貴州錦豐-爛泥溝-超大型金礦床構(gòu)造解析及構(gòu)造成礦作用-圖文

2007年8月August,2007礦床地質(zhì)MINERALDEPOSITS第26卷第4期Vol.26No.4文章編號(hào):025827106(20070420380217貴州錦豐(爛泥溝超大型金礦床構(gòu)造解析及構(gòu)造成礦作用Ξ陳懋弘1,2,毛景文1,PhillipJ.Uttley2,TonyNorman2,吳六靈2,3,鄭建民4,秦運(yùn)忠3(1中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所,北京100037;2SinoGoldMiningLimited,Sydney,NSW2000,Australia;3廣西地勘局271地質(zhì)隊(duì),廣西臨桂541100;4中國(guó)地質(zhì)大學(xué),北京100083摘要在礦區(qū)大比例尺填圖的基礎(chǔ)上,運(yùn)用構(gòu)造解析的理論和方法,對(duì)貴州錦豐(爛泥溝金礦的構(gòu)造特征、構(gòu)造演化和構(gòu)造控礦作用進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述。礦區(qū)構(gòu)造線主要分為近NS向、NW向和NE向3組,其中NW向構(gòu)造線控制了礦區(qū)的構(gòu)造格架。構(gòu)造變形主要經(jīng)歷了同生期裂陷、造山期擠壓、后碰撞造山側(cè)向擠壓和巖石圈伸展等4個(gè)階段。盆地裂陷期間(D22T2形成的同生斷層為后續(xù)的構(gòu)造活動(dòng)提供了最初的構(gòu)造薄弱面,并成為主要的熱液通道;造山期擠壓期間(T3形成了礦區(qū)最為明顯的近NS向和NW向大型倒轉(zhuǎn)褶皺和逆沖斷層以及配套的NE向右旋走滑斷層;后碰撞造山側(cè)向擠壓期間(J1形成走向NE的疊加褶皺,并在F22F3“X”型斷裂系上形成近EW向的拉張區(qū),礦質(zhì)沿著拉張的空間沉淀就位;燕山期(J22K巖石圈伸展,形成小規(guī)模的近水平逆斷層。上述4個(gè)主要構(gòu)造變形階段與右江盆地的裂陷2閉合2坍塌的發(fā)展演化歷史相吻合,成礦發(fā)生在由擠壓向拉張過(guò)渡的構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換階段。造山期逆沖作用形成的構(gòu)造閉圈和后碰撞造山期間擠壓向伸展轉(zhuǎn)變的過(guò)程中形成的局部張性構(gòu)造環(huán)境是礦質(zhì)得以大量聚集、沉淀的主要構(gòu)造控制因素。構(gòu)造成礦作用是錦豐(爛泥溝金礦單一礦體垂向延深1000m以上的主要制約因素。構(gòu)造成礦的觀點(diǎn)將為在滇黔桂“金三角”卡林型金礦帶的深部找礦提供重要的理論依據(jù)。關(guān)鍵詞地質(zhì)學(xué);后碰撞造山;構(gòu)造成礦;卡林型金礦;錦豐(爛泥溝金礦;貴州中圖分類號(hào):P618.51文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AStructureanalysisandstructuralmetallogenesisofJinfeng(LannigougolddepositinGuizhouProvinceCHENMaoHong1,2,MAOJingWen1,PhillipJ.Uttley2,TonyNorman2,WULiuLing2,3,ZHENGJianMin4andQINYunZhong3(1InstituteofMineralResources,ChineseAcademyofGeologicalSciences,Beijing100037,China;2SinoGoldMiningLimited,Sydney,NSW2000,Australia;3No.271GeologicalPartyofGuangxi,Lingui541100,Guangxi,China;4.ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,ChinaAbstractJinfeng,previouslyknownasLannigou,isthelargestknownCarlin2typegolddepositinYunnan2Guizhou2GuangxitriangleareaofsouthwesternChina.Thestructuralcharacteristics,evolutionandmetallogenesisoftheJinfenggolddepositweredetailedinthispaperbasedonthelargescaleminemappingandthetheoryandmethodΞ本文得到中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目“我國(guó)主要金屬礦床模型研究”(1212010634001和SinoGoldMiningLimited(Australia科研基金的聯(lián)合資助第一作者簡(jiǎn)介陳懋弘,男,1971年生,博士研究生,礦床學(xué)及構(gòu)造地質(zhì)學(xué)專業(yè)。E2mail:mhchen666@163.com收稿日期2007202209;改回日期2007206220;李巖、許德煥編輯。ofstructuralanalysis.Thestructurallinesofthisdepositwereclassifiedintothreegroups,trendingnorth2south,northwestandnortheastrespectively,inwhich,theNWtrendingstructurallinecontrolthestructuralframe2workofthedeposit.Thisdepositunderwentfourstructuraldeformationstages,i.e.,splittinginthecontempo2raneousstage,compressinginthecollisionalstage,lateralcomperessinginthepost2collisionalstageandextend2ingoflithosphere.Aseriesofcontemporaneousnormalfaults,suchasF1,F7whichwerenorthwest2southeasttrendanddippedeastinthedeposit,wereformedaroundthecarbonaterockplatformduringthesplittingstageofYoujiangbasin.Thesefaultsprovidedaprimarystructuralweaknessplanforthelatestructureaction.Be2causethereexistedLaizishandomewhichwasnearnorth2southstrike,compressiondirectionincollisionalstagechangedgraduallyfromeast→westtonortheast→southwest,andmostobviousnorth2southandnorthweststrikestructurallineswereformedinthedeposit.Thatis,afold2faultstructuralassociationexistedwhichwascom2posedofstronglyoverturnedfoldsandreversefaults.Accompaniednortheasttrenddextralshearbelts,suchasF2,wereformedinthisstage.Theearlycontemporaneousfaults,likeF1,F7,correspondinglyexperienceddex2tralshear.Thecompressiondirectioninthepost2collisionstagewasnorthwest2southeasttrend,andrefoldedthefoldsgeneratedinthecollisionalstageintonortheaststrikesuperimposedfoldswhosehingevariedwiththebed2dingofearlystagefolds.Ontheotherhand,thecompressionareainnorth2southtrendandtheextensionareaineast