龙山金锑矿的构造演化与成矿控矿构造的特点分析

2015-02-23 19:03
西部探矿工程 2015年5期
关键词:锑矿龙山脆性

袁 亮

(湖南新龙矿业有限责任公司,湖南邵阳422927)

龙山金锑矿的构造演化与成矿控矿构造的特点分析

袁 亮*

(湖南新龙矿业有限责任公司,湖南邵阳422927)

湖南龙山金锑矿位于区域性构造交汇区,矿床主要受破碎带的控制,有丰富的扭张性破碎带,热液从深源产生后,经过沉淀构成矿源层,在印支期和燕山期构造活动和岩浆加入大量的大气降水后,金、锑成矿元素会融入到混合浆液中,并在流体的迁移下在有利的地方形成矿床。重点对龙山金锑矿的构造演化和成矿构造的特点进行分析。

龙山金锑矿;构造演化;矿物构造特点;分析

一直以来,很多学者都对龙山矿区的地质情况进行了深入的研究,积累了比较多的资料,但是对矿床的构造演化和成矿构造的特点分析观点并不一致,部分学者认为龙山金锑矿床成矿受剪切断裂带的控制比较严格,还有一部分学者认为矿床主要来自比较深的自控矿地层,矿床为强烈改造的矿床[1]。本文主要在以往的地质研究基础上,根据前人的研究情况,对此矿床的地质地球化学特征进行分析,对矿的构造演化和矿的构造特点进行分析。

1 矿山地质情况简介

此矿山处于华南褶皱带湘中的凹陷中部,东西向白马山—龙山构造隆起带和北东向宁乡—新宁基地断裂带—北西向锡矿山—涟源头基底断裂带交汇处,沿着上述北西向基底构造带或旁侧,有锡矿山锑矿、龙山锑矿、渣滓溪锑矿等大型、超大型矿床分布,大地构造成矿环境比较优越。

2 龙山金锑矿成矿期的构造演化

该地区锑金矿成矿为中生代时期,在燕山期非常重要,在三叠纪末,出现了持续左旋平移运动,对成矿期构造系统的发展造成了制约,与此同时,我国东部大陆出现了大幅度的上隆伸展,盖层向下出现了滑动,形成了断陷盆地,构造活动产生的能量使幔、壳物质出现了局部重熔产生的花岗岩,使得此区域锑金元素出现富化,并形成矿源体,岩浆活动和构造活动在同时发展的基础上,互相制约。

此外中生带伸展构造和大断裂活动对空矿系统的发展和形成进行了控制,找平断裂、交叉断裂经多次的构造活动,形成了S型顺走向进行分布的具有脆性和韧性特点的控矿断裂带,在剪切力的作用下,逐渐变成了糜棱岩,在早期韧性变形的基础上,晚期脆性变形叠加组成了各种类型的碎裂构造岩,在区域左旋剪切力的影响下,会将压应力派生出来并和区域伸展作用下产生的张应力共同对矿期构造性质的演化进行控制,构造性质逐渐从韧性转变成了脆性。

主控矿出现断裂韧性变形的压力范围为275~485MPa,韧性变形温度的范围为310℃~550℃,属于变形速率比较快的韧性变形,约等于11~18km深度产生的构造,这时张应力和压应力有明显的优势,在构造活动微观上显示为韧性流动,岩石颗粒会细化,并沿着定向的方向排列成糜棱岩,在这个过程中,金元素被活化,并逐渐从变形比较强的区域运移到变形比较弱的区域,这个过程就是金元素进行初步富集的过程,在地壳持续抬升的过程中,构造应力会被束缚,压力和温度会降低,主控矿断裂从韧性逐渐过渡成脆性,张应力和压应力逐渐平衡,在主断裂旁侧会有大量的次级张性断裂出现,与此同时,位于主断裂下盘的蚀变花岗岩会有节理密集带形成,含有金的石英脉会在节理密集带填充,并逐渐形成脉体群,也就是常说的石英型金矿床[2]。在构造应力进一步进行释放后,主控断裂出现了明显的脆性变形,这是相对应力和张应力具有明显优势,破碎的岩石和热液进行充分的渗滤交代后会逐渐形成破碎带蚀变岩性金矿床。

3 成矿控矿的构造特点分析

3.1 浅析构造背景

总的来说,此地区的基底变质岩经过多次比较强烈的变质变形作用,表现出比较复杂的结构形态,经研究认为龙山金锑矿岩层的结构按照从早到晚的顺序可以将褶皱分成3期,首期是以相似褶皱、片内肠状褶皱等比较小的褶皱为主,同时认为这些褶皱主要是由片里面出滑动造成的,具有对褶皱进行牵引的作用,第二期褶皱是片理面作为变形面构成的向形、背形构造,第三期褶皱是将片理面作为参考平面构成的小型褶皱曲。

3.2 控矿构造的基本特点

研究证明,改工作区出现了强烈的构造变形情况,具有多次性,褶皱构造和脆韧性密切共生。经比较强烈的构造变形分成了4个时期,首个时期为韧性剪切带和小规模流变褶皱,第二个时期为区域性褶皱和翼部脆韧性剪切带,第三个区域为韧性脆剪切带和横跨叠加褶皱,第四个时期为区域隆升作用和大规模横弯褶皱作用。其中第三期是主要成矿控矿的构造时期。

