湖南雪山县苗儿山构造岩变形特征及金矿化成因分析

湖南雪山县苗儿山构造岩变形特征及金矿化成因分析

湖南苗族儿山力学剖面位于江南台龙峰拱结构带的苗族儿山升降西侧，属于桃江-城步区域断裂的代表性部分。区域地层以青白口系板溪群为主,次为震旦系—寒武系、泥盆系。板溪群展布于苗儿山隆起中心,岩性为一套浅变质板岩、千枚状板岩、钙质板岩、砂质板岩,夹凝灰岩、凝灰质板岩。雪峰期、加里东期、印支期、燕山期岩浆多次侵位于苗儿山隆起中心,构成苗儿山复式花岗岩基。区域构造以NE向为主。雪峰弧形构造带与桃江—城步区域性断裂等NE、NW向构造联合控制了以金、锑为主的内生金属矿产,构成湖南重要的金锑成矿带。1弹性切割带的地质特征1.1泥盆系覆盖研究区苗儿山韧性剪切带分东西两支呈带状分布于板溪群浅变质泥质岩和岩体接触带中,走向NE,倾向NW,倾角40～60°,往NE逐渐消失或被泥盆系所覆盖,往SW延出研究区,区域延伸大于50km,单支宽50～4000m(图1)。韧性剪切带宏观上表现为一套在应力剪切作用下岩石发生强烈剪切流动变形,具片理、片麻理,微观上具位移错动变形、各种塑性变形变质的构造岩带,并有后期花岗斑岩脉侵位和热液蚀变叠加。1.2构造岩石特征在构造应力的作用下,由于卷入岩层的多样性,岩石以不同的形式释放应力,形成糜棱岩和片理化岩石两大构造岩。1.2.1显微鳞片形貌具糜棱结构,条带条纹构造,重结晶碎基大于90%,残斑小于10%,重结晶的显微鳞片状绢云母、微粒石英等顺C面理定向排列呈片状构造或线状、透镜状集合体分布,构成片麻状、拨丝状构造,具较强的波状和带状消光。残斑以石英、长石为主,大多平行片理定向排列,少数与C面理相交。S∧C夹角为10°。1.2.2岩块残斑的部位、形态具糜棱结构,片麻状构造,重结晶碎基50%～90%,残斑10%～50%。重结晶的绢云母、微粒石英、长石常聚集呈线纹状、条带状集合体顺片麻理方向分布,部分在残斑拉长方向尾端聚集成结晶尾状。石英、长石、岩块残斑呈眼球状及石香肠状平行片麻理分布,由于剪切旋转常形成б形旋转残斑,具三角形、楔形压力影(图2),时见多米诺骨牌(图3)、核幔构造等,镜下具明显的波状、带状消光,变形纹、带。S∧C夹角为15°(图4)。1.2.3鳞片状石英、黑云母的组成具变余斑状、糜棱结构,弱片麻状、变余构造,重结晶碎基小于50%,残斑大于50%。碎基由显微鳞片状绢云母、微细粒石英、长石和少量雏晶状黑云母组成,微细粒石英略具定向排列。残斑由岩块、石英、长石组成,呈棱角状、次圆状或单晶散布,残斑集合体顺C面理略呈定向排列,个别残斑发生旋转,б形拖尾压力影不对称程度和发育程度明显不如糜棱岩,核幔构造特别发育。S∧C夹角为26°。1.2.4石时时和不对称植物生长的石强片理化岩石发育密集片理,风化后外观呈“薄片状”,S∧C夹角接近0°。岩石中显微鳞片状绢云母顺片理定向排列,形成拉伸线理,且时常绕过黄铁矿晶体或碎屑,在尾端形成不对称压力影。早期石英脉被压扁拉长呈藕节状、透镜状,形成石香肠构造、不对称褶皱、鞘褶皱(图5)。弱片理化岩石片理构造发育程度较强片理化岩石大为减弱,原始浅变质岩特征较明显。