2westtrendwereformedrespectivelyduetothestress’distributiononthe“X"typefaultsystemformedintheorogenicstage.BecauseitwasthefirmrockofLaizi2shandomeinthewest,theextensiontendedtohappenintheeastareaandresultedinF2’ssinistral2normalslippingandF3’sdextral2normalslipping,withtheore2bearingfluidenteringtheextensionarealeadingtogoldprecipitation.Afterthis,lithosphereextendedintheYanshanianstageinwhichthesmallreversefaultslightlycuttheformerstructure.Theabovefourmainstruc2turaldeformationstagesmatchedtheevolutionofYoujiangbasinfromsplittingtoclosingandcollapsing.Largescalegoldmetallogenesisoccurredatthestructuraltransitionfromcollisionalcompressiontoextensiontectonics.Thestructuraltrapformedbythrustinginthecollisionalorogenystageandthesplaysettinginthetransitionprocessfromcompressiontoextensionseemtohavebeenthemaincontrollingfactorsforlargescalecongregationanddepositionofgold.Structuralmetallogenesisisthemostrestrictedfactorfortheverticalextensionofasingleorebodyfor1000m.TheviewofstructuralmetallogenywouldprovideasignificanttheoreticalbasisforthedeepexplorationofCarlin2typegolddepositsinYunnan2Guizhou2Guangxitrianglearea.Keywords:geology,post2collision,structuralmetallogenesis,Carlin2typegolddeposit,Jinfeng(Lan2nigougolddeposit,Guizhou貴州錦豐(爛泥溝(下文簡(jiǎn)稱爛泥溝金礦位于貴州省黔西南州貞豐縣沙坪鄉(xiāng)爛泥溝,最早發(fā)現(xiàn)于1986年。歷經(jīng)20年的勘查,目前查明資源/儲(chǔ)量大于126125tΟ,達(dá)到超大型規(guī)模,且礦體仍未圈閉,是滇黔桂“金三角”目前已探明的最大的卡林型金礦床。雖然爛泥溝金礦是典型的構(gòu)造控礦礦床,但除了羅孝恒(1993、Hodkiewicz等(2004Π和Norman(2005Θ等在生產(chǎn)中做了部分露頭構(gòu)造研究,陳武等(1995對(duì)輝銻礦的顯微構(gòu)造研究之外,尚無(wú)系統(tǒng)的構(gòu)造研究,特別是對(duì)構(gòu)造與成礦的關(guān)系尚缺乏系統(tǒng)的闡述。目前,滇黔桂“金三角”迎來(lái)了以尋找原生礦、深ΟSinoGoldMiningLimited.15/Feb./2006.Announcements:SinogoldannouncesJinfengresourceexceeds4millionouncesgold[EB/OL].http://.au.ΠHodkiewiczPandHamA.2004.StructuralGeologyReviewoftheJinfengGoldDeposit,P.R.China.ReportPreparedforSinoGoldLimit2ed.SRKProjectNumberSIN101,SRKConsulting(Australia.ΘNormanT.2005.StructuralgeologyofAnbao,GaoluandJinfengmappingandloggingprocedures.MemosPreparedforSinoGoldLimitedGeocentricCompany(Australia.183第26卷第4期陳懋弘等:貴州錦豐(爛泥溝超大型金礦床構(gòu)造解析及構(gòu)造成礦作用部礦和超大型礦為目的的第二輪找礦高潮。在此背景下,本文試圖經(jīng)過(guò)詳細(xì)的礦床及其外圍填圖,運(yùn)用現(xiàn)代構(gòu)造解析的理論和方法,研究爛泥溝金礦的構(gòu)造變形特征和構(gòu)造演化史,探討構(gòu)造對(duì)成礦的控制作用,并希望能舉一反三,對(duì)滇黔桂“金三角”同類礦床的深部勘探和研究提供一定的借鑒。1右江盆地的大地構(gòu)造屬性問(wèn)題滇黔桂“金三角”所有的卡林型金礦床均位于右江盆地的構(gòu)造范疇內(nèi),因此,盆地構(gòu)造演化對(duì)成礦的控制作用勿庸置疑。構(gòu)造對(duì)成礦的控制,首先體現(xiàn)在盆地的構(gòu)造演化對(duì)成礦過(guò)程的控制。右江盆地廣為引用的大地構(gòu)造名詞是“右江再生地槽”(廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局,1985;黃汲清,1980。板塊構(gòu)造理論被引入后,許多學(xué)者試圖對(duì)右江盆地的大地構(gòu)造屬性重新進(jìn)行詮釋,主要有“右江裂谷”(柳淮之等,1986,“右江弧后盆地”(曾允孚等,1995;張錦泉等,1994,“南盤江?！?或八布2PhuNgu洋盆之說(shuō)(吳根耀等,2001;吳浩若,2003。盡管上述觀點(diǎn)不盡相同,但都注意到了右江盆地發(fā)展演化歷史中一些比較特殊的地方:一是海西期淺水臺(tái)地和深水盆地(或臺(tái)溝縱橫交叉分割的特點(diǎn);二是三疊紀(jì)巨厚的陸源碎屑濁積巖;三是長(zhǎng)期的巖漿活動(dòng)史(D2T。綜合前人資料,可以發(fā)現(xiàn):(1整個(gè)右江盆地呈明顯的三角形(圖1。構(gòu)造線在云南部分呈NE向,在廣西部分呈NW向。而貴州部分,重力和航磁資料均顯示存在一個(gè)明顯的NS向構(gòu)造(王硯耕等,1994,并且在南部轉(zhuǎn)為EW向(柳淮之等,1986。同時(shí)李朝陽(yáng)(1995還認(rèn)為揚(yáng)子板塊西部存在一些NS向的深大斷裂,并導(dǎo)致峨眉山玄武巖呈NS向展布。上述資料暗示右江盆地為在陸殼基底上發(fā)育起來(lái)的“三叉形”裂谷盆地。其中NW向和NE向2支發(fā)育良好,但NS向裂谷卻“夭折”了,故NS向構(gòu)造不發(fā)育,但深部物探有顯示。(2盆地內(nèi)大量分布的孤立碳酸鹽巖臺(tái)地邊界大多能互相拼合成一個(gè)整體,支持存在一個(gè)以臺(tái)為主,以溝為輔的古地理格局,不存在一個(gè)廣闊的大洋。(3“再生地槽”期間,濁流流向總體為由南向北(吳江等,1992;1993,且盆地關(guān)閉的推移方向亦由南向北,與“三叉形”裂谷的發(fā)展演化類似,即沉積物由造山帶流向大陸內(nèi)部。圖1爛泥溝金礦區(qū)域構(gòu)造位置圖1—三疊系盆地相濁積巖;2—三疊系臺(tái)地相碳酸鹽巖夾砂泥巖;3—晚古生代孤立碳酸鹽巖臺(tái)地;4—前三疊系;5—區(qū)域大斷層/一般大斷層;6—逆沖推覆構(gòu)造;7—爛泥溝金礦/縣市;8—省界/國(guó)界Fig.1RegionalgeologicalmapshowingthelocationoftheJinfeng(LannigougolddepositinGuizhouProvince1—TurbiditeofTriassicbasinphase;2—CarbonaterockandsandymudstoneofTriassicplatformphase;3—LatePaleozoiccarbonaterockplatform;4—Pre2Triassicstrata;5—Regionalfault/fault;6—Nappestructure;7—Jinfeng(Lannigougolddeposit/countyorcity;8—Provincialboundary/nationalboundary因此,筆者認(rèn)為右江地區(qū)泥盆紀(jì)—三疊紀(jì)可能不存在一個(gè)寬廣的大洋,而是一個(gè)在陸殼基底上裂解而成的裂谷盆地,局部地區(qū)可出現(xiàn)具洋殼性質(zhì)的盆地。