（构造地质学专业论文）广东河台金矿矿床成因及成矿规律研究.pdf

硕十论文 摘婪 摘要 河台金矿位于广东省高要市，是一个典型的产于韧性剪切带中的 大型金矿床。该矿床位于南岭东西向复杂构造带中段的南侧，属不同 构造叠加复合部位，成矿条件十分有利。 本论文在分析、研究前人各种工作成果的基础上，经过深入细致 的野外地质调查，收集大量地质信息，采集大量岩石、矿石样品，应 用现代岩石学、矿床学、地球化学、矿物学、同位素地质学及成矿预 测学等理论和方法，并采用计算机处理数据、模拟制图等手段，从区 域成矿地质背景研究入手，着重研究了地层、构造、岩浆岩、混合岩 与成矿的关系，首次论证了矿区倒转复背斜的存在；运用地质力学的 观点从宏观和微观上分析了矿区构造的演化和变迁；深入地研究了矿 床地质特征及矿源层的成因，成矿流体的性质，矿液运移的方向和成 矿元素在流体中的迁移形式，提出了矿床成因的新观点，建立了该矿 床新的成矿模式；分析了各种控矿因素，总结了成矿规律。在找矿实 践中，综合运用物探、化探、遥感等手段，对该区找矿前景进行了全 面的评价，提出了该区有望的找矿区段。 通过研究认为，主成矿物质a u 元素主要来自于震旦系c 组地层 ( 矿源层) ，成矿热液是由大气降水、变质水、岩浆水组成的混合流 体，a u 等成矿元素在流体中以络合离子的形式迁移，在弱碱性还原 环境下沉淀成矿，矿床成因类型属于受韧性剪切带控制的热动力变质 + 热液循环聚集型金矿床，这一成矿模式充分揭示了矿体形成侧伏的 本质规律，由此提出了糜棱岩带赋存工业矿体的必要条件。 关键词河台，金矿，韧性剪切带，矿床成因，成矿规律 婴! ：笙：兰 垒! ! ! 竺生 a b s t r a c t l o c a t e di ng a o y a oc o u n t yo fg u a n d d o n g p r o v i n c e a r dc o n t r o l l e db y ad u c t i l es h e a rz o n e ，t h eh e t a ig o l dd e p o s i ti sat y p j c a la f l da1 a r g eg o l d d e p o s i ti n s o u t hc h i n aw h i c hl i e si nt h es o u t hs i d eo fe a s t w e s t w a r d c o l p l i c a t e dt e c t o n i c z o n ei nn a n l i n ga n dt h ed i f 五：r e n tt e c t o n i c s u p e r - i m p o s i n gc o m p o s i t ep o s i t i o n i ti sa v e r yp r o s p e c t i n go r e - f o m l i n g r e 西o n b a s e do nt h ep r e d e c e s s o r sw o r k ，t h r o u 曲t h ec a r e m la n dt h o r o u 曲 g e 0 1 0 9 i c a li n v e s t i g a t i o n ，a c q u i s i t i o n o fa g r e a t a m o u n to fg e 0 1 0 9 i c a l i n f - o n l l a t i o na n dr o c ka n do r e s a m p l e s o nt h eo r ed i s t r i c ta n di t s p e r i p h e 巧，a p p l y i n g m o d e m p e t r o l o g y 、d e p o s i tt h e o r ) ，、g e o c h e m i s t i y 、 m i n e r a l o g y 、i s o t o p eg e o l o g y a n d m e t a l l o g e n e t i cp m g n o s i st h e o r y & m e t h o d ，c o m b i n i n g o t h e rs u b j e c t s ，a l s ob ym e a n so f c o m p u t e r t od e a lw i t h d a t a sa n ds i m u l a t er e l e v a n t m a p s ，b e g i n n i n g i nt h e o r e f o m i n g g e 0 1 0 9 i c a lb a c 蚝r o u n d ，t h ea u t h o ra n a i y s e dt h er e l a t i o n s h i pa m o n gt h e o r e f o m l i n ga n ds t r a t u m 、s t r u c t u r e 、m a g m a t i cr o c k 、m 适m a t i t e i t sm e f i