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1、第 14卷 1996 年 第 4 期 12 月 河 南 地 质 HENAN GEOLOGYVol. 14 No. 4Dec. 1996小秦岭构造岩及其与金矿化关系盛吉虎?徐 莉 尉向东 刘长命( 河南省地质科学研究所)摘 要 根据小秦岭地区含金石英脉与糜棱岩的空间分布关系可将石英脉分为交代脉、 拉张脉、剪切脉、 角砾岩脉和裂隙脉等五种类型, 它们是不同构造阶段的产物。脉体宏观构造、 微观构造、 包体测压数据及石英 X 射线研究表明, 脉体的充填、 定位与容矿空间扩张同时形成, 容矿空间的形成是含金热液液压致裂作用的直接结果。本文详细研究了构造岩的岩石学、 岩相学特征, 并对构造岩 的形成条件及
2、与金矿化关系等做了初步探讨。关键词 小秦岭, 金矿, 糜棱岩, 显微构造, 液压致裂中图法分类号 P613小秦岭金矿田是我国主要产金基地之一, 所有金矿都赋存于断裂构造带内, 因此, 构造与 金矿的关系为广大地质工作者所关注。1 区域构造背景根据含金石英脉与糜棱岩的空间分布关系可将石英脉分为交代脉、 拉张脉、 剪切脉、 角砾 岩脉和裂隙脉等五种类型, 它们是不同构造阶段的产物。 脉体宏观构造、 微观构造、 包体测压数据及石英X 射线研究表明, 脉体的充填、 定位与容矿空间扩张同时形成, 容矿空间的形成是含 金热液液压致裂作用的直接结果。 小秦岭金矿田是由太华群深变质岩系组成的“ 地垒状” 地块
3、。 地块北侧为汾渭盆地, 南侧为 元古界褶皱系。 主要构造形迹有近东西向展布的老鸦岔复式背形构造, 北东向褶皱构造及一系 列近东西向断裂构造, 构成本区基本构造格架。此外还发育有近南北向、 北西向和北东向断裂 构造等, 形成小秦岭内部斜方网格状构造格局 13。 上述断裂带以东西向最为发育, 其中长度大于 20km 的区域性断裂有太要、 焕池峪、 观音堂、 小河等构造带, 构造岩主要为变晶糜棱岩, 糜棱岩和构造片岩等; 含矿构造带长度一般小于 8km, 以数百米者居多, 矿化最优者如文峪 S505脉 、 大湖灵5脉 、杨寨峪S9脉 、 S60脉 、樊岔900 脉 、枪马410脉等 , 其走向长度
4、均在 36km 之间。构造带内既发育糜棱岩, 也有大量碎裂岩,?作者简介: 盛吉虎, 男, 34 岁, 1983 年毕业于成都地质学院找矿系, 高级工程师, 从事地质与矿产研究. 邮编 450053,郑州市黄河路 41号 收稿日期: 19960314; 改回日期: 19960906也有大量碎裂岩, 含金石英脉多产于碎裂糜棱岩带内。2 构造岩型及其岩石学特征构造岩主要有碎裂岩和糜棱岩两大系列, 岩石特征不同, 对金矿亦有不同的控制作用。 2. 1 碎裂岩系列碎裂岩毓主要有断层泥、 断层角砾岩和碎裂岩。 断层泥为灰绿、 黑绿、 灰白色, 由水云母、 粘土类矿物和石英、 碳质等组成, 呈泥膏状产于剪
5、切带的上盘或下盘, 厚210cm。 是后期构造活 动沿糜棱岩带边界发生强烈研磨, 经水化作用而成。断层角砾岩也是构造带中广泛发育有一种岩石类型, 是后期构造活动的产物, 可以是糜棱岩、 含金石英脉及构造带所通过的各类岩石。矿田内靠近太要断裂的大湖灵湖矿区, 后期构造活动强烈, 矿体极为破碎, 给采矿带来一定困难。 碎裂岩的共同特征是脆性裂隙发育, 有次生绿泥石、 方解石脉等充填, 但仍保留原岩结构构造, 细粒化现象不明显, 仅发生碎裂岩化。 其主要岩石类型有碎裂岩化糜棱岩类、 碎裂岩化斜长角闪岩类、 碎裂伟晶岩、 碎裂花岗岸等。 碎裂岩形成于地壳较浅部位, 是在较低温度较高应变 速率和较低恢复