3.2.1 第一个时期的韧性剪切带和流变褶皱

在第一个时期有构造变形的情况出现时,由于地壳的地温梯度相对来说比较高,地质体埋藏深度比较大,压力也比较大,所以,岩石的流变性比较强,褶皱幅度相对来说也比较小,通常会体现为规模比较小的塑性流变褶皱,在转折端会出现明显加厚的情况,翼部出现拉薄的情况,甚至会有肠状的褶皱波出现,在后期构造的强烈改造下,初期褶皱的流变方向变得越来越复杂,地壳的地温梯度也会越来越高,有比较大的压力出现[3]。第一期的剪切带主要表现为强塑性流变,韧性剪切带的长度一般为3~38m,有明显的流变特征,超糜棱岩或多发育糜棱岩经常会伴有比较明显的拔丝构造、拉伸线理、S-C组构、拖拽褶皱等变形标准,尤其是在早期褶皱的倒转翼很容易有韧性剪切带形成。

3.2.2 第二时期翼部和区域性催韧性剪切带

在第二期研究区域出现了大规模的褶皱情况,形成了区域的构成主体,总区域规模为向斜、复背构造,调查横蛮,在第二个时期,基本轮廓为复式背向形褶皱,核心部位为条痕状态的混合岩石,次级背斜的翼部为片麻岩,这周到转折点主要在山脉的中部存在[4]。第二期区域性的东西背向为区域总体的格架构造奠定了基础。由于山群的表面整体覆盖的植物不多,很容易对褶皱构造进行研究观察,尤其是在主褶皱的轴部,很容易出现次级褶皱构造,甚至一些比较大的岩石上,可以看到第一期褶皱构造和第二期褶皱构造产生了叠加,区域中的褶皱沿着东西方向展开,第二期褶皱受后期构造的影响比较大,在第二期褶皱后期,一些和褶皱方向相同的脆韧性剪切带在区域上形成,从产状上来说,此类脆韧性剪切带和复背斜有紧密的联系,经常会在已经存在的构造薄面或背斜两翼层间的薄弱带上出现,从成因上来说,可以将其称之为褶—断型脆韧性剪切带,初次形成主要会受到第二期褶—断作用的构造应力场的控制,从走向上来说,脆韧性剪切带的走向为东西向,脆韧性剪切带的延长延深都比较大,一般会在褶皱部位比较弱的区域外侧,多表现为逆冲性质,是伴随第二期近东西向褶皱后出现的通向脆性剪切带。

3.2.3 第三期韧脆性剪切带和横跨叠加褶皱

在第三个期褶皱的影响下,应力场出现了巨大的变化,出现了大角度横跨叠加改造的情况,出现了南北向的褶皱,在中小尺度和褶皱区域规模上表面都非常明显,包括第二期褶皱轴面劈理在内的东西向片麻理都出现了蛇形弯曲的情况,方向为南北向,地层的岩石也沿南北方向出现了明显的弯曲,使得第二期褶皱和第三期褶皱形成了横跨形式,在第三期褶皱作用下,一条燕山期的岩相韧脆性剪切带也产生了变化,导致这种情况出现主要是因为在燕山期地壳温度梯度发生了变化[5]。对于第二期脆韧性剪切带来说,方向出现变化后挤压构造会有所变化,当从第三期褶皱进行叠加时,研究区段的构造会表现为近东西方向,第二期脆韧性剪切带就会将张性破裂的作用叠加上来。

在第三期韧脆性剪切带进行改造和叠加的时候,动作非常强烈,主要是因为第二期脆韧性剪切带会是从第二期褶皱构造两侧的岩性—构造薄弱袋中发育而来的,多为压扭性或逆冲性的剪切带,第三期韧脆性剪切带按照近东向西的角度进行叠加,不难看出,东西向构造应力将脆韧性剪切带改变成了张扭性。

3.2.4 第四期区域隆起和横弯褶皱的影响

此地区在运动晚期进入了垂向运动的过程中,外部出现了幅度比较大的断陷情况,该地区隆起成山,杂质、岩浆裸露,第四期褶皱构造主要体现为垂向横弯的作用,使第二期和第三期的褶皱轴出现了起伏,并将复杂、强烈的复式褶皱构造体现出来。同时也正是在该地区垂向隆升作用的影响下,使得地壳深部的金矿被抬到了地壳的表面。

4 结语 经过研究证明,龙山金锑矿处于区域性构造交汇的位置,构造破碎带控制着矿床,性质不同的破碎带,产生矿体的性质也不同,其中扭压性破碎带的规模要小于扭低性的破碎带的规模。从矿床的产出情况来看,矿脉受到断裂控制的影响,矿体在断裂破碎带中产生,距离矿体比较近的围岩会被蚀变成矿体,矿床为低温热液蚀变破碎带型金锑矿床。

[1]陈素余,黄宏祥.福建紫金山铜金矿床铜矿物及其主要特征[J].矿物学报,2013(S2):65-66.

[2]李建源,温守钦,王英鹏.吉林白山金英金矿有机烷烃地球化学特征研究[J].矿物学报,2013(S2):67-68.

[3]马伟东,鲁安怀,张德贤,左红艳,崔宇.大尹格庄金矿床黄铁矿微量元素地球化学特征[J].矿物学报,2013(S2):83-84.

[4]尚琼,范裕,张明明,张淑虹,李晓晖.安徽省庐江县沙溪斑岩型铜金矿床三维可视化地质模型构建[J].矿物学报,2013 (S2):39-40.

[5]许谱林,吕古贤,武际春,韩鑫,罗毅甜,杨人毅,苏晓云.胶东金矿田地质勘查研究[J].矿物学报,2013(S2)90-91.

P618.51

A

1004-5716(2015)05-0151-03

2014-05-20

袁亮(1989-),男(汉族),湖北荆州人,助理工程师,现从事矿产地质研究和勘察工作。

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