湘东北万古地区金矿床成矿构造特征的初步研究.pdf

第 4 3 卷第 3 期 2 0 0 7年 5月 地 质 与 勘 探 G E0L 0 GY AND P ROS P E C TI NG Vo 1 ． 4 3 No ． 3 Ma y， 2 0 0 7 湘东北万古地 区金矿床成矿构造特征的初步研究 肖拥军 ， 陈广浩 1 ． 中国地质大学工程学院， 武汉4 3 0 0 7 4 ； 2湖南科技大学土木工程学院， 湘潭4 1 1 2 0 1 ； 3中国科学院广州地球化学研究所。 广州 5 1 0 6 4 0 [ 摘要] 万古地区金矿床的成矿作用受到区域构造成矿的控制， 矿 区的断裂构造已经成为燕山中 晚期金矿的定位构造。矿区北西西向断裂大部分是控矿、 容矿构造， 北东向断裂构造对矿脉的破坏作用 有一定的影响， 属成矿期后断裂构造。勘探线剖面图揭示了万古地区金矿床构造成矿具有金矿体侧伏 特征、 金矿体等距产出特征、 金矿构造成矿作用多期性特征。冷家溪群是金的矿源层。 万古金矿区的构 造成矿作用是主要成矿作用， 金矿化是剪切带长期活动的结果。从万古金矿、 鲁源洞金矿、 大洞金矿矿 脉在走向和倾向的产出形态可以看出， 富矿体都产出在构造张性扩容空间内。控矿层间破碎带中不同 类型构造重叠部位是最有利的赋矿构造。 [ 关键词] 成矿构造特征金矿床万古地区 [ 中图分类号] P 6 1 8 ． 5 1 [ 文献标识码] A[ 文章编号] 0 4 9 55 3 3 1 2 0 0 7 0 3 0 0 4 204 0 引 言 构造在金矿床矿体富集过程中有着极其重要的 作用 l 2 ． 3 J ， 大洞金矿 、 鲁源洞金矿 、 万古金矿位 于湘 东北万古地区， 湘东北金矿成矿区位 于江南古陆金 矿成矿带 的中部。 前人对该地 区进行 了大量 的地质学 、 矿床学的 研究工作 ， 主要观点有 ①湖南雪峰地区存在前地槽 构造层 ， 该 区金矿的成矿物质主要来 自该赋矿地层 ， 成矿流体主要为大气降水， 其主成矿期为加里东期、 印支一燕 山期 。金的成矿作用与地壳的演化关系密 切 ， 前地槽 阶段为矿源层的形成提供 了物质基础 ， 地 槽 阶段形成矿源层并发生金 的成矿作用 ， 地洼阶段 金发生改造叠加 成矿 。② 湘东北 地 区脉型金矿 的成矿构造主要是与剪切构造作用相关的各级断裂 构造 ， 控制金矿田的主要 是 3条 近东西 向的区域韧 性剪切带。剪切变形与金矿成矿存在密切 的时空关 系， 构造不仅为成矿物质的运移和定位创造空间条 件， 而且还通过力学 一化学耦合机制参与活化转移 成矿各个环节 J 。③湘 东北地 区的脉型金矿床 是 分散在冷家溪群中的金在冷家溪群的构造 一 热改造 演化过程中活化转移而成 的， 长距离 的活化转移主 要发生在武陵一加里东期 ， 在 印支一燕 山期又发生 了再活化转移， 活化和再活化转移都是通过流体来 进行的 。④ 前寒武系脉 型金 矿 的成矿 过程是构 造、 流体、 岩石相互作用及其演化的过程， 金矿床是 构造应力和流体作用下的含金岩石的演化产物 J 。 区内金成矿物质具有多来源性 、 成矿作用 具有多期 性 、 金成矿对地层具选择性 、 空间分布具有区域分带 性 ， 构造控矿异常明显 。 1 湘东北地 区金矿成矿的地质背景 就其现阶段 的大地构造性质而言 ， 湘东北地 区 属东南地洼 区赣桂地洼系。湘东北地区出露面积最 广的地层是中元古界冷家溪群， 其次为中新生代陆 相沉积岩 ， 晚古生代碳酸盐岩和砂页岩建造少量 出 露 。该 区区域构造主要有两组 近东西向组 和北北 东向组 。近东西向构造是武陵一加里东期形成的基 底构造， 只影响到冷家溪群等地槽基底构造层； 北北 东向构造主要 为中新生代形成 的盖层构造 ， 既影响 盖层 ， 也影响基底。 