上述两大类构造岩,其原岩分别为雪峰期花岗岩和板溪群浅变质岩,从千糜岩—糜棱岩—糜棱岩化岩石、强片理化岩石—弱片理化岩石—正常浅变质岩逐渐过渡,糜棱岩与片理化岩石之间仍呈现出原始侵入接触特征,界线较清楚(图6)。1.3板溪群中au、as的含量及变形机制湖南板溪群具特征的W-Sb-Au组合型含金建造,Au含量高于大陆地壳平均值的1.4～2.1倍,大部分呈易溶状态(以吸附形式等)存在,是湖南省内金的主要矿源层。据地球化学分析资料(表1),该区岩石的含金性随岩石类型、变形强度、蚀变程度而异,从花岗岩—糜棱岩—片理化岩石—正常浅变质岩—蚀变的片理化岩石,Au及与其密切相关的As的含量逐渐升高。发育于板溪群片理化带中Au、As的含量是发育于花岗岩中糜棱岩带中Au、As含量的1.2～2.3倍。未遭受蚀变的片理化带中Au、As的丰度值普遍低于两侧未变形的岩石,相对形成低谷,而遭受蚀变的片理化带中Au、Ag丰度值最高,常常在强片理化带中心形成峰值(图7)。上述结果表明,区内金矿的形成离不开板溪群,韧性剪切作用促使了板溪群中Au的活化、迁移。变形初始阶段,在应力集中的片理化带中Au向两侧低压区迁移;应力恢复后,片理化带成为构造软弱带,有利于成矿流体的运移和金的回迁沉淀。2金矿床、金矿化点、金地球化学异常苗儿山金矿严格受韧性剪切带控制,目前所发现的金矿床、金矿(化)点、金地球化学异常均分布于板溪群内的片理化带中,金矿大致可分为热液蚀变岩型和破碎带充填型两大类。2.1蚀变矿化矿体赋存于片理化带中的蚀变体内,蚀变体走向NE,产状与片理化带基本一致,一般长800～1750m,宽10～75m,形状不规则。蚀变主要有退色化、硅化、黄铁矿化、绿泥石化、毒砂化等,多种蚀变叠加部位矿化最好。金矿(化)体呈脉状,大致顺片理产出,一般长几十～400m,厚1.4～35.5m,含Au0.10×10-6～5.52×10-6。矿石矿物以片状、长条状、板状、三角状、粒状的自然金为主,粒径一般0.01～0.08mm。矿石为含金的强片理化千枚状板岩,含矿围岩为板溪群板岩,两者逐渐过渡。2.2断层破碎带矿体赋存于叠加在片理化带上的NE向、近EW向断层破碎带内。断层破碎带由碎裂化、硅化、强片理化千枚状板岩和断层角砾岩构成,并有较多的石英脉充填。整个断层破碎带就是一个金矿化体,碎裂化岩石、石英脉是主要的金矿石。矿体呈脉状、透镜状顺断层破碎带产出,与围岩界线清楚,一般长20至百余米,厚0.3～3.6m,金含量0.8×10-6～15.0×10-6,在褐铁矿化较强和石英细脉发育部位,单样品位可达几千×10-6。金属矿物以自然金为主,粒径一般小于0.1mm。3韧性剪切带和蚀变带1)金矿(床)点、金矿化带的空间分布明显受韧性剪切带的控制。2)金矿化带的形成受特定的韧性剪切带——发育于板溪群中的片理化带控制。3)金矿体集中分布于片理密切发育的强变形带,矿体与片理产状大体一致。4)沿片理化带有后期岩浆侵入和蚀变作用,多种蚀变叠加部位金矿化较强。5)后期不同方向的脆性断裂叠加部位有利于成矿物质的充填,常形成高品位的工业矿体。4含矿物质来源苗儿山地区金矿化受韧性剪切带、老地层、后期脆性断裂等多重因素控制,片理化剪切作用促使老地层中的Au活化迁移,片理化带提供了成矿流体