晚二疊世,隨著印支板塊的俯沖,裂谷盆地轉(zhuǎn)換為弧后盆地,但此時(shí)的弧后盆地仍然是擴(kuò)張的環(huán)境。中三疊世,隨著印支板塊和古太平洋板塊對(duì)揚(yáng)子板塊(或華南板塊的聯(lián)合擠壓,盆地應(yīng)力狀態(tài)由擴(kuò)張轉(zhuǎn)為擠壓,弧后盆地相應(yīng)地轉(zhuǎn)換為弧后前陸盆地,沉積巨厚的陸源碎屑濁積巖。擠壓造山末期,僅盆地西北部出現(xiàn)磨拉石堆積。侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)造山后的伸展,出現(xiàn)斷陷盆地。爛泥溝金礦的形成與上述右江盆地的形成和演化息息相關(guān)。右江盆地特殊的大地構(gòu)造環(huán)境為區(qū)內(nèi)“卡林型”金礦的形成提供了一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的構(gòu)造地質(zhì)條件。2礦床基本地質(zhì)特征爛泥溝金礦位于右江盆地西北部,毗鄰揚(yáng)子陸塊西南邊緣(圖1,是一個(gè)位于孤立碳酸鹽巖臺(tái)地與陸源碎屑巖沉積盆地接觸界面附近,但賦存于陸源碎屑巖盆地一側(cè)的超大型金礦床。283礦床地質(zhì)2007年礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為中三疊統(tǒng)許滿組、尼羅組和邊陽(yáng)組,主體巖性為深水盆地相陸源碎屑濁積巖。西部賴子山背斜為石炭系、二疊系及下三疊統(tǒng)的臺(tái)地相淺水碳酸鹽巖及臺(tái)緣相礁灰?guī)r及盆緣斜坡相碳酸鹽巖。礦區(qū)范圍無(wú)巖漿巖活動(dòng),僅在礦區(qū)北北西直距27km遠(yuǎn)的貞豐縣白層有燕山期偏堿性超基性巖小巖體出露。以F2為界,可將礦床劃分為冗半礦段和磺廠溝礦段。礦體主要賦存于磺廠溝礦段NW向斷層F3(占儲(chǔ)量的81%及其與NE向斷層F2的交叉部位,礦體形態(tài)受斷層的控制。賦礦巖石為許滿組至邊陽(yáng)組的含鈣質(zhì)細(xì)砂巖和泥巖。賦存于NW向斷層F3中的礦體,地表出露長(zhǎng)僅550m,但垂向延伸1000m以上,目前礦體深部邊界仍未圈閉。蝕變類型主要為硅化、黃鐵礦化、毒砂化、輝銻礦化、汞礦化、碳酸鹽化、粘土化等,其中普遍見(jiàn)到的是硅化、黃鐵礦化和粘土化。礦石構(gòu)造主要為浸染狀構(gòu)造,表現(xiàn)為礦石中含砷黃鐵礦、毒砂呈星點(diǎn)狀、浸染狀分布。另外尚有少量脈狀、網(wǎng)脈狀、條帶狀構(gòu)造。金主要呈顯微2次顯微狀賦存于黃鐵礦富砷環(huán)帶中(吳秀群,1992。成礦物理化學(xué)條件研究表明,流體富CO2(xCO2>0105,低鹽度〔w(NaCleq319%~614%〕,較高的溫度(200~300℃和壓力(600×105Pa~1400×105Pa。硫、碳、氧同位素表明硫來(lái)自圍巖,碳來(lái)自圍巖的碳酸鹽(Zhang,1997。至于成礦時(shí)代,前人運(yùn)用石英、方解石流體包裹體的Rb2Sr法,石英裂變徑跡法測(cè)年,給出了(259±27Ma(胡瑞忠等,1995,10516Ma(蘇文超等,1998,82~83Ma(張峰等,19923組數(shù)據(jù)。最近筆者運(yùn)用Re2Os同位素法對(duì)該礦床的9個(gè)含砷黃鐵礦樣品進(jìn)行了測(cè)試,獲得等時(shí)線年齡為(193±13Ma(陳懋弘等,2007,并認(rèn)為成礦發(fā)生在從印支期擠壓造山向燕山期伸展轉(zhuǎn)變的構(gòu)造轉(zhuǎn)換期。3礦區(qū)構(gòu)造本文所指的礦區(qū)為礦床及其周邊約50km2的范圍。爛泥溝金礦區(qū)大體可分為臺(tái)地和盆地2個(gè)不同的構(gòu)造單元(圖2。西部為臺(tái)地,由產(chǎn)狀平緩而穩(wěn)定的石炭系—二疊系灰?guī)r組成;東部為盆地,由一系列強(qiáng)烈褶皺和沖斷的三疊系陸源碎屑巖組成?？拷_(tái)地邊緣,特別是同生斷層附近,褶皺十分強(qiáng)烈,常形成倒轉(zhuǎn)的大型復(fù)式背、向斜,逆沖斷層發(fā)育;遠(yuǎn)離臺(tái)地邊緣,褶皺強(qiáng)烈程度降低,常形成寬緩狀的褶皺,斷層發(fā)育程度減弱。整個(gè)碎屑巖盆地區(qū)顯示出十分完整的褶皺和沖斷的構(gòu)造組合樣式(見(jiàn)圖2下方的剖面圖。3.1褶皺礦區(qū)西部為賴子山碳酸鹽巖穹隆。王硯耕(1994等、索書(shū)田等(1993曾認(rèn)為賴子山背斜南東部(洛帆一帶存在一個(gè)傾向NW的大型逆沖斷層,故把賴子山背斜劃為黔西南大型多層次席狀逆沖2推覆構(gòu)造前鋒的一部分。但筆者最近的實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面、物探剖面、鉆孔等資料均表明,賴子山背斜南東部不存在一個(gè)傾向NW的大型逆沖斷層,相反,臺(tái)地周緣的主要斷層均傾向盆地。因此,賴子山穹隆不是外來(lái)地體,而是一個(gè)原地的孤立碳酸鹽巖臺(tái)地,與整個(gè)右江盆地內(nèi)其他的孤立碳酸鹽巖臺(tái)地類似。黔西南大型多層次席狀逆沖推覆構(gòu)造的前鋒應(yīng)該在賴子山背斜的西北部。礦區(qū)東部為碎屑巖盆地區(qū),以NW向造山型線狀褶皺為主,次為NS向、NE向。NW向褶皺廣泛分布,控制了礦區(qū)的主要構(gòu)造格局。近臺(tái)地邊緣為大型的緊閉倒轉(zhuǎn)復(fù)式背、向斜,南部以磺廠溝向斜、林壇背斜為代表,北部以尼羅向斜和高爐背斜為代表(圖2。這些大型復(fù)式背、向斜褶皺作用十分強(qiáng)烈,造成大面積的地層倒轉(zhuǎn),且翼部的次級(jí)褶皺發(fā)育,常形成復(fù)雜的多級(jí)次褶皺構(gòu)造樣式。遠(yuǎn)離臺(tái)地,為寬緩狀大型褶皺,兩翼地層基本正常。這些褶皺規(guī)模大,需在一定范圍進(jìn)行填圖方能識(shí)別。NS向褶皺主要分布在安堡一帶,以安堡向斜、孔方背斜為代表。為緊閉或倒轉(zhuǎn)褶皺,核部巖層陡立甚至倒轉(zhuǎn)。該組褶皺被NW向和NE向褶皺所改造,故判別其形成時(shí)代較早。NE向褶皺規(guī)模小,多為露頭尺度的背、向斜,且多為寬緩狀。NE向的次級(jí)小褶曲疊加于上述NS向、NW向主體褶皺構(gòu)造之上。值得注意的是,礦區(qū)距離黔西南大型多層次席狀逆沖推覆構(gòu)造前鋒僅18~22km(圖1,且NE向褶皺走向垂直該逆沖推覆構(gòu)造的逆沖方向,兩者的主應(yīng)力方向是吻合的。同時(shí),兩者都疊加在造山期主構(gòu)造之上,是印支造山運(yùn)動(dòng)之后最強(qiáng)烈的一次構(gòu)造變形,反映兩者是同一次構(gòu)造事件的產(chǎn)物。383第26卷第4期陳懋弘等:貴州錦豐(爛泥溝超大型金礦床構(gòu)造解析及構(gòu)造成礦作用礦床地質(zhì)2007年4833.2斷層礦區(qū)主要發(fā)育3組斷層,即NS向、NW向和NE向。與褶皺特點(diǎn)類似,即NW向斷層規(guī)模大,延伸遠(yuǎn);NE向斷層規(guī)模小,延伸短,且常切割NW向斷層。NS向斷層主要分布在礦區(qū)西部,其中F1沿T/P的不整合面發(fā)育;F7則是陡立的同生斷層。這些斷層都是經(jīng)歷了多期活動(dòng)的斷層,包括盆地裂陷期間的同生正斷,造山期間的擠壓逆沖等。NW向斷層是礦區(qū)最為發(fā)育的斷層,與NW向褶皺相伴,包括礦床附近的斷層F3、F5、F14、F70以及礦區(qū)東北部的板昌區(qū)域大斷裂。這些斷層造山期以逆沖為主,晚期則以正滑2右旋為主。其中礦區(qū)東北部的板昌區(qū)域大斷層由一條主斷層及其上盤一系列次級(jí)小斷層組成,構(gòu)成疊瓦狀逆沖斷層系,將中三疊統(tǒng)下部的新苑組灰?guī)r夾泥巖逆沖到中三疊統(tǒng)上部的邊陽(yáng)組砂泥巖之上,斷距至少500m。斷層上盤的褶皺大多數(shù)表現(xiàn)為軸面傾向NE的不對(duì)稱褶皺,下盤不對(duì)稱倒轉(zhuǎn)褶皺也十分發(fā)育,指示NE向SW的擠壓逆沖。但是,斷層上盤局部地段見(jiàn)“Z”型褶皺,指示板昌斷層上盤后期曾經(jīng)發(fā)生過(guò)(右旋下滑,與礦床本身的構(gòu)造變形特征(見(jiàn)后敘一致,反映出區(qū)域上的造山期擠壓和后碰撞造山側(cè)向擠壓2個(gè)主要變形階段。