冷家溪群浅变质岩系构造变形特征及成因分析

冷家溪群浅变质岩系构造变形特征及成因分析

1矿区地质特征矿区位于雪峰山拱坝北缘与下扬子台褶皱带交汇处的方山斜转、斜转、斜，中元古代冷家溪群易家桥群的上段地层为一系列浅层粘土岩和碎屑岩中火山岩碎屑的复理石。nw和sw矿区的延长带通常是走向英里附近的sw矿床。在nw和sw附近的120m宽条件下，黄金矿床形成了一个延长3公里的带，并收集了大量来自角质板的金矿床。它属于破碎带的金矿床图1。区域地质调查认为矿区地层为简单的单斜层理据此进行了11万地质填图随着填图工作的进展发现矿区内地层构造极其复杂总体上有如下特点1地层总体产状基本一致走向NNW倾向SW倾角在2050之间但也有相当多的产状较凌乱2复理石建造使得砂岩砂板岩板岩片岩等相间交替出现标志层极不明显进一步分层十分困难3岩石中劈理S1非常发育严重影响了地层S0产状的观测大多数情况下很难通过原始沉积特征确定地层层序(4变质变形作用使得剖面之间很难对比(5褶皱构造发育形态复杂2矿区结构特征2.1地质构造地质及带孔露头的缺陷1在矿区SW20多公里的大药姑山顶多处发现如图2左所示的小构造由于S1目测非常明显以往测量地层产状时多是S1的产状但通过仔细的观察不难发现其中的S状小褶曲均是以泥质成分为主的岩石而褶曲外侧多是以砂质为主的岩石并且在砂质岩石中还可观察到砂质由粗到细的韵律变化这种韵律变化指示了原始沉积的次序说明原始层理已被强烈置换2在矿区外围南西15km的龙源村发现一处明显的小褶皱构造如图2右从中可看出原始层理S0至少经历了两次构造运动首先原始层理S0发生变形形成紧闭褶皱之后又发生变形形成次一级褶皱及轴面劈理S2并使前期褶皱轴面发生弯曲S2与S0关系复杂在轴部正交翼部平行3在矿区南部约5km处发现一紧闭斜卧褶皱枢纽倾伏4在矿区南西4.5km的公路边发现两处褶皱这些褶皱的发现必须通过仔细的观察与对比因为原始层理S0已被置换而轴面劈理S2又相当明显往往会将轴面劈理当作层理S0来测量5在通往矿区的公路边发现如图3所示的窗棂构造此为一紧闭斜歪褶皱的核部6在矿区小港剖面发现如图4所示的两处轴面劈理和层间小褶皱根据轴面劈理的产状和层间小褶皱的形态可以确定其间存在一紧闭倒转背斜且褶皱枢纽倾伏7由于矿区麻市剖面露头连续构造形迹典型于是选择麻市剖面进行详细解剖取得了剖面上所显示的沉积韵律组合劈理劈理与层理的关系以及褶皱构造等资料并测制了构造地层剖面图在麻市咀上屋以及至双港中洲所见地层S0与S1均为S0S1S0S1两者界线大致在上粟湾与双港之间又于上粟湾所见变质砂岩韵律变化粒序度)总体指示该地层为倒转地层及至咀上屋以南新塘冲处见S0及S1表现为S0S1砂岩韵律变化粒序度总体指示该地层为正常地层正反两套地层指示该段是一紧闭倒转背斜在咀上屋背斜核部可看到核部之轴面劈理S2垂直S1其枢纽及轴面有弯曲变化8通过上述踏勘构造剖面的测制和构造解剖认为虽然构造置换强烈无法恢复原始层理但可以确定原认为层间劈理是顺层的其实并不顺层于是沿着与层间劈理走向相交近90方向追索破碎带果然在与原近SN走向相垂直的方向发现了破碎带通过取样化验在破碎带内找到了金矿体并通过镜下鉴定在破碎带内发现大量的眼球状糜棱岩从而确定了该破碎带应为一韧性剪切带F2按此方法追索控制F2长度达790m取得了较好的地质找矿效果在矿区地层为单斜岩层的观念束缚下地质填图工作进展缓慢效果极差找不到标志层随着认识的逐步深入对矿区重新进行了构造地质填图圈定了矿区内出露的一套以砂岩为主的地层Mass确定了矿区内以紧闭褶皱为主的构造格局查明矿区处在一叠加倾伏向斜的核部根据区调同位素测年资料被浏阳大围山花岗岩体侵入的冷家溪群年龄应为2.2矿区地层构造特点及发展过程矿区地层沉积后至少经历了3期构造运动1第一期加里东期NESW向应力作用使地层弯曲变形并随着压力的逐步加大最终形成一系列紧闭褶皱在相对较硬的砂质岩层中形成密集的轴面劈理相对较软的泥质岩层中形成层间小褶皱如图2左所示的层间小褶皱及图2右图3等所示的紧闭褶皱和轴面劈理褶皱形成后期岩石也发生了剪切破碎形成F2韧性剪切带带内岩石强烈破碎形成大量眼球状糜棱岩和断层泥并伴随热液活动和金矿化富集2第二期燕山期NWSE向应力作用使前期形成的紧闭褶皱更加紧闭轴面劈理受挤压更加密集乃致劈理两侧的岩石粘连在一起并被后期的劈理置换层间小褶皱被拉断地层原始层理受到强烈的破坏在应力的进一步作用下使岩层再次发生弯曲变形在前期褶皱的基础上形成叠加褶皱使褶皱枢纽轴面发生弯曲变形本次褶皱较前期开阔矿区直观的大量劈理均为第二期构造运动所致另外还伴有塑性变形使剪切破碎带进一步破碎并在其中形成一组与破碎带走向几乎相垂直的密集劈理3第三期喜山期构造运动的作用形成更为开阔的临湘向斜使得矿区地层整体倒转并发育轴面劈理此时由于岩石脆性较大形成的劈理间距较宽一般在10cm以上多数在4050cm之间3认识与体会1虽然在湖南地矿局出版的湖南省岩石地层1997.6中将冷家溪群分为5个岩组各岩组之间为整合接触但并无明显的分层标志而且所划分的各岩组厚度又相当之巨其中最厚的第四岩组厚达8447m最薄的第5岩组也3257m这样的划分根本未将构造因素考虑进去特别是紧闭褶皱如果考虑褶皱因素则岩层绝无如此之厚2各露头本身有其不同的价值某些露头可取得所需要的一切地质资料而另一些露头则只能见到某一种构造要素一般来说露头总比地质人员所希望看到的差但是即使在露头情况中等时也很难取得我们所感兴趣的一切资料因此在露头上工作时需要系统地寻找构造要素和地质形态笔者在所工作的矿区进行地层构造研究时就是从调查和素描各种露头所提示的中小尺度构造形迹入手对每个素描点除进行精细的素描外还详细地客观地观察并描述有关构造形态和岩性特征同时还系统地测量各种构造形迹组构要素的产状通过较多典型露头的解剖和剖面分析终于获得了较理想的调查结果3在各类构造形迹中褶皱构造形态是三维空间的形态变化而面理构造和线理构造则分别是二维和一维空间呈现出的构造形态因此对褶皱形态的研究特别是对变质层控矿床的找矿勘探来说为确切查明矿层在