德兴金山金矿田不同尺度构造特征及其与成矿作用的关系_李晓峰
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第53卷 第6期2007年11月 地 质 论 评 GEOLOGICAL REVIEW V ol.53 N o.6N ov . 2007注:本文为国家自然科学基金青年基金项目(编号40403006)和留学人员短期回国讲学专项(40610404013)的成果。
收稿日期:2007-03-16;改回日期:2007-08-13;责任编辑:章雨旭。
作者简介:李晓峰,男,1971年生。
博士。
主要从事矿床地质和地球化学的科研工作。
通讯地址:100037,北京市百万庄大街26号。
Email:x -f-li@h otm 。
德兴金山金矿田不同尺度构造特征及其与成矿作用的关系李晓峰1),王春增2),易先奎3),冯佐海4),王义天1)1)中国地质科学院矿产资源研究所,北京,100037;2)美国缅因州大学,普雷斯克艾尔,M E 04769;3)江西有色地质矿产勘查开发院,南昌,330001;4)桂林工学院,广西桂林,541004内容提要:德兴市金山金矿田是与赣东北深大断裂带内次一级剪切带有关的中温热液矿床。
其矿石类型主要由与断裂充填有关的小尺度石英脉组成,这些石英脉主要呈纹层状。
不同尺度的构造研究表明,金山金矿是同构造的产物,递进变形作用与成矿作用密切相关,在成矿过程中,普遍发育压溶作用,导致早期的石英颗粒发生溶解以及形成黄铁矿压力影。
金山金矿蚀变硫化物以黄铁矿为主,说明成矿流体中硫主要以H 2S 和H S -形式存在。
断层阀机制引起压力波动,进而导致成矿流体的相分离和水)岩反应,是金山金矿的主要成矿机制。
关键词:不同尺度构造;递进变形作用;成矿作用;金山金矿;江西 金山金矿田位于扬子板块与华南褶皱系之间的江南造山带,赣东北深大断裂带的次级剪切带中,是一个与韧)脆性剪切带有关的超大型金矿床(韦星林,1995a,b),主要由金山、花桥、八十源等矿床组成(以下简称金山金矿)。
金山金矿的采矿历史最早可追溯到北宋年间。
上世纪80年代,江西省有色地质勘查四队在调查老窟过程中发现了超糜棱岩型金矿体,其金的品位为1@10-6~18@10-6。
在随后的10余年间,在金山及其外围陆续发现了花桥、朱林和八十源等矿床。
90年代,江西地质矿产局赣东北地质大队又在金山矿床西侧发现了蛤蟆石、董家和奈坑等石英大脉型金矿床。
到目前为止,该地区已探明金的储量达200多吨。
目前有关金山金矿的成因有两种认识:¹岩浆热液成因(黄宏立和杨文思,1990);º变质热液成因(韦星林,1995a,b,1996;万昌林,1997;王可勇等,1999;Li et al.,2003)。
一些学者在强调变质热液的同时,也认为大气降水参与了成矿作用(季峻峰等,1994a,1994b)。
虽然金山金矿的研究资料比较丰富,对矿床成因的研究取得了一些认识,但是对于矿床形成过程中不同尺度变形构造对成矿作用的制约研究则相对较少。
正如Guilbert 与Park (1968)所说:在矿床勘查过程中,详细的构造研究是至关重要的;它可以使我们得到其它方法无法得到的有价值的找矿信息。
本文在前人研究成果的基础上,结合大量的野外宏观构造与室内显微构造的观察与研究,总结和分析了不同尺度构造对金矿的控制作用,提出了金山金矿的成矿作用与递进变形作用密切相关,初步建立了金山金矿矿床成因模型。
1 区域地质金山金矿所在的赣东北地区位于江南造山带(又称江南古陆)东段,北面是扬子板块,南面是华南褶皱系,东面则是同属江南造山带的江(山)绍(兴)地区。
由于我国东部几个主要构造区如秦岭)大别造山带、扬子板块、江南造山带和华南褶皱系都在皖赣浙地区呈明显的变窄收敛并相互接界,因此,该地区一直以来是地质研究的一个热点。
尽管如此,其大地构造属性及其演化还处于争论之中(华仁民等,2000)。
德兴地区出露地层有中元古界双桥山群、新元古界登山群、南华系志堂组、下寒武统荷塘组、下侏罗统林山组和鹅湖岭组,以及白垩系石溪组(图1)。
其中,中元古界双桥山群出露面积广泛,约占全区面图1江西金山金矿地质简图(据江西省有色地质勘查四队O修改)F ig.1Geolog ical ma p of t he Jinshan g old depo sit,Jiangx i(M odified afterthe Four th T eam of Jiangx i N onferr ous Geolog ical Ex plo ratio n O)K1s)白垩系石溪组;J1e)下侏罗统鹅湖岭组;J1l)下侏罗统林山组;I1h)寒武系荷塘组;Nh1z)南华系志堂组;Pt3d)新元古界登山群;Pt2sh2)中元古界双桥山上亚群;Pt2sh1)中元古界双桥山下亚群;C25)中)晚侏罗世花岗岩;C D P25)中侏罗世花岗闪长岩; N L25)早侏罗世英安斑岩;K P25)早侏罗世石英斑岩;T D3)古元古代辉石闪长岩;B2)新元古代变细碧角斑岩;22)新元古代超镁铁质岩;m U2)新元古代变余角闪辉石岩K1s)C retaceous S hixi Gr ou p;J1e)Lower Jurassic E huling Group;J1l)Lower Jurassic Lin shan Gr ou p;I1h)Cambrian H etang Group;Nh1z)Nanhu an S