r s tt i m et od e m o n s t r a t em e e x i s t i n go fi n v e r s i o nc o m p o s i t ea n t i c l i n ei n t h e m i n i n ga r e a a p p 】y i n g t h ev i e w so f g e o m e c h a n j c s ，t h e a n i c l e a n a l y s e dt h ee v o l u t i o na n dc h a n g e so f t h eo r ed i s t r i c ts t n l c t u r ei nm a c r o a n dm i c r os i d e s a r e r d e e p l ys t u d y i n gg e 0 1 0 9 i c a lf e a t u r e so f o r e d e p o s i t 、 g e n e s i so f s o u r c eb e d 、c h a r a c t e ro f m e t a l l o g e n e t i cn u i d 、d i r e c t i o no f o r e n u i dn o w i n ga n dt h e m i g r a t i n gf o n l l o fm e t a l l o g e n e t i c e l e m e n t s ，t h e a r t i c l eh a sp u tf o n v a r dan e wv i e wo no r e g e n e s i s ，a n de s t a b l i s h e dn e w m e t a l l o g e n e t i c m o d e l a l s om ea u t h o r a n a l y s e d v a r i e s o r e c o n t r o l l i n g f a c t o r s ，s u m m a r i z e dm e t a l l o g e n e t i cm l e i nt h ep r a c t i c eo f o r e e x p l o r i n g ， m u l t j p u r p o s eu s i n gm em e t h o d so fg e o p h y s i c a lp m s p e c t i n g 、c h e m i c a l e x p l o r a t i o na n dr e m o t es e n s i n g ，t h es t u d yp o i n t e do u ts o t n ep m s p e c t i n g r e g i o n s t h e s t u d y u g g e s t e d t h a tt h em a i n o r e f o 咖i n gs u b s t a n c ea u d e r i v e d t r o mc g r o u pg t r a t u mo fs i n i a n ( s o u r c eb e d ) ，o r e f o m i n gt h e n n a lf l u i d w a sm i x t u r eo f m e t e o r i c w a t e r 、m e t a m o 印h i cw a t e r 、m a g m a t i cw a t e lt h e a u e t c m e t a l l o g e n e t i ce l e m e n t si nt h eo r es o l u t i o nm i g r a t e di nt h ef o n no f 硕i 论文a b s t r a c t c o m p i e x i o n ，a n dd e p o s i t e d i nm ee n v i r o n m e n to f s l i g h t i v a i k a i i d e o x i d i z a t i o n t h e g e n e t i ct y p e o ft h i so r e d 印o s i tb e l o n g s t ot h e t h e n l l o d y n a m i c a lm e t a m o r p h i s m a n d h y d r o t h e n n a lc i r c u l a t i o n a c c u m u l a t i o na u d e p o s i tc o n t m l l e db y t h ed u c t i l es h e a rz o n e t h i sm o d e l f u l l ye x p o s e dt h ee s s e n t i a lr u l eo fs i d ep i t c hi nm i n e ，a n dp u tf o n v a r dt h