湖南雪山縣苗兒山構(gòu)造巖變形特征及金礦化成因分析

湖南雪山縣苗兒山構(gòu)造巖變形特征及金礦化成因分析

湖南苗族兒山力學(xué)剖面位于江南臺龍峰拱結(jié)構(gòu)帶的苗族兒山升降西側(cè)，屬于桃江-城步區(qū)域斷裂的代表性部分。區(qū)域地層以青白口系板溪群為主,次為震旦系—寒武系、泥盆系。板溪群展布于苗兒山隆起中心,巖性為一套淺變質(zhì)板巖、千枚狀板巖、鈣質(zhì)板巖、砂質(zhì)板巖,夾凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)板巖。雪峰期、加里東期、印支期、燕山期巖漿多次侵位于苗兒山隆起中心,構(gòu)成苗兒山復(fù)式花崗巖基。區(qū)域構(gòu)造以NE向?yàn)橹鳌Ｑ┓寤⌒螛?gòu)造帶與桃江—城步區(qū)域性斷裂等NE、NW向構(gòu)造聯(lián)合控制了以金、銻為主的內(nèi)生金屬礦產(chǎn),構(gòu)成湖南重要的金銻成礦帶。1彈性切割帶的地質(zhì)特征1.1泥盆系覆蓋研究區(qū)苗兒山韌性剪切帶分東西兩支呈帶狀分布于板溪群淺變質(zhì)泥質(zhì)巖和巖體接觸帶中,走向NE,傾向NW,傾角40～60°,往NE逐漸消失或被泥盆系所覆蓋,往SW延出研究區(qū),區(qū)域延伸大于50km,單支寬50～4000m(圖1)。韌性剪切帶宏觀上表現(xiàn)為一套在應(yīng)力剪切作用下巖石發(fā)生強(qiáng)烈剪切流動變形,具片理、片麻理,微觀上具位移錯動變形、各種塑性變形變質(zhì)的構(gòu)造巖帶,并有后期花崗斑巖脈侵位和熱液蝕變疊加。1.2構(gòu)造巖石特征在構(gòu)造應(yīng)力的作用下,由于卷入巖層的多樣性,巖石以不同的形式釋放應(yīng)力,形成糜棱巖和片理化巖石兩大構(gòu)造巖。1.2.1顯微鱗片形貌具糜棱結(jié)構(gòu),條帶條紋構(gòu)造,重結(jié)晶碎基大于90%,殘斑小于10%,重結(jié)晶的顯微鱗片狀絹云母、微粒石英等順C面理定向排列呈片狀構(gòu)造或線狀、透鏡狀集合體分布,構(gòu)成片麻狀、撥絲狀構(gòu)造,具較強(qiáng)的波狀和帶狀消光。殘斑以石英、長石為主,大多平行片理定向排列,少數(shù)與C面理相交。S∧C夾角為10°。1.2.2巖塊殘斑的部位、形態(tài)具糜棱結(jié)構(gòu),片麻狀構(gòu)造,重結(jié)晶碎基50%～90%,殘斑10%～50%。重結(jié)晶的絹云母、微粒石英、長石常聚集呈線紋狀、條帶狀集合體順片麻理方向分布,部分在殘斑拉長方向尾端聚集成結(jié)晶尾狀。石英、長石、巖塊殘斑呈眼球狀及石香腸狀平行片麻理分布,由于剪切旋轉(zhuǎn)常形成б形旋轉(zhuǎn)殘斑,具三角形、楔形壓力影(圖2),時(shí)見多米諾骨牌(圖3)、核幔構(gòu)造等,鏡下具明顯的波狀、帶狀消光,變形紋、帶。S∧C夾角為15°(圖4)。1.2.3鱗片狀石英、黑云母的組成具變余斑狀、糜棱結(jié)構(gòu),弱片麻狀、變余構(gòu)造,重結(jié)晶碎基小于50%,殘斑大于50%。碎基由顯微鱗片狀絹云母、微細(xì)粒石英、長石和少量雛晶狀黑云母組成,微細(xì)粒石英略具定向排列。殘斑由巖塊、石英、長石組成,呈棱角狀、次圓狀或單晶散布,殘斑集合體順C面理略呈定向排列,個(gè)別殘斑發(fā)生旋轉(zhuǎn),б形拖尾壓力影不對稱程度和發(fā)育程度明顯不如糜棱巖,核幔構(gòu)造特別發(fā)育。S∧C夾角為26°。1.2.4石時(shí)時(shí)和不對稱植物生長的石強(qiáng)片理化巖石發(fā)育密集片理,風(fēng)化后外觀呈“薄片狀”,S∧C夾角接近0°。巖石中顯微鱗片狀絹云母順片理定向排列,形成拉伸線理,且時(shí)常繞過黃鐵礦晶體或碎屑,在尾端形成不對稱壓力影。早期石英脈被壓扁拉長呈藕節(jié)狀、透鏡狀,形成石香腸構(gòu)造、不對稱褶皺、鞘褶皺(圖5)。