四川广元市董家院金矿剪切带构造特征及控矿作用

四川广元市董家院金矿剪切带构造特征及控矿作用

王柘1，阳明1，王本达2

(1.桂林理工大学，广西 桂林541000；2.中国有色集团(广西)平桂飞碟股份有限公司，广西 贺州524800)

摘要：董家院金矿区地处扬子地台与秦岭及松潘—甘孜褶皱带结合部，区内金矿体主要为含金石英脉，矿脉形态复杂，以单脉、组合脉和脉群形态产出。矿体的空间分布受区内北东—南西向展布的一组脆—韧性剪切带的控制。Ⅰ级主剪切带和Ⅱ级次级剪切带是矿区金矿形成的导矿构造，而Ⅲ级和Ⅳ级剪切带却是金矿的容矿构造；该金矿床为与剪切带有关的石英脉型金矿床。

关键词：石英脉型金矿床；脆—韧性剪切带；构造控矿；四川广元董家院

收稿日期：2014-10-08

作者简介：王柘(1988~)，男，桂林理工大学在读硕士，研究方向：矿物学、岩石学、矿床学。

中图分类号：P542文献标识码：A

陕甘川“西北金三角”是世界卡林型—类卡林型金矿床的重要聚集地之一(张复新等，2001)，自20世纪90年代末以来，在丁家林—太阳坪剪切带内新发现了一些具有一定潜力的金矿床(点)之后，又为该地区的找矿勘探提供了新的方向(刘新会等，2002)。本文研究的董家院金矿即为新发现的金矿床之一。由于该区脆—韧性剪切带对金矿具有明显的控制作用，因此对董家院金矿区内剪切带进行研究是非常必要的，这不仅有利于进一步认识矿区剪切带的构造特征和查明剪切带对金矿的控制作用，同时也为该区域今后金矿床的勘查提供依据。

1矿区地质特征

董家院金矿大地构造位于扬子地台、秦岭及松潘—甘孜褶皱带结合部，在阳平关—勉县深大断裂的影响下，区内脆—韧性剪切带十分发育。

图1　工作区地质略图 Fig.1　Sketch Map of the Working Area 1.志留系黄坪组中段；2.志留系黄坪组下段；3.志留系滑天坡组；4.Ⅰ级剪切带；5.Ⅱ级剪切带；6.Ⅲ级剪切带；7.Ⅳ级剪切带；8.千枚理；9.金矿体

矿区出露地层主要有震旦系碧口群(PZ1bk)、寒武系邱家河组(∈q)、奥陶系中下统陈家坝组(O1-2c)和志留系黄坪组(Shn)及滑天坡组(Sh)，含矿地层主要为志留系黄坪组及滑天坡组。志留系黄坪组及滑天坡组系由浅海相、浅变质、强变形的细碎屑岩建造组成，地层岩石泥质成分含量较高，较普遍发育千枚理和含Fe、Mg、Ca的碳酸盐质斑点状构造，岩石组合主要包括石英砂岩、绢云母千枚岩、含碳质板岩、绢云母石英千枚岩、变质细砂岩石英千枚岩等。地层受北西和南东两侧深大