江西金山金礦床構(gòu)造控制下的韌性剪切變形特征

江西金山金礦床構(gòu)造控制下的韌性剪切變形特征

許多科學(xué)家對(duì)東海作為中國(guó)最重要的黃金生產(chǎn)區(qū)進(jìn)行了詳細(xì)研究，并取得了許多一致性的成果。近年發(fā)現(xiàn)的金山金礦床產(chǎn)于棲霞復(fù)背斜北翼的EW向韌—脆性剪切帶中,是受韌—脆性剪切構(gòu)造控制的碎裂蝕變巖型金礦。因其所處地質(zhì)環(huán)境、控礦因素與膠東眾多典型金礦床明顯不同,對(duì)其礦床地質(zhì)特征及控礦因素進(jìn)行研究,對(duì)豐富膠東金礦類型、推動(dòng)金礦勘查突破具有現(xiàn)實(shí)意義。1.地層及地貌因素在棲霞復(fù)背斜北翼古元古代地層與下伏巖系之間發(fā)育大量韌性剪切帶,由于這種韌性變形帶多被晚期構(gòu)造所疊加,往往顯示為沿不同方向順層剪切特征。一系列NE、NNE向壓扭性斷裂自西向東大致呈等間距分布,并將棲霞超單元及區(qū)內(nèi)地層肢解為多段,其間分布著性質(zhì)、產(chǎn)狀相似的次級(jí)斷裂,往往賦存工業(yè)礦體,為棲霞地區(qū)重要的控礦斷裂。金山金礦床則受近EW向韌性剪切帶所控制(圖1)。金山金礦床位于山東棲霞市北東約10km,地處膠東礦集區(qū)棲霞——蓬萊成礦帶中南部,棲霞復(fù)背斜北翼,大地構(gòu)造位于華北板塊所屬膠遼隆起的膠北———膠萊斷隆下的膠北隆起帶。礦區(qū)出露地層主要為古元古界粉子山群,呈近東西條帶狀分布在礦區(qū)中部,巖性主要為含石墨白云母石英片巖、含石榴二云石英片巖、石榴矽線黑云母片巖等,是膠東古老變質(zhì)基底之組成部分。第四系殘坡積、沖洪積物分布于溝谷和坡地。2.礦化蝕變強(qiáng)烈及脆性變形部位韌—脆性剪切帶橫穿礦區(qū)中部,寬100~500m,走向75°~100°,傾向南東,傾角65°左右,1號(hào)脈賦存于剪切帶內(nèi)脆性變形、蝕變變形強(qiáng)烈部位。剪切帶上盤(pán)還發(fā)育一組NNE向次級(jí)斷裂,走向北東24°~40°,傾向北西,傾角較陡,一般在70°以上。該組斷裂往往見(jiàn)含金石英脈,如2號(hào)脈(表1)。1號(hào)脈為區(qū)內(nèi)規(guī)模最大金礦脈,與石英閃長(zhǎng)玢巖脈相伴而生,由蝕變糜棱巖、蝕變片巖、黃鐵礦化碎裂巖、團(tuán)塊狀石英等組成,硅化、黃鐵礦化、絹云母化、碳酸鹽化等礦化蝕變強(qiáng)烈。近礦圍巖均已發(fā)生強(qiáng)烈變形,具片理化、碎裂巖化、糜棱巖化等,表現(xiàn)出韌-脆性變形特征,礦體即賦存于蝕變變形強(qiáng)烈及脆性變形部位。1號(hào)脈目前發(fā)現(xiàn)1-1號(hào)主礦體及多個(gè)小礦體,主礦體賦存標(biāo)高266m~-264m,最大延深550m。礦體形態(tài)較復(fù)雜,沿走向和傾向多見(jiàn)膨縮和分支復(fù)合現(xiàn)象。構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈處,石英團(tuán)塊呈碎裂狀,沿裂隙充填細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀、團(tuán)塊狀黃鐵礦、毒砂時(shí)金品位較高。2號(hào)脈賦存于剪切帶上盤(pán)NNE向次級(jí)斷裂中,通過(guò)鉆探控制在1號(hào)脈上盤(pán)亦發(fā)現(xiàn)4條隱伏羽支脈,與2號(hào)脈礦化類型一致,均為多金屬硫化物絹英巖化蝕變巖夾石英脈,推測(cè)為一組平行脈成群成帶產(chǎn)出于1號(hào)脈上盤(pán),可能是由于剪切帶附近剪切應(yīng)力較集中,易于形成一些張性裂隙,便于礦液的運(yùn)移或充填成礦。