東坪金礦構造解析及礦床成因探討

1、i摘 要運用里徳爾（riedel）剪切裂隙理論，在東坪金礦構造區(qū)域內(nèi)劃分出若干種剪切類型。不同 期次剪切裂隙的復合疊加,經(jīng)后期成礦地質作用的改造，成為東坪金礦的賦礦構造。矢鍵詞賦礦構造 里德爾（riedel）剪切裂隙理論 東坪金礦中圖分類號p618.51 ,p611丨文獻標識碼a 文章編號0495 - 5331 （2000）05 - 0036 - 041區(qū)域地質東坪金礦位于河北省北部崇禮縣境內(nèi),大地構 造位置處于華北地臺北緣燕遼沉降帶與內(nèi)蒙地軸交 界部位，北鄰尚義寺禮持城深大斷裂。區(qū)域上 出露的地層有太古宇桑干群變質巖系，元古宇長城 系和薊縣系的一套海相沉積巖系以及侏羅系的火111 沉積巖系。

2、巖漿巖主要有元古宙小張家口超基性 巖印支期水泉溝堿性雜巖體以及燕山期花崗巖。 區(qū)內(nèi)斷裂構造發(fā)育注要有3組：e向,nw向和ne向。ew向的尚義舎禮少城深大斷裂與 水泉溝雜巖體的總體走向一致，控制著主剪切帶的 北部邊界。其走向nww（280），在水平方向上表現(xiàn)為 右旋走滑，在垂直方向上西部表現(xiàn)為上盤（北盤）抬 升的逆沖斷層，東部則表現(xiàn)為上盤（南盤）抬升的高 角度逆沖斷層，為區(qū)域一級構造。nw向的楊木洼 t丈子曇家莊斷裂和中山溝-紅花背一上水泉 斷裂控制著次剪切帶的南北邊界。兩斷裂走向一致, 為nw290：300；水平方向上都表現(xiàn)為右旋剪切斷 層，為區(qū)域二級構造。東坪金礦即產(chǎn)于由區(qū)域內(nèi)一級構造和二級

3、構造 控制下的水泉溝雜巖體之中（圖1）。2礦床主要地質特征東坪金礦產(chǎn)于水泉溝雜巖體南部緩傾邊緣的風 接觸帶，容礦圍巖主要是二長巖系列巖石，礦石類型 分為石英脈型和蝕變巖型兩種。礦區(qū)內(nèi)26粹22#、 70"和2”脈自西向東依次分布，均以復合脈群 產(chǎn)出。各復脈由若干自南而北側幕式排列的單脈體 組成。其中nw向的多呈左列,ne向的多呈右列, 礦體嚴格受次剪切帶中低序次構造斷裂的控制。區(qū) 內(nèi)nww nnw nne向3組裂隙為主要賦礦構造（表 1）,其次為ne向構造裂隙。nww向礦體多以厚夫 的蝕變節(jié)理帶形式產(chǎn)出，礦化特征為肉紅或磚紅色 的鉀長石化寬帶中有硅化（石英）條帶和黃鐵礦微裂 隙脈密集

4、分布；nnw和nne向的礦體主要以乳白 色或煙灰色的石英脈產(chǎn)出，兩側兼以線型的具有芥 明顯分帶的硅化和鉀長石化蝕變?yōu)榈V化特征。礦體 形狀呈脈狀 似層狀或扁豆狀。nnw和nne向笊 兩組礦體都以結構狀態(tài)不一的黃鐵礦作為標型礦 物。黃鐵礦和石英是au的主要載體。圖1東坪金礦區(qū)域地質略圖q 四系j t朱羅系； p元古界；pti -t元古界；ar亠太古 宙席彳說崗巖花崗斑巖廳匸-鉀長花崗巖斑狀花崗巖;71 - 2令云母花崗巖刀t減性雜巖體;1卡坪礦區(qū);2 1e斷層;3它斷層；4価層;5 -t脈及編號表1東坪金礦主要賦礦構造（礦體）地質特征對比表方位產(chǎn)狀礦體形態(tài)礦化類型圍巖蝕變延展長度nww290-31