NE向斷層與NW向斷層相伴而生,規(guī)模較小,但頻繁出現(xiàn),以F2、F12為代表。這組斷層以陡傾角,走滑運(yùn)動(dòng)為特征,常切割前兩組斷層。在這3組斷層中,NS向組形成時(shí)間最早,NW向和NE向組基本同時(shí)生成,均經(jīng)歷了多期變形。4礦床構(gòu)造解析礦床位于磺廠溝復(fù)式向斜核部(礦床一級(jí)褶皺(圖3。礦體賦存于次級(jí)背斜與向斜的過(guò)渡地段因強(qiáng)烈擠壓拉斷而形成的逆沖斷層中。4.1褶皺構(gòu)造的解析大比例尺(1∶500~1∶1000礦床地質(zhì)填圖表明,礦床(二級(jí)褶皺十分發(fā)育,形態(tài)多樣。褶皺要素的系統(tǒng)測(cè)量、投影統(tǒng)計(jì)表明(圖4A,NW向褶皺控制了礦區(qū)的總體構(gòu)造格局,樞紐傾角較緩,軸面以傾向NE30~40°為主;NE向褶皺則干擾此構(gòu)造格局,樞紐傾角變化較大,5~80°不等,系疊加成因所致,軸面傾角也較陡。4.1.1NW向褶皺礦床NW向褶皺有2種主要的類型,一為大型倒轉(zhuǎn)圖3爛泥溝金礦床簡(jiǎn)要地質(zhì)圖1—中三疊統(tǒng)邊陽(yáng)組砂巖夾泥巖;2—中三疊統(tǒng)尼羅組泥巖夾瘤狀灰?guī)r;3—中三疊統(tǒng)許滿組第四段第四層砂巖;4—中三疊統(tǒng)許滿組第四段第三層泥巖;5—地質(zhì)界線/巖層跡線;6—不同期次走滑斷層/逆沖斷層;7—破碎帶/礦體;8—第二期變形軸跡/第三期變形軸跡;9—倒轉(zhuǎn)背、向斜/背、向斜;10—正常/倒轉(zhuǎn)產(chǎn)狀Fig.3SchematicgeologicalmapoftheLannigougolddepositinGuizhou1—SandstoneandmudstoneofBianyangFormation;2—MudstoneintercalatedwithnodularlimestoneofNiluoFormation;3—SandstoneofXumanFormation;4—MudstonewithminorsandstoneofXumanFormation;5—Geologicalboundary/beddingtraces;6—Slip/thrustfault;7—Fracturezone/orebody;8—Axialtraceof2nd/3rdphasedeformation;9—Overturned/normalanticlineandsyncline;10—Normal/overturnedbedding復(fù)式褶皺,主要發(fā)育于磺廠溝向斜的核部附近。二是規(guī)模相對(duì)較小的斜歪褶皺,主要發(fā)育于磺廠溝向斜的兩翼。兩者形態(tài)雖有差異,但沒(méi)有截然的界線,呈過(guò)渡關(guān)系,并反映了同一褶皺作用機(jī)制下不同構(gòu)造部位的褶皺形態(tài)差異。(1磺廠溝復(fù)式向斜—核部強(qiáng)烈倒轉(zhuǎn)大型復(fù)式褶皺磺廠溝向斜(礦床一級(jí)褶皺是一個(gè)典型的復(fù)式向斜,其內(nèi)部由幾個(gè)次一級(jí)背、向斜(二級(jí)褶皺組成。統(tǒng)計(jì)表明,這些褶皺走向NW,軸面產(chǎn)狀30~60°∠45~65°,樞紐傾角較緩(圖4B。復(fù)式向斜的核部主要為強(qiáng)烈的次級(jí)倒轉(zhuǎn)褶皺。圖4褶皺軸面法線(左和樞紐(右優(yōu)勢(shì)方位極點(diǎn)等值線圖A—礦區(qū)褶皺;B—NW向褶皺;C—NE向褶皺;D—F3斷層兩側(cè)牽引褶皺Fig.4Preferredorientationdiagramofnormallineofaxis(leftandhinge(rightoffoldsA—Foldindeposit;B—Northwesttrendingfold;C—Northeasttrendingfold;D—DragfoldbesideF3以磺廠溝礦段為例(圖5,緊靠F3斷層上盤是一個(gè)規(guī)模較大的(二級(jí)倒轉(zhuǎn)背斜。在730~740m標(biāo)高處露天采場(chǎng),褶皺兩翼正常,反映為褶皺核部。但往深部,褶皺核部緊閉,兩翼近于平行(圖5A。其倒轉(zhuǎn)翼發(fā)育良好,“Z”形小褶皺(三級(jí)十分發(fā)育(圖5B。近斷層由于受斷層錯(cuò)動(dòng)影響,形成特殊的牽引褶皺(詳見(jiàn)后述斷層運(yùn)動(dòng)學(xué)部分。順斷層走向往南東方向,鉆探揭示深部斷層上盤還發(fā)育一個(gè)倒轉(zhuǎn)向斜(圖6。因此,F3斷層上盤表現(xiàn)為一系列強(qiáng)烈倒轉(zhuǎn)的褶皺構(gòu)造,兩翼十分緊閉。F3斷層下盤,地表可見(jiàn)由2個(gè)(二級(jí)倒轉(zhuǎn)向斜(圖5C和一個(gè)倒轉(zhuǎn)背斜組成,多級(jí)次露頭尺度的小褶皺發(fā)育。以背斜為例,其北東正常翼,F20即為其從屬三級(jí)小褶皺發(fā)展起來(lái)的斷層,陡翼近直立(圖5D;核部,三級(jí)“M”型小褶皺十分發(fā)育,使核部往外呈箱狀;南西倒轉(zhuǎn)翼,三級(jí)“Z”型褶皺發(fā)育(圖5E,且在這些“Z”型褶皺的核部,更次級(jí)(四級(jí)的“M”型小褶皺也發(fā)育良好。因此,在磺廠溝復(fù)式向斜至少可以識(shí)別出4個(gè)級(jí)別的褶皺,反映出造山過(guò)程中強(qiáng)烈的褶皺作用。此外,冗半礦段褶皺由翼部到核部,巖層經(jīng)過(guò)遞進(jìn)變形而逐漸透鏡體化的特征十分清楚,反映了在強(qiáng)烈的擠壓作用下,巖層由褶皺逐漸向斷層演變的過(guò)程。系統(tǒng)的采樣工作表明,擠壓褶皺遞進(jìn)變形而形成的構(gòu)造透鏡體礦化程度差,很少達(dá)到邊界品位,證明擠壓階段并不是成礦階段。(2冗半西部的水平斜歪褶皺磺廠溝復(fù)式向斜強(qiáng)烈倒轉(zhuǎn)的次級(jí)褶皺往西,至賴子山背斜之間,逐漸過(guò)渡到一系列平行排列的水平斜歪褶皺。這些褶皺規(guī)模小,露頭尺度均可清楚地觀察到。褶皺形態(tài)基本類似,軸面產(chǎn)狀15~39°∠70~79°,樞紐傾角11~32°(略受后期疊加褶皺干擾。兩翼不對(duì)稱,NE翼陡,SW翼緩,反映造山過(guò)程中由NE向SW的擠壓。綜上所述,NW向褶皺雖然其規(guī)模大小不一,形態(tài)各異,但其基本特征是相同的,即走向NW,樞紐近水平,軸面傾向NE,共同反映了造山過(guò)程中由盆地向臺(tái)地(即由NE向SW的擠壓。4.1.2NE向褶皺NE向褶皺廣泛分布,礦床尺度上的詳細(xì)測(cè)量表明其具有以下特征:(1規(guī)模小。相比而言NW向褶皺規(guī)模大,往往需要填圖方能識(shí)別,露頭尺度的小褶皺往往是寄生的從屬褶皺。而NE向褶皺規(guī)模小得多,露頭尺度上即可識(shí)別。(2野外測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和投影結(jié)果(圖4C表明,這些褶皺走向NE,軸面傾向NW或SE,傾角較大,以近直立為特征。樞紐傾向SW或NE,傾角變化較大,從6~67°不等,隨NW向主褶皺兩翼產(chǎn)狀的變化而變化。(3多為簡(jiǎn)單寬緩狀褶皺,不出現(xiàn)復(fù)式緊閉或倒轉(zhuǎn)褶皺。與NW向褶皺的多級(jí)次和強(qiáng)烈倒轉(zhuǎn)特征有明顯區(qū)別。(4以疊加褶皺的形式出現(xiàn),對(duì)NW向褶皺進(jìn)行干擾和改造。但這種改造是局部的,未能改變NW向構(gòu)造線的總體格局。上述褶皺構(gòu)造的解析,清楚地反映了礦區(qū)構(gòu)造的多期活動(dòng)歷史。即早期強(qiáng)烈的擠壓,形成復(fù)式多級(jí)次倒轉(zhuǎn)褶皺。由于持續(xù)的擠壓,翼部變薄,甚至斷裂,形成斷層,形成由倒轉(zhuǎn)褶皺→透鏡體及揉皺帶→斷層的遞進(jìn)變形序列。晚期,疊加了一次近于正交的擠壓,形成寬緩的簡(jiǎn)單小褶皺。4.2斷裂構(gòu)造的解析大比例尺的填圖表明,礦床斷層的分組十分明顯,總體上可劃分為3組。其中近NS向的斷層為同生斷層。NW向斷層與NW向褶皺相伴而生,規(guī)模大,延伸穩(wěn)定,主要表現(xiàn)為逆沖擠壓性質(zhì)。NE向斷層則表現(xiàn)為切割前2組斷層,規(guī)模小,延伸短,且常在走向上尖滅于褶皺,主要表現(xiàn)為走滑性質(zhì)。