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1、甘肃北山南带韧性剪切带型金矿床构造控矿解析陈柏林1 ,2农1吴淦国2叶得金3刘晓春1斌1杨舒(1 中国地质科学院地质力学研究所 , 北京 100081 ; 2 中国地质大学 , 北京 100083 ; 3 甘肃省地质调查院 , 甘肃 兰州 730000)摘 要 通过研究不同层次的韧性剪切带与金矿化的关系及含金裂隙类型 ,结合地质地球化学和磁组构分析 ,探讨了韧性剪切带对金矿化的控制作用 。认为韧性剪切带的控矿作用表现为在区域上控制金矿床 ( 点) 的分布 ,在 矿床范围内 ,它既是唯一的赋 (含) 矿构造 ,也控制着矿化带和矿体的形态 、产状 、规模和分布 ,在矿床成因上决定了金矿化以蚀变糜棱
2、岩型为主 ,同时韧性剪切变形及其形成的动力变质热液是金矿成矿流体的来源之一 。关键词 构造控矿解析 金矿床 韧性剪切带 北山南带 甘肃省中图分类号 : P618 . 51文献标识码 : A几乎在 Sibso n (1977) 和 Ramsay (1980) 最早发表韧性剪切带经典论著的同时 ,博伊尔 ( 1979) 就提出 了韧性剪切带型金矿床 一种成矿机制和控矿因素与韧性剪切带有关的金矿床类型 。此后 , 对韧性 剪切带型金矿床和韧性剪切带控矿机制及韧性剪切 变形作用对成矿元素迁移和富集关系的研究均取得 了进展 。其中以 Bo nnemaiso n ( 1990 ) 的剪切带金矿化三阶段成矿
3、理论 、根据里德尔剪破裂理论建立的 韧性剪切带含矿裂隙系统 ( R 型 、R型 、T 型 、D 型和 P 型 ) ( Ro bert s , 1987 ) 、断 层 阀 模 式 ( Sibso n , 1988 ; Bo ullier , 1992) 以及从韧性剪切带时空演化角度建 立的韧性剪切带金矿成矿模式 ( 陈柏林 ,1999 ; 2000)最具有代表性 。北山南带韧性剪切带自 90 年代初 被发现 (左国朝等 ,1991) 之后 ,在该区陆续发现并勘查了包括小西 弓 中 型 金 矿 床 在 内 的 金 矿 床 和 金 矿点 ,左国朝等 ( 1991) 和方维萱 ( 1998) 对金矿床
4、与韧 性剪切带的关系进行了初步分析 。本文在前人研究的基础上 ,对韧性剪切带的成矿控矿作用 、控矿机制等进行了比较深入的阐述 。中- 深变质岩系 ,包括敦煌群 、白湖群 、原勒巴泉群部分和太 古 宙 及 早 元 古 代 侵 入 岩 类 等 。岩 性 以 片 麻 岩 、片岩类为主 ; 青白口系- 下古生界中- 浅变质岩系 ,岩性主要有浅变质杂砂岩 、浅变质粉砂岩 、粉砂 质板岩 、千枚岩 、大理岩以及浅变质火山岩等 ; 上 古生 界- 中 生 界 , 主 要 岩 性 为 砾 岩 、砂 岩 、泥 质 粉 砂 岩 、泥岩 、生物碎屑灰岩 、炭质页岩及石英角斑岩 、流纹岩 、凝灰岩和安山玢岩等 。 区
5、域构造呈近东西向展布 ,主要构造形式为 : 韧性- 超韧性变形构造层 ,发育于长城系和前长城系 中- 深变质岩系中 ,糜棱岩面理和 a 线理发育 。 中 浅层韧性- 韧脆性变形构造层 :发育于青白口系- 下古生界中- 浅变质岩系中 ,岩石中发育片理置换和劈理 构造 ,片 (劈) 理近东西走向 ,倾角较大 ,多数为 70 90°,片理上 a 线理发育较差 ,地层中发育紧密褶皱 。浅层次逆冲推覆构造 ,表现为蓟县系白云岩逆冲推覆到青白口系- 下古生界中- 浅变质岩系之上 ;部分 前中 生 界 逆 冲 推 覆 到 中 生 界 之 上 ( 左 国 朝 , 1990 ;1992) 。1地质背景
6、2北山南带韧性剪切带基本特征甘肃北山地区地处塔里木板块与哈萨克斯坦板块的聚合部位 (左国朝等 ,1990) ,即燕山 阴山造山 带的西段 。区内地层主要为 : 长城系和前长城系北山南带 (即敦煌地块北缘) 地区韧性剪切带非常发育 ( 左国朝 , 1991) , 西起古堡泉以南 25 km , 经 白墩子 、石板墩 、潘家井 、西涧泉 、小西弓 ,至西尖山 , 本文得到原地质矿产部定向研究基金 ( 地科定 96- 21) 资助第一作者简介 陈柏林 , 男 , 1962 年生 , 研究员 , 主要从事区域构造 、矿田构造和成矿预测研究 。 收稿日期 2001- 09- 19 ; 改回日期 2001
7、- 12- 17 。李 岩编辑 。图 1 北山南带区域构造与金矿分布图 (据左国朝等 1990 ; 1991 及 1/ 20 万地质资料并补充本文成果编制)1 中- 新生界 ; 2 未变质变形 ( 或极轻微) 构造层 ; 3 中浅变质韧性- 韧脆性变形构造层 ; 4 中深变质 、韧性- 超韧性变形构造层 ; 5 侵入 岩 ; 6 断裂/ 推测断裂 ; 7 推覆构造 ; 8 喜马拉雅期断裂 ; 9 地质界线 ; 10 韧性剪切带 ; 11 韧性剪切带型金矿床 ( 点) ; 12 其他类 型的金矿床 ( 点)Fig. 1 Geological map showing tecto nics and
