湘西金矿沃溪断层的形成与演化.pdf

2 ,0L 2 第 0 加 00卷 曹弓 l y I 一 。 。 V 0 l 2 f] N o 4 O c t 2 0 0 0 文章编号 1 0 0 6 5 4 4 X 2 0 0 0 0 4 0 3 1 50 4 湘西金矿沃溪断层的形成与演化 汪劲草 ，彭恩生 ， ●__●____一 雷鸣 波 ， 刘升友 一 晒g |。 2 1 中南工业大学资源环境与建筑工程学院，湖南长沙4 1 0 0 8 3 ；2 ．湘西金矿，湖南沅陵4 1 9 6 0 7 摘要沃溪断层最早形成于雪峰期，为铲式正断层 ；加里东期表现为右旋斜 冲性质，西 部错失鱼儿山矿体上部层脉，错失矿体在鱼儿 山以东；印支燕山期表现为左旋正滑性质。 它既不是导矿构造，也不是容矿构造 ； 其总体构造效应为正断层。 关键词沃溪断层；铲式正断层 ；右旋斜冲；左旋正滑 ；湘西金矿； 中 图 分 类 萼 ■ 而 ． j 一 一 文 献 标 识 码 A 湘 西 金矿 是一 个金、 锑、 钨共 生的 大型矿山 ，2 沃溪断层的地质特征 沃溪断层是该矿床长期争论不休的一个关键地质 问题。过去关于沃溪断层性质 的认识 主要有 ；① 逆断层或推覆 断层或左旋 压扭性逆 冲断层[ 1 - 5 i ②左旋张剪性正断层Z 6 J 。关于其地质意义的认识 主要有①鱼儿山矿体上部一系列层脉被其错位， 错失矿体在鱼儿山以西[ 6 , 7 ；②沃溪断层既是导矿 构造，又是容矿 构造。笔者通过把 断层宏观与微 观研究结果 与区域构造、成矿构造的形 成与演化 紧密结合后，得出沃溪断层性质及其地质意义的 新认识。 1 矿 区地质概况 区域 地层可分 为 4个 构造层．从 下往上是 ①下元古界冷家溪群 P h ；②上元古界板溪群 马底驿组 P t 3 b n m与五强溪组 P t 3 b n ；③ 震旦系、寒武系、奥陶系及志留系；④白垩系。 矿区南部东西两侧分别是仙鹅抱蛋 与拖毛岭复背 斜穹窿，出露最 老地层 冷家溪群 ；中部为沃溪 ～ 唐浒坪反 “ S ”型构造，出露 马家驿组 与五 强溪 组；北部以沃溪断层为界．分布五强溪组、震旦 纪与白垩纪盆地 图 1 。 多 沃溪 断层是 矿 区规模 最大 的断 层，长 逾 2 { 】 k m，走向 N E E ，倾 向 N NW，倾角 2 5 ～4 5 。 ，断裂 带断层岩宽度 2 0 ～1 3 0 mo西部断层岩宽度窄于东 部，但西部挤压强度又 明显强于东 部。西 部断层 面产状相对较缓， 4 0 。 。 1 沃溪断层总体不是逆断层。从平、剖面 结构分析．沃溪断层上盘 是新 地层，下盘是 老地 层，中间缺失了部分层 内地层。根据 断层效 应原 理 - 、其无疑是正断层。而逆断 层则应相反 即 上盘是老地层，下盘是 新地层，并 会造 成地 层的 部分重复。 2 沃溪断层具多期活动性。断层带内具有 多期复合变形 特征．出现砾 中砾现象。主断 面两 侧皆发育有断层 泥．厚 2 0 m ～1 m，断层泥具层 纹构造，愈靠近断层．断层泥愈细、致密，颜色 也愈深。断层 泥中含有 上、下 围岩 的角砾。在鱼 儿山矿段．断 层泥中还包 含有少量 含矿石英角砾 及 马底驿组蚀变板岩角砾．角砾呈次圆状至圆状， 粒径O ． 5 n b 收藕日期1 9 9 9 1 1 1 1 修订日期 2 0 0 0 0 3 0 3 基金项目国家自然科学基金项 目 “ 脉状矿床矿液致裂成矿构造作用研究 项 目编号 4 9 7 7 2 1 5 2 。 作者简介汪劲草 1 9 6 5 一 ．男，湖北应城人．在读博士研究生．