贵州二子夜金矿床成矿期控矿节理分析

贵州二子夜金矿床成矿期控矿节理分析

0控矿构造及控矿构造二台金矿床是秦岭微板块中的一座中小型铜金矿床。自1983年销售以来，对采矿业的地质特征、采矿地球化学和成因进行了大量研究，但对采矿业的控制结构尤其是干扰结构的研究相对薄弱。因此,研究控矿断裂(特别是断裂的级别、期次厘定)对探讨矿床的成矿机制和成矿预测都具有积极作用。1矿床的地质特征(1)该层的特点本区地层以泥盆系分布最广,自太古界-下元古界至泥盆统的沉积建造均以海相沉积为主,第四系为山间盆地或断陷盆地的陆相沉积。(2)压扭性断裂nbe矿区位于秦岭褶皱带镇安拗陷中的西干沟—东干沟背斜的南翼。区内断裂发育,近EW向的凤镇—二台子断裂从矿区中部通过,是一系列大致平行的压扭性断裂,一般长几十米至几百米,最长达1500余m,倾向S,倾角75°～85°,断裂面多呈波状弯曲,在走向上常被NE向断裂切错,断距不大。次级的NE-NNE向断裂在矿区中发育,多倾向SE,有时倾向NW,倾角60°～85°,甚至直立。长度一般为100～500m,最大可长达1500m,断层面一般光滑平直,具压扭性质。(3)辉绿岩脉金纳米区内无大的侵入体,常见辉绿岩、煌斑岩、钠长岩等岩脉。煌斑岩岩脉多充填于NE向断层中,长度数十米至1500余m,宽数厘米至15m,该岩脉与断层角砾岩、矿体互为穿切关系。辉绿岩体分布于矿区西部和南西部水岔沟—钓鱼沟一带的星红铺组中,呈岩株状或岩盆状产出。岩性呈绿-黑色,主要矿物有斜长石、辉石。在岩体边部和中部有10～50m宽的含金角砾岩。(4)号、18号矿体矿床共有矿体11个,矿体形态复杂,呈筒状、板状、囊状和脉状。矿体规模较小,1号、18号矿体占矿床总储量的80%以上。矿石中,金矿物为自然金和含银自然金,金属矿物主要为黄铁矿、砷黝铜矿和黄铜矿,次要矿物为磁铁矿、白铁矿和闪锌矿等。(5)成矿流体及成矿流体杨志华等(1991)研究认为,二台子金矿床的金质来自于矿区下伏的耀岭河群,硫来源于泥盆系及深部,成矿流体来自深部的热液和大气降水。(6)初始时代20世纪20年代选择矿区内与成矿作用有密切关系的煌斑岩脉中黑云母进行K-Ar年龄测定,成岩年龄为210.8Ma,由于煌斑岩脉与矿体是互为交切关系,因此该年龄可以代表矿床形成的初始时代。据对矿区所在的南秦岭许多矿床的Ar-Ar法、Rb-Sr法等时线成矿时代数据统计,为117～197Ma(柳焱,1996;王世忠等,1997;张复新等,2000;邵世才等,2001),成矿时代集中印支晚期-燕山期;因此,二台子金矿床成矿时代也为印支晚期-燕山期。2节理产状及数量分析二台子金矿床中节理大量发育,且大部分以剪节理为主,由节理密集发育而成的断层对矿体的控制作用也比较明显,因此,系统测量各个中段内与成矿有关的节理产状与数量对于探讨矿床的成矿规律进而进行成矿预测尤为重要。基于此,笔者系统测量了788m、747m两个中段与成矿关系密切的剪节理产状与数量,结果如表1、表2。据表1、表2数据绘制了中段节理走向玫瑰花图(图2)和等密图(图3)。综合分析788和747中段节理走向玫瑰花图与节理等密图,可将788和747中段节理分别分为4组(表3),这些节理产状在等密图上展布模拟为一个小圆,小圆中心的产状分别为150°∠72°和110°∠84°。利用表三的数据做788中段与747中段节理分组后共轭节理组主应力赤平投影图(图4)。由主应力图分析可知,矿区成矿过程中受近SN向挤压力的影响,最大主应力σ1方向为NNW-SSE,σ3为近EW向。共轭节理组交线的倾伏方向为NNE或SSW,前文所述两小圆中心产状为150°∠72°和110°∠84°,可得出矿区成矿以矿柱为主,位于两组节理或断层交线附近。3错误等级和期限段的分类二台子金矿床主要断裂统计结果见表4。