8、dist ributio n of gold deposit s in sout hern Beishan area , Gansu Province1 Cenozoic and Mesozoic ; 2 No nmetamo rp hic o r slightly metamo rp hic synt hem ; 3 Meso- and epimetamo rp hic ductile- brit tle defo r matio n synt hem ; 4 Meso- and hypo metamo rp hic ductile and ult ra- ductile defo r ma
9、tio n synt hem ; 5 Int rusive rock ; 6 Fault ; 7 Nappe fault ;8 Himalayan fault ; 9 Geological bo undary ; 10 Ductile shear zo ne ; 11 Ductile shear zo ne t ype gold depo sit s ; 12 Ot her t ypes of gold depo sit s ( spot s)并向 东 继 续 延 伸 到 跃 进 山 一 带 , 东 西 全 长 达 240km ,南北宽 815 km 。韧性剪切带总体呈近 EW 向(西段白墩子
10、 潘家井为 N EE 向 , 东段小西弓 跃 进山为 N WW 向) 延伸 (图 1) 。韧性剪切带内的岩石面理构造非常发育 , 且大 多数面理构造呈近 EW 向 (含 N EE 向和 N WW 向) 。西段 白 墩 子 地 区 平 均 面 理 产 状 165 175°70 85°,线理产状均以近水平为主 , 最大侧伏角 35°, 平 均为向东侧伏 6°,说明变形以近水平剪切为主 ; 东段小西弓地区平均面理产状 205°6586°,线理构造为近水平 ,侧伏角 510°。 岩石大多数经过稳态恢复结晶作用 , 具变晶糜棱岩特征
11、,褶皱变形强烈 ,具有紧密同斜褶皱和 a 型 (或 ab 型) 褶皱的特征 。发育长英质糜棱岩 、黑云斜 长质糜棱岩 、绢云 ( 白云) 片状糜棱岩 、硅质糜棱岩 、角闪斜长质糜棱岩等 。有限应变测量结果显示强变形糜棱岩的最大应 变轴比 a/ c (即 KXZ) 为 420 。磁组构的磁各向异性 度 ( P 值) 为 1 . 21 . 6 ,最大为 2 . 3 ; P 值估算的糜棱岩类岩石应变轴比 KXZ一般为 1 . 8017 . 40 ,部分样 品达到 25 50 。由剪切角估算的剪应变为 2 . 6 4 . 2 。宏观构造和微观组构反映的剪切运动方向为右行 ;依据 Twiss ( 197
12、7) 的公式 ,由动态重结晶石英颗 粒的粒径估算的构造差应力为 53106 M Pa 。90 年代初以来 ,在北山南带金矿床的找矿工作也取得了突破 ,发现并勘查了与韧性剪切带有关的 小西弓中型蚀变岩型金矿床 。在白墩子一带 , 通过民采调查 ,也发现了众多的韧性剪切带型金矿床和金矿点 (陈柏林等 ,2000) 。研究表明 ,北山南带韧性 剪切带型金矿床主要与在深层次韧性变形基础上叠加韧- 脆性变形的继承性剪切带有关 。3韧性剪切带宏观控矿作用311韧性剪切带控制金矿床 (点) 的分布在长达 240 km 的韧性剪切带中 ,金矿床 ( 点) 分布广泛 (图 1) 。在东段有小西弓中型金矿床 ,该
13、矿床有北 、中 、南 3 条金矿化带 ,每条带长 46 km ,仅在 南带西段约 800 m 的范围内圈定的储量就达到中型规模 ,金矿找矿远景甚佳 ,而且在其外围有杨圈沟 、老君庙 、乌龙泉等多个金矿点 ,其产出均与韧性剪切带关系密切 (图 2) 。在西段的白墩子地区 ,虽然目前 没有发现中大型金矿床 ,但是金矿点众多 ( 初步统计达到 39 个) ,单个金矿化带最长可延续 800 2 000 m ,单个金矿体水平延伸可达 50 100 m ,民采最深已至地面以下 70 余米 ,可见矿体延续性好 、规模比 较大 。目前该区金矿石开采量较大 ,民采和地方选矿的 金 矿 石 日 处 理 量 已 达
14、 3 0 0 t 以 上 。金 矿 点 均 沿图 2 小西弓金矿床地质构造简图 (据酒泉地调队 1996 年资料修编)Q 第四系 ; AnCh x j b 前长城系西尖山群上亚群 ; AnCh x j a 前长城系西尖山群下亚群 ; AnCh hj 前长城系黄尖丘群 ; AnCh lj 前长城系老君庙群 ; 3 华力 西 晚 期 石 英 正 长 斑 岩 ; 3 华 力 西 晚 期 二 长 花 岗 岩 ; 2 华 力 西 中 期 花 岗 岩 ; 3a 加 里 东 期 石 英 闪 长 岩 ;4443M3a 加里东期片麻状石英闪长岩 ; 花岗斑岩脉 ;二长花岗岩脉 ;闪长岩脉 ;辉绿岩脉 ; q 石