5、0svv 6565 °寬帶狀 厚層狀蝕變巖+ 石英脈型微裂隙帝）幾諾龜nnxv320-350sw z4455 °脈狀 似層狀石英脈+ 蝕變巖型十幾米幾十米澀剪nnenw z30-40脈狀板狀 扁豆狀石英脈+ 蝕變巖型碳酸鹽化幾十米幾百米f3構造分析3.1礦床構造在東坪金礦區(qū)內(nèi)，3組主賦礦構造具有一定的 排布規(guī)律，幾乎是各自等間距出現(xiàn)，且又彼此交錯， 它們共同構成了礦床的基本格局。onww向裂隙脈的產(chǎn)狀一般是290-310swz5565：厚者表現(xiàn)為蝕變節(jié)理帶，薄者則為10 cm 左右的石英脈。石英脈兩側硅化和鉀化蝕變發(fā) 育。蝕變帶大多由細質糜棱巖或糜棱質片巖組成， 具有明顯的

6、擠壓滑動結構。礦體大致75 m等間距 出現(xiàn)。mnw向裂隙脈的產(chǎn)狀一般是320350° sw z40'55：礦體為石英脈型。石英脈內(nèi)部s面理 發(fā)育，系先期左行斷裂經(jīng)后期右旋力偶作用疊加 改造的產(chǎn)物，呈明顯右行滑動趨向;石英脈兩側有糜 棱質片巖發(fā)育，構成c面理。上述特征表明nnw 向裂隙在成礦期右行剪切滑動的性質。裂隙內(nèi)賦存 礦體大致50 m等間距出現(xiàn)，礦體厚度0.5 m1 m 左右。4ne向裂隙脈的產(chǎn)狀一般是025nw/30-40；礦石類型以石英脈型為主。手標本中常見 石英內(nèi)部石英纖維晶體與脈壁斜交，而且晶洞發(fā) 育。脈體兩側偶有派生裂隙存在，表明nne向的裂 隙在成礦期被拉開，

7、系先期左行斷裂經(jīng)后期右旋力 偶疊加改造的產(chǎn)物，因而具有張剪性的特征。裂隙 內(nèi)賦存的礦體大致70 m等間距出現(xiàn)，厚1 m10 mo 除此以外,礦區(qū)內(nèi)3s55nw z25'45的含 礦裂隙也有發(fā)育，這組裂隙內(nèi)部的石英脈一般與蝕 變帶共存，而且呈互層狀出現(xiàn)，兩者成碎裂結構，系 先期斷裂經(jīng)后期改造疊加成礦的產(chǎn)物（圖2）。3組賦礦構造在平面上和深度上伸展長度不 等，延伸（深）少到十幾米，多達數(shù)百米。在諸多構造 集中發(fā)育的地段,可以形成囊狀富礦體。3.2 riedel 切裂隙理論解析依據(jù)riedel剪切裂隙理論，當物體（地質體）受 到一定方向主壓應力。的作用，在地質體內(nèi)部則可 以形成若干組不同類型

8、的裂隙，即p型d型r型、 t型和r型裂隙，按順時針依次排布。其中r型裂 隙與剪切帶邊界成v2相交（ 為巖體內(nèi)摩擦角，本 區(qū) =30）;r型裂隙與剪切帶邊界成9（匸v2相 交；d型裂隙與剪切帶邊界平行,p與r成共馳剪切 裂隙。在riedel裂隙系統(tǒng)內(nèi)，除t型與主壓應力o 方向一致,屬張性裂隙外，其余類型的裂隙均表現(xiàn)為 剪切性質。當。方向改變時，在早期裂隙的基礎上 又會形成新的裂隙系統(tǒng)。新舊裂隙系統(tǒng)的復合，使 得某些方向上的裂隙發(fā)生疊加,先期構造活化，同時 使另一些方向上的構造閉合。由于構造變形作用笊 遞進發(fā)展和相應轉化，因而導致應力場的轉向或變 化，以致出現(xiàn)一種裂隙兼具兩種裂隙性質的特征或 過渡

9、特征。如果局部應力場持續(xù)變化（如主壓應力 轉化為應力偶），則已經(jīng)活化的裂隙會再度活化，或 拉開或延展，形成大規(guī)模的斷裂。此間，地下含礦熬 液一經(jīng)導礦構造進入開放的裂隙，便充填其中而浙 淀成礦。圖2東坪金礦豎井1344中段礦體平面分布示意圖1母道；2 -t脈；3巖;4 -1j探線及編號4東坪金礦礦床成因初探已有的同位素年齡數(shù)據(jù)表明，水泉溝雜巖體夫 多為印支期產(chǎn)物心，而對礦床中蝕變形成的鉀長 石的同位素年齡測定結果表明為燕【早期彳，其時 差近20ma。這反映出侵入體冷卻的速度比較緩慢。 對水泉溝雜巖體的研究表明，水泉溝雜巖體是多期 次侵入的產(chǎn)物，并且體積較大，因此，它可以在很長 時間內(nèi)保持高熱狀態(tài)

