孫玉珍
(辰州礦業(yè)股份有限公司,湖南懷化 419607)
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湘西沃溪金銻鎢礦床成因與沃溪斷層的控礦作用分析
孫玉珍
(辰州礦業(yè)股份有限公司,湖南懷化 419607)
分析表明,湘西沃溪金銻鎢礦床是后生熱液礦床,熱液來自于礦區(qū)深部,仙鵝抱蛋穹窿、拖毛嶺穹窿及沃溪大斷層共同作用形成容礦裂隙,來自深部的含礦熱液充填形成礦體,沃溪大斷層是非順層斷層,是成礦期斷層。受沃溪大斷層的阻隔,其上盤不存在同源熱液礦體。
礦床成因;控礦作用;沃溪斷層;沃溪金銻鎢礦床;湘西
湘西沃溪金銻鎢礦床上部中段礦體走向近東西方向,傾向北,產(chǎn)狀平緩且較穩(wěn)定,與圍巖基本一致,局部小角度相交;區(qū)域構(gòu)造沃溪大斷層近東西分布,產(chǎn)狀與圍巖及礦體類似,緊鄰的魚兒山礦段礦體更是與沃溪斷層呈假整合接觸,受這些因素影響,在礦床成因、區(qū)域構(gòu)造的控礦作用上形成了一系列解讀,如認為礦源層為圍巖、沉積改造成因、沃溪斷層是導礦構(gòu)造等等,隨著礦山研究程度的提高,特別是探礦深度的延伸及探邊掃盲工作的展開,深部容礦構(gòu)造形態(tài)的揭露,對礦床成因及構(gòu)造控礦作用就有了更為全面的認識與判斷,對深邊部探礦具有深遠的指導意義。
礦區(qū)在區(qū)域上位于江南古陸中段,雪峰隆起帶由北轉(zhuǎn)為東西向轉(zhuǎn)折部位的東南側(cè)。本區(qū)中上元古界有兩個不整合,三個構(gòu)造層。下構(gòu)造層為冷家溪群,中構(gòu)造層為板溪群,上構(gòu)造層由震旦系及上覆層組成。第一個不整合發(fā)生在武陵運動,第二個不整合發(fā)生在雪峰運動,加里東與燕山構(gòu)造旋回在本區(qū)表現(xiàn)為深大斷裂,受東西向構(gòu)造控制。沃溪金銻鎢礦床產(chǎn)于古佛山背斜北翼成礦帶中。
區(qū)域地層主要為前震旦系冷家溪群和板溪群,巖性為一套濱海相、淺海相復理石建造的淺變質(zhì)板巖、砂質(zhì)板巖和砂巖等互層狀巖層,偶夾凝灰質(zhì)砂巖、白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r。下古生界田里系、寒武系砂、頁巖。上古生界白堊系為一套厚層塊狀紅色礫巖。
區(qū)域構(gòu)造為一系列響水洞穹窿、仙鵝抱蛋穹窿、明月山穹窿組成北東東向復式背斜構(gòu)造,稱為古佛山背斜。同時發(fā)育北東東向的沃溪大斷層、冷家溪逆沖斷層、塘虎坪逆沖斷層、新田灣逆沖斷層。由這些穹窿和大斷層組成本區(qū)北東東向構(gòu)造帶,為控制沃溪金、銻、鎢礦帶I級構(gòu)造。
區(qū)域內(nèi)巖漿巖不發(fā)育,分布稀少而零散。在沃溪礦區(qū)外圍南東方向約40 km為大神山花崗巖株。此外,在礦區(qū)外圍北東方向,有少量加里東期輝綠巖脈,煌斑巖脈分布[1,2]。區(qū)域地質(zhì)略圖如圖1所示。
礦床賦存于板溪群馬底驛組中上段紫紅色絹云母鈣質(zhì)板巖中。在垂直剖面上從上至下依次排列著V8、V7、V4、V3-1、V3、V3-2、V2、V1等礦脈。按礦體產(chǎn)出狀態(tài)可分為層脈型、網(wǎng)脈型、節(jié)理脈型三種類型:(1)層脈特征:含礦石英脈沿層間斷裂充填,與巖層產(chǎn)狀基本一致,局部小角度相交,走向和傾向由上部至深部發(fā)生急劇變化,傾角在25°~35°,局部達40°~50°,甚至直立和倒轉(zhuǎn)。層間斷裂在其背、向斜軸部剝離張開部位常形成厚富礦體,在其兩翼逐漸緊閉,礦脈變薄或尖滅;(2)網(wǎng)脈:多條平行層脈或沿層脈兩則不同方向羽狀裂隙充填的含礦石英脈,與蝕變圍巖組成網(wǎng)狀細脈帶礦體,常發(fā)育于兩條層脈相近部位、層脈與節(jié)理脈相交的“入”字型構(gòu)造部位內(nèi)側(cè);(3)節(jié)理脈:多發(fā)育于區(qū)內(nèi)次級裂隙中,規(guī)模較小,一般產(chǎn)于層脈下盤或兩層脈之間,其普遍特征是走向和傾向延伸較短,品位較富。