e n e c e s s a r yc o n d i t i o no fi n d u s t r yo r e _ b o d yf o n l l e di nt h em y l o n i t eb e l t k e yw o r d s h e t a i ，9 0 1 dd 印o s i t ，d u c t i l es h e a rz o n e ，g e n e s i so f d e p o s j t i i 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导卜- 进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢 的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也刁i 包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我 共同工作的同志对奉研究所作的贡献均已在在论文中作了明确的说 明。 作者签名：主4 幸_ 日期：趔年月卫日 关于学位论文使用授权说明 奉人了解r f l 南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借i 剜；学校可以公布学位 论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它于段保存学位论 文；学校町根据国家或、湖南省有关部门规定送交学位论文。 作者签名：主12 f 辜导师签名堇蚴日期：型年上月卫日 堡主堡塞 笙= 皇堕立 第一章前言 河台金矿地处广东省高要市境内，是国内外著名的产于韧性剪切带中的金矿 床，年产黄金1 6 吨以上，由于长时间开采，高村、云西两矿床的上部矿体基本 采完，深部及外围资源前景不明，为确保矿山可持续发展，寻找新的接替资源， 河台金矿于2 0 0 2 年邀请中南大学承担河台金矿成矿规律及找矿预测研究， 本人作为课题组成员，有幸参与了该项研究工作。论文结合科研，对河台金矿的 成矿地质条件、矿床成因、成矿规律进行了较深入的研究。本论文为该项研究的 内容之一。 1 1 本文研究内容 本文在矿区地表、井下现场地质调查的基础上，通过对矿区地质要素宏观和 微观的分析，重点要解决以下几个方面的问题： ( 1 ) 通过查明矿区主要构造形迹的形态、产状，分析构造活动序次和各期次 构造形成的应力场，研究构造对成矿的控制作用，建立构造控矿系统模式； ( 2 ) 分析含矿地层的空间分布，含矿性及其微量元素分布特征，查明原岩沉 积环境与岩石特征，研究地层与成矿的关系； ( 3 ) 通过对已知矿体中微量元素，硫、铅、氢氧同位素以及矿物包裹体气液 相成分的分析，探讨成矿物质的来源，研究矿床成因，建立合理的成矿模式； ( 4 ) 通过在矿区不同标高采样作石英矿物包裹体测温分析，研究成矿时矿液 的运移方向，分析控矿因素，总结成矿规律； ( 5 ) 综合地质研究和物化探成果，提出找矿远景区，编制相应的成矿预测图。 1 2 前人研究工作评述 河台金矿自1 9 8 2 年被发现以来，一直为国内外有关专家和学者所关注，先 后有广东地质7 1 9 队，中国地质科学院、原中南工业大学、中山大学、桂林矿产 地质研究院、中国地质大学等单位到矿区进行过地质勘探和地质调查研究工作。 对河台金矿床的成因、韧性剪切带的形成机制、控矿因素、成矿规律、找矿预测 等方面提出了一系列的认识与看法，归结起来有以下几个方面： ( 1 ) 认为矿床定位受韧性剪切带控制，矿体产在糜棱岩带中，分布在强应变 硕l 论文第一章前言 部位，应变最强的超糜棱岩带是矿化最富集的地段p j ； ( 2 ) 对河台金矿的矿床成因有诸多观点：韧性剪切带型2 1 ；糜棱岩型， 具体分类有糜棱岩带蚀变岩型【3 1 ；蚀变糜棱岩型【5 7 1 ：硅化、硫化物矿化蚀变破碎 糜棱岩型嘲；韧性剪切带构造双阶段多源热液型i 佗】；( d 变质热液和重熔岩浆 热液型；热液型 ( 3 ) 对矿区韧性剪切带的形成进行了较洋细的研究，认为形成剪切带的应力 方向是右形平移剪切，剪切位移的距离为1 0 0 2 0 0 m ，剪切带形成深度为9 “k m ， 温度下限为3 3 2 ，压力为4 7 5 8 5 5 m p ，应变速率为3 7 2 l o 。1 i i i 】s ： ( 4 ) 认为糜棱岩带是主要的容矿构造，矿体主要产在糜棱岩带的中下部，按 糜棱岩化的程度，将糜棱岩分为糜棱岩化片岩、初糜棱岩，糜棱岩、超糜棱岩， 这些糜棱岩在糜棱岩带中呈对称带状分布“】； ( 5 ) 建立了多种成矿模式。