10、，為熱液的長期循環(huán)提供了熱 動力條件。而且本區(qū)大多數(shù)金礦床（點）都分布在水 泉溝雜巖體的南部接觸帶，很顯然，這與雜巖體南狽i 傾斜較緩，可以提供更多的熱能有尖。印支期深斷裂的多期繼承性活動誘發(fā)巖漿侵入 形成水泉溝殼源-改造型繼承性巖體，并使地層發(fā) 生斷裂裂隙片理化帶和韌性剪切帶，為金成礦捉 供良好的空間，形成區(qū)域成礦帶的梯次控礦構造體 系。動力變質作用使礦源層中au活化進入變質熱巖漿旳個酗侵人。以灤馴裂刀男功帶辺界旳朵巖體 在近南北向（325）主壓應力% （圖3）的作用下發(fā)生圖3 riedel剪切裂隙系統(tǒng)右行剪切，其上部已冷卻凝固的巖石內(nèi)部生成若干 組不同類型的riedel早期剪切裂隙，即以走

11、向近 e tv （280）的崇禮一赤城深斷裂為北邊界的riedel 主剪切裂隙系統(tǒng)。其后，隨著區(qū)域構造變形作用的 遞進發(fā)展，局部應力場發(fā)生變化，本區(qū)主壓應力方向 由325轉為34（0。弋刀），一級剪切帶中以早期r型裂 隙為剪切邊界形成二級剪切裂隙系統(tǒng)。在區(qū)域主壓 應力方向發(fā)生轉化的過程中，一級剪切帶內(nèi)nww （295） nw（325）和 nnw（355）向的 3 組裂隙（r 丁、r： 較其它方向的裂隙優(yōu)先活化。并且，按應力與所形成 裂隙系統(tǒng)的角度對應尖系推斷早期r型裂隙演化 為次剪切帶邊界，其余兩組早期裂隙（t k j則與二 級剪切裂隙系統(tǒng)內(nèi)與之方向最接近的t型裂隙疊加. 形成繼承型構造裂隙。

12、本區(qū)nnw（330350）向的賦礦構造較為常見,表明復合型構造容易 成礦的規(guī)律。伴隨應力場由主壓應力轉換為應力偶 的作用，在東坪金礦區(qū)范圍內(nèi)形成一個順時旋轉的 “漩渦”，進而使先成裂隙發(fā)生根本性的變化。各種 裂隙之間存在消長差異，此消彼長，其中以后期（晚 期）的r r和t型裂隙占主導地位,并且規(guī)模不斷 擴大。與此同時，地下形成的富含q na ke等高 純度氯化物熱鹵水在熱能等驅動之下長期由高壓區(qū) 向壓力釋放區(qū)運移，滲流過程中，溶濾圍巖中的au 等重金屬使之呈重金屬氯絡合物等形式長距離遷 移。在斷裂帶內(nèi)由于能臺突然釋放（如壓力溫度急 劇降低），與淺地層水混合以及和圍巖（高鉀質）發(fā)生 化學反應（交

13、代交換）而導致重金屬絡合物在有利 的空間沉淀成礦。因為早期r型裂隙（355）及t型 裂隙（325）與晚期t型裂隙（340）走向十分接近，三卜疋冋卄取壞境旳冋時，一級裂隙糸玩內(nèi)旳冥它裂 隙（如p型d型）則向相反的方向演化，即趨于閉 合，因而不利于成礦。鑒于這些閉合的構造對于成 礦意義不大，所以未列入研究范圍。在應力偶作托 和熱液充填裂隙的過程中，也常常會發(fā)生各種裂陽 問彼此錯動的現(xiàn)象（圖4）。圖4東坪金礦賦礦構造演化圖1 礦體;2理隙5成礦預測與遠景評價縱觀水泉溝雜巖體內(nèi)已探明金礦床（點）的分布 規(guī)律，包括東坪金礦在內(nèi)，具有以下成礦特點:0f 床受深大斷裂及其次生斷裂的控制。曠床產(chǎn)于雜 巖體內(nèi)接