湘东北地区区内的金属矿床和矿化点分布范围 较广 ， 但成型矿床 比较小 。金矿床仅有 中型规模的 万古金矿 、 黄金洞金矿 ， 小型的雁林寺 、 洪源 、 中岳金 [ 收稿 日期 ] 2 0 0 61 O一2 3 ； [ 修订 日期 ] 2 0 0 61 1 1 5； [ 责任编辑] 韩进 国。 [ 第一作者简介] 肖拥军 1 9 7 4 一 ， 男， 2 0 0 2年毕业于中科院长沙大地构造研究所， 获硕士学位， 在读博士生， 讲师， 现主要从事构造地质 与地质灾害教学科研工作。 4 2 维普资讯 第 3期 肖拥军等 湘东北万古地区金矿床成矿构造特征的初步研究 矿床 ， 而其他金属矿床有七宝山、 井冲 、 东冲等铜多 金属矿床。该 区已发现的所有独立的金矿床和矿点 都呈脉状产于冷家溪群变质岩中。从总体上看， 金 矿脉定位空间是受东西向基底构造控制的， 金矿成 矿与地槽期的构造密切相关。 该地区是湖南省 内岩浆活动最强烈 、 活动期次 最多的地 区之一。武陵期、 雪峰期 、 加里 东期 、 燕 山 期岩浆活动不断， 区内产出的岩体众多且分布广泛。 区内岩浆岩的发育为金成矿提供了广泛的物质来源 和热源。 2 万古地 区金矿床成矿构造特征 2 ． 1 万古地区地质构造特征 矿区出露地层简单， 主要有中元古界冷家溪群 坪原组 、 白垩系戴家坪组及第 四系。 如图 1 所示 ， 大洞矿 区位于图的北西段 ， 万古位 于图的北东段 。矿 区构造以断裂为主 ， 褶皱不发育 。 矿区总体为一单斜构造， 倾向北东， 倾角中等 4 0 。 一 6 0 。 ， 产状较稳定 。区 内断裂 构造 主要有北西西向 和北东向两组， 均具多期次活动特征， 其中北西西向 断裂发育较早 ， 与矿化关系密切 。 图 1 万古地区金矿床地质略图 脚 一冷家溪群坪原组 第一段 ； F t p 。 一冷家溪 群坪原 组第 二段 ； P 一冷家溪群坪原组第三段 ； 1 一断层及编号 ； 2 一含金 矿脉带 及编号 ； 3 一 勘探 线及编号 北西西 向断裂为矿区最 为发育的一组构造 ， 总 体走向与地层走向基本一致， 倾向北东， 构造破碎带 发育， 绝大多数为控矿构造， 严格控制了该区含金石 英脉和含金蚀变破碎板岩 的产 出。 北东 向断裂构造在矿区内亦较发育 ， 呈大致等 距分布， 分别于不同部位切割了北西西 向断裂 ， 对矿 脉的破坏作用有一定 的影响 ， 属成矿期后断裂构造。 2 ． 2 万古地区金矿床矿脉带构造特征 万古金矿区已发现含金脉带 2 5条 ， 绝大多数含 金脉带地质特征有相似之处 。 ⑩号金矿脉位于金井地区平江万古金矿以西鲁 源洞一大洞 ， 产于冷家溪群坪原组第 二段第 四亚段 P t p 粉砂质板岩 、 绿色板岩 、 条带状含金粉砂质 板岩 中。地表大致控制金矿脉长 3 0 0 0 m， 厚 0 ． 4 5 2 ． 5 0 m， 走 向北西西， 倾 向 1 5 。一 5 5 。 ， 倾角 2 0 。一 6 0 。 ， 由硅化构造角砾岩 、 石英脉 、 破碎蚀变板岩等组成 ， 具褐铁矿化、 黄铁矿化、 毒砂化， 围岩具绢云母化、 脱 色化。目前已圈定金矿体两个， 即大洞金矿体和鲁 源洞金矿体。两矿体矿石类 型主要为含金石英脉、 含金构造角砾岩 、 含金破碎含粉砂质板岩 和板岩角 砾岩。其中大洞金矿体以石英脉为主 图2 ， 鲁源 洞金矿体以构造角砾岩为主 图3 。 