15、英脉 ; 1 韧- 脆性剪切带 ;32 压扭性断裂 ; 3 扭性断裂 ; 4 推测断裂 ; 5 地质界线 ; 6 地层不整合 ; 7 岩相界线 ; 8 片麻理产状 ; 9 韧性剪切带 ; 10 中型金矿床 ; 11 金矿点 ; 12 铀矿点Fig. 2 Geological- st ruct ural map of t he Xiao xigo ng gold deposit , Beishan , Gansu ProvinceQ Quaternary ; AnCh x j b Upper Subgro up of Xijianshan Gro up , Pre- Changcheng Sys
16、tem ; AnCh x j a Lower Subgro up of Xijianshan Gro up , Pre- Changcheng System ; AnCh hj Huangjianqiu Gro up of Pre- Changcheng System ; AnCh lj L aojunmiao Gro up of Pre- Changcheng System ;3 L ate Variscan quartz syenite-po rp hyry ; 3 L ate Variscan mo nzo granite ; 2 Middle Variscan granite ; 3a
17、 Caledo nian quartz dio rite ;4443M3a Caledo nian gneissic quartz dio rite ; Granite- po rp hyry vein ; Mo nzogranite vein ; Dio rite vein ; Diabase vein ; q Quartz3vein ; 1 Ductile- brit tle shear zo ne ; 2 Co mp resso- shear fault ; 3 Shear fault ; 4 Inferred fault ; 5 Geological bo undary ; 6 U n
18、co nfo r mit y ; 7 Facies plane ; 8 At tit ude of gneisso sit y ; 9 Ductile shear zo ne ; 10 Medium- size gold depo sit ; 11 Gold o re spot ; 12 U ranium o re spot韧性剪切带分布 (图 3) 。312 韧性剪切带控制金矿化带和金矿体的产出小西弓金矿是北山地区近年发现的与韧性剪切 带有关的中型金矿床 ,其韧性剪切带的控矿作用表现为以下 3 点 。(1) 韧性剪切带及其演化过程中形成的韧- 脆性 剪切带是唯一的赋矿构造 。在韧性变形基础上
19、叠加的韧- 脆性断裂构造是 成矿物质聚集的重要场所 ,是重要的含矿 ( 储矿) 构 造 ; 而韧性部分的构造变形带起到了构造动力分异 和成矿物质活化的作用 。韧- 脆性变形带是韧性变形带在演化过程中 ,被抬升进入到韧脆性变形域后 继续发生的变形 ,它是岩石变形由韧性向脆性演化的重要阶段 ,具有韧性变形和脆性破碎之间的过渡特征和双重特点 。小西弓金矿区有 F1 、F2 和 F3 共 3 条韧- 脆 性 变 形 带 , 它 们 呈 狭 窄 的 带 状 ( 或 线 状) 分 布 ,与韧性带相比 ,其特殊性是矿物粒内变形效应比较弱 ,片状矿物比较发育 ,面理构造具有可剥性 , 以发育构造片岩为特点 。
20、区内偏脆性的控矿构造带走 向为 290°左右 ,一般呈小角度斜切变质岩面理或韧性变形糜棱岩片理构造 (图 2) 。沿主构造带旁侧 (数 米或十几米) 常发育次级小韧- 脆性变形带 , 同样有 金矿化或金矿体产出 ;从目前有规模 、有工业意义的矿脉 (矿体) 的产状来看 ,绝大多数为沿 N WW 向韧-脆性构造变形带产出 ,而变质岩构造中虽然也有石 英脉发育 ,但是仅有极少量构成有意义的金矿化 ,晚 期脆性断裂一般没有金矿化发育 。(2) 韧性- 韧脆性剪切带对矿化带和矿体形态 、产状 、规模及分布的控制 。小西弓金矿区内主干控矿构造 ( F1 、F2 和 F3 韧- 脆性剪切带) 的
21、群体组合形态呈现近于平行 、等距离 分布的特点 ,因而受其控制的金矿化带 ( 北带 、中带 和南带) 的组合形态也表现出同样的特征 ; 而单条主 干 控矿构造常表现为以平直为主 ,略具舒缓波状的图 3 白墩子地区韧性剪切带构造与金矿点分布图 (地层 、岩石部分据 1/ 20 万地质资料)1 第四系 ; 2 下二叠统金塔组 ; 3 下二叠统双堡塘组 ; 4 志留系公婆泉群 ; 5 前长城系敦煌岩群 ; 6 海西期斑状花岗岩 ; 7 海西期 花岗岩 ; 8 晚元古代斜长花岗岩 ; 9 晚元古代二长花岗岩 ; 10 不整合界线 ; 11 实测及推测地质界线 ; 12 实测及推测韧脆性- 脆性断 层
