雪峰山地区变质核杂岩与沃溪金矿.pdf

第 4 卷第 1期 1 9 9 8年 3月 地 质 力 学 学 报 3 0URNAL 0F GEOMECHANI CS V O 】4 N o ．1 M a r． 1 9 9 8 一 雪峰山地区变质核杂岩与沃 魏启荣 郑贵洲 中国地 质大 学 ， 武汉 1 0- 摘要 笔者通过对雪峰 山地 区变质核杂岩 的发现和研究， 认为它与科迪勒拉 变质 核杂岩 既有相似之处 ， 但兄不完全相 同， 具有独特 的构造特征和演化历史。交中还 以 沃溪金矿为例 ， 讨论 了变质核杂岩对脉金矿床 的控制作用 。 关 键词 至 山．， 堕 堕监 莲巫 堇 查兰、 沃溪 龟芏 0 引言 7 C o n e y 、 L i s t e r 等通过对美国西部科迪勒拉山区的研究， 提出了伸展构造模式、 拆离 或滑 脱 断层及变质核杂岩等概念 。 笔者近几年在雪峰 山地 区通过区域地质调查和专题研究 ， 首 次发现沿着雪峰山轴带发育有一系列变质核杂岩呈北东 向的 串珠状产 出 图 1 口 ， 在结构 上 与美 国西部 科迪勒拉 山区变 质核杂岩群相似 ， 都 由变质 核一滑脱带一盖层组 成 。L i s t e r和 Da v i s 认为， 可以把科迪勒拉变质核杂岩看作是从破裂和伸展的上地壳岩石下被拉出来的、 位 于大规模缓倾正断层之下由中或下地壳岩石组成的地质体。由于雪峰山地区的大地构造性质 与华南大地构造演化问题密切相关 有学者曾提出华南山无根的观点 ， 变质核杂岩是造山带 构造变形的重要组成部分， 并且与成矿存在着直接或间接的关系。 1 雪峰山变质核杂岩 的基本特征 雪峰山地区变质核杂岩不完全相 同于美 国西部核杂岩 ， 主要表现在 1 雪峰 山变质核杂 岩变质核 基底 由中元古界冷家溪群组成， 是一套区域浅变质的板岩、 粉砂质板岩、 变质砂岩 组合 。变形极为强烈 ， 显示出强烈褶皱和片理化 ， 发育多组半韧性一 脆性 剪切 系统， 网络状强应 变带与透镜状弱应变域有规律 出现是冷家溪群的变形特 点 ， 其中还见有花 岗岩墙或基性岩墙 图 2 2 变质核杂岩的上盘 为新元古界板溪群极低级变质岩和古生界岩系 ， 发育有 NE向 宽缓褶皱 、 逆冲断层以及多世代的不同类型的正断层 ； 3 变质核与上盘之间为滑脱带 ， 此处分 下滑脱带和上滑脱带 。 下滑脱带即为冷家溪群与泥市群或板溪群 的接触带， 表现为大型低角度 正断层 ， 由于伸展滑脱作用， 造成泥市群或板溪群底部岩层缺失 。 在剖面上滑脱带的厚度不等 ， 1 9 9 7 年 4 月 2 1日收穑， 1 9 9 8年 1 月 2 0日修改稿 地质矿产部 1； 5 万区域地质{ 胃 查项目资助 5 8 维普资讯 有 的达数十带甚至百余米 ， 有的仅数厘米 。变形以 脆性为主， 多表现为断层角砾岩、 碎粒岩、 碎粉岩、 片理化角砾岩 ， 局部见糜棱岩或糜棱岩化构造岩， 反映了温度和压力都不是很高的浅层脆性变形环 境。上滑脱带位于板溪群通塔湾组与五强溪组之 间 ， 其特点与下滑脱带类似 。 此外 ， 还见发育次一级 的顺层或与层面小交角的滑脱面 ， 造成地层减薄或 脉岩贯入 。 2 变质核杂岩 的形成 时期及 成 因分析 野外观察发现 ， 石炭系呈角度不整合覆盖在冷 家溪群之上 ， 这说明基底经过隆升 ， 变质核在石炭 纪前就已剥露于地表， 可见变质核杂岩是石炭纪之 前 的产物。通过地层剖面研 究和区域构造的筛分 ， 确认该区曾发生过较强烈的加里东运动0 ] ， 表现为 两期 区域性变形。早期为 NE E向较开阔的复式褶 皱 和伴生的逆冲断层 ， 晚期为 NNE 或 NE 向紧闭 倒转 向 NW 褶皱 ， 伴生逆 冲断 层及过渡性剪 切 带。 加里东运动主期发生在早志留世一中泥盆世之 图 1 雪峰山变质核杂岩舟布 略图 F i g ．