图2 大洞矿体素描图 1 一粉砂质板岩 ； 2 一矿化破碎带 ； 3 一矿化石英脉 图 3 鲁源洞矿体素描图 l 一 粉砂质板岩 ； 2 一矿化破碎带 ； 3 一石英细脉 43 维普资讯 地质与勘探 2 0 0 7钜 在鲁源洞民硐内一作业掌子面井下观察， 含金 破碎带宽 2 m左右 ， 硅化交代不完整 ， 中间夹顺层石 英脉体 不含矿 并呈透镜体出现； 矿体的上下顶底 板相当清楚， 产状较稳定并几乎与地层平行， 并且与 围岩间有断层泥存在， 两侧的角砾岩层含矿。在大 洞矿段民硐内观察到矿体厚 2 m左右， 以石英脉为 主， 夹硅化碎裂 板岩。从 围岩到矿带 ， S i O 的含量 增高 ， 从远矿围岩一近矿围岩一矿石， S iO 含量 变化为 6 O ． 9 5 ％ ～6 4 ． 5 3 ％ ～7 3 ． 3 1 ％ ， 充 分显示 了 该 区金矿化与硅化的相关性 。 ， 初步分析表明， 含矿构造至少经历过 3次构造 运动 。 。 成矿期前 ， 在区域 S N向压应力作用下 ， 产 生一系列 N ww 向压扭性断裂 ； 成矿期 间， 由于局部 应力场发生改变 ， 由 S N向挤压变成 S N向拉张 ， 成 矿热液沿裂隙带充填交代， 形成金矿 化 体； 成矿 期后， 多次的拉张挤压作用， 对前期构造地质体及矿 化 体进行破坏， 沿断层侵入的石英脉几乎不含 矿， 它的侵入使矿 化 体及顶底板岩石进一步破碎 并使成矿物质进一步迁移富集， 导致矿体的不均匀 性和不连续性 。 2 ． 3 万古地区金矿床成矿构造特征 通过勘探线剖面图分析 ， 万古地区金矿床成矿 构造具有金矿体侧伏特征、 金矿体等距产出特征、 金 矿构造成矿作用多期性特征 。 万古金矿 区已发现金矿脉 2 5条 ， 从矿区勘探线 剖面图 图4 的对比分析中可以看出金矿体具有侧 伏特征， 从目前已经揭露的矿体形态来看， 金矿体总 的趋势是呈透镜体， 沿南倾伏斜列分布延伸。结合 矿脉 的区域分布规 律， 在平面上矿脉 的分布 由于断 层 的作 用 具 有 明显 的侧 伏 特 征 ， 侧伏 的距 离 约 1 0 0r n。 圈圈 z 圈 ，囫 图4 万古金矿区 2 5号勘探线剖面图 P ～一冷家溪群坪原组第二段第二岩性组； P tp 2 - 3 一冷家溪群坪原组第二段第三岩性组； v t p 一一 冷家溪群坪原组第二段第四岩性组； l 一粉砂质板岩； 2 一地层产状； 3 一金矿体及编号； 4 一含矿脉 带及编号 在湘东北大洞地区新发现的几个金矿体具有等 距产出特征 ， 如万 古金矿 、 鲁 源洞金矿 、 大洞金矿等 图 1 ， 每个矿体走向长度一般为 3 0 0～ 4 0 0 m。该 含矿破碎蚀变带往北西方向延伸， 金矿体沿破碎带 等间距产出的特征非常明显。 受到后期构造改造明显， 使得金矿体的延伸不 稳定， 与围岩接触存在泥质及硅质岩， 黄铁矿也存在 多期的特征 呈细粒状集合体产出， 含金较高， 表明 主成矿期形成 ； 同时晶形相对较好的黄铁矿含金量 低。 上述说明， 在金矿的成矿过程中存在多期的含 矿岩浆热液， 在构造改造作用过程中， 多次成矿， 同 时又受到构造的作用， 导致金矿形成的复杂化。最 明显的是北东向断裂对矿体的改造与破坏。 3 结 论 冷家溪群是金 的矿源层， 万古金矿 区的构造成 矿作用是主要成矿作用 ， 金矿化是剪切带长期 活动 的结果。剪切带构造活动提供了金矿成矿的动l力， 剪切带经历了挤压、 剪切 、 拉张的应力环境， 矿体经 历了挤压变形、 剪切破碎、 硅化交代、 后期破坏等阶 段 ， 在剪切扩容空 间 内矿体 富集 ， 在剪切 挤压过程 中， 岩石发生屈服， 使韧性剪切带具有可渗透性， 有 利于成矿流体的运移和萃取金矿质， 剪切带由韧性 到脆性的转化阶段， 压力的突然降低是矿物沉淀的 主要机制。成矿流体中金配合物分解， 金元素沉淀 成矿。