近EW向1號(hào)脈與NNE向礦脈礦石特征有所不同,1號(hào)脈主要為黃鐵礦化蝕變糜棱巖、蝕變片巖,金品位較低,金屬礦物以黃鐵礦、毒砂為主,少量方鉛礦、閃鋅礦;非金屬礦物有石英、斜長(zhǎng)石、白云母、石墨、絹云母、方解石等。NNE向礦脈與棲霞地區(qū)大多數(shù)金礦特征(表2)較為一致,為多金屬硫化物絹英巖化蝕變巖夾石英脈,石英脈單體規(guī)模較小,寬數(shù)cm至數(shù)十cm,一般金品位較高,最高達(dá)178×10-6,局部可見(jiàn)自然金;金屬礦物主要有方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦及白鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、毒砂等,其中以方鉛礦、閃鋅礦為主;非金屬礦物主要為石英、絹云母、方解石。另外,NNE向礦體往往同體共生銀、鉛鋅礦體。3.控制因素的討論3.1成礦物質(zhì)運(yùn)移特征及成礦環(huán)境a.區(qū)域近東西向基底構(gòu)造是棲霞地區(qū)金礦的重要控制因素,礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征反映本區(qū)金礦化可能經(jīng)歷了多個(gè)成礦階段。韌性剪切過(guò)程,是一個(gè)既形成韌性剪切帶,又形成與該帶相聯(lián)系的韌—脆性變形過(guò)渡帶和脆性變形帶的全過(guò)程,剛性的英云閃長(zhǎng)巖與韌性的片巖間的層間薄弱面,為韌性剪切帶的發(fā)育和長(zhǎng)期活動(dòng)以及后期的熱液流體活動(dòng)提供了有利條件。多層次、多級(jí)次、多期次、多階段的韌性剪切活動(dòng)規(guī)模大、變形強(qiáng),為金成礦提供了有利的導(dǎo)、散、容礦空間;在剪切應(yīng)力作用下,帶內(nèi)巖石、礦物產(chǎn)生應(yīng)變或變形,使物理、化學(xué)環(huán)境產(chǎn)生巨大變化,對(duì)圍巖中Au元素的活化產(chǎn)生十分重要的影響,并促使成礦物質(zhì)發(fā)生運(yùn)移富集,構(gòu)成本區(qū)第一期金礦化,形成含金蝕變糜棱巖、蝕變片巖、硅化蝕變巖、早期含金石英脈對(duì)剪切帶內(nèi)粉子山群地層巖石測(cè)量結(jié)果表明,帶內(nèi)巖石普遍發(fā)牛金元素富集,元素含量一般42-250x10、是粉子山群正常豐度值的數(shù)丨·至上百倍。h.柄霞地區(qū)金礦床(點(diǎn))眾多,金礦化普遍與花崗質(zhì)巖石關(guān)系密切,蝕變巖型金礦床一般沿郭家?guī)X花崗巖或玲瓏花崗巖與柄霞超單元的接觸界線分布,石英脈型金礦床一般在柄霞超單元1TG巖系中產(chǎn)出。金山一帶地表沒(méi)有郭家?guī)X花崗巖或玲瓏花崗巖出露,但眾多學(xué)者根據(jù)重力資料推測(cè),柄霞超中.元深部有隱伏的燕山晚期郭家?guī)X或玲瓏花崗質(zhì)巖體丨5丨。燕山期花崗巖體重熔膠東群火山巖和TTG巖系過(guò)程中,為金山金礦第二期金礦化提供r充分的熱源和成礦物質(zhì),并對(duì)宄期變質(zhì)變形形成的礦化體中的成礦物質(zhì)進(jìn)行丫冉一次的活化,在迠宜的構(gòu)造環(huán)境內(nèi)富集成礦:晚期脆性疊加變形階段形成的多金屬硫化物型高品位金礦石,也證明本區(qū)歷經(jīng)多期熱液疊加改造。C.金念憲等認(rèn)為,膠東地K大S脈巖為郭家?guī)X或玲瓏花崗質(zhì)巖體巖漿結(jié)晶分異形成|61,耿瑞通過(guò)主顯元素、微y?