22、; 13 韧性剪切带 ; 14 金矿点及编号Fig. 3 Geological map showing t he ductile shear zo ne and gold deposit s in Baidunzi area , Beishan , Gansu1 Quaternary ; 2 Lower Per mian J inta Fo r matio n ; 3 Lower Per mian Shuangbaotang Fo r matio n ; 4 Go ngpoquan Gro up of Silurian System ;5 Dunhuang Gro up of Prechang
23、cheng System ; 6 Variscan po rp hyritic granite ; 7 Variscan granite ; 8 L ate Proterozoic plagiogranite ; 9 L ate Proterozoic mo nzogranite ; 10 U nco nfo r mit y ; 11 Geological bo undary ; 12 Ductile- brit tle and brit tle fault ; 13 Ductile shear zo ne ; 14 Gold o re spot特点 ,由其控制的矿化带也表现出同样的特点 。此
24、外 ,在主干构造带旁侧发育近平行的次级构造变形 带 ,在金矿化分布上也表现为主矿带 ( 主矿体) 旁侧 发育有与主矿带平行的次级矿带或矿体 。赋矿的韧脆性构造带总体呈 N WW 走向 , 倾向 SSW 为主 ,倾角普遍较陡 ( 65 85°居多) ,由其控制 的矿化带也表现出相同的产状特征 。在矿区范围内 , F1 、F2 和 F3 含矿断裂带中 ,以南带 ( F3 ) 规模最大 ,断续延伸 1 500 m ,变形影响的宽 度也比中带和北带大 ,旁侧平行主干断裂的次级断 裂也较发育 ,因此 ,受南带 ( F3 ) 控制的金矿化带规模 比中带和北带大 ( 一般十几米 , 170 线 1
25、90 线达到 近百米) ,大小不等的金矿体有 40 多个 ,构成小西弓中型金矿床的主体 。中带 ( F2 ) 和北带 ( F1 ) 控矿断裂 构造规模相对小一些 ,特别是构造变形影响的宽度 和范围比较小 (一般仅 25 m) ,所以中带和北带的 金矿化带规模比较小 ,金矿体也较少 。(3) 构造变形特点对金矿化类型的控制 。 本区构造变形的特点是韧性- 韧脆性构造变形 。韧性构造变形表现为发育糜棱岩带 ,随着构造演化 ,比较深层次的变形带被抬升后 ,在其上叠加了韧- 脆性变形 ,特别是由于本区岩石相对偏韧性 ,在成矿期也没有明显的脆性破碎发育 ,因此 ,这种构造所控制 的金矿化类型为蚀变糜棱岩
26、型 ,仅局部发育交代石 英脉型金矿化 ,蚀变形式为交代蚀变 。蚀变糜棱岩型金矿石具有交代浸染状 、微细脉状和网脉状 ( 脉幅 小于 3 mm) 等构造特点 ,反映出矿化蚀变时没有明 显的脆性张裂空间 。4韧性剪切带含矿裂隙系统Ro bert s (1987) 根据里德尔剪破裂理论建立的韧性剪切带含矿裂隙系统有 R 、R、T 、D 、P 五种主要类 型 (图 4) 。小西弓金矿区以均为 P 型裂隙为特点 。 根据对白墩子地区 32 个含金石英脉产状与糜棱岩片理关系的统计 ,白墩子地区含矿构造裂隙以 平行于糜棱岩面理的 P 型为主 ( 约占 78 . 1 %) ,少量 D 型和 R 型 ,个别为
27、R型和 T 型 。在平面上 ,含金 石英脉多平行于糜棱岩片理 ,少量以较大的角度相 交 (图 5) ;在剖面上 ,含金石英脉与糜棱岩片理平行 或小角度相交 (图 6) ,这一特点与本区韧性剪切带以右行水平剪切为主的变形运动学特征极吻合 。图 4 脆- 韧性剪切带中裂隙和含金石英脉的方向示意图 ( Robert s ,1987)R 低角度里德尔剪切裂隙 ( 与剪切带边界成 15°夹角) ; R高角度里德尔剪切裂隙 ( 与剪切带边界成 75°夹角) ; P 逆向剪切裂隙或压 力剪切裂隙 ( 与剪切带边界成 510°夹角) ;D 主剪切裂隙 ( 与剪切带边界平行) ;
28、T 沿应变椭球 YZ 面形成的张裂隙 ( 与 S 叶理垂直)Fig. 4 Geological map showing directio ns of f ract ures and Au- bearing quartz veins in t he ductile- brit tle shear zo neR Low- angle Riedel shear f ract ures , at an angle of 15°to t he shear zo ne bo undary ; RHigh- angle Riedel shear f ract ures , at an angle