4.2.1近NS向長(zhǎng)期活動(dòng)的同生斷裂NS向斷層(F1,F7位于碳酸鹽巖臺(tái)地附近,地球物理特征明顯?，F(xiàn)以F7為例進(jìn)行構(gòu)造解析。(1幾何學(xué)特征F7走向近南北,總體向東傾,但傾角變化較大。在北部老屋脊—高爐一帶較陡,物探和鉆探資料均反映其直立的斷面形態(tài),兩側(cè)碳酸鹽巖基底位移距離較大,表明F7是在同生斷層基礎(chǔ)上發(fā)育起來(lái)的一條斷層。但南部冗半—磺廠溝一帶傾角卻較緩(平均43°,上盤地層顯示出良好的倒轉(zhuǎn)背斜特征。斷層分帶清楚。由邊部的撓曲→近斷層的倒轉(zhuǎn)和平臥褶皺→無(wú)根褶皺→斷層中心的構(gòu)造透鏡體,構(gòu)造變形強(qiáng)度增加。斷層中心部位砂巖構(gòu)造透鏡體和泥巖劈理化發(fā)育,說(shuō)明F7的擠壓性質(zhì)。上述證據(jù)表明盆地?cái)D壓造山期間,F7由正斷反轉(zhuǎn)為逆沖性質(zhì)。(2運(yùn)動(dòng)學(xué)特征圖2、圖3顯示F7斷層上盤為新地層邊陽(yáng)組,下圖6磺廠溝礦段1880E勘探線剖面圖(據(jù)Norman,2005Ο修改1—中三疊統(tǒng)邊陽(yáng)組砂巖夾泥巖;2—中三疊統(tǒng)尼羅組泥巖夾瘤狀灰?guī)r;3—中三疊統(tǒng)許滿組第四段第四層砂巖;4—中三疊統(tǒng)許滿組第四段第三層泥巖;5—地質(zhì)界線/巖層跡線;6—斷層;7—鉆孔;8—礦體Fig.6Crosssectionof1880ElineinHuangchanggouoreblock(modifiedafterTonyNorman,20051—BianyangFormation(T2by;2—NiluoFormation(T2nl;3—4thbedof4thMemberofXumanFormation(T2xm4-4;4—3rdbedof4thMemberofXumanFormation(T2xm4-3;5—Geologicalboundary;6—Fault;7—Drillhole;8—Orebody盤為老地層許滿組,指示斷層發(fā)生過(guò)明顯的正斷作用。但是,冗半礦段勘探線剖面圖卻顯示斷層上盤是一個(gè)緊閉倒轉(zhuǎn)的背斜,結(jié)合斷層中心部位砂巖構(gòu)造透鏡體和泥巖劈理化特征,說(shuō)明斷層發(fā)生過(guò)逆沖作用。造成這種現(xiàn)象的原因,推測(cè)是F7在盆地的裂陷期斷距較大,致使造山期的逆沖作用亦未能補(bǔ)償其下降的斷距。沿?cái)鄬幼呦?還可以發(fā)現(xiàn)大量的露頭規(guī)模的斜臥褶皺。這些斜臥褶皺軸面與樞紐產(chǎn)狀均為68~80°∠42~52°,接近斷層產(chǎn)狀,指示這些褶皺為地層逆沖之后再發(fā)生順層的剪切而成。上述分析表明,隨著盆地的裂解→閉合→改造,F7性質(zhì)也隨之改變,相應(yīng)地由正斷→逆沖→走滑轉(zhuǎn)變。因此,F7是一條長(zhǎng)期活動(dòng)的斷層,從一個(gè)側(cè)面記錄了盆地形成→發(fā)展→閉合的過(guò)程。(3礦化特征冗半一帶的鉆探結(jié)果反映,F7斷層在淺部的含礦性不好,往深部200~300m標(biāo)高有變好的趨勢(shì)。但與主含礦斷裂F3比較,品位低,厚度小。結(jié)合斷層性質(zhì)和活動(dòng)歷史分析,可以推斷F7主要是一條導(dǎo)礦斷層。4.2.2NW向含礦斷層NW向斷層是礦床最發(fā)育的斷層,也是最主要的賦礦斷層。其特點(diǎn)是規(guī)模大,走向延伸穩(wěn)定,與NW向褶皺一起控制了礦床的總體構(gòu)造格架。NW向斷層總體表現(xiàn)為逆沖性質(zhì),但許多證據(jù)表明逆沖之后有一次顯著的右旋2正斷運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)以主含礦斷層F3為例進(jìn)行詳細(xì)的構(gòu)造解析。(1幾何學(xué)特征F3斷層為礦床主要控礦斷裂,其控制的儲(chǔ)量占整個(gè)礦床儲(chǔ)量的81%。該斷層被NE向斷層F2切割,分為磺廠溝和冗半2部分。帶寬一般5~15m,最寬處可達(dá)30m。走向295°,總體傾向NE,傾角65~85°,靠近F2附近局部反傾(圖5、圖6。F3斷層無(wú)論是在地表還是在深部,破碎帶特征均十分明顯。斷層以脆性破裂為主,發(fā)育碎裂巖系列斷層巖。碎斑(或角礫成分多為圍巖或早期碎裂巖,以強(qiáng)烈硅化和方解石2石英脈充填為特色?；|(zhì)以泥質(zhì)為主,結(jié)構(gòu)疏松,并常伴有瀝青質(zhì)。雖然構(gòu)造透鏡體也呈定向平行排列,顯示一定的定向組構(gòu)特點(diǎn),但這種定向排列是脆性變形機(jī)制下的產(chǎn)物。斷層中部分夾石保存完好的褶皺形態(tài),結(jié)合前述褶皺過(guò)程中的透鏡體化現(xiàn)象,可以推斷斷層形成機(jī)制為先褶皺后拉斷。ΟNormanT.2005.StructuralgeologyofAnbao,GaoluandJinfengmappingandloggingprocedures.MemosPreparedforSiuoGoldLimited.GeocentricCompany(Australia斷層局部地段有分帶現(xiàn)象,中心為構(gòu)造角礫巖帶,兩側(cè)為透鏡體化帶和夾石,上、下盤圍巖強(qiáng)烈褶皺。(2斷層巖顯微構(gòu)造特征與露頭宏觀特征相吻合,鏡下以大量的無(wú)定向組構(gòu)為主,與整個(gè)巖石保持原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造的特征相吻合,反映礦化階段為張性環(huán)境。僅局部角礫中劈理化發(fā)育,微劈石域石英拉長(zhǎng)定向排列,局部亞晶化,壓溶和彎曲現(xiàn)象明顯,說(shuō)明擠壓階段局部發(fā)生了半韌性變形。(3運(yùn)動(dòng)學(xué)特征F3斷層是一條復(fù)雜的斷層,構(gòu)造的疊加關(guān)系指示斷層至少經(jīng)歷過(guò)2次性質(zhì)截然不同的運(yùn)動(dòng)。首先,F3表現(xiàn)為典型的逆沖性質(zhì),其形成與褶斷逆沖有關(guān)。F3上下盤均為多級(jí)次復(fù)式倒轉(zhuǎn)褶皺,指示強(qiáng)烈的擠壓和逆沖運(yùn)動(dòng)(圖5、圖6。斷層中的巨大夾塊常保持早期強(qiáng)烈褶皺的原型,反映強(qiáng)烈的褶皺作用導(dǎo)致斷層的逆沖。斷層帶常見(jiàn)發(fā)育良好的構(gòu)造透鏡體,且這些構(gòu)造透鏡體定向排列,ab面平行斷面,a軸指示上下運(yùn)動(dòng)?？梢?jiàn),F3主要是褶斷成因,逆沖性質(zhì)。其次,F3形成之后發(fā)生過(guò)明顯的正滑2右旋運(yùn)動(dòng)。證據(jù)如下:A.右旋運(yùn)動(dòng)特征斷層的右旋運(yùn)動(dòng)主要由礦山地表填圖和水平中段坑道編錄中揭示的牽引褶皺所體現(xiàn)?；菑S溝礦段地表露頭填圖顯示,F3斷層兩側(cè)發(fā)育大量的直立傾伏或傾豎褶皺。褶皺軸跡線平行斷層,投影統(tǒng)計(jì)表明軸面近于直立,樞紐傾角較大(50~70°(圖4D,與早期NE2SW向擠壓形成的褶皺區(qū)別極大。早期NW向褶皺軸面傾向NE,但樞紐近水平,與斷層的擠壓性質(zhì)相吻合;晚期拖曳褶皺軸面和樞紐均近于直立,與斷層的右旋特征相吻合。值得注意的是,這種牽引褶皺僅發(fā)育于F3斷層兩側(cè)30m范圍內(nèi),遠(yuǎn)離則無(wú),反映其與斷層形成的密切關(guān)系。另外,測(cè)量結(jié)果還顯示上述兩種褶皺的改造和被改造關(guān)系。即愈靠近斷層,拖曳褶皺軸面傾角和樞紐傾角愈陡,反映早期的NW向褶皺被改造程度愈深。這種變化特征在640中段平面圖反映也十分清楚(圖7。定向薄片鏡下還觀察到成礦階段石英2方解石脈中方解石晶體斜列生長(zhǎng),指示晶體生長(zhǎng)過(guò)程中有右旋剪切運(yùn)動(dòng)。無(wú)論是在地表還是水平中段,斷層下盤的牽引褶皺遠(yuǎn)不如上盤發(fā)育,暗示上盤的位移量要大于下盤。此現(xiàn)象與斷層的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析相吻合,即上盤相對(duì)于F2而言是引張,下盤則相反,為擠壓。B.正滑運(yùn)動(dòng)特征在勘探線剖面圖上,還可以從地層的錯(cuò)移直觀地判讀出斷層的下滑分量(圖6。但是這種正滑運(yùn)動(dòng)與整個(gè)剖面反映出的構(gòu)造樣式是矛盾的,也與斷層帶中大量的擠壓構(gòu)造透鏡體不吻合。