段嘉瑞从构造的角度认为河台金矿成矿具多源多 阶段性，把成矿划分为四个阶段，并用成矿演化示意图表示出来 1 1 1 ；叶锦华等认 为各种变质热液和岩浆热液萃取矿源层的物质( a u ) ，在韧性剪切带中沉淀成矿， 不排除壳源重熔岩浆活动带来部分深源矿液和矿质的可能性，由此用图解式和表 格式建立了相应的成矿模式1 7 】； ( 6 ) 凌井生对高村矿床成矿阶段和成矿期进行了划分，成矿期分为动力变质 分异期，热液期和表生期，其中热液期划分出三个成矿阶段，即金一石英阶段， 金一硫化物阶段，硫化物一碳酸盐阶段b 】；王鹤年仅将其分为热液期和表生期， 其中热液期分为四个阶段早期会石英脉阶段，自然会一硅化阶段；硫化 物一菱铁矿阶段；方铅矿、闪锌矿硫化物一碳酸盐阶段，第、第二阶段是金 的主要矿化阶段 3 j ； ( 7 ) 认为矿源层、构造、多期次热液作用是矿区主要控矿条件，矿源层是成 矿的物质基础，构造为成矿提供了赋矿空间，热液对金元素的活化、迁移、沉淀 富集起有重要作用【2 ，h _ 6 1 ； ( 8 ) 通过l 万土壤测量，圈出了化探异常带，预测了找矿远景区f 9 】0 上述认识与看法都是对矿床地质规律的总结，但由于当时工程揭露面小，对 矿床和矿体地质特征及物化探应用条件未作全面分析，因而还存在一些不足的地 方，具体表现有以下几方面： ( 1 ) 对矿区构造的形成与发展未作系统研究，矿区自元古代以束经历过多次 构造活动，各次构造活动的应力场都不相同，所产生的构造形迹对控岩控矿作用 具有重要影响： ( 2 ) 胁人虽以泌到矿体产在糜棱岩带中，但为何有的糜棱岩带含矿，有的糜 棱岩带不含矿或含矿性不好，对这个问题未作出合理的解释； 硕十论文第一章前青 ( 3 ) 在矿床成因方面，前人资料大多认为成矿物质主要来自赋矿地层和深部 岩浆 2 7 ，1 7 j 8 】，但没有建立一个完整的成矿模式，对矿液运移方向、矿体为何具有 侧伏规律等未作出合理的解释； ( 4 ) 对控矿因素和成矿规律未作较全面的总结，部分结论建立在个别地质现 象上，没有从本质方面进行探讨，如高村、云西主矿体具有向a f 侧伏的规律， 对造成这一现象的内在原因未作研究； ( 5 ) 前人在矿区作过l ：1 0 0 0 0 的次生晕测量吼有较好的找矿效果，但对 次牛晕无异常的地段( 如仙口村、宝鸭塘一带) ，未作过较详细的地质勘探工作； ( 6 ) 矿区找矿存在一定的盲目性，没有作过系统的成矿预测。 1 3 本次研究的基本思路与方法 本次研究工作的思路来自于对矿区地质深入调查与研究的基础上，从前人未 能解决的问题入手，广泛收集矿床和矿体地质的实际材料，采用必要的测试手段 和找矿方法，从中找出控矿因素和矿化富集规律，准确预测找矿靶区和盲矿体的 位置。具体从以下几方面着手： ( 1 ) 在矿区横穿三条地质剖面，在剖面上系统采集岩石标本和化学样品( 微 量元素和稀土元素) ，从宏观和微观方面分析矿区地质构造格架，确定矿区倒转 背斜是否存在： ( 2 ) 对矿区含矿和不含矿的糜棱岩带进行现场地质调查，采集相关的岩矿 石标本和样品，从宏观和微观方面分析含矿与彳i 含矿的糜棱岩的特征及内在原 因： ( 3 ) 在高村和云西矿床不同标高采集包裹体测温样品，分别编制两矿床主 矿体纵投影等温线图，根据等温线形态，判断矿液运移方向，预测已知矿床深部 找矿前景； ( 4 ) 根据矿床和矿体地质调查结果，结合微量元素、同位素及矿物包裹体气 液相成分等测试分析数据，来研究矿床成因，并且建立与之相符的成矿模式： ( 5 ) 通过室内计算机编图，如矿体厚度等值线图，a u 品位等值线图，糜棱 岩带厚度等值线图，以及矿体垂直等温线图等，来研究矿体的空间分布规律。 1 4 完成的主要实物工作量 本课题研究历时一年多，主要完成的实物工作量如下 ( 1 ) 现场地质工作 颁十论文 第一章前言 1 路线地质调查选取了3 个剖面，分别位于过泣一仙口村、尚台一高村，仙 人坑一后迳，路线总长7 k m 。对备剖面不同的岩性、矿化与非矿化糜棱岩带进行 观测与取样，采集化探样品1 8 2 个，稀七元素样品8 个，岩石标本2 0 块： 2 在云西矿床9 0 米1 9 线穿脉和高村矿床2 3 0 米4 8 线穿脉各作微量元素剂 面一条； 3 调查了高村和云西1 1 1 、9 1 和5 l 号矿体的特征，在高村和云西两矿区 的不同中段，对1l 一1 、9l 号矿体作了包裹体测温取样，共采取测温样7 0 个。 ( 2 ) 室内测试分析及岩矿鉴定 1 分析化学样品2 1 2 个； 2 包裹体测温样品7 0 个； 3 稀土元素样品8 个； 4 硫同位素样品2 个： 5 矿物包裹体气相成分、液相成分分析6 个； 6 室内岩矿鉴定光薄片6 0 块，显微照相7 2 张。 ( 3 ) 室内编图 1 编制了矿体厚度等值线图，a u 品位等值线图，糜棱岩带厚度等值线图， 矿体米克吨等值线图，矿体垂直等温线图以及成矿模式图等 2 编制了矿区成矿预测图一幅( 1 ：1 0 0 0 0 ) 。 1 5 主要研究成果与认识 通过上述工作，埘河台金矿区成矿地质条件、矿床成园和成矿规律有了新的 认识。 ( 1 ) 成矿条件方面 1 由矿区剖面微量元素和稀土元素分析，证实矿区存在倒转背斜，北矿带 位于倒转背斜的正常翼，南矿带位于倒转翼，中矿带则位予轴部； 2 认为区域上早期存在东西向构造，形成于加里东期，后经印支运动和燕 山运动改造，东西向构造转为北东向，矿区糜棱岩是在燕山早期右形剪切作用下 形成： 3 f ，断裂经历过多次活动，往深部产状变缓，是矿区重要的导矿构造：矿 区内具有一定规模，并有脆性变形叠加的糜棱岩带是主要的容矿构造。若糜棱岩 带在深部与f i 断裂交汇，便可能在糜棱岩带中形成舰模较大的 ：业矿体： ( 2 ) 矿床成因方面 i 矿区及区域范围内下古生界地层是金的矿源层，但震旦系c 组f z c ) 上部 硕十论文 第一章前言 地层是矿区最主要的矿源层。