29、of 75°to SZB ; P Shear f ract ures o r reverse f ract ures , at an angle of 510°to SZB ; D Principal shear f ract ures , parallel to SZB ; T Extensio n f ract ures , fo r med alo ng YZ plane of t he st rain ellip se , perpendicular to t he S foliatio n图 5 白墩子东部韧性剪切带中含金石英脉的分布1 花岗质糜棱岩 ; 2 含金
30、石英脉 ; 3 产状 ; 4 地质点及编号Fig. 5 Dist ributio n of Au- bearing vein in t he ductile shear zo ne in eastern Baidunzi area , Beishan of Gansu1 Granitic mylo nite ; 2 Au- bearing quartz vein ; 3 At tit ude ; 4 Geological spot and serial number图 6 白墩子地区韧性剪切带中含金石英脉特征示意图A. B121 矿点 ; B. B132 矿点 ; C. B134 矿点 。1
31、花岗质糜棱岩 ; 2 含金石英脉 ; 3 采空区 ; 4 产状Fig. 6 Sketch showing quartz vein in ductile shear zo ne in Baidunzi areaA. B121 gold o re spot ; B. B132 gold o re spot ; C. B134 gold o re spot . 1 Granitic mylo nite ; 2 Au- bearing quartz vein ;3 Mined-o ut area ; 4 At tit ude铅 同 位 素 组 成 :206 Pb/ 204 Pb = 18 . 351
32、19 . 179 ,207 Pb/ 204 Pb = 15 . 57615 . 626 ,208 Pb/ 204 Pb = 38 . 0795构造动力分异作用与金矿成矿流体来源的关系20720420620438 . 836 ,在Pb/Pb-Pb/Pb 投影图上多数投影点位于造山带上部至上地壳下部 ; 成矿流体包 裹体 的 均 一 温 度 为 133 233 , 成 矿 流 体 的 盐 度w ( NaCleq) 为 6 . 27 %6 . 43 % ,流体密度 0 . 875韧性变形过程中的构造动力分异作用和由其所引起的韧性剪切带内矿物组成与化学成分的变化 ,以及含金热液 (或称动力变质热液)
33、的形成是普遍存 在的 ,并已经在理论 、实验和地质事实等方面得到证 明 ( Bo rges et al . , 1980 ; Bro die , 1980 ; 周 济 元 等 ,1989 ;王 小 凤 , 1989 ; 董 法 先 等 , 1993 ; 1998 ; 陈 柏 林 等 ,1998 ;1999) 。在小西弓地区 ,花岗质岩石是最主要的原岩之一 ,在构造变形形成糜棱岩的过程中 ,其 矿物组成发生了明显的变化 ,未变形的花岗质岩石 中 (钾长石) (钾长石的体积分数) 为 40 % 、( 斜长石) 30 % 、(石英) 30 % ,而变形后形成的糜棱岩的 矿物成分为 ( 绢云母) 20
34、 %30 % 、( 长石) 20 %40 % 、(石英) 40 %50 % ,显示长石在变形过程 中退变质形成了石英和绢云母 。以钾长石为例 , 其 退变质反应为 :0 . 977 g/ cm , 18 O H O = 1 . 5 4 . 0 , 成矿流体压32力为 38 51 M Pa 。北山南带韧性剪切带型金矿床与北祁连山西段受韧性剪切带控制 ,但成矿流体主 要来源于深源岩浆的寒山和鹰嘴山金矿床 (34 S 为- 1 . 9 + 1 . 7 , 18 O H O = + 3 . 6 + 7 . 6 ,毛2景文等 ,2000) 的特点具有明显的差异 。上述地球化学和流体包裹体资料显示 ,小西
35、弓金矿床成矿物质 主要来源于变质岩 ,成矿流体有相当一部分来自 ( 动力) 变质水 ,这从成矿流体来源角度证明了构造动力 分异作用和动力变质热液对金矿床成矿作用的贡献 及其重要性 。6韧性变形与金矿化的时序关系和成矿时代2 H2 OKAl2 (Al Si3 O10 ) (O H) 23 KAl Si3 O8(钾长石)+=(水)(绢云母或白云母)+ 2 K + + 2O H -6 SiO2(石英)对韧性剪切带的成矿机制一直争议较大 , 如对于构造变形与金矿成矿的关系 ,一些学者认为韧性 剪切变形越强 ,构造差应力越大 , Au 元素丰度越高(刘劲鸿 ,1991 ;杨开渠等 ,1990 ; 许顺山