3.1成矿贡献大的划分依据断裂对成矿的贡献,笔者把它们划分为2个级别,对成矿贡献大的划分为一级断裂(如F1313,F14),对成矿贡献小的划归为二级断裂(如F1-13,F1-23,F43,F53,F24,F34)。3.2成矿期断裂控矿根据断裂的地质特征及与成矿的关系,笔者把矿区内断裂划分为成矿前、成矿期和成矿后3组。成矿前的断裂为F13和F14;成矿期的断裂为F1-13,F1-23,F44和F54;成矿后的断裂为F24和F34,划分的依据如下。断裂F14为煌斑岩岩墙充填,矿化与断裂一致,该断裂在成矿期仍有活动。F13为凤镇—二台子断裂,是商丹断裂的次级断裂,断裂两侧的含金角砾岩严格受该断裂控制,角砾成分与围岩一致,含金角砾岩是断裂在成矿期重新活化后又被矿液胶结而成,是二台子金矿床主要的控矿断裂,具同生断裂性质。成矿期断裂对成矿和矿体的展布有重要意义。依据前述节理主应力分析得出在二台子金矿床成矿以矿柱为主;同时,笔者发现两组断裂交汇部位往往是矿体就位的良好场所,如F13和F44控制着3号矿体,F13和F54控制着2号矿体,F13和F1-23控制着5号和7号矿体,F13和F1-13控制着1号和18号矿体,而1号和18号矿体占矿床总储量的80%以上。在上述的几组断裂中F1-13,F1-23为F13在成矿期重新活动产生的次级断裂。F44和F54是伴随着秦岭板块印支-燕山期强烈的岩浆-断块活动和SN向挤压而形成的NE向、NW西向断裂。依据上述事实把F1-13,F1-23,F44和F54划归为成矿期断裂。断裂F24和F34对成矿没有直接的控制作用,在其断裂带中主要为含矿角砾和碳酸盐岩角砾,与成矿前断裂不同的是角砾胶结物不是矿液而是其他热液,据此把该组断裂划归为成矿后断裂。4结构分析与矿压预测4.1成矿期对成矿的作用泥盆纪时,秦岭地区存在着3个板块(华北板块、秦岭板块、扬子板块)和2个缝合带(商丹缝合带和勉略缝合带),伴随着这一构造格局发生了一系列的构造古地理、沉积、岩浆的变动调整,使秦岭泥盆纪具有了诸多地质特点和有利的成矿背景条件。此时,矿区内F13和F14率先形成,这为后来的成矿作用奠定了物质和能量基础,这时的矿化、蚀变较弱,对应于成矿早期即黄铁矿-石英-钠长石阶段。成矿期矿区的主应力方向和区域地质资料表明:三叠纪以后,由于强大的SN向挤压作用,秦岭板块内几条大的断裂如商丹、勉略断裂发生左行走滑;中生代晚期的活动继承左行走滑的构造性质,并与SN向的挤压应力复合,形成了一系列有利于成矿的构造交汇结点,F13在这一时期重新活化,并通过分支、复合出现了F1-13和F1-23,伴随着燕山期强烈的岩浆活动,成矿流体在构造梯度压力作用下沿断裂带上升,大气降水通过地表的断裂带下渗并被逐步加热,这样大气降水与深部流体在断裂带内循环活动,使基底中大量的成矿物质被萃取,并随热流体迁移到F13,F1-13,F1-23交汇的扩容减压空间就位;而F44和F54是燕山期SN向挤压形成的张性扩容空间,它们与F13以同样的方式使含矿流体在构造交汇的扩容减压空间成矿。这一过程对应于成矿主期的黄铁矿-石英-含铁白云石阶段,成矿主期是对成矿早期的继承和叠加,它使矿体的规模变大、品位升高。在大规模的成矿结束后,断裂的活动仅限于破坏矿体,对成矿意义不大。这阶段的断裂活动使矿体破碎、错断,并与成矿晚期的方解石-重晶石阶段相对应。4.2次级断裂固相部位综上所述,进一步的找矿应以F13与次级断裂相交的部位为主要地段。在深部预测中,则应力求找到F13的延深部位,再寻找与其他断裂交汇复合的部位。5成矿构造交互作用(1)矿床的成矿物质为基底矿源层,成矿流体为大气降水与深部热液的混合流体。(2)成矿期矿区的主应力σ1方向为NNW-SSE向;矿区成矿以矿柱