片状变晶，在局部地段 变晶较粗大者形成由黑云母单晶或聚晶组成的斑点状构造。它们在后期剪切构造变形 作用下，常发生旋转，或在斑点矿物两端出现眼角纹，并有压溶矿物充填。 在矿区范围内容矿与含矿岩系因区域变质作用雨导致发生的重结晶、原岩矿物成 分的分异流动，新生矿物及组构的出现，有助于金等成矿物质赋存形式的改变以及活 化转移，对早期成矿作用形成金的预富集具有积极作用。 2 ．2 ．2 钙质岩石类型及其变质作用 主要由钙质、粉砂质泥岩和含泥质碳酸盐岩组成的岩石类型。在区域变质作用下， 钙质岩石普遍重结晶，而且钙质泥岩发生明显的成分分异，钙质成分和泥质成分在区 域变质交晶过程中，各自相对集中形成分异条带，构成钙质千枚岩和铁白云质千枚岩。 对于含泥质碳酸盐岩，在区域变质和韧性构造叠加作用下，一般发生强烈的变晶，导 致在剪切带中块状大理岩与条带状大理岩的形成。该岩石类型化学性质活泼，岩石条 带与片理发育，有利于热液的流通和物质的交换反应。加之本身含矿组分较易活化或 易释放，构成本区有利的容矿围岩。 2 ．2 ．3 碳质岩石类型及其变质作用 该类型岩石由碳质泥岩及含碳质钙质粉砂岩组成。在区域变质和韧性剪切动力变 质的双重作用下，岩石发生强烈的变形，形成片理化强烈的碳质片岩。在强变形构造 带中，可见少量碳质的石墨化，岩石中的石英发生聚集，并出现动态重结晶。由于碳 质原岩本身对金等成矿物质的吸附作用，碳质原岩中亦含少量金属硫化物，在后期韧 性剪切构造作用下，成为本区有利的含矿层位。 2 3 矿区构造 由于金矿床产于板块拼台带中，故而矿区构造十分发育。褶皱构造在矿区仅为区 域褶皱的一部分，往往表现为一单斜构造，但单斜层中的从属褶皱及层问褶皱不乏见 及，其构造要素与区域褶皱要素极其相近，反映出该类构造的协调性。矿区较为特征 的构造为断裂和韧性剪切构造带，与金矿床形成关系十分密切，是矿区构造研究的重 点。 2 - 3 ．1 韧性剪切构造带 是地壳较深部由韧性剪切变形使岩石发生塑性流动造成的强烈变形的线性地 带。在矿区正南沟一汪家山沟东西一线强烈发育，并向东西两侧延伸横贯研究区。主 要叠加发育在桐峪寺组上岩段上岩性层中，其主要特征如下 1 剪切带在矿区内呈东西向展布，出露宽度约为1 2 0 ～2 4 0 m ，其地质产状倾 向为7 0 。～1 9 0 。，倾角约5 6 。左右。剪切变形叶理产状与区域片理一致，仅局部地 段有微小交角。 2 该韧性剪切带的宏观、微观标志明显由不同成分组成的岩性层互层段中， 构造透镜体十分发育；无根从属褶皱、早期石英脉体的褶曲及石香肠构造、不对称旋 转体、S c 组构、剥皮构造常可见及；碳质层强烈变形形成碳质构造片岩十分典型； 显微构造中的旋转碎斑、石英的碎粒化和动态重结晶；多种岩性的糜棱岩化、压力影 构造等比较普遍。上述变形岩石中均有不同程度的硅化与黄铁矿化作用。 3 韧性剪切带具有多期递进变形的特点。早期变形以糜棱岩化为特点，同时 有平行石英脉体分异析出。中期变形是以糜棱岩化形成的构造透镜体进一步发生不对 称旋转为特征，石英脉体的石香肠化，以及岩石中变形程度不同部分的瓣状排列。晚 期变形则以折劈和横张节理的发育为标志。通过大量变形构造标志分析，反映出剪切 带早期活动以右行逆冲，晚期变形以左行滑落为特点。 4 马鞍桥金矿带、各金矿体与该韧性剪切带具有较好的重合一致性。矿化富 集地段位于剪切变形强烈及加宽部位，其中的硅化、黑云母化、金属硫化物矿化作用 较强烈。 5 矿区北部沙梁子一双庙断裂属于与马鞍桥剪切带平行的韧性剪切变形带， 亦发现较好的矿化线索。两者均为商一丹断裂带的组成部分。 2 ．3 ．2 断层 矿区断层为近东西向展布的F 1 、F 2 图2 1 ，自汪家山沟一大黑沟直接限定着 剪切带和金矿带的空间展布。实际上，F 1 、F 2 应是该韧性剪切构造带的组成部分，是 韧性剪切构造活动晚期的一幕。 F 1 产于泥盆系与石炭系地层接触界线上，属于马鞍桥金矿床及韧性剪切带上盘。 其倾向为1 7 0 。～2 2 0 。，倾角为4 5 。～7 0 。不等，断层宽度0 ．1 m 至数米，断面舒 缓波状，沿走向和倾向有明显的变化。断层主要叠加在桐峪寺组含碳质岩性层内；断 层破碎带内发育构造透镜体、拖拉褶皱、断层泥及次级断裂。其总体显示压扭性质， 断层活动晚期具张扭特点。 1 2 F ，断层北部与之近于平行的F 2 断层，是矿区另一重要断裂构造，两断层间相距 有一定变化，大致变化在6 0 ～3 6 0 m 之间。两断层东部产状均有向北东一北东东向偏 转的趋势。F 2 断层发育在桐峪寺组下岩段与中岩段地层接触带上，其地质特征及产状 与F 。断层基本相同。两断层之间完全控制着马鞍桥剪切构造带及产于其中的金矿床。 由矿区范围内发育的韧性剪切构造、F 1 、F 2 断裂组成的控矿构造，它们相互之间 及其与矿化总体存在以下规律。F 1 与F 2 断层当属研究区韧性剪切构造带的组成部分， 且为韧性变形序列一幕；F l 和F 2 平行分布，两者限定了韧性剪切变形带的展布范围； F ，断层直接叠加在韧性剪切变形带中，靠近F l 断层附近或F 1 断裂之中金的矿化与蚀 变作用较强，并形成工业矿体或矿化体，相反，F 2 断层附近矿化与蚀变明显减弱