圖1 沃溪金銻鎢礦床區(qū)域地質(zhì)略圖
沃溪大斷層(F)位于仙鵝抱蛋復背斜北翼、馬底驛組與五強溪組的接觸界面上,走向近東西,傾向北,傾角28°左右。走向長大于20 km,傾斜延伸大于2 km。斷層面常呈舒緩波狀,沿走向和傾向上常表現(xiàn)為波形褶皺變化。破碎帶寬20~130 m。斷層面與下盤馬底驛組紫紅色板巖間界面清晰,中有斷層泥0.1~1.50 m。該斷層具有多期活動特征,斷層構(gòu)造巖有碎裂板巖、構(gòu)造角礫巖、碎粒巖、糜棱巖和含礫斷層泥。大斷層上盤主要為五強溪組石英砂巖、板巖,在該地段有白堊系紅色砂巖、礫巖分布其上,下盤為馬底驛組紫紅色板巖。
1.沃溪金銻鎢礦床屬熱液礦床:經(jīng)過一系列研究與專業(yè)論文剖析,這一觀點爭議較少,但也有另外的觀點認為是海底熱鹵水成礦,認為礦床是海底熱鹵水噴流沉積的產(chǎn)物或者沉積改造成因,近年來的研究表明這種說法是沒有根據(jù)的[3],并且表明成礦物質(zhì)并非來自圍巖[4]。
2.沃溪金銻鎢礦床是在圍巖變質(zhì)以后形成的:礦區(qū)地層普遍表現(xiàn)為淺變質(zhì),但礦體兩側(cè)圍巖的退色化蝕變只發(fā)育在有限的范圍(0~數(shù)十米),且近礦圍巖退色化蝕變強,向兩側(cè)則逐漸減弱乃至消失;另外,在礦體沿走向尖滅以后,圍巖退色化蝕變很快消失,容礦裂隙構(gòu)造面表現(xiàn)完整,上下盤圍巖變質(zhì)程度并無差異,如圖2所示,說明沃溪金銻鎢礦床退色化蝕變是在圍巖變質(zhì)以后形成的。
圖2 礦體、蝕變、圍巖的接觸關(guān)系
3.沃溪金銻鎢礦床成礦熱液來自于深部。沃溪礦床礦體產(chǎn)狀與圍巖基本一致,似層狀的容礦裂隙、節(jié)理礦體的產(chǎn)狀及層脈分支復合的特征都嚴格受構(gòu)造控制,但在走向上尖滅后圍巖蝕變普遍消失僅留下構(gòu)造面的特征說明熱液來自于傾向方向,而非走向方向。隨著深部探礦工作的開展,V7、V8盲礦體以及深部往東新的盲礦體的發(fā)現(xiàn),根據(jù)礦體產(chǎn)狀及坑探對礦體的控制情況,從剖面圖上可以看出(圖3),沃溪礦床礦體往深部具有復合趨勢;另外,據(jù)近年研究表明:礦床成因應與巖漿活動有較密切的關(guān)系[4]。這些均說明,成礦熱液主要來自于深部。
4.沃溪大斷層屬非順層斷層,這一說法雖然也有爭論[2],但在沃溪井下-385中段、-510中段的探礦工程已經(jīng)證明,沃溪大斷層屬非順層斷層,說明沃溪大斷層對容礦裂隙的產(chǎn)生以及對礦體的改造比順層斷層產(chǎn)生的影響更大。沃溪深部圍巖、礦體與沃溪斷層的接觸關(guān)系如圖4所示。
圖3 沃溪金銻鎢礦床中深部橫切剖面示意圖
圖4 沃溪深部圍巖、礦體與沃溪斷層的接觸關(guān)系
沃溪大斷層是成礦前、成礦期、還是成礦后的斷層,沃溪大斷層在成礦過程中起什么作用,歸納起來有三種觀點:成礦前斷層、成礦后斷層、從成礦前一直活動到成礦后的斷層[5]。筆者認為沃溪大斷層主要是成礦期斷層:
1.沃溪大斷層的形成與成礦期處在同一時間階段。沃溪大斷層破碎帶中五強溪組的灰綠色石英砂巖與馬底驛組紫紅色板巖相互混雜在一起,但界面清晰,顏色、巖性保持著變質(zhì)以后的特性,說明沃溪大斷層和礦體一樣,都是在地層經(jīng)區(qū)域變質(zhì)以后才形成的。
2.沃溪大斷層參與了容礦裂隙的形成以及對礦體的改造。礦區(qū)區(qū)域構(gòu)造相對簡單,北部是沃溪大斷層、西南部是古佛山復背斜、東南部為拖毛嶺復背斜,探礦實踐證明軸部礦體的富積、節(jié)理礦體的產(chǎn)生,特別是北部厚大網(wǎng)脈狀礦體的存在、深部V7、V8南北向走向盲礦體的發(fā)現(xiàn),說明沃溪大斷層參與了容礦裂隙的形成以及對礦體后期的改造。