6、速率条件下, 原岩经破裂压碎而成。 该类岩石尤其是碎裂岩化糜棱岩类多见于含矿构造带内, 分布于含金石英脉两侧及其尖灭部位。2. 2 糜棱岩类糜棱岩类广泛分布于含金剪切带中, 与成矿关系密切。笔者在大量外观察基础上, 系统采 集了矿田内主要含金剪切带S505、 S9、 S60、 灵5等构造带中的构造岩标本进行研究, 探讨构造岩与金矿化关系。2. 2. 1 糜棱岩化岩石 是塑性变形程度最低的一种岩石类型, 岩石基本保留原岩结构构造, 但主要造岩矿物发生不同程度的塑性变形, 石英略有压扁拉长, 轴比 1. 5121, 发育波状消光, 变形带等, 长石有碎裂和双晶弯曲现象, 黑支母沿解理破碎, 略有弯
7、曲。主要岩石类型有糜棱岩化黑云斜长片麻岩、 糜棱岩化斜长角闪岩、 混合岩及石英脉、 伟晶 岩、 辉长辉绿岩脉等。多分布于构造带边缘或顶底板围岩中, 一般没有矿化显示。2. 2. 2 初糜棱岩绢云质初糜棱岩: 灰绿、 黑绿色, 面状构造发育, 镜下具初糜棱结构, 碎斑 50% 60%, 基质 30%35% 。 碎斑主要为石英, 具锯齿状边界, 拉长状, 长宽比 31。 粒内见强烈波状消光、 变形纹、 变形带、 亚晶构造等, 重结晶石英占 15%30% , 粒度约0. 020. 045mm, 与残斑构成核幔结构或与绢支母等矿物呈条带状相间分布。长英质初糜棱岩: 残斑基质约为 7515, 动态重结晶
8、占 20%, 石英 30%40% , 少量绢云 母、 黑云母方解石等。 碎斑主要为斜长石和石英, 斜长石具机械双晶, 石英波状消光, 变形带、 亚晶等更为发育。绢云长英质初糜棱岩: 岩石为暗绿色, 糜棱结构, 片状、 眼球状构造。碎斑含量 50% 60%, 基质 30%35% 。微斜长石 25%30% , 斜长石 10%, 粒度约 0. 51mm, 不规则状, 有 波状消光带、 核幔构造等; 石英 20%25%, 动态重结晶程度约 15%25%, 粒度 0. 003mm242河 南 地 质 第 14 卷, 围绕残斑分布; 绢云母 25% 30%, 系长石分解产物, SC 面理发育。 初糜棱岩类
9、分布于剪切带边部, 常有一定的金矿化显示, 沿面理分布的石英细脉含金量可达 210- 6310- 6。2. 2. 3 糜棱岩绢云石英糜棱岩: 岩石为灰绿色, 面理发育, 具糜棱结构, 眼球状构造。石英 50% 60%, 绢支母 20% 30%, 长石 5%10% 。 碎斑含量约30%, 主要为长石和石英, 石英粒径 0. 2mm,轴比 3151, 具强烈波状消光, 变形带、 核幔构造发育, 动态重结晶石英 50% , 长石粒度0. 30. 5mm。发育脆性裂隙。 长石石英糜棱岩: 具糜棱结构, 条带状、 眼球状构造。石英 25%30%, 斜长石 10% 15%, 绢云母 10%, 动态重结晶石
10、英 40% 80%, 粒度 0. 020. 05mm, 碎斑石英粒度 0. 10. 3mm, 轴比 3151, 个别 101。 长石粒度 0. 20. 6mm, 发育扭折及机械双晶等, 见张、剪裂隙、 书斜式构造等。 绢云长英糜棱岩: 具糜棱结构, 眼球状、 条带状构造。主要矿物长石 30% 40% , 石英25%, 绢云母 15%30% , 动态重结晶石英 50%60% , 粒度 0. 020. 4mm, 与绢云母相间呈条带状分布。碎斑以长石为主, 粒度 0. 20. 5mm。见双晶变曲, 机械双晶及核幔构造等。 糜棱岩类是区内最主要的构造岩类型, 分布于剪切带中部, 沿糜棱面理分布的石英细
11、脉具强烈金矿化, 局部可形成“ 蚀变岩型” 矿石, 这种石英细脉是剪切带形成早期产物, 其金矿化代表了金的原如富集。2. 2. 4 超糜棱岩 超糜棱岩常分布于较大规模剪切带的中心部位, 呈小透镜体状分布, 是韧性变形最强烈时的产物。 主要类型有绢英质、 长英质、 绢云长英质和硅质超糜棱岩等。 具超糜棱结构, 条带状构造, 碎斑为长石 0. 10. 5mm 和石英 0. 10. 2mm, 含量 10% , 基质石英粒度 0. 020. 04mm, 动态重结晶程度在 80% 以上, 发育多晶条带, 长石粒度 0. 01mm, 较为细小。上述特征表明, 由初糜棱岩到超糜棱岩, 岩石的物质组成和结构构