副研究员，区域构造与成矿专业 维普资讯 桂林工学院学报 2 0 0 0年 图 1 湘西金矿区域地质略图 Hg l S k e t c h r e g i o n a l g e o lo g ic a l ma p o f Xi a n G o l d M e l 一灰绿色构造板岩；2 一背斜；3 一向斜；4 一正断层；5 一逆断层；6 一隐蔽拆离断层；7 一滑脱带底部边界 ；吕 一不整音 K 一白垩系；z 一震旦系；P u 一板溪群五强溪组；P ， m一板溪群马底驿组；P t L 一冷家溪群 碎裂岩往 外则是角砾岩与碎裂化围岩。断层泥镜 面上盘断层岩宽度远大于下盘 断层泥 中的砾 岩 具左行雁到 状．指示其 断层具 有右旋 斜 冲位移． 同时，断层泥具波状弯曲及镜面擦痕，指示其具 有左旋正滑性质。 因此，可得到 以下结论 ① 断层泥是在压性 动力学条件下 形成 的，其 中的砾石雁列状分布显 示其具有右旋 斜冲性质，印记 了沃溪断层最重要 的一次构造挤压事 件；② 断层 泥层的波 曲及面上 擦痕显然是断层泥形成后的一次构造事件，其左 旋正滑性质明显，但不形成独立的构造岩；③碎 裂岩带 中的砾中砾表 明在挤压事件之前，断层具 有一次明显的活动，根据碎裂岩带外较大厚度的 张眭角砾并结合断层理论分 析认为，此前 的构造 性质应是正断层。 3 沃溪断层的形成与演化分析 作为一个具有多期活动性的 区域性 断层，其 每次构造事件也相 应反映在 区域变形岩石中。因 此，搞清岩石的构造 变形史，也 就知道 区域性 断层的形成与演化。 3 1 脆 一 韧性剪切带的构造分析 研究 表 明， ， ，v 2 ，V1 ，v3 ，v 4 ， 号层脉受控于一条脆 一韧性 剪切带，该剪切带呈 反 “ s ”型，西部被沃溪 断层斜切．东部被新田湾 与唐浒坪逆断层截切 图 1 。带内岩石为蚀变退 色构造板岩，其从下往上变质逐渐增强，从沸石 相至低绿片岩相。变 形也逐 渐增 强，从稀疏 的顺 层剪切面理 S 1 到密集 的顺层剪切面理，从不 发育的压溶与碎裂流动到 发育的压溶 与碎裂流动， 从层内的斜歪石英分泌脉褶皱 到层 内的平 卧分泌 脉褶皱。剪切带内的构造板岩面理 S 1 、带内 上 、下地层 的层理 s J 近于一致。根据构造组 合分析 J ，上述剪切带为下滑型剪切带，其顶界 发育一隐蔽的拆离 断层，为低 角度 正断层。沃溪 断层此 时是拆 离断层上盘 的高 角度 铲式 正断层， 深部与隐蔽拆离断层相汇 图 2 ，形成时代属雪 峰期。沃溪正断层 的构造效应形 成于 此阶段。随 后剪切带转入 了后期的褶皱。 3 ． 2 沃溪一 唐浒坪反 “ s ”型褶皱的构造分析 该构造是挤压作用的构造形迹，挤压方 向为 NW S E向。 由于受沃溪脆性 正断层和基底构造 的影响．导致挤压应 力不均匀。北西端挤压应力 一 部分消耗在沃溪断层的构造变形上，使其产生 维普资讯 坠 兰 兰 壁 塑 里 沃 溪 雌的 形 成 与 演 化 ～ 三 洲凹芷制扶撰断 层的形成与演化 2 掏 示拆离断层 、沃溪断层及甘子坪断层之美 系} “ 蝴 r I ．I C ⋯ r a l r o s s s ,c z l i o n a h o ⋯ wi o g ⋯ t he r e 一 ／ a fio n s 耋 黧 ⋯⋯ ⋯ 一 臆 。 湘西金矿主要掏造形迹综合分析示意囤 h e n c f t } 。 h e n c ㈣ o f p nn e i p a l S T ㈨ r ； 2 蚶 -- 拇 t ； h ． 一 正断层；4 逆 层；,J ,a 5 K ～ 1 ． 障 vnn 蔽 e 拆 离 带 底 部 ～ 不 。--一 N N 诉N ； 瑚 劈 。 