14、觸帶，尤其是緩傾斜的南部邊緣。r床 嚴格受雜巖體內(nèi)梯次斷裂構造的控制，并且集中產(chǎn) 于多期活化的張性空間。（3礦床中的礦脈（體）具有 順應riedel剪切裂碌局展御普遍做律。 上述尖于東坪金礦的成礦地質背景，為今后的找礦 工作提供了理論上的依據(jù)。在實地勘探作業(yè)中, 除尋找符合方向性特點的構造外，走向上符合等間 距規(guī)律的部位構造轉向部位構造疊加部位等都是 探礦的重要靶區(qū)。此外,從西部22號脈到東部2 號脈近4 kn?的礦區(qū)范圍內(nèi)，22#與70#脈之間 j 與2#脈之間的區(qū)域工作程度還不夠，仍需做進一步 的地質勘探。參考文獻1 張招崇，陳洪新水泉溝雜巖體的地質學和巖石學研究j 貴 金屬地質，1997

15、,6（2） :8192盧德林羅修泉,汪建軍，等東坪金礦成礦時代研究j礦床analysis on the ore- exploring futureof large- scale copper deposite, west kunlun, xinjiangzhu xin you ,wang ebng - bo ,wang shu - laiabstract :it is low degree geological research and lhe bad environment of orc exploring and mining in vwst kunlun , xnjing ugar au

16、tononuus region. mis of copper deposits (mineralizations) located in the bulunkou and its sunuunding , kungai nbuntciins which are better ore - prospecting area. in the biilunkou di< trict , the copper deposits occur in the pre - canibrian mcimmrphic rocks its layered and banded orc bodies fbnned

17、 in layered siderite rock. in (he kunga nnuntains , the deposits located at cfouble - peaking volcanic rocks occur in upper caiboniferous acid - volcanic ttiffs and in lower caiboniferous pillow basalt tha m)rc significance lor nincniliziuion bek)n:d lo vhvfs or cyprus lypc on the studies of orc guo

18、lo . (cclonic cwlulion , mining cnvm)nment and coonomic gcok)7 gy, it suggests that it is difficult to find a large - scale and high - grade copper deposk in a short tin in the west kunlun.key mords :oopper deposit , economic geology sedex , inelallogenic piugnosis第一作者簡介：祝新友（1965 -）,男。1985畢業(yè)于武漢地質學院地

19、質系，獲碩士學位?，F(xiàn)為國家有色局北京礦產(chǎn)地質 研究所高級工程師。主要從事地質學研究。通訊地址:北京市安外大羊坊 國家有色局北京礦產(chǎn)地質研究所 郵政編碼：kxx）12(上接第38頁)3 楊再紅東坪金礦成礦構造分析與成礦預測j地質與勘探, 1997 ,33(6) :1216.4 a mechanical analysis of the aichean gsillim lake shear belt ,chi2 bougiumu area .quebec erich dhmroth and guy archam2 bambaljltj . can j earth sci ,1984 ,963 968

20、.structura1 analysis and genesis of gold - deposit in the dongpingli huai - yjng ,zhang zhan - yang jli peng ,xing cun - haiabstract :by the riedel theory for shear faults ,a series of shear types are separated in the donging g)ld deposit techonic region. the faults of various times coincided with .

21、and rebuilded by the orc - formation in the later mineralizing process ,and became the orc - occurrence structures of the donning 刃id deposil.key words »re - occunence structures .the riedel theory for shear faults ,donning g)ld deposit第一作者簡介：李懷勇(1969年)，男。1993年畢業(yè)于唐111工程技術學院采礦系地質礦產(chǎn)勘査專業(yè)，獲工學學士學位。 f現(xiàn)任河北省崇禮縣東坪金礦地質工程師，主要從事礦山地質工作。 i通訊地址:河北省崇禮縣東坪金礦郵政編碼：076350（上接第41頁）7韋昌111，熊成云金光富等鄂西馬華溝金礦床的礦體賦存特征及找礦預測j .地質力學學報,2000 ,6（2） :77-81characteristics oflensoid structure and its practical valueon metallogenetic prediction in gold ore deposi