12、造均发生明显变化, 表现在矿物成分趋于简单化, 逐步转变为以长英质为主, 组构上面理渐赵完善。发石石英残斑含量下降, 粒度变小, 石英长宽比增大, 基质含量增高, 高生矿物亦越来越多。 随着应变增强, 动力 变质作用亦较强烈, 主要表现在长石分解形成的绢云母、 钠长石、 石英等与应变条件下形成的石英动态重结晶基质一起构成条带构造等。3 糜棱岩显微构造研究3. 1 糜棱岩组构特征( 1) SC 面理: SC 面理是糜棱岩类岩石中的一种特片性组构, 宏观微观皆较常见。 镜下S 面理主要表现为拉长的石英碎斑长轴呈“ S” 型展布; C 面理为不连续的剪切应变面理, 同基 质绢云母和动态重结晶石英条带
13、组成。 随着应变增强, SC 面理夹角趋于减小, 超糜棱岩中近于平行。故可用 SC 面理夹角大小来判定应变强度。( 2) 显微纹层状构造: 由强变形石英重结晶条带、 绢云母条带及长石分解而成的石英-钠长 石-绢支母条带与弱变形长石, 石英碎斑层相间分布。 多见于长英质糜棱岩中。 岩石在缓慢地韧243第 4 期 盛吉虎等: 小秦岭金矿构造岩及其与矿化关系研究 性变形条件下, 首先沿能干性较弱的矿物如石英颗粒边界发生细粒化, 同时因受剪切力作用而 产生粒间滑动, 随着应变增强, 细粒化程度增高, 新生基质沿剪切方向沟通, 终成条带状分布。变形的过程中由于温压条件、 颗粒边界改变、 流体加入等致使长
14、石分解, 形成细粒钠长石-石英-绢云母层状体, 使层间滑动更易进行。( 3) 压力影: 黄铁矿压力影在糜棱岩中较为常见, 压力影呈眼球状、 扁豆状、 多为不对称分 布。构部黄铁矿呈半自形立方体, 内部发育裂纹, 阴影由石英组成, 其生长方向沿 S 面延伸。3. 2 矿物显微变形特征3. 2. 1 石英 石英中常见波状消光、 变形带、 变形纹“ 塑性压扁拉长、 拔丝构造等, 恢复构造主要为亚晶构造、 动态重结晶、 多晶石英条带等。小秦岭构寨峪, 文峪矿区糜棱岩中石英 c 轴组构表现出明显的优选方位, 其分布形式可分为: 点极密型、 大圆环带型和复杂型( 图 1) 。 它们有与 Y 轴近一致的点极
15、密, 这种组构形式被认 为是典型的糜棱岩组构, 反映了低中温( 40600) 高应变速率条件下具有底面滑移方向的柱面滑移作用的结果。图 1 石英光轴组构图(下半球投影)Fig1c-axis fabric diagram of quartz(lower-hemisphere plots)a点极密型: 180 个测量颗粒, Y368, 等密线间距 1. 5% ; b大圆环带型: 200 个测量颗粒, Y9613, 等密线间距0. 5% 、 2. 0% 、 3. 5%; c复杂型: 180 个测量颗粒, 文 B-4, 等密线间距 0. 5% 、 1. 5%、 2. 5%3. 2. 2 长石长石变形显
16、微构造非常发育, 常见显微张裂隙、 剪裂隙、 书斜式构造、 波状消光、 双晶扭折、 弯曲及异质核幔构造等。初糜棱岩中发育完善的双晶, 长英质糜棱岩中常见异质核幔构造, 长英质超糜棱岩中长石 以分解作用为主, 形成条带状构造。由于矿物能干性差异, 长石没有石英塑性变形显著, 但仍具有一定的塑性变形构造和不同程度的退变质作用, 说明长石已开始韧性变形。3. 2. 3 运动学标志运动学标志主要根据野外宏观特片结合室内微观分析加以确定, 宏观标志主要是在确认拉伸线理的基础上根据 SC 组构、 不对称旋转碎斑系、 不对称压力影、 书斜式构造、 小揉皱及帚状构造等结合镜下统计规律进行确定。区内近东西向剪切带拉伸线理倾伏方向 340 , 倾伏244河 南 地 质 第 14 卷角 5060 , 为高角度逆冲