哩 东 期 破 姻 一武 睦 运 动 姜 方 ； 运 动 伸 展 方 向 ； -- ]／ 里 东 三 方 向 ； ～加里东期焉溪断层走措方向 ” 比 望 兰 _事 件 形 成 的 层 闭 透 人 性 破 劈 理 s ， 有 要 苎 纪 地 层 中，故应 莩 量 此 阶 段 表 现 右 旋 其 挤 压 构 造 效 应 形 成 于 此 阶 段 ～ ’ 。’ ⋯ 支一燕山期的变形构造分析 臆 兰 分 析 ， 脆 ～ 韧 性 剪 切 带 内 的 层 状 峰 苎 其 长 轴 应 近 言 皱 霎 苎 仍 应 是 水 平 的 。 目 ， ‘ 1长 柔 矿 譬 层脉长轴 向北东倾 b o ． o ’ - c ／ m 二 g g 釜 冬 相 对 下 降 。 此 构 造 掀 斜 f 断 誓 曼 印 ～ 燕山期地壳 降 点 。 它 导 致 西 部 鱼 J 上 茹 盖 为 层 脉 下 部 。 喜 高 而 而 且 在 鱼 儿 山 兰 芸 芝 成 要 梯 状 正断 层，并 N 同 , 时 P L - ’ ／ 沃溪断层也相应产生 倜整 ，表 维普资讯 3 l 8 桂林工学院学报 溪断层的如下新认识 1 沃溪断层最早形成 于雪峰期，为铲式正 断层。雪峰期 的构造体制为伸展构造体制。沃溪 大断层早 期控制伸展性盆地的沉积，震旦系地层 可能受此类 断层控制。沃溪断层 的正断层效应形 成 r 此阶段，伸展方向为南北向。 2 沃溪断层在 加里东期表现 为右旋斜 冲， 形成砾 中砾构造及断层泥块等，并错 失鱼 儿山矿 体上部层脉，错失矿脉在东部，大致 可能分 布于 粟家溪至沃溪之间， 由于沃溪断层北盘在 印支一 燕山期相对存在下降．故错失矿体可能还保存在 深部。从构造分析来看，加里东期 的挤压构造体 制阶段是雪峰古陆大幅度隆升的主要时期。 3 沃溪断层在印支一燕山期表现为左旋正 滑．北盘西部相 对掀斜 下降，东部相对上升 ；南 盘西部相对掀 斜上升，东部相对下降，并在下盘 粟家溪一沃溪之间形成 一系列 阶梯状正断层。甘 子坪正断层的形成可能与此事件有关。 4 通过成矿构造分析，沃溪断层既不是导 矿构造。也不是容矿构造，而是对矿 体既起 丁破 坏作用，又起 丁保护作 用的一个长期活动的区域 性断层。至于鱼儿山段 断层泥及部分碎裂岩含有 较高的金、锑、钨异 常l 6 ，应是后期 从遭受挤压 破坏的层脉 中迁入的部分矿质引起。 参考文献 [ I ] 中国』 、 民武装警察 队黄金指挥部湖南省沃溪式屡控 盘矿地质 [ M] 北』 地震出版社．1 9 9 6 7 ～8 9 2 ] 罗献林．粱金城，易诗军论湘西最惧金锑钨矿寐的成 因 ⋯ 地质与勘探，1 9 8 4 ，2 0 I 9 ～1 4 [ 3 ] 粱垒城，李石锦，易诗军湘西沃攫金矿床层状石英脉 的 微构造与组掏初探 [ J ] 桂林冶金地 质学 院学报． 1 9 8 1 ，I 3 4 1 --4 7 [ 4 ] 刘亚军湘西沃溪金锑钨矿床褶皱掏造及其控矿规律与 动力成矿作用 [ J ] 矿床地 质，1 9 9 2 ，1 1 2 j 1 3 4～ 】 4I [ 5 雷鸣渡，余景明湘西沃溪金锑钨矿床控矿构造及其技 矿直义 [ J ] 黄金，1 9 9 8 ，1 9 2 3 ～6 [ 6 黄瑞华，谭碧富 刘正庚，等湘西金矿沃溪断层特征 翌其技矿意义 [ J ] 地质找矿论丛 1 9 9 8 ，1 3 2 3 9 ～ 4 5 [ 7 ] 奚小取湘西金矿顺层矿脉 的构造特征和成因 [ J ] 中 南工业大学学报，1 9 9 5 ．2 6 增刊l 3 6 ～1 3 9 [ 8 ] 朱志澄，徐开礼构造地质学 [ M] 北京 地质 出版 社 1 9 8 1 l 4 9 ～1 6 0 [ 9 ] 傅 仁。