元素、稀土元素測(cè)試研究,認(rèn)為與金山金礦體伴生的石英閃長(zhǎng)玢耑脈并非來(lái)A原始:巧漿,是源于俯沖帶流體交代作川而形成的富集地幔的部分熔融m孫豐月汄?yàn)槟z東金礦與煌斑巖、閃長(zhǎng)玢巖系幔源C-H-0流體分異的產(chǎn)物丨8丨,本區(qū)石英閃民玢巖脈并未發(fā)生顯著金礦化,但可能是將金從深部隱伏的燕I』I晚期郭家?guī)X或玲瓏花崗質(zhì)芯體帶出的主要介質(zhì),加之其物理化學(xué)性質(zhì)與圍巖截然不同,對(duì)含礦熱液運(yùn)移和定位起阪制作用,為金成礦提供了地球化學(xué)屏障,并形成脈巖旁側(cè)的礦化富集現(xiàn)象。3.2控礦剪切帶與成礦地質(zhì)背景a.區(qū)域性FAV向韌性剪切+脆性碎裂疊加型斷裂是礦床定位的構(gòu)造標(biāo)志,與石英閃長(zhǎng)玢巖相伴而生時(shí),往往賦存T.業(yè)礦體:EW向剪切帶內(nèi)石英閃長(zhǎng)玢巖脈附近及剪切帶上盤(pán)次級(jí)張性斷裂是本K找礦重點(diǎn)部位。I).含石墨的片巖質(zhì)碎裂巖具有較強(qiáng)的硅化、黃鐵礦化蝕變,是本區(qū)的直接找礦標(biāo)志。r.礦石發(fā)育多金厲硫化物礦化特別是方鉛礦化、閃鋅礦化較強(qiáng)吋,往往形成品位較高的富礦體fl.An與P丨)?Zn?Ag?As?Sb?Bi等微量兀素關(guān)系密切,多元素組合異常對(duì)深部找礦具有指導(dǎo)意義。礦區(qū)附近豹山河一帶A古盛產(chǎn)沙金,通過(guò)1:5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量,圍繞1號(hào)脈控礦剪切帶圈定有1:20萬(wàn)、1:5萬(wàn)水系沉積物異常,金礦體深部前緣暈元素異常明顯,顯示了較好的找礦前景。a.1號(hào)脈主礦體與深部三個(gè)小礦體間有200~300米無(wú)礦間隔,通過(guò)鉆孔原生暈研究,在個(gè)小礦體相鄰的()、8、24等勘探線深部均發(fā)現(xiàn)Au及As?Sb等前緣學(xué)元素異常,指示深部含礦可能·N-:繼續(xù)勘進(jìn)后,三個(gè)小礦體規(guī)模有望擴(kuò)大乃至聯(lián)為一體,是水K最iI、·找礦潛力部位。I).金山金礦外闈柄霞超單元與早元古代粉子山群接觸帶上發(fā)育多條韌件:剪防構(gòu)造,與本區(qū)控礦剪切帶應(yīng)屬統(tǒng)一構(gòu)造動(dòng)力系統(tǒng)檸制的釣切帶系,地質(zhì)、構(gòu)造環(huán)境與金山金礦基本一致,具備形成類似金礦的地質(zhì)條件C.柄霞地KI<:w向構(gòu)造與NLNNL?向斷裂的交匯處往往是金礦產(chǎn)出部位、金山礦區(qū)內(nèi)有數(shù)條NE、INNE向斷裂錯(cuò)段了控礦剪切帶,并有部分?jǐn)嗔驯缓笃谑㈤W長(zhǎng)玢巖侵入,應(yīng)引起下步勘查注意區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育,以EW向韌性剪切帶及NE、NNE向脆性斷裂為主。近EW向小莊———金山———大莊頭韌性剪切帶發(fā)育于棲霞超單元與早元古代粉子山群接觸帶上,剪切帶變形分帶性不明顯,帶內(nèi)為糜棱巖、糜棱巖化巖石或片巖,發(fā)育糜棱面理、拉伸線理、“a”型褶皺、布丁構(gòu)造、鞘褶皺等組構(gòu),具韌—脆性剪切變形特征。其早期顯現(xiàn)壓扭性質(zhì),形成糜棱巖和碎裂巖,中期為張扭性活動(dòng),形成含石墨的碎裂巖,晚期具明顯壓扭性特征,形成灰白色糜棱巖和碎裂巖帶(1)。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)以中酸性侵入