剪切带具有水平剪切和垂向推覆两种滑动作 用， 这就决定了金矿体在走向上和倾向上具有透镜 维普资讯 第 3期 肖拥军等 湘东北万古地区金矿床成矿构造特征的初步研究 体分布的特点。从万古金矿 、 鲁源洞金矿 、 大洞金矿 矿脉在走向和倾 向的产出形态 可以看 出， 富矿体都 产 出在构造张性扩容空间 内， 控矿层间破碎带 中不 同类型构造重叠部位是最有利的赋矿构造。 万古金矿区的成矿作用受到区域构造成矿的控 制 ， 即受到黄金洞一平江韧性剪切带构造 作用的控 制 ； 另一方面 ， 矿 区构造已经成为燕 山中晚期金矿的 定位构造。矿区北西西 向断裂 表现为拉张特性 ， 大 部分是控矿 、 容矿构造 ， 严格控制了矿区含金石英脉 和含金蚀变破碎板岩的产出。它们既输送了来 自矿 源层的成矿物质， 又运移 了与晚期成矿作用 有关 的 含金热流体 ， 当该 导矿断裂重叠在有 利的成矿构造 封闭圈时， 其本身又是贮矿构造 ， 自断层带中心向外 依次分布为石英脉和蚀变破碎带一蚀变岩石一正常 岩石。 [ 参考文献] [ 1 ] 袁万明， 莫宣学， 王世成 ， 张雪亭． 东昆仑金成矿作用与区域构 造演 J 二 的关 系 r J ] ． 地质与勘探 ， 2 0 0 3， 3 9 3 5 8 ． [ 2 ] 姜峰贤． 山西五台县东腰庄金矿成矿地质特征及矿床成因 [ J ] ． 地质与勘探 ， 2 0 0 6 ， 4 2 3 2 4 2 9 ． [ 3 ] 徐卫东， 王兴保， 李生全， 李新辉． 新疆若羌县大青山金矿构造 控矿特征[ J ] ． 地质与勘探， 2 0 0 6 ， 4 2 1 3 4 3 7 ． [ 4 ] 彭建堂． 湖南雪峰地区金成矿演化机理探讨[ J ] ． 大地构造与 成矿学 ，1 9 9 9 ， 2 3 2 1 4 41 5 1 ． [ 5 ] 刘亮明， 彭省临， 吴延之． 湘东北地区脉型金矿床成矿构造特 征及构造成矿机制[ J ] ． 大地构造与成矿学， 1 9 9 7 ， 2 1 3 1 9 7 2 0 4． [ 6 ] 刘亮明， 彭省lie， 吴延之． 湘东北地区脉型金矿床的活化转移 [ J ] ． 中南工业大学学报 ， 1 9 9 9 ， 3 0 1 4 7 ． [ 7 ] 彭渤 黄瑞华． 湖南前寒武系脉型金矿构造机理[ J ] ． 大地构 造与成矿学 ， 1 9 9 6， 2 0 3 2 0 1 2 1 1 ． [ 8 ] 符巩固， 许德如， 陈广浩， 等． 湘东北地区金成矿地质特征及找 矿新进展[ J ] 。大地构造与成矿学 ， 2 0 0 2 ， 2 6 4 4 1 6 4 2 2 ． [ 9 ] 毛景文． 湖南万古地区金矿地质与成因[ M] ． 北京 原子能出 版社， 1 9 9 7 ． [ 1 O ] 肖拥军， 陈广浩， 符巩固． 湘东北大万金矿区构造成矿背景探 讨[ J ] ． 大地构造与成矿学 ， 2 0 0 2 ， 2 6 2 1 4 3 1 4 7 ． PREL耵 I NARY STUDY oN M ETALLoGENI C S TRUCTURE FEATURES oF GoLD DEPoS I T D W ANGU AREA．NoRTHEAS E RN HUNAN P RoVD CE X I A O Y o n g j a n ，C H E N G u a n g h a o 1 ．F a c u l t y o fE n g i n e e r i n g ，C h i n a U n i v e r s i t y of G e o s c i e n c e s ，W u h a n 4 3 0 0 7 4 ； 2 ．