李德戚 ，李先福，等变质棱杂岩及剥离断层 的控矿构 造解 析 [ M] 武 救L } 国地质大 学 出版牡， I 9 9 2 I 一 2 0 T h e f o r ma t i o n a n d e v o l u t i o n o f Wo x i f a u l t ，Xi a n g x i Go l d M i n e ，we s t e r n Hu n a n WA NG J h l g - c a o 。P E NG E n - s h e n g ，L EI Mi n g - b o 2 ，L I U S h e n g y o u 2 1 C o l l e g e o f Re s o u r c e ， E n v i r o n me n t a n d C i v i l E n g i n e e r ‘ i n g ， C e n t r a l S o u t h Un i v e r s i t y o 『 T - h n o l o g y 0 n n 4 1 0 0 8 3 ，C h i n a ；2 X i a n g ． c i G o l d Mi n e ， Y u a n g l i n g o fHu n a n 4 1 9 6 0 7 ，C h i n a A b s t r a c t T h e e a r l i e s t Wo x i f a u l t i s a l i s t r i c n o r ma l f a u l t ，f o r me d i n Xu e e n g Mo v e me n t a t 8 0 0 Ma o r s o I n C a l e d o n i a n Mo v e me n t ，i t wa s o f r i g h t l a t e r a l t h r ast a n d c u t o f f t h e b e d d e d o r e v e i n s a b o v e k n o wn o r e b o d y i n Yu e r s h a n ．Th e d i s p l a c e d b e d d e d o r e b o d i e s a r e l o c a t e d o i l t h e e a s t o f Yu e r s h a n F r o m I n d oCh ina Mo v e me n t t o Ye nsh a n Mo v e me n t ．i t wa s a 1 e f t 一1 a t e r a l n o r ma l f a u l t I t i s n e i t h e r a s t r u c t u r e a s p a s s ag e wa y f o r o r e f l u i d n o r a h o s t s t r u c t u r e a n d i t s b a s i c t e c t o n i c c h a r a c t e r s d i s p l a y n o r ma l f a u l t Ke y wo r d s W o r d f a ult ；l i s t fi c n o r ma l f a u l t ；r i g h t l a t t r a l t h r u s t ；l e f tl a t e r a l n o r ma l f a u l t ；Xi a n g x i Go l d Mi n e ；HU I P d l 维普资讯