36、等 ,1997) ; 而 另一些学者则认为韧性剪切作用本身导致成矿的可 能性不大 ,在强烈韧性变形的条件下 , Au 元素内能 升高 ,是不稳定的 ,因而不会富集成矿 , 并且是岩石如果等量 ( n ) 的钾长石和钠长石同时参与退变质反应 ,则其反应为 :3 KAl Si3 O8(钾长石)3NaAl Si3 O8(钠长石)4 H2 O(水)+=2 KAl2 (Al Si3 O10 ) (O H) 2(绢云母或白云母)3Na + + K + + 4O H -12 SiO2(石英)+变形越强 ,Au 元素含量越低 (邵世才等 1994 ; 1996) 。这个化学反应从理论上说明构造变形及其引发的动
37、力退变质作用可导致金矿成矿流体的形成 , 其 所形成的 Na + , K + 和 O H - 是成矿过程中不可缺少 的活性组分 , 并与 SiO2 一起构成动力变质热液 , 是 金元素活化迁移和成矿作用的重要介质 。据资料 ,小西弓金矿床金矿石硫化物单矿物的 34 S 为 1 . 22 9 . 63 ,其中黄铁矿平均7 . 88 ,磁 黄铁矿平均 8 . 39 , 毒砂平均 7 . 12 , 闪锌矿平均笔者认为韧性变形与金矿化的时序关系的确定是解决成矿机制的重要问题之一 。对北山地区韧性剪切 带型金矿床中宏观和显微变形组构非常相似的具不 同程度矿化的糜棱岩进行的 Au 含量与磁组构各向 异性度
38、 ( P 值) 的对比研究发现 : P 值与金品位呈负 相关关系 (表 1 、图 7 、图 8) 。由于 P 值可以代表岩石的变形强度 ,而热事件 是导致磁组构各向异性弱化 ( 均一化) 的主要因素 , 所以上述关系 说 明 糜 棱 岩 韧 性 变 形 稍 早 于 蚀 变 矿 化 ,成矿后没有强烈的韧性变形 ,弱矿化糜棱岩中的34 S 呈5 . 63 ,方铅矿平均 4 . 16 ,变化范围中等 ,比较明显的单峰式分布 ,表明以壳源硫为主 ; 金矿石 吴淦国 , 陈柏林 , 叶得金 , 等. 2000 . 甘肃北山玉石山- 黑山- 马鬃山成矿带铜金镍成矿条件与找矿远景研究. 中国地质科学院地质力
39、学研究所.表 1 北山南带不同矿化强度变形岩石的磁组构( P) 值和 Au 品位对比表Ta ble 1 Comparison of the susceptibil ity an isotropy and gol d a bundance bet ween the mineral ized and non- mineral ized def ormation rocksB22- 3B78- 51B81- 1B81- 3B82- 3B82- 4B121- 3B121- 4B122- 5B126- 1B137- 1B143- 3采样位置 平头山小西弓弱矿化绢 英质千 糜岩1 . 63080 . 02
40、小西弓弱矿化绢 英质千 糜岩1 . 31450 . 12小西弓强矿化糜 棱岩小西弓强矿化糜 棱岩小西弓强矿化糜 棱岩白墩子强矿化石 英脉白墩子弱矿化绢 英质千 糜岩1 . 17122 . 419白墩子矿化石英 脉透镜 体1 . 02085 . 175白墩子蚀变斜长 角闪岩白墩子东 金窝子岩性弱矿化糜棱岩矿化构造片岩强矿化变形砂岩P 值w Au/ 10 - 61 . 17431 . 701 . 05727 . 531 . 028331 . 051 . 070625 . 01 . 026721 . 51 . 11760 . 041 . 041412 . 51 . 031374 . 1注 : 磁组构
41、测试由中国地质大学 ( 北京) 古地磁实验室侯国良完成 ,采用 H KB- 1 型卡帕桥测定仪测出样品 15 个方向的磁化率值 ,运用最小二乘法求得三个主轴方向的主磁化率值 ,再通过计算求得 P 值 ; Au 品位由国家地质测试中心完成 ,火焰原子吸收方法 ,仪器型号 P EAA- 100 ,测试者 : 谭元媛 。图 7 北山南带各类矿化变形岩石磁组构 P 值与 Au 含量变化曲线图1 Au 元素含量曲线 ; 2 P 值曲线Variatio n of t he suscep tibilit y anisot rop y and gold abundance of mineralized def
42、ormatio n rocks1 Gold grade curve ; 2 Susceptibilit y anisot rop y curveFig. 7据区域构造演化分析 ,早元古代末为基底岩系变质变形 、结晶基底形成阶段 ;加里东期发生板块聚 合碰撞 ,导致青白口系- 下古生界发生韧脆性变形 , 形成紧闭褶皱和面理置换 ;海西期裂谷封闭 ,并发生强烈的构造变形 (包括带状的韧性剪切带) 和岩浆活 动 ,成矿作用发育于海西末期- 印支期 , 其中小西弓金矿床与金矿化密切相关的变形石英闪长岩中的动力变质矿物绢云母 Rb- Sr 等时线年龄为 213 Ma ,其 后金矿化带被燕山早期花岗斑岩岩