在这一层位中，金的背景值比其它层位高，深源元 素n i 、c o 、c r 含量也高于其它地层，矿源层的形成可能与同生断裂和海底喷流 作用有关； 2 据高村、云西两矿床主矿体温度等值线图分析，成矿热液应是从北东向 南西自下而上运移，因而矿体向北东方向侧伏，矿液在向上斜向运移过程中，其 通道不止一个，故主矿体在垂直纵投影面上出现分支复合现象； 3 由矿物包裹体气液相成分和酸碱度分析，包裹体中气相成分，0 、c n 含量高，并禽有一定量的c 日。，液相成分中c f 一 f 一，k + 、+ 比值变化大，p 日 值小于7 ，由此判断成矿流体以大气降水或变质水为主，兼有岩浆热液的加入， 成矿是在弱碱性还原环境下( 温度 1 0 0 ) ； 4 在分析矿床地质特征和成矿物化条件的基础上，建立了新的成矿模式图， 该模式把成矿分为四个阶段( 期) ，即原生沉积阶段( 期) 寸改造迁移阶段( 期) 斗初步富集阶段( 期) 斗循环聚集阶段( 期) ； 5 认为河台金矿的矿床成因类型属于受韧性剪切带控制的热动力变质+ 热液 循环聚集型金矿床。 ( 3 ) 成矿规律方面 1 矿体赋存在糜棱岩带中，但不是所有的糜棱岩部含矿，糜棱岩带赋存工 业矿体的条件是：i 糜棱岩带产在震旦系c 组上部地层中，这一地层是矿区最 主要的矿源层：i i 糜棱岩带应具一定的规模，沿走向尤其是沿倾斜有较大的延 伸，一般应在1 0 0 0 m 以上；i j i 糜棱岩带在深部与导矿构造( f 1 ) 相连；i v 糜棱岩 带中迭加有与成矿有关的脆性断裂；v 糜棱岩化程度较高，初糜棱岩与超糜棱 岩混杂在一起，成矿更为有利； 2 通过编制矿体厚度和糜棱岩带厚度等值线圈，发现矿体厚度与所在糜棱 岩带的厚度无直接关系，矿体厚度主要与叠加的脆性断裂强度有关； 3 矿体厚度变化大，从金的品位和矿体厚度等值线图上看，金的品位和矿 体厚度无明显相关关系，其原因可能是用边界品位圈定矿体造成的，但矿体厚大 处，其米百分值大，说明矿化富集与矿体厚度有一定的相关性； 4 矿体具向北东向侧伏的规律，在矿体厚度等值线图上，将矿体厚大处中 心点相连，其连线的侧伏方向与整个矿体侧伏方向近于一致； 5 矿体顶板若为不透水岩层，如混合岩，则在该地段易形成富矿体或富矿 包。 ( 4 ) 成矿预测方面 通过对控矿因素和成矿规律的总结，结合物化遥资料分析，认为河台矿区及 外围在以下地段具有较好的找矿前景： 硕十论文箱一章前言 仙_ 】村南部： 过湔村南部； 尚台村南部； 高村、云西矿床深部。 硕十论文第二章成矿地质背景0 成矿地质条制 第二章成矿地质背景与成矿地质条件 河台金矿在行政区划上隶属广东省高要市，目f i 该矿区开发的矿床有两个， 即高村矿床和云西矿床。从矿床产出的构造部位和矿床自身特点来看，与华南产 于老地层中的其它会矿床相比，有其独特的地质背景。 2 1 区域地质背景 河台金矿位于不同构造单元叠加复合的部位，从地质力学的观点 2 l 】，该矿 区位于南岭东西向复杂构造带中段的南侧，是纬向构造，华夏系构造( 北东向) 、 新华夏系构造( 北北东向) 叠加复合的部位；由地洼说的观点 2 2 】，该矿区位于东南 地洼区浙粤地穹系赣州地穹列的南端，亦为构造、岩浆岩活动区( 图2 1 ) 。 例 匡固8 固9 回1 o e 刁】 匡刁1 2 e 习j 3 回1 q 图2 1河台金矿区域地质简图 l 一震旦系；2 一第三系；3 一白垩一第三系；4 一侏罗系；5 一三叠系：6 一泥盆一石炭系；7 一寒武一志 留乐；8 加里东期花岗岩与；毛各花岗岩；9 一燕山期花岗岩类：1 0 一海西一印支期花岗岩类：l l 一混 合岩或和混合花岗岩类：1 2 一地质界线；13 一断裂；1 4 一河台矿区位置。 2 1 1 区域地层 在区域范围内，地层出露较齐全，地槽、地台、地洼构造层均有分布。 硕十论文 第章成矿地质背景与成矿地质条件 ( 1 ) 地槽构造层：包括震旦系、寒武系、奥陶系、志留系。为一套浅海一 滨海相交替沉积的岩系，以类复理石碎屑岩建造为主，经区域变质和热变质作 用，大多已成为变质岩，这套地层在区域广泛出露。 ( 2 ) 地台构造层：包括泥盆系、石炭系，为滨海一浅海或沼泽相碎屑岩建造， 变质作用不明显，基本保存原岩特钲。这套地层在区域分布电较广，后冈地壳抬 升和风化剥蚀，仅在区域呈零星分布，不整合于地槽构造层之上。 ( 3 ) 地沣构造层：由侏罗系、白垩系、j 叠系及第三系等地层组成。属滨 海相或内陆河湖相建造，以碎屑岩为主，在区域e 呈零星分和与下伏地层多呈 角度不整合接触。 2 1 2 区域构造 区域内构造复杂，东西向、南北向、北东鼬以及北北东向构造均可见。东西 构造以褶皱为主，偶见有东西向的断裂，发育于四会一吴川大断裂的南东侧 e 】； 南北向构造区内不甚发育，多表现为宽展型的褶皱，偶有南北向的断裂出现；北 东向构造有短轴褶皱、区域性大断层和韧性剪切带，这些构造形迹在河台矿区均 能见到：北北东向构造以断裂为主，多为压剪性平移断层，常切割早期形成的岩 体、矿体、褶皱和断层。 2 ，1 。2 区域岩浆岩 区域中岩浆活动强烈，大小岩体数十个，均为酸性岩。