由于沒(méi)有證據(jù)表明F3是一條同生正斷層,因此斷層的正滑性質(zhì)極可能是擠壓運(yùn)動(dòng)之后疊加變形的結(jié)果。這可以從一些細(xì)微的構(gòu)造變形特征中得到印證。如F3斷層下盤的擠壓褶皺中,局部轉(zhuǎn)折端呈棱角狀,軸面向西反傾,與主褶皺極不協(xié)調(diào)的,反映在主要的褶皺作用之后,又疊加了一次下滑的運(yùn)動(dòng),從而改變了早期從屬小褶皺的特征。不過(guò)這種后期疊加運(yùn)動(dòng)未能改變?cè)缙跀D壓的主構(gòu)造,因此主褶皺仍保留早期擠壓的主要特征。另外,圖5C中倒轉(zhuǎn)向斜緊貼F3斷層的倒轉(zhuǎn)翼部呈明顯的張開(kāi)狀,亦表明擠壓同斜褶皺形成之后一次明顯的下滑運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致其倒轉(zhuǎn)翼呈現(xiàn)張開(kāi)的性質(zhì)。這種反映后期下滑特征的小構(gòu)造經(jīng)?？梢?jiàn)。綜上所述,F3在后期的疊加變形中,即有走滑的分量,也有下滑的分量,實(shí)質(zhì)上是斷層的右旋2正斷作用在平面和剖面的不同反映。4.2.3NE向含礦斷層相比NW向斷層而言,NE向斷層規(guī)模小,走向延伸短,斷面陡立?？傮w上以擠壓和走滑性質(zhì)為主,現(xiàn)以礦區(qū)主要的含礦斷層F2為例說(shuō)明。(1幾何學(xué)特征F2總體傾向南東,傾角65~85°,地表局部反傾北西(330~342°。破碎帶寬度沿走向變化較大,與F3交匯部位膨大,寬達(dá)十幾米,構(gòu)造透鏡體、碎裂巖、局部糜棱巖發(fā)育,礦化蝕變十分強(qiáng)烈。往兩端破碎帶變窄,僅1~2m,甚至閉合呈線狀,蝕變礦化明顯減弱。部分地段呈尖滅再現(xiàn)狀,中間地段由褶皺變形來(lái)抵消斷層滑移的距離。(2顯微構(gòu)造特征同F(xiàn)3類似,斷層巖主要以碎裂巖系列為主,出現(xiàn)大量斷層角礫巖和碎裂巖。但也有少量的表現(xiàn)為韌性變形特征。如在含瀝青質(zhì)泥質(zhì)較多的地段,常有糜棱巖出現(xiàn),發(fā)育流狀構(gòu)造和定向組構(gòu)。殘斑以強(qiáng)烈硅化的砂巖為主,基質(zhì)以瀝青質(zhì)、碳質(zhì)和泥質(zhì)為主,流狀構(gòu)造極為發(fā)育。不過(guò),值得注意的是,組成圖7磺廠溝礦段640m中段平面圖中F3兩側(cè)的牽引褶皺指示斷層的右旋走滑分量(據(jù)貴州地質(zhì)礦產(chǎn)局117地質(zhì)隊(duì)資料修改左下圖為F3斷層兩側(cè)牽引褶皺樞紐(左和軸面法線(右優(yōu)勢(shì)方位極點(diǎn)等值線圖1—巖層跡線及產(chǎn)狀;2—斷層;3—礦體;4—坑道;5—褶皺跡線;6—中三疊統(tǒng)邊陽(yáng)組;7—中三疊統(tǒng)尼羅組;8—中三疊統(tǒng)許滿組第四段第四層Fig.7Aditplanmapat640mlevel,showingthedextralslippingofF3(afterNo.117GeologyPartyofGuizhouBGMR1—Beddingtraceandattitude;2—Fault;3—Orebody;4—Adit;5—Axialtrace;6—MiddleTriassicBianyangFormation;7—MiddleTriassicNiluoFormation;8—4thlayerof4thMemberofMiddleTriassicXumanFormation殘斑的巖石為強(qiáng)烈硅化的巖石,反映該次剪切作用之前已有強(qiáng)烈的熱液蝕變作用。根據(jù)礦床成礦熱液蝕變作用的分析,強(qiáng)烈硅化發(fā)生在主成礦期;另外,F2主成礦期是左旋滑動(dòng),與顯微構(gòu)造的右旋剪切相矛盾,因此,韌性剪切應(yīng)該發(fā)生在成礦作用之后。發(fā)生韌性剪切的原因與巖石中含大量瀝青質(zhì)和泥質(zhì)有關(guān)。(3運(yùn)動(dòng)學(xué)特征在圖3中根據(jù)F3以及地層的錯(cuò)動(dòng)關(guān)系,可以很明顯地判別F2右旋走滑。同時(shí),斷層帶內(nèi)存在的拖曳無(wú)根傾豎褶皺,根據(jù)其與斷面的關(guān)系也可判別斷層右旋走滑。F2的右旋走滑可解釋為當(dāng)F3由NE向SW逆沖時(shí),由于西部的賴子山背斜為強(qiáng)剛性體,不易變形,應(yīng)力分解的結(jié)果導(dǎo)致NE向右旋剪切帶的發(fā)育。F3的逆沖與F2的右旋剪切是造山期間同一構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)下的產(chǎn)物。前述F3逆沖運(yùn)動(dòng)之后發(fā)生過(guò)右旋2正滑運(yùn)動(dòng),F2也應(yīng)該在右旋之后再左旋運(yùn)動(dòng)。這可從F2的輕微“S”彎曲形態(tài)、F2與F3交匯部位斷層帶及礦體的膨大可以大致判斷。因此,F2與F3成礦期右旋下滑相配套的左旋運(yùn)動(dòng)是存在的,并對(duì)成礦起主要的控制作用。4.2.4近水平斷層除了前述3組斷層之外,礦區(qū)范圍內(nèi)還存在少量的斷面近水平的小斷層。這些斷層總的幾何特點(diǎn)是斷面近水平并波狀起伏。斷層帶狹窄,大部分呈線狀,斷層巖不發(fā)育。斷層延伸不遠(yuǎn),常尖滅于陡立的巖層面上,類似于斷坪2斷坡的幾何樣式。斷層切割前述斷層和褶皺,但斷距不大,一般10~20m。根據(jù)標(biāo)志層的錯(cuò)動(dòng)方向、斷層上盤巖層的彎曲方向、倒向一致的不對(duì)稱小褶皺和斷層帶的張裂形態(tài)等特征,可判別斷層的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征主要表現(xiàn)為由NE向SW的逆沖。雖然近水平斷層與造山期形成的NW向斷層運(yùn)動(dòng)學(xué)性質(zhì)一致,均表現(xiàn)為由NE向SW的逆沖。但該期斷層以規(guī)模很小,傾角近水平明顯區(qū)別F3型的陡傾角斷層,并同時(shí)切割早期斷層。因此,近水平小斷層代表了最晚期的一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。5構(gòu)造變形和構(gòu)造演化分析5.1構(gòu)造變形特點(diǎn)上述構(gòu)造解析表明,作為右江造山帶的一部分,爛泥溝金礦床構(gòu)造變形特征具有造山帶的普遍特點(diǎn),具體表現(xiàn)在以下幾方面:(1構(gòu)造樣式總體表現(xiàn)為褶皺2斷層組合,具褶斷帶的一般特點(diǎn)。斷褶的強(qiáng)度,由盆地向臺(tái)盆的邊緣逐漸增強(qiáng);(2褶皺作用,以區(qū)域尺度的、傾向盆地的強(qiáng)烈水平斜歪2倒轉(zhuǎn)2翻卷大型復(fù)式褶皺為主,疊加露頭尺度的小型簡(jiǎn)單直立褶皺。其中區(qū)域尺度的大型復(fù)式褶皺代表了右江盆地造山期褶皺的一般特點(diǎn),即緊閉的大型線狀褶皺;(3斷裂作用,以平行復(fù)式褶皺軸跡的大型逆沖斷層為主,輔以與之直交的配套走滑斷層。大型含礦斷層經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),早期為與大型復(fù)式褶皺相伴形成的逆沖斷層,晚期為與疊加褶皺相伴的右旋2正斷層。成礦與右旋2正斷裂作用有關(guān)。上述變形特點(diǎn)表明,右江盆地印支期末擠壓造山,形成本區(qū)NW向的強(qiáng)烈褶斷帶。隨著印支運(yùn)動(dòng)的結(jié)束以及燕山旋回的開(kāi)始,礦區(qū)構(gòu)造變形場(chǎng)發(fā)生了改變,NW向的構(gòu)造格局被NE向的構(gòu)造所改造。兩者在幾何上有明顯的斜跨疊加關(guān)系,在區(qū)域構(gòu)造背景方面則反映出分別屬于不同的構(gòu)造變形期,前者與印支擠壓造山運(yùn)動(dòng)有關(guān),后者則與印支2燕山構(gòu)造轉(zhuǎn)換期的后碰撞造山側(cè)向擠壓有關(guān)。5.2成礦構(gòu)造演化分析通過(guò)前述對(duì)礦區(qū)、礦床構(gòu)造的詳細(xì)解析,結(jié)合右江盆地的大地構(gòu)造屬性和演化史,可以得出爛泥溝金礦區(qū)構(gòu)造變形主要經(jīng)歷了同生期裂陷、造山期擠壓、后碰撞造山側(cè)向擠壓和巖石圈伸展等4個(gè)階段,并與右江盆地的裂陷2閉合2坍塌的發(fā)展演化歷史相吻合。