43、脉穿切 。所以 ,大面积的韧性变形动力分异作用形成的含金热液集中到范围比较窄小的韧- 脆性或脆性裂 隙中才发生金 元 素 富 集 , 并 最 终 形 成 金 矿 床 ( 陈 柏林 ,1999 ;2000) 。图 8 北山南带各类矿化变形岩石 P 值与 Au 含量相关图Fig. 8 Correlogram bet ween t he suscep tibilit y anisot rop y and gold abundance of mineralized deformatio n rocks磁各向异性是成矿前形成的磁各向异性的残留 。这种变形与矿化关系说明韧性剪切带型金矿床深层次 韧性变形形
44、成 的 动 力 变 质 热 液 并 不 是 就 地 原 位 矿 化 ,而是运移至相对比较浅的部位 ( 韧- 脆性变形带 中) 发生金矿化 ,变形越强 ,Au 元素动力分异作用越 强 ,含量也越低 。7结论和讨论甘肃北山南带韧性剪切带发育 。金矿床受韧性剪切带控制明显 ,在区域上 ,韧性剪切带控制金矿床192 (in Chinese wit h English abst ract ) .Chen B L and Do ng F X. 1999 . The relatio nship bet ween rock defo r ma2tio n and mineral changes in duct
45、ile shear zo ne , Dabeiwu , J iangxi J . J . of Min . and Pet r . , 19 ( 1) : 2932 (in Chinese wit h Eng2 lish abst ract ) .Chen B L , Wu G G , Ye D J , et al . 2000 . Discovery of Ductile shear zo ne t ype gold depo sit in Beishan area J . Re g. Geol . of China ,19 ( 6) : 336 (in Chinese) .Do ng F
46、X , Chen B L , Li X Z , et al . 1993 . The st ruct ural co nt rol of gold depo sit in J ieling , Anhui , and vicinit y and t heir f urt her explo2ratio n M . Bei jing : Geol . Pub. Ho use . 5863 , 8184 (in Chi2nese wit h English abst ract ) .Do ng F X , Li Z J , Chen B L , et al . 1999 . A st udy of
47、 high- temperat ure and high- p ressure experiment of co rrelativit y bet ween defo r matio n system of Au- bearing rocks and element adjust ment J . Acta Geo 2logica Sinica ( English Editio n) , 73 ( 1) : 4046 .Fang W X. 1998 . The characteristics , p ro specting and p redicating of t he gold depo
48、sit ho sted in altered f ract ures in t he Huangjianqiu- Yuejin2 shan area , Gansu J . Geol . Ex plr . fo r No n-ferro us Met . , 8 ( 4) :210215 (in Chinese wit h English abst ract ) .Liu J H. 1991 . On t he mechanism of mineralizatio n in Archaean gold- bearing shear zo ne J . J . of Chan gchun U n
49、i . of Eart h Sci . , 21 ( 2) : 157166 (in Chinese wit h English abst ract ) .Mao J W , Zhang Z H , Yang J M , et al . 2000 . Fluid inclusio ns of shear zo ne t ype gold depo sit s in t he western part of no rt h Qilian mo untainJ . Mineral De po sit s , 19 ( 1) : 916 (in Chinese wit h English ab2st