D e p a r t m e n t of C i v i l E n ginee ri n g ， H u n a n U n i v e i of S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ， X i a n g t a n 4 1 1 2 0 1 ； 3 ．G u a n g z h o u I n s t i t u t e of G e o c h e mi s t r y ， C h i nes e A c a d e m y of S c i e nce ，G u a n g z h o u 5 1 0 6 4 0 Ab s t r a c t Go l d d e p o s i t s i n t h e W a n g u a r e a a r e c o n t r o l l e d r e g i o n a l t e e t o n ome t a l l o g e n i c u n i t ．Fa u l t s i n t h e mi n i n g a r e a a r e fi x i n g p o s i t i o n s t r u c t u r e s f o r g o l d d e p o s i t s f o r me d i n mi d d l e t o l a t e Ya n s h a n i a n．Mo s t NWW s t r i k i n g f a u l t s a r e O re c o n t r o l l i n g a n d o r eh o s t i n g s t r u c t u r e s ．NE s t r i k i n g f a u l t s d e s t r o y e d O re v e i n s ， and b e l o n g t o p o s t m i n e r a l iz a ti o n s t r u c t u res ．L e n 西i a x i G r o u p s t r a t u m i s s o u I ℃ e b e d fo r g o l d ，and g o l d m i n e r a l i z a ti o n i s res u l t o f l o n gt e rm a c t i v i t i e s o f a s h e a r z o n e ．Ba s e d o n o c c u r r e n c e s o f o r e v e i n s i n W an g u．L u y u an do n g a n d Da d o n g g o l d d e p o s i t s ．r i c hg o l d O re b o d i e s a r e all l oc a t e d i n t e n s i o n d i l a t io n f r a c t u res ．Ov e r l a p p i n g p l a c e s o f d i ff e re n t t y p e s t r u c t u res i n t h e O re c o n tro l l i n g f a u l t s a r e t h e most a v a i l a b l e O re h o s t i n g s t r u c t ur e s． Ke y wo r d s me t a l l o g e me s t r u c t u re foa t u res ，g o l d d e po s i t ，Wan g u a r e a 4 5 维普资讯