加里东期侵位的 代表性岩体有诗洞岩体、黄连山岩体、石牛塘岩体等，海西印支期侵位的 有永泰岩体、伍村岩体、村心岩体、凤村岩体、云楼岗岩体及其它小岩体， 燕山期岩体广泛出露于郁南、德庆一1 带及河台矿区的北东与南西部。此外在 河台矿区及周边还发育有混合岩化花岗岩或混合岩。 2 1 3 区域构造演化史 在加早东期( 广西一百越运动) ，下古生界地层发生褶皱，区域上形成东 西向构造，地壳上升成陆地，地槽沉积结束，加里东期岩体相继侵位_ 晚占 生代早期，整个区域进入地台阶段，地块逐渐下降，早期形成的东西向构造， 沦为基底构造，大规模海侵开始，海水从西向东灌入，致使古生界地层呈角 度不整合于下古生界地层之上斗进入海西期，本区构造活动不强烈，以缓慢 的升降运动为主，致使上古生界各时代地层呈整合或假整合接触斗至印支运 动早期，本区构造活动有所加强，但仍以升降运动为主斗印支运动晚期即中 三叠世，受安源运动影响，构造运动加强，形成一系列南北向的褶皱和断裂， 并伴随岩浆岩活动_ 燕“j 期，造山运动在区域内及周边地区形成一些内陆毓 地，沉积一套陆相杂碎屑岩和湖相膏盐建造的岩系，燕山期构造运动在本区 堡主堡塞 塑三雯壁型：些堕笪墨兰些堑些重至丛 产生的构造以断裂为主，伴随有韧性剪切作用形成一系列北东向北北东向 断裂构造或剪切带，局部形成北东向的褶皱岩浆岩活动电最为强烈( 区内 的白花岩体，永泰岩体、伍村岩体、云楼岗岩体以及与之伴生的小岩株都侵 位于这一时期) 一喜山期，构造运动对本区有一定的影响，早期形成的断裂 有的重新活动，部分切割岩件和矿体的断层形成于此期间。至此，整个区域 的构造格架基本定把。 2 14 区域矿产 出于区内构造发育，岩浆活动强烈， 质条件，目前区域内已发现的矿产有金、 等，其中金矿具有较大的规模和远景【。 22 矿区地质构造分析 为多种矿产的形成提供了有乖j 的地 铜、钽、钱、锡，独居石、磷钇矿 河台金矿区经历过多次构造活动，不同方向、不同期欢的构造相互叠加，使 矿区构造变得更加复杂。由于矿床和矿体的空间定位与构造关系十分密切，要研 究矿床成因和成矿规律，必须对矿区构造及墓与成岩成矿的关系作深入分析。 2 21 矿区主要构造形迹 矿区内地台、地洼构造层均己剥蚀，露出地表的为地槽构造层，主构造线方向 为北东东向。在地槽构造层中，可见的构造形迹主要有褶皱，断裂 韧性剪切带、糜棱岩带f 图2 ，2 ) 、1 ，理等。 ( 1 ) 褶皱 矿区存在一北东东向的倒转复式褶皱，出两个次级倒转背斜和一个倒转向斜 组成，自北往南依次为葫芦坑一长坑倒转背斜，一一斤一两新崖良倒转向斜，太 平顶一臼之洞倒转背斜。由于褶皱地层为深变质岩，原岩的层理和原生构造难以 恢复，该复式背斜是根据变质岩岩石组合分布特征推测出的。为了证实媛背着珥的 存在，木次研究作了三个横穿矿区的化探剖面和稀七元素分析，测试结果显示， 矿区的南矿带和北矿带微量元素含量及稀土配分模式对应，而中矿带则大不相 同，反映南北两矿带地层对应，褶皱可能存在。 ( 2 ) 断层 矿区脆性断裂不甚发育，按其走向分为三组： 1 北东东向断层：以f 1 断裂为代表该断裂属罗定一广宁断裂的北东段， 在矿区命名为宝鸭塘一坑尾断裂。断裂由破砰带组成，出露_ 竞3 5 w ，最厚处可达 l o m 。断裂走向6 5 。，倾向北西，倾角5 5 7 0 0 不等，最终表现为r 平移断层性质。 断裂在深部有较厚的构造角砾岩，具褐铁矿化、硅化，局部见角砾岩，有黄铁矿 硕十论文 第章成矿地质背景5 j 成矿地质条r 图2 2 河台矿区地质简图 1 一中上奥陶三尖群绢云千枚岩；2 一震旦系云母石英片岩；3 一海西一印支期二长花岗岩；4 一海西 印曼期混合花岗岩及片麻岩；5 一花岗混合片麻岩；6 一韧性剪切带及矿床编号：7 一石英脉型 金矿；8 一区域片理；9 一断层：1 0 一矿区范围及岩性过渡界线；1 1 一倒转背斜；12 一倒转向斜 化，金含量达2 趴i l3 1 。推测浚断裂具多次活动，早期为压性逆断层，后具张性， 成为矿区导矿构造，在成矿后，又表现为f 平移断层。该组断层除f l 断裂外， 还有一些规模较小的断层，它们常产于矿体的顶板或底板，大多向北西倾斜，沿 走向延伸数十米至百余米，其性质以正平移断层为主。 2 南北向断层：矿区比较少见，规模较大的为f z 断层，在矿区，北起银村、 南至云坑，走向长3 0 0 m ，断层将f i 断裂、震旦系c 组地层及粤陶系中上统地层 错开，东盘南移，水平错距4 0 0 m 。该断层向东倾斜，倾角较陡，以断裂带的形 式出现，断裂带宽数米至数十米，由碎裂硅化岩组成。 3 北西向断层：在矿区比较发育，规模较大的为f 3 断层，形成时代较晚， 切割了f 2 断层、震旦系c 组地层以及侏罗纪侵位的花岗岩体，断层具平移性质， 南西盘向北西移动。另有中等规模的北西向断层，如f ，2 、fj 3 均切割糜棱岩带， 断层中未见有矿化。 ( 3 ) 韧性剪切带 矿区范围属河台韧性剪切带的一部分，段嘉瑞等把河台韧性剪切带列为吴 川一四会断裂构造综合体的i i i 级控矿构造，控制着河台金矿r 玎。该剪切带长 l o k m ，宽4 5 k m ，带内面理十分发育，大面积出露混合片麻岩，韧性剪切带所 第一二章成矿地质背景与成矿地质条件 具有的压力影构造，眼球状构造、韧性剪切褶皱和膝折构造都很发育，据前人 资料，剪切带为右行剪切作用下形成旧。 ( 4 ) 糜棱岩带 矿区内糜棱岩带发育，已发现的糜棱岩带大小1 0 0 余条，糜棱岩带走向北东 东，倾向北西、倾角较陡，规模大小不等，大的走向长1 0 0 0 余米，小的仅长数 米至数十米，厚度变化较大。目前矿区已发现的含矿糜棱岩带为m l 1 1 、m l 9 ， 其它糜棱岩带仅发现有金矿化，少数局部形成工业矿体。 ( 5 ) 节理 矿区节理不甚发育，多为剪节理。掘统计，主要发育两个方向的节理，一组 为北西向，另一组为北东向，节理中很少见有充填物，形成时代较晚。 2 2 2 构造演化及应力场分析 矿区构造的形成与演化，经历了漫长的地质时期，各时期对矿区有影响的构 造活动都产生相应的构造形迹，在矿区乃至区域范围内，先期形成的构造被后期 构造叠加改造，后期构造的形成又受到先期构造的制约，这种先后构造问的相互 影响与改造，使矿区构造形迹进一步复杂化，其力学性质也随之而改变。从区域 构造和矿区构造形迹分析，自加里东期以来，矿区经历了以下不同时期的构造变 形。 ( 1 ) 加里东期 元古代及早古生代地槽沉积结束后， 区域上经历了一次大的构造运动( 广西一 百越运动) ，构造应力来自南北方向的挤 压( 图2 3 ) ，受其影向，在区域l 形成一 系列的东西向构造( 南岭东西向构造带就 形成于这一时期) ，矿区中的倒转复背斜 在这时期形成，后因受印支、燕山构造运 动改造，其构造线由东西转为北东向。这 期构造运动，矿区f 。断裂已初具规模，表 现为逆断层性质，同时部分岩层己出现片 理化和混合岩化现象。 ( 2 ) 印支期 加早东构造运动结束后，区域已上升 成陆地，到海西期区域拗陷成海盆，沉积 了一套浅海一海陆支相互的地台盖层( 包 括泥瓮、石炭系，可能还有二叠系和三叠 n 图2 3 加里东期构造应力分析略图 n 图2 4 印支期构造应力分析略图 硕十论文 第章成矿地质背景与成矿地质条t 系下统) ，至海西期末，地台沉积结束，区域又出现一次大的构造运动( 安源一i 都运动) ，这次构造运动的主应力米自东西向的挤压( 图2 4 ) ，在区域上形成一系 列南北向的宽展型褶皱和部分压剪性断裂，区域西侧的湘桂南北向构造带也于这 一时期形成。在矿区，如形成r 这样的南北向断层构造表现不明显。此外，矿区 混合岩化作用进一步加强，还形成部分北东向和北西向的剪切断层，这些断层在 后期构造运动中受到不同程度的改造。 ( 3 ) 燕山期 印支运动以后，区域一直遭受强烈的 风化剥蚀，到燕山期，区域上又经历了一 次大的构造运动，这次构造运动活动时间 长，运动方式多样。在燕山早期，区域上 表现为受南北左形直剪作用( 图25 ) ，形成 的构造形迹主要足：早期东西向褶皱被 旋转成北东向，褶皱程度进一步加强；形 成北东东向韧性剪切带；在韧性剪切带 中产生糜棱岩带：e 断裂进一步活动，其 性质以平移为主；形成北东向压性结构 面和北西向断层。至燕山晚期，区域构造 作用方式发生了重大变化，显示出以南北 右形直剪为主的作用方式( 图2 6 ) ，这次右 型直剪作用持续时间相当长，产生的构造 形迹对成矿具有重要的作用。首先，对先 期形成的糜棱岩带和f 1 断裂进行改造，在 部分糜棱岩带中产生脆性断裂，这些断裂 以张扭性为主，f 断层表现为张扭性，为成 矿流体的循环聚集提供了通道。其次，也 n 图2 6 燕山晚期构造应力分析略图 形成北东向的张性断裂，如5 l 号脉容矿构造。此外，这次构造作用还形成一些 小规模的北北西一北西向平移断层，或使早期北西向断层再次活动。 燕山期的构造活动对区域和矿区成岩成矿产生了极其重要的作用，除形成控 岩( 如花岗伟晶岩) 控矿构造外，还伴随有强烈的岩浆活动，岩浆的侵入，带来了 部分成矿物质，也为矿源层中会的活化、迁移、循环聚集提供了热动力。 ( 4 ) 喜山期 喜j l j 期构造运动对矿区成矿无大的影响，所形成的构造形迹大多起破坏岩体 和矿体的作用口3 1 。该期构造活动的早期，运动形式与燕山晚期相似，形成不含矿 硕十论文 第二章成矿地质背景与戚矿地质条什 的北东向断层，或使早期形成的断层包括含金矿化的断裂再次活动，形成破坏矿 体的构造。到后期，矿区则以非构造变形为主，在垂向压应力( 重力) 或地应力作 用下，先期形成的断层沿断面产生滑动，多表现出正或正平移断层形式。在高村 和云西两矿区的井下都可以观察到，部分地段或矿体内常出现规模不大，无一定 延伸规律的断裂面，有的断面上出现新滑动的擦痕和未胶结的泥质充填物。 2 2 3 矿床、矿体定位的构造条件 据已有矿床资料分析，矿床和矿体的空州定位与构造关系十分密切，矿床和 矿体的形成，主要受两大因素的控制，一是要有成矿物质来源：二是要有赋矿空 间，这两大因素都与构造有直接或间接的关系，因此，构造是矿区成矿必刁i 可少 的地质条件。 ( 1 ) 矿床定位的构造条件 区域和矿区内已发现的金矿床，均分布在韧性剪切带内，矿体一般产在韧性 剪切带内的糜棱岩带或张扭性断裂中。金矿床空间定位与韧性剪切带、深大断裂、 混合岩化带及基底热隆起有关。 1 矿床定位与韧性剪切带的关系 矿床定位于韧性剪切带中，是有其地质原因的。其一，韧性剪切带总体上= 说 属高压区，根据金的地球化学行为，一般是向高应力区迁移2 “；其二，韧性剪切 带形成后，应力得到释放，已成为构造薄弱地带，在其后的构造活动中，易于在 剪切带中产生脆性断裂，为后期的容矿导矿提供了空间；其三，韧性剪切带一般 规模大，延深也大，可与基底构造( 如基底不整合面，深大断裂) 连通，为成矿热 循环聚富成矿提供条件。 