50、 ract ) .Ramsay J G. 1980 . Shear zo ne geo met ry : A review J . J . of St ruc .Geol . , 2 ( 1/ 2) : 8399 .Ro bert s R G . 1987 . Ore depo sit mo dels # 11 : Archean lo de gold de2po sit sJ . Geo- science Canada , 14 ( 1) : 3752 .Shao S C and Wang D B. 1994 . Geological and geochemical evidence fo
51、r t he genesis of altered fault rock t ype gold depo sit s in t he Mo untXio nger area , Henan J . Geol . Rev. , 40 ( 6 ) : 520 525 ( inChinese wit h English abst ract ) .Shao S C. 1996 . Discussio n o n t he relatio nship bet ween ductile shearing and mineralizatio n of gold J . J . of Precio us Me
52、t . Geol . , 5 ( 2 ) :142146 (in Chinese wit h English abst ract ) .Sibso n R H. 1977 . Fault rocks and fault mechanism J . Geol . Soc .Lo ndo n , 133 : 191213 .Sibso n R H , Ro bert F and Po ulsen K H. 1988 . High- angle reverse fault s , fluids p ressure cycling and meso- t her mal gold depo sit s
53、 J . Geol . , 16 ( 6) : 551555 .Twiss R J . 1977 . Theo ry and applicatio n of a recrystallized grain- size pa2peopiezo meter J . Pure A ppl . Geop hys. , 115 : 227244 .Wang X F , Wang Y G , Kang Z C , et al . 1989 . Defo r matio n and p hase change of mineral under tecto nic dynamic actio n A . Sel
54、ected pa2 pers o n geo mechanics ( 9) C . Bei jing : Geol . Pub. Ho use . 187 201 (in Chinese wit h English abst ract ) .Xu S S , Yang N and Shun Q . 1997 . Metallogenic dynamic st udies of t heWendeng gold depo sit , Shando ng Province J . Mineral De po sit s ,(点) 的分布 ;在矿床范围内 ,韧性剪切带及其演化过程中形成的韧脆性剪切带
55、既是 唯 一 的 赋 ( 含) 矿 构 造 ,也对矿化带和矿体的形态 、产状 、规模及分布起 着决定性的控制作用 ; 压扭性韧性剪切变形特点决 定了金矿化类型以蚀变糜棱岩型为主 ,蚀变则以交代作用为特色 。含矿构造裂隙以 P 型为主 , 少量 D 型和 R 型 ,个别为 R型和 T 型 ; 构造变形引发的动 力分异作用形成了动力变质热液 ,它是金矿成矿流 体的主要来源之一 ,这与地球化学和成矿流体包裹 体研究显示的小西弓金矿床成矿物质主要来源于变质岩 、成矿流体有相当部分来源于变质水的特征相 吻合 。结合糜棱岩磁组构研究 ,发现磁各向异性度 ( P 值) 与金元素含量呈负相关关系 ,说明构造变形 早于金矿化蚀变作用 ,这种时序关系进一步佐证了 韧性剪切带型金矿床的成矿模式 ( 陈柏林 ,1999) ,即大面积韧性变形构造动力分异作用形成的含金热液 不是就地原位矿化 ,而是向上迁移并集中到范围比 较窄小的韧- 脆性或脆性裂隙中才发生金元素富集 , 最终形成金矿床的 ,成矿演化与构造演化相吻合 。Ref ere
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