1 S c h e ma t i c d i a g r a m s h o wi n g me t a mo r p h i c c o r e c o mp l e x e s i n t h e Xu e f e n g s h a n a r e a 1 ．变质棱杂岩 I 2 ． 1， 5万区调范 日 图 2 变质棱杂 岩剖 面示意 图 F i g ． 2 S c h e ma t i c s e c t i o n o f me t a mo r p h i c c o r e c o mp l e x 跨家溪群 I 扳溪群横路}中 组、 马底弹组、 通塔湾组 I． 扳氍群五强溪组I Ⅳ 震旦系I V 一 寒武系 ．花岗岩 陬 辉绿岩I 石英脉 u D 、 上滑脱带I L D 一 下滑脱带 间 。此次构造运动使得雪峰山地区褶皱， 地壳增厚， 随后深部岩浆的侵入及地壳隆升导致了 热状态失稳和地壳重力的不稳定性 ， 区域构造应力场由原来的挤压体制向伸展体制转换。 变形 主要表现为低缓角度滑脱带及高角度正断层的发育和辉绿岩墙 床 群、 席状花岗岩体就位， 最 终导致揭顶作用， 滑脱带的下盘从上盘之下抽拉出地表， 由较深层递进到浅层次， 进而形成变 质核杂岩。 5 9 维普资讯 雪峰山地区的变质核杂岩较之美国西部的变质核杂岩， 既有相似之处， 又不完全相同， 详 见主要特征对 比表 表 1 。 表 1 中美变质校杂岩主要 特征对比表 T a b l e 1 Ma j o r f e a t u r e c o n t r a s t b e t we e n t h e me t a mo r p h i c c o r e c o mp l e x e s f o u n d i n t h e X uf e n g s h a n， Ch i n a a n d i n Co r d i l l e r a， U． S ． A． 结构 变形机制 形成时代 上盘特征 变 质棱特 征 滑脱带特征 由三 层组 成 t 不变 质 的显 生 宙 由中 、 下地壳 的古老 上 盘 盖 层 成 型 时 大型低角 度正断层 ， 精脱带 伸展 间 为 早 岩层 为主 ， 发育 多世代 的 中、 睬 变 质岩 组 成 ， 使早 期 形成 的麇棱 岩 下 盘 变 质 一中第 的不同类型的正断层， 棱部杂岩的顶部为一 发生脆性变形并蚀变 ． 三 纪 反映了水平伸展下的 个以糜援岩类岩石为 常具角砾化 。 按 脆性变形 ． 特征的剪切带 。 由三层组成 成 型 时 为新元古界板溪群 由中元古界 砖家淫 发育下 、上 精脱 带 ， 上 盘 盏 层 间 为 晚 扳低级变质岩和古生 群组成， 低级变质、 强 表现为大 型低角度 正 蒲脱带 伸 展 泥 盆 世 界岩 系 ，发育裙皱、 逆 剥裙皱和片理化， 发育 下 盘 变 质 一早石 断层和多世代的不同 多组剪切面理． 檀部杂 断层， 常具角砾化， 片 理化角砥岩． 棱 炭世 类型的正断层 。 岩的顶部无麇棱岩． 从表中可以看出， 二者之间在结构、 变形机制及滑脱带特征方面是基本相似的， 而在变质 核、 上盘特征及形成时代上有明显的差异， 美国西部变质核杂岩的上盘地层很新， 变形较弱l 而 雪峰变质核杂岩的上盘地层较老 ， 而且是在加里东造山运动基础上形成的， 具有独特的构造特 征和演化历史 这种相似和差异正是普遍性和特殊性的关系， 反映了地质构造的多样性和复 杂性 。 变质核杂岩对金矿的控制 沿着雪峰山分布有一系列金矿床， 该金矿带在湖南境内占有重要的地位 。 研究发现， 中一 低温热液型金矿床大都与滑脱梅造有着直接或间接的关系， 如沃溪金矿、 漠滨金矿等。现以湘 西沃溪金矿为倒 揭示变质棱杂岩与金矿的关系。 沃溪金矿是一个与钨、 锑共生的中一大型中低温热液型矿床， 矿化类型为石荚脉型和断层 破碎带蚀变岩型， 产在沃溪变质核杂岩的上盘。 由图3 、 图 4 可知， 含金石英脉主要产在下滑脱 带与上滑脱带之间的层间次级滑脱断裂带内。 上滑脱带N E E走向， 倾向N N W， 倾角 3 5 。 左右。 