2 矿床定位与深大断裂的关系 韧性剪切带中的会矿床一般位于区域性深大断裂的上盘，这是因为金的富集 必须通过成矿流体的反复循环。由于会在溶液中的溶解度极小，要使金富集成工 业矿床，必须有大量的流体携带金向某一地段循环富集，深大断裂则为其提供了 通道。 3 矿床定位与混合岩化带的关系 从广义上讲，混合岩化带也是构造变质带的一部分，在河台矿区乃至整个区 域，混合岩化带沿韧性剪切带分布。混合岩化作用，使原岩中的金活化，向周边 地层( 在河台矿区为片岩带) 迁移【1 8 】，使地层中的金进一步富集，为后期在该地 层中的糜棱岩带内成矿奠定了物质基础。 4 矿床定位与基底热窿起的关系 从卫片资料分析，在河台矿区深部( 过濉一桃仔山一带) 存在隐伏的环形构 造，这些环形构造可能为地下的热窿起，可能由隐伏岩体侵位所致。岩浆的侵入， 硕 沦文 筇一二章成矿地质背景与成矿地质条f 1 为矿源层中的金元素活化，促进成矿流体循环对流起了重要作用。 ( 2 ) 矿体定位的构造条件 河台矿区主要工业矿体赋存在糜棱岩带中，但不是所有的糜棱岩带部赋存有 工业矿体，矿体定位的构造条件是： l ，赋存工业矿体的糜棱岩带必须具一定规模。糜棱岩带沿走向延伸长( 一般 大于1 0 0 0 ) ，沿倾斜延伸也大，能与深大断裂沟通构成成矿的循环系统。 2 糜棱岩带中必须叠加有与糜棱岩带产状近于致的脆性断裂。这些脆性 断裂既是容矿构造，又是矿液流动并向周边扩散的通道。 3 糜棱岩带上须叠加有小型横跨褶皱，褶皱的虚脱部位是矿体厚增大，品 位增高的地段。矿体在糜棱岩带中是分段富集的，无论是矿体的厚度还是金的品 位，在糜棱岩带中的分布都不均匀，从矿体厚度和金的品位等值线图上可以看出， 高值区的连线具一定方向性。 2 3 地层、岩性条件分析 矿区地层、岩性对成矿也有重要影响，地层不仅为成矿提供物质来源，其岩 性和物化性质也是影响成矿的重要因素。 2 3 1 矿区地层 矿区出露的地层主要有震旦系c 组、寒武系八村群上亚群、奥陶系中上统三 尖群、志留系下统连滩群，其中震旦系c 组地层分布最广，占矿区面积的3 3 ， 是矿区最主要的赋矿地层。该地层为较深程度的变质岩，分e 下两段，下段为黄 褐一深灰色含硅线石云母石英片岩，石英，二云母片岩，深灰灰色片状长石黑云母 石英岩、片状云母石英岩，上段为黄褐一浅灰色含硅化石英二云母片岩、二云母 片岩、二云母石英片岩。这套地层原岩难以恢复，据区域地层资料分析，原岩应 为滨一浅海相沉积具复理石建造的碎屑岩，其中央有来自地壳深处的火山碎屑物 和喷流物1 2 ”。寒武系、奥陶系、志留系地层，其原岩为一套浅海相复理石建造的 碎屑岩，由于当时地壳活动频繁，岩相变化较大，亦含有火山碎屑物，经区域变 质作用，这套地层亦成为变质岩，常见的岩性有石英砂岩、砂质页岩、千枚岩、 石英片岩、云母片岩、碳质页岩等，局部地段出现有混合岩化。 2 3 ，2 地层、岩性条件分析 矿区赋矿地层是在地槽环境下沉积的，其成允比较复杂，经区域变质和热动 力变质作用，岩性发生了很大变化，矿物成分普遍含石英、长石、黑云母和白云 母，微量矿物有电气石、独居石、锆石、磷灰石、褐铁矿等。化学成分中s i ( k 含量高，多在6 0 以上，富含a 1 、f e 、k ，贫c a 。这套地层的岩性和矿物组合使 硕十论文 第二章成矿地质背景与成矿地质条 其具如下特点：若地层埋藏地f 深处，在一定温度和压力条件下，岩石可发生塑 性变形，如地层埋深不大，在构造应力作用下，产生脆性变形，这样就使得矿区 地层在不同时期不同深度条件下产生不同的变形作用，早期地层埋深大，产生脆 一塑性变形，形成韧性剪切带，后期埋深浅产生脆性变形，在韧性剪切带中形成 脆性断裂，整个变形作用为矿区金矿床的形成提供了必要的条件。 从地层的含矿性来看，震旦系c 组地层含会背景普遍较高，在矿区内为1 3 4 1 0 一，矿区外围为1 3 8 9 1 0 ，比奥陶系、志留系地层( 2 2 6 9 1 0 “) 要高 得多i l ”，也高于云丌地区震旦系c 组区域平均含金量6 9 8 1 0 一，高于地壳克 拉克值2 4 倍盼”】。通过地球化学取样，在震旦系c 组地层中，深源元素n i 、 c o 、c r 含量较高，反映该地层沉积时，有深源物质的加入，这些深源物质有可 能来自海底喷流或海底热泉。根据地层的含矿性和有关测试，可把矿区震旦系c 组地层作为金的矿源层，工业矿体大多产在这一层位的糜棱岩带中，而寒武、奥 陶、志留系地层中的糜棱岩带，含矿性要差些，这是因为后者混合岩化不强， 整个地层含金量偏低，其成矿的物质基础不如前者。 2 4 岩浆岩条件分析 区域上岩浆岩发育，在矿区内，广泛出露岩浆岩和混合岩，岩体的侵入和混 合岩化对成矿有重要作用。 2 4 1 矿区岩浆岩 矿区出露的岩浆岩有云楼岗岩体，伍村岩体、混合岩及脉岩。 云楼岗岩体：位于矿区西部，在矿区出露面积6 k m 2 ，侵位时代为晚二叠世， 属印支期产物，岩性主要为黑云母斜长花岗岩，黑云母二长花岗岩和黑云母花岗 闪长岩，矿物成分主要有斜长石、钾长石、石英、黑云母，副矿物有独居石、锆 石、磷灰石。化学成分s i