ystem Zhitang Group;Pt3d)Neoproterozoic Deng shan Group;Pt2sh2)M esoproterozoic Upper S huan gqiaosh an Sub-Group;Pt2sh1)M es oproterozoic Low er Shu angqiaoshan Sub-Group;C25)M iddle)Late Ju ras sic granite;C D P25) M iddle Jurass ic gran odiorite;N L25)Early Ju ras sic dacite porph yry;K P25)Early Ju ras sic quartz porphyry;T D3)Paleoproter oz oic pyroxenite diorite;B2)Neoproter oz oic m etaspilite k eratoph yre;22)Neopr oterozoic ultramafic rock;m U2)Neoproterozoic blast amphib olite pyroxenite积的70%。
双桥山群由一套浅变质的火山碎屑沉积岩夹变质火山熔岩组成,分为属于不同成因类型、产于不同大地构造环境的上、下亚群。
其中,双桥山下亚群以深海相泥砂质及火山碎屑复理石建造为主,属于稳定的大陆边缘沉积岩系(1515M a)(刘英俊等,1989,1993);而上亚群则为一强烈活动的板块边缘沉积岩系(1371M a)(江西地质矿产局,1984),以灰绿色变质火山浊积岩与火山熔岩为特征。
新元古界登山群为近海湖盆陆相火山)碎屑岩建造。
南华系志堂组主要为近海湖盆碎屑岩建造。
下寒武统荷塘组为碳酸盐岩建造。
下侏罗统林山组为河漫滩相)湖泊沼泽相碎屑岩建造,而鹅湖岭组为陆相火山岩建造,其底部为千枚质砾岩,中部为流纹质集块角砾岩和角闪流纹熔岩,上部为英安质集块岩和英安质熔岩。
白垩系石溪组主要为陆相红色碎屑建造(江西银山铜铅锌金银矿床编写组,1996)。
赣东北深大断裂带、乐安江深大断裂带以及泗洲庙复式向斜三者构成本区基本构造格架(图1)。
775第6期李晓峰等:德兴金山金矿田不同尺度构造特征及其与成矿作用的关系在赣东北深大断裂和乐安江断裂之间发育着次一级的NNE向的八十源)铜厂韧性剪切带和江光)富家坞韧性剪切带。
而金山剪切带主要由几组近于平行的近EW向韧)脆性剪切带组成,夹持于八十源)铜厂韧)脆性剪切带和江光)富家坞韧)脆性剪切带之间。
崔学军(1998)把赣东北地区的构造归结为/网结状0韧性变形阵列构造。
区域岩浆活动频繁,主要有新元古代早期的海相安山质火山碎屑岩和基性火山熔岩。
早侏罗世陆相潜火山岩石英斑岩、英安斑岩(183M a,Li et al., 2007)和中侏罗世花岗闪长岩(171Ma,王强等, 2004);以及中)晚侏罗世黑云母花岗岩和花岗闪长岩等(江西银山铜铅锌金银矿床编写组,1996)。
2矿床地质金山金矿田(图1)位于赣东北深大断裂带次一级的金山韧)脆性性剪切带中。
它主要由数条近于平行的韧)脆性性剪切带组成,分别控制着金山、花桥和八十源等金矿的产出。
矿田赋矿地层为中元古界双桥山群下亚群浅变质岩系。
矿田内宏观变形构造以推覆型剪切带的多层叠置为特征。
剪切带规模大小悬殊,宽度由011m到650m不等,呈带状、扁豆状尖灭再现,倾向变化于北西向、北向、北东向之间,倾角为5b~35b,呈舒缓波状起伏,沿倾向呈舒缓台阶状延深,与矿田边缘区域性北东向走滑型剪切带低角度渐变交接(韦星林, 1995a,b)。
矿体严格受剪切带控制,金矿体赋存于剪切带应变中心部位的石英)黄铁矿)铁白云石化带)金矿化带中。
赋矿剪切带可出现多应变矿化中心,而每一条矿化中心往往有多条矿体叠置产出。
矿体形态以似层状为主,板柱状、透镜状次之,产状与主剪切面(平行C面理)平行。
一般厚度为112~610m,平均315m左右,最大可达16128m。
矿石品位变化比较大,一般为6@10-6左右,单样最高品位达1687@10-6。
金山金矿田具有变形)蚀变)矿化作用一体化的特征。
围岩蚀变主要有硅化、钠长石化、黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化和碳酸盐化。
其中,硅化和黄铁矿化与金矿化的关系密切。
根据岩石的变形变质作用、矿物的共生组合关系,围岩蚀变由内向外可以分为三个带,¹石英)钠长石)铁白云石)黄铁矿带,该蚀变组合产于应变最强烈的主剪切面附近。
垂向厚度从数米到数十米不等,一般不超过50m。
特征矿物是钠长石和铁白云石。
该蚀变带金矿化较强。
º石英)绢云母)铁白云石化带。
此蚀变组合产于石英)钠长石)铁白云石)黄铁矿带的两侧,垂向厚度近百米。
特征矿物是绢云母和铁白云石。
»绿泥石)方解石)绢云母化带。
该组合产于变形带的最外带,范围广,但不超出剪切带的范围。
特征矿物是绿泥石和方解石。
矿石类型有星散浸染状蚀变岩型(硅化、黄铁矿化、铁白云石化)和含金石英脉型两大类。
矿石矿物组合简单,主要有黄铁矿,其次是磁铁矿、赤铁矿、毒砂、闪锌矿、黄铜矿和方铅矿等;脉石矿物主要有石英,其次为绢云母、钠长石、铁白云石和绿泥石等。
黄铁矿是最主要的金属矿物和载金矿物,含量1117%~1128%。
自然金是唯一的金矿物和有用组份,成色高(95316~96914),以细粒单体金(占8511%~91121%)为主。