带内发育断层角砾岩、 碎粉岩、 初糜棱岩 局部糜棱岩 ， 断层角砾岩中有早期的糜棱岩， 带宽数 十米 ， 最宽达 1 3 0余米。滑脱带上盘主要为板溪群五强溪组及 白垩系 ， 下盘为板溪群马底驿组 紫红色板岩， 靠近主滑面， 岩石强烈褪色化 ， 次级滑脱面与板理基本平行。在 N W--S E方向剖 面上 ， 次级滑脱面与主滑脱带之间呈小角度相交 ， 锐角尖指 向耀部 ， 与主滑脱带 的运动方 向是 吻合的， 即由于主滑脱带的正向滑动导致下盘次级滑脱面的形成。 这组次级裂面严格地控制了 含金石英脉的产出。 石英脉总体呈似板状， 在走向上和倾向上都有厚薄变化， 最厚处达 1 5 0 c m， 最薄处仅几厘米， 甚至只见断裂面而无脉体充填。含金石英脉与主滑脱带近平行， 延伸至五强 溪组或白垩系之下 2 0 0 0 余米尚未尖灭。矿体产状与滑脱面如此惊人的一致， 说明储矿裂隙是 与主滑脱面一道在伸展作用下形成 的 滑脱作用为 Au 、 S b 、 W 等元素活化迁移提供热能， 为后 6 0 维普资讯 来的含矿热液提供运移通道和沉淀空间。 另外， 在坑道中还见到金矿脉内具片理化和透镜体化 以及板岩中板劈理倾角大于板岩倾角的现象， 说明滑脱面曾有过逆冲活动。 图 3 沃溪变质校杂岩构造略图 据 2 3 7队资料改编 Fi g ． 3 S k e t c h ma p o f me t a mo r p h i c c o r e c o mp l e x i n t h e W o x i 1 上滑脱带} 2 ． 下滑脱带， 3 ． 不整台线F 4 逆断层} I ． 持家溪群F l 板凄群} I． 板溪群五强溪组； 含金石英脉F A B ” ． 剖面位置 图 4 “ AB ” 构 造 剖 面 据 2 3 7队 F i g ． 4“ A～ B”S e c t i o n o f s t r u c t u r e 1 ．白垩系； 2 ． 板溪群F 3 含金石英脉} 4 ． 断层； 5 ． 钻孔 由沃溪金矿和漠滨金矿可以看出， 本地区的中一 低温热液型金 锑、 钨 矿床不仅受断裂控 制， 而且变质核杂岩对其起着明显的控制作用。 这一认识， 丰富了脉金床的控矿理论， 并为寻找 新的金矿床拓宽思路。 4 几 点认识 1 雪峰山变质核杂岩总体呈 N E向串珠状产出， 其结构为三层结构， 变质核为浅变质强 变形的冷家溪群 ， 上盘 由新元古界板溪群和古生界岩系组成 ， 滑脱带为脆性或脆韧性变形的低 缓角度正断层， 并表现为下滑脱带和上滑脱带 维普资讯 2 变质核杂岩的形成是加里东造山期挤压体制向伸展体制转换后， 形成低缓角度滑脱带 及高角度正断层而揭顶 的， 成型时间为晚泥盆世一早石炭世， 与科迪 勒拉变质核杂岩既有相似 之处又不完全相 同。 3 沃溪金矿 为中一 低温含金石英脉型和破碎带蚀变岩型， 矿脉的产出严格受上滑脱带及 其下盘板岩 中的次级顺层滑脱面控制。 滑脱构造的形成为成矿元素的活化迁移提供热能， 并为 后期含矿热液提供运 移通道和沉淀场所 。 参考文献 1 Co n e y P J ． Cor di l ] e r a n me t a mo r p hic c o r e omp] e x e s An o v e r v i e w． G So c A ， 1 9 8 0， I 5 3 7 3 1 2 Li s t e r G S． Da v i s G A． Th e o r i g i n o f me t a mo r p h i c c c o mpl e x e s a n d d e t a c h m e n t f a u l t sr me d d urin g Te r t ia r y c o n t i n e n t a l e x t e ns l c n i n t h e n o r t h e mCo l o r a d oRi v e r r e g i o n， U ． S． A．