其構(gòu)造演化史為(表1、圖8:右江盆地裂陷期間(D22T2形成臺(tái)地四周一系列傾向盆地的同生正斷層,在本礦區(qū)具體表現(xiàn)為一系列走向近NS,傾向東的同生斷層,如F1、F7等,為后續(xù)的構(gòu)造活動(dòng)提供了最初的構(gòu)造薄弱面。造山期擠壓期間(T3由于受近NS向長(zhǎng)橢圓形賴子山臺(tái)地(砥柱的影響,擠壓方向由E→W逐漸轉(zhuǎn)為NE→SW,形成了礦區(qū)最為明顯的近NS向和NW向構(gòu)造線,即強(qiáng)烈的倒轉(zhuǎn)褶皺和逆沖斷層(如F3組成的褶2斷構(gòu)造組合,以及配套的NE向右旋剪切斷層(如F2。此過(guò)程是一個(gè)遞進(jìn)的構(gòu)造變形過(guò)程,因此NW向倒轉(zhuǎn)褶皺常發(fā)生輕微的翻轉(zhuǎn)。后碰撞造山側(cè)向擠壓期間(J1由于近NS(或偏NW向的擠壓,一方面使造山期形成的褶皺發(fā)生重褶,形成走向NE的疊加褶皺,樞紐傾向隨早期褶皺的層理變化而變化;另一方面隨著構(gòu)造應(yīng)力表1爛泥溝金礦床構(gòu)造演化一覽表Table1StructuralevolutionoftheJinfeng(Lannigougolddeposit構(gòu)造期次地質(zhì)年代褶皺作用斷裂作用礦區(qū)主應(yīng)力方向成礦作用構(gòu)造演化階段D4J22K不發(fā)育,以扭折為主傾向盆地的近水平小規(guī)模逆斷層。偏堿性巖漿活動(dòng)NE2SW向擠壓無(wú)巖石圈伸展D3J1走向垂直臺(tái)2盆邊界的直立褶皺,以露頭尺度的小型簡(jiǎn)單褶皺為主,疊加在D2期褶皺之上D2期斷層的復(fù)合,右旋2正斷層或左旋走滑。區(qū)域上形成大型逆沖推覆構(gòu)造NW2SE向擠壓大規(guī)模成礦后碰撞造山側(cè)向擠壓D2T3傾向盆地的強(qiáng)烈水平斜歪2倒轉(zhuǎn)2翻卷褶皺,以區(qū)域尺度的大型復(fù)式褶皺為主傾向盆地的大型低2中等角度的逆沖斷層,以及與之配套的高角度右旋走滑2正斷層(轉(zhuǎn)換斷層NE2SW向擠壓弱成礦(?或無(wú)礦化造山擠壓D1D22T2不發(fā)育傾向盆地的高角度同生正斷層(臺(tái)地周緣斷層EW向拉張無(wú)盆地裂陷圖8爛泥溝金礦構(gòu)造演化階段和發(fā)展史1—灰?guī)r;2—砂泥巖;3—正斷層;4—逆斷層;5—走滑斷層;6—D2期背斜/向斜;7—D3期背斜/向斜;8—應(yīng)力方向/礦體Fig.8StructureevolutionarystagesandhistoryoftheJinfenggolddeposit1—Limestone;2—Sandstoneandmudstone;3—Normalfault;4—Reversefault;5—Slipfault;6—D2phaseanticline/syncline;7—D3phaseanticline/syncline;8—Stressdirection/orebody在造山期形成的F22F3近“X”型斷裂系上的分配,形成近NS向的擠壓區(qū)和近EW向的拉張區(qū)。由于西部為賴子山砥柱,故主要向東拉張,導(dǎo)致F3的右旋2正滑運(yùn)動(dòng)和F2的左旋走滑,礦液沿著拉張的空間沉淀就位。此后,燕山期(J22K巖石圈伸展,形成小規(guī)模的近水平逆斷層,輕微地錯(cuò)斷了前期的構(gòu)造。構(gòu)造解析表明,成礦發(fā)生在后碰撞造山側(cè)向擠壓期間(J1,與筆者最近獲得的主要載金礦物含砷黃鐵礦Re2Os測(cè)年結(jié)果相吻合(陳懋弘等,2007。這還可以從區(qū)域構(gòu)造解析中得到證明。本礦床位于黔西南大型多層次席狀逆沖推覆構(gòu)造前鋒帶南東約18km處。該逆沖推覆構(gòu)造的逆沖方向?yàn)镾E方向,而成礦期NE走向褶皺的主壓應(yīng)力方向也是SE方向,兩者的主應(yīng)力方向是吻合的。同時(shí),兩者都疊加在造山期主構(gòu)造之上,是印支造山運(yùn)動(dòng)之后最強(qiáng)烈的一次構(gòu)造變形,反映兩者是同一次構(gòu)造事件的產(chǎn)物。由于貞豐白層一帶的偏堿性超基性巖侵入到逆沖推覆構(gòu)造的上、下盤中(索書(shū)田等,1993,可以反證成礦作用發(fā)生在燕山晚期(約80~60Ma超基性巖漿活動(dòng)之前。而燕山晚期超基性巖漿活動(dòng)與巖石圈伸展有關(guān)。因此,成礦應(yīng)該發(fā)生在巖石圈伸展之前,是后碰撞造山期間(J1的產(chǎn)物。6構(gòu)造的控礦作用構(gòu)造作用在爛泥溝金礦成礦過(guò)程中起著十分明顯的控制作用。大體而言,該礦床與滇黔桂“金三角”其他卡林型金礦類似,臺(tái)地邊緣的同生斷層是主要的導(dǎo)礦構(gòu)造,其旁側(cè)的次級(jí)斷層是有利的容礦構(gòu)造,成礦對(duì)地層層位沒(méi)有選擇性,僅對(duì)斷層切割的不同層位的砂巖夾泥巖等有利巖性組合進(jìn)行選擇性交代成礦。就爛泥溝金礦而言,在具備成礦物質(zhì)來(lái)源和有利巖性組合的基礎(chǔ)上,下述構(gòu)造作用是超大型礦床形成的關(guān)鍵。(1造山期逆沖作用形成的構(gòu)造閉圈是成礦元素得以大量聚集的重要因素之一這里所說(shuō)的構(gòu)造閉圈,是泛指能起阻擋作用的有利構(gòu)造組合。從圖2、圖6等可以看出,冗半—磺廠溝總體上為一向斜,其東北為F5逆沖斷層和林壇背斜組成的褶斷構(gòu)造。F5是一條緩-中等角度的逆斷層,寬達(dá)3~5m,由壓性構(gòu)造角礫巖組成。角礫粒度較小(幾毫米至幾厘米,礫間為大量的泥質(zhì)充填物,含量多,高達(dá)30%~50%。后期的伸展階段對(duì)其影響不大。這種斷層巖不利于流體的流動(dòng)。由于F5的逆沖作用,其上盤T2xm423泥巖上沖,呈蓋帽狀覆于下盤的邊陽(yáng)組之上。T2xm423泥巖是一套層理不清的塊狀巖層,在構(gòu)造變形過(guò)程中以塑性變形為主,不易發(fā)生脆性破裂,也起重要的阻擋層作用。因此,F5及其上盤T2xm423泥巖組成的褶2斷構(gòu)造共同形成一個(gè)良好的構(gòu)造閉圈,致使礦液主要沉淀在F5下盤所限的有利構(gòu)造中。露頭尺度的鉆孔巖芯上,也可以看到這種構(gòu)造閉圈的作用,如當(dāng)砂巖與泥巖互層時(shí),構(gòu)造變形時(shí)泥巖能干性弱,不易碎裂,形成構(gòu)造閉圈,熱液優(yōu)先選擇在兩者的邊界及砂巖頂部活動(dòng),并發(fā)生蝕變和金屬礦物的沉淀及石英脈的充填。(2后碰撞造山期間由擠壓向伸展轉(zhuǎn)變的過(guò)程中形成的張性構(gòu)造環(huán)境是礦質(zhì)沉淀的主要控制因素F3在造山期主要表現(xiàn)為逆沖擠壓性質(zhì)。后碰撞造山側(cè)向擠壓期間,F3發(fā)生右旋2正滑運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致F3斷裂本身及其與F2的接合部位拉張,形成良好的減壓擴(kuò)容空間,往南東則很快尖滅閉合(圖8。正是這一機(jī)制,才導(dǎo)致單一F3礦體走向上長(zhǎng)僅550m,但深部延伸已達(dá)1000m尚未封閉。另一實(shí)例是F20及其上盤背斜陡立翼也含礦。正常擠壓情況下,縱彎褶皺作用下形成的倒轉(zhuǎn)背斜兩翼為擠壓面,不存在容礦的空間。但若疊加一個(gè)晚期的正滑運(yùn)動(dòng),直立翼則被拉張,形成賦礦構(gòu)造(圖5D。由于成礦期的張性環(huán)境,在含礦斷裂帶中,既可以看見(jiàn)早期的壓性砂巖透鏡體成礦,也可以發(fā)現(xiàn)許多巨大團(tuán)塊和揉皺體含礦,這些特征與那些不含礦的壓性斷層有明顯差異。礦區(qū)系統(tǒng)的采樣工作表明,擠壓褶皺遞進(jìn)變形而形成的斷層巖及其構(gòu)造透鏡體礦化程度差,很少達(dá)到邊界品位。這證明,擠壓階段并不是成礦階段。當(dāng)然,早期斷層的形成,為后期的構(gòu)造活動(dòng)提供了一個(gè)構(gòu)造薄弱面,這也是非常重要的,但另當(dāng)別論。露頭尺度的鉆孔巖芯上,也常常有大量的張性成礦的特征。如HDDS137A鉆孔中,富礦體(品位達(dá)20×10-6~60×10-6中可見(jiàn)含砷黃鐵礦沿“X”型張性裂隙富集,形成明顯網(wǎng)格條帶狀構(gòu)造。另外HDDS0150鉆孔也顯示擠壓破碎帶狹窄,僅10~30cm,礦化較差。而斷層上下盤中張裂隙發(fā)育,巖石完整,有大量細(xì)粒侵染狀含砷黃鐵礦分布,礦化好。