弱片理化巖石片理構(gòu)造發(fā)育程度較強(qiáng)片理化巖石大為減弱,原始淺變質(zhì)巖特征較明顯。上述兩大類構(gòu)造巖,其原巖分別為雪峰期花崗巖和板溪群淺變質(zhì)巖,從千糜巖—糜棱巖—糜棱巖化巖石、強(qiáng)片理化巖石—弱片理化巖石—正常淺變質(zhì)巖逐漸過渡,糜棱巖與片理化巖石之間仍呈現(xiàn)出原始侵入接觸特征,界線較清楚(圖6)。1.3板溪群中au、as的含量及變形機(jī)制湖南板溪群具特征的W-Sb-Au組合型含金建造,Au含量高于大陸地殼平均值的1.4～2.1倍,大部分呈易溶狀態(tài)(以吸附形式等)存在,是湖南省內(nèi)金的主要礦源層。據(jù)地球化學(xué)分析資料(表1),該區(qū)巖石的含金性隨巖石類型、變形強(qiáng)度、蝕變程度而異,從花崗巖—糜棱巖—片理化巖石—正常淺變質(zhì)巖—蝕變的片理化巖石,Au及與其密切相關(guān)的As的含量逐漸升高。發(fā)育于板溪群片理化帶中Au、As的含量是發(fā)育于花崗巖中糜棱巖帶中Au、As含量的1.2～2.3倍。未遭受蝕變的片理化帶中Au、As的豐度值普遍低于兩側(cè)未變形的巖石,相對形成低谷,而遭受蝕變的片理化帶中Au、Ag豐度值最高,常常在強(qiáng)片理化帶中心形成峰值(圖7)。上述結(jié)果表明,區(qū)內(nèi)金礦的形成離不開板溪群,韌性剪切作用促使了板溪群中Au的活化、遷移。變形初始階段,在應(yīng)力集中的片理化帶中Au向兩側(cè)低壓區(qū)遷移;應(yīng)力恢復(fù)后,片理化帶成為構(gòu)造軟弱帶,有利于成礦流體的運(yùn)移和金的回遷沉淀。2金礦床、金礦化點(diǎn)、金地球化學(xué)異常苗兒山金礦嚴(yán)格受韌性剪切帶控制,目前所發(fā)現(xiàn)的金礦床、金礦(化)點(diǎn)、金地球化學(xué)異常均分布于板溪群內(nèi)的片理化帶中,金礦大致可分為熱液蝕變巖型和破碎帶充填型兩大類。2.1蝕變礦化礦體賦存于片理化帶中的蝕變體內(nèi),蝕變體走向NE,產(chǎn)狀與片理化帶基本一致,一般長800～1750m,寬10～75m,形狀不規(guī)則。蝕變主要有退色化、硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、毒砂化等,多種蝕變疊加部位礦化最好。金礦(化)體呈脈狀,大致順片理產(chǎn)出,一般長幾十～400m,厚1.4～35.5m,含Au0.10×10-6～5.52×10-6。礦石礦物以片狀、長條狀、板狀、三角狀、粒狀的自然金為主,粒徑一般0.01～0.08mm。礦石為含金的強(qiáng)片理化千枚狀板巖,含礦圍巖為板溪群板巖,兩者逐漸過渡。2.2斷層破碎帶礦體賦存于疊加在片理化帶上的NE向、近EW向斷層破碎帶內(nèi)。斷層破碎帶由碎裂化、硅化、強(qiáng)片理化千枚狀板巖和斷層角礫巖構(gòu)成,并有較多的石英脈充填。整個(gè)斷層破碎帶就是一個(gè)金礦化體,碎裂化巖石、石英脈是主要的金礦石。礦體呈脈狀、透鏡狀順斷層破碎帶產(chǎn)出,與圍巖界線清楚,一般長20至百余米,厚0.3～3.6m,金含量0.8×10-6～15.0×10-6,在褐鐵礦化較強(qiáng)和石英細(xì)脈發(fā)育部位,單樣品位可達(dá)幾千×10-6。金屬礦物以自然金為主,粒徑一般小于0.1mm。3韌性剪切帶和蝕變帶1)金礦(床)點(diǎn)、金礦化帶的空間分布明顯受韌性剪切帶的控制。2)金礦化帶的形成受特定的韌性剪切帶——發(fā)育于板溪群中的片理化帶控制。3)金礦體集中分布于片理密切發(fā)育的強(qiáng)變形帶,礦體與片理產(chǎn)狀大體一致。4)沿片理化帶有后期巖漿侵入和蝕變作用,多種蝕變疊加部位金礦化較強(qiáng)。5)后期不同方向的脆性斷裂疊加部位有利于成礦物質(zhì)的充填,常形成高品位的工業(yè)礦體。4含礦物質(zhì)來源苗兒山地區(qū)金礦化受韌性剪切帶、老地層、后期脆性斷裂等多重因素控制,片理化剪切作用促使老地層中的Au活化遷移,片理化帶提供了成礦流體