， J St r - t＆ ， 1 9 8 9， I I 6 5 9 4 3 Ho u Gu a n g j iu， S u o S h u t i a n ． L a t e C a l e d o n i a n o r o g e n i c e x t e i o n a ]d e f o r ma t i o n a n d me t a mr o p h J c c o r e c o mp l e x e s in t he Xu e f e ng s h a n Ar e a， So ut h e r n Ch i n a ． J o u r n a l Ch i n aUn i r s i t y Ge o s c i e nc e s ， 1 9 9 7， 8 2 j 1 0 0 一 i 0 5 4 钟九思， 杨光辉， 王甫仁 ． 湖南内生垒厦矿床成矿分带及其与区域地质背景的关系湖南地质 r I 9 9 5 ， 4 2 3 5 2 4 2 THE S TUDY oF M ETAM oRPHI C C0RE CoM PLS I N TH E XUEFENGS H AN AREA Ho u Gu a n g J i u S u o S h u t i a n We i Qi r o n g Z h e n g Gu i z h o u C h i n a Un i r s i l y o fG g o s c i e 8 ， Wu 6 a n Ab s t r a c t Af t e r t h e s t u d y o f t h e me t a mo r p h i c c o r e c o mp l e x o f t h e Xu e f e n g s h a n， Hu n a n P r o v i n c e ， t h e wr i t e r s f o u n d t h a t i t i s s i mi l a r t o t h e Co r d i l l e r a n c o u n t e r p a r t i n s t r u c t u r e， d e f o r ma t i o n me c h a n i c s ， a n d d e t a c h me n t f e a t u r e s， e x c e p t f o r t h a t i t s u p p e r p l a t e i s c o mp o s e d o f Ne o p r o t e r o z o i c v e r y l o w g r a d e me t a mo r p h i c r o c k a n d Pa l e o z o i c s t r a t a a n d t h a t t h e c o mp l e x wa s f o r me d b e t we e n L a t e De v o n i a n a n d Ea r l y Ca r bo n i f e r o u s ． I t s c o n t r o l o f t h e W o x i v e i n g o l d d e p o s i t i s d i s c u s s e d i n t h e p a p e r ． Ke y wo r d s Xu e f e n g s h a n， d e c o l l e me n t ， me t a mo r p h i c c o r e c o mp l e x， W o x i g o l d d e p o s i t 第一作者简介 侯光久， 男， 1 9 4 5 年生， 副教授。 1 9 7 5 年毕业于武汉地质学院， 主要从事构造地质和矿田构 造研究。通讯地址 湖北省武汉市武 昌喻家山中国地质大学 武汉 。邮政编码 4 3 0 0 7 4 。 6 2 维普资讯