3.深部探邊掃盲工程揭示,礦體分布與區(qū)域構(gòu)造特征表現(xiàn)一致,如圖5所示,說明礦體分布嚴格受區(qū)域構(gòu)造的控制,礦床成因與區(qū)域構(gòu)造密切相關(guān)。
圖5 沃溪金銻鎢礦床容礦裂隙形成的應力分析平面圖
1.沃溪礦床是后生熱液礦床,成礦物質(zhì)并非直接來自圍巖而是深部熱液,成礦期發(fā)生在圍巖變質(zhì)以后;沃溪大斷層屬成礦期斷層,非導礦構(gòu)造,非順層斷層。由于受沃溪斷層的阻隔,沃溪大斷層上盤不存在同源熱液礦體。
2.古佛山復背斜仙鵝抱蛋穹窿、拖毛嶺穹窿窿起及沃溪大斷層共同作用下,形成似層狀裂隙,來自深部的含礦熱(汽)液充填其中。隨著巖體的位移、壓力的釋放,熱液滲入通道逐漸封閉,進入容礦構(gòu)造改造期,產(chǎn)生節(jié)理礦體,逐漸形成現(xiàn)在的模樣。
3.礦區(qū)北部構(gòu)造簡單,雖然沃溪大斷層在深部越來越遠離礦體,但在南北壓應力及斷層左行應力的作用下,在某個標高并距沃溪大斷層適當距離時,該區(qū)域斷層下盤圍巖可能產(chǎn)生容礦裂隙并形成礦體,規(guī)模較大時還可在沃溪大斷層破碎帶中成礦,同時這也是棚底板盲礦體形成的原因,這些都是良好的探礦靶區(qū)。
4.礦區(qū)東南部在仙鵝抱蛋穹窿、拖毛嶺穹窿共同作用下可能產(chǎn)生容礦空間,具有良好的找礦前景。
[1] 中國人民武裝警察部隊黃金指揮部.湖南省沃溪式層控金礦地質(zhì)[M].北京:地震出版社,1996.
[2] 黃瑞華,譚必富,劉正庚,等.湘西金礦沃溪斷層特征及其找礦意義[J].地質(zhì)找礦論叢,1998,13(2):39-46.
[3] 彭建堂,胡瑞忠,趙軍紅,等.湘西沃溪Au-Sb-W礦床中富放射成因鍶的成礦流體及其指示意義[J].巖石地球化學通報,2003,22(3):193-196.
[4] 彭渤,陳廣浩,Adam Piestrzynski.湘西沃溪鎢銻金礦床輝銻礦脈礦物學特征及其礦床成因指示[J].礦物學報,2003,23(1):82-90.
[5] 汪勁草,彭恩生,雷鳴波,等.湘西金礦沃溪斷層的形成與演化[J].桂林工學院院報,2000,20(4):315-318.
Discussion on Ore Genesis of the W oxi Au-Sb-W Deposit and Ore-controlling Role of the W oxi Fault
SUN Yu-zhen
(Chenzhou Mining Co.,Ltd,Huaihua 419607,China)
It is shown that the Woxi Au-Sb-W deposit is of epigenetic hydrothermal origin,and the ore-forming fluid was derived from the deep-seated in the mining district.The Xian’ebaodan dome,Tuomaoling dome and the Woxi fault constitute the space for ore precipitation in theWoxi deposit.TheWoxi fault is a syn-mineralization fault rather than a bedding fault.Due to the presence of the hampering from the Woxi fault,it is impossible to find ore bodies in the hanging wall of this fault.
ore genesis;ore-controlling role;woxi fault;woxi Au-Sb-W deposit;western Hunan
TD167
A
1003-5540(2013)06-0001-03
2013-05-26
孫玉珍(1971-),男,工程師,主要從事礦山地質(zhì)研究與找礦工作。