(3配套斷裂構(gòu)造對(duì)主構(gòu)造的切割是礦體定位的主要場(chǎng)所26卷4期第第陳懋弘等:貴州錦豐(爛泥溝超大型金礦床構(gòu)造解析及構(gòu)造成礦作用395爛泥溝金礦礦體形態(tài)很大的一個(gè)特點(diǎn)是,兩組不同方向斷裂的交接部位礦體厚大,品位富。如平面上NE向斷層切割NW向的構(gòu)造部位,典型的如F32F2交切,形成長(zhǎng)僅100m,但延伸大于200m,厚達(dá)40～60m的富礦體,呈楔狀沿F2與F3交切線斜向延伸側(cè)伏。剖面上不同傾角的斷層交切部位,典型的如F32F20(深部為F7交切,兩者的交切部位厚度大,品位高,是深部礦體中的主要富礦地段。因此,盡管一些配套的斷層規(guī)模不大,地表含礦性不太好,但由于其切割了主構(gòu)造,有利于礦液的流通,其與主構(gòu)造的交接部位常成為主要的賦礦部位,是礦區(qū)外圍成礦預(yù)測(cè)和尋找深部盲礦的有利靶區(qū)。大于1000m的主要因素。構(gòu)造成礦的觀點(diǎn)將為在中國(guó)滇黔桂“金三角”卡林型金礦的深部找礦提供重要的理論依據(jù)。致謝感謝SinoGoldMiningLtd準(zhǔn)許利用資料并提供工作經(jīng)費(fèi)。野外工作期間,得到了貴州錦豐礦業(yè)有限公司蘇平、方策、陳文斌、宋正剛、謝斌先生及其他員工的大力支持,謹(jǐn)致謝忱!ReferencesBureauofGeologyandMineralResourcesofGuangxiZhuangAu2ChenMH,MaoJW,QuWJ,WuLL,PhillipJU,TonyN,Zhenglishabstract.ChenW,ZhangFS,QianHDandHuY.1995.TectonogeneticmineralogyofstibnitefromLannigougolddeposit,GuizhouProvince[J].Geol.J.Univ.,1(1:93～96(inChinesewithEnglishabstract.HanZJ,WangYG,FengJZ,ChenTJandLiuYH.1999.GeologypositsinsouthernGuizhou[M].Guiyang:GuizhouSci.&Techn.Pub.House(inChinesewithEnglishsummary.HuRZ,SuWC,BiXWandLiZQ.1995.Apossibleevolutionwayofore2forminghydrothermalfluidfortheCarlin2typegolddepositsinencePress.25～160(inChinesewithEnglishabstract.lishabstract.logicalstudyoftheCarlin2typegolddepositsinsouthwesternChina:AsexamplifiedbytheLannigougolddeposit,GuizhouProvince[J].abstract.theYunnan2Guizhou2Guanxitriangleaera[J].ActaMineralogicaSinica,15(2:144～149(inChinesewithEnglishabstract.deposits[J].ActaMineralogicaSinica,15(2:132～137(inChinesewithEnglishabstract.riftzone[J].J.GuilinCollegeofGeol.,6(1:9～19(inChinesewithEnglishabstract.ActaMineralogicaSinica,18(3:359～362(inChinesewithEnglishLiCY.1995.SomeaspectsofwnderstandingoftheCarlin2typegoldLiuHZ,ZhongZYandYaoM.1986.PreliminarystudyofYoujiangLuoXH.1993.ThefeaturesofF3faultcontrollinggolddepositandtheSuoST,HouGJ,ZhangMFandWangK.1993.ThelargePanjiangHuangJQ.1980.ThegeotectonicevolutionofChina[M].Beijing:Sci2tonomousRegion.1985.RegionalgeologyofGuangxiZhuangAu2tonomousRegion[M].Beijing:Geol.Pub.House(inChinesewithEnglishabstract.有利的構(gòu)造閉圈,張性的構(gòu)造充填環(huán)境,不同方向構(gòu)造的交切,是爛泥溝金礦最終得以形成超大型礦床的主要構(gòu)造控制因素。7結(jié)論(1爛泥溝金礦區(qū)構(gòu)造線主要為分近NS向、NW向和NE向3組,其中造山期間形成的NW向褶皺和逆沖斷層控制了礦區(qū)的構(gòu)造格架。NW的含礦主斷層F3在造山期間表現(xiàn)為逆沖性質(zhì),在后碰撞造山側(cè)向擠壓期間為右旋2正滑性質(zhì)。(2爛泥溝金礦構(gòu)造變形主要經(jīng)歷了同生期裂陷、造山期擠壓、后碰撞造山側(cè)向擠壓和巖石圈伸展等4個(gè)階段,并與右江盆地的裂陷2閉合2坍塌的發(fā)展演化歷史相吻合。盆地裂陷期間(D22T2形成的同擠壓向拉張過(guò)渡的構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換階段。造山期逆沖有相似之處。構(gòu)造成礦作用是其單一礦體垂向延深生斷層為后繼的構(gòu)造活動(dòng)提供了最初的構(gòu)造薄弱面,并成為主要的熱液通道。造山擠壓期間(T3形成的NW向構(gòu)造線(褶2斷構(gòu)造組合奠定了礦區(qū)構(gòu)造格局。后碰撞造山期間(J1的側(cè)向擠壓使造山期形成的褶皺發(fā)生重褶,形成疊加褶皺,并使斷層重新活動(dòng),導(dǎo)致F3的右旋2正滑運(yùn)動(dòng),礦液沿著拉張的空間沉淀就位。(3構(gòu)造解析結(jié)合測(cè)年資料證明成礦發(fā)生在由作用形成的構(gòu)造閉圈和后碰撞造山側(cè)向擠壓期間形成的張性構(gòu)造環(huán)境是礦質(zhì)得以大量聚集、沉淀的主要控制因素。(4爛泥溝金礦目前的找礦實(shí)踐已證明其成礦深度已達(dá)1000m,且尚未封閉,與美國(guó)卡林型金礦近年的找礦新進(jìn)展(礦體垂向延深最大超過(guò)750mSuWC,YangKY,HuRZandChenF.1998.Fluidinclusionchrono2JMandQinYZ.2007.Re2OsdatingofpyritesinJinfeng(Lan2field[J].GeologyofGuizhou,10(1:26～34(inChinesewithEng2andexplorationofsedimentary2rock2hosteddisseminatedgoldde2studyofmechanismoftectonicmineralizationinLannigougoldore2nigougolddeposit,GuizhouProvince,Chinaanditsgeologicalsig2nificance[J].Geol.Rev.,53(3:371～382(inChinesewithEng2礦床地質(zhì)2007年396rivermulti2levelsheetedthrust2nappestructureinsouthwesternGuizhou[J].RegionalGeologyofChina,3:239～247(inChineseHouse.1～86(inChinesewithEnglishabstract.seainthelatePalaeozoicandTriassic[J].J.Paleogeography,5(1:Youjiangcompositebasin,southChina[J].ActaGeologicaSinica,hostedgolddepositsinsouthwesternGuizhouProvince,PRC[D].[J].ChineseScienceBulletin.27(17:1593～1595(inChinese.同位素測(cè)年及地質(zhì)意義[J].地質(zhì)論評(píng),53(3:371～382.陳,張富生,錢漢東,胡.1995.貴州爛泥溝金礦床中輝銻武勇礦的構(gòu)造成因礦物學(xué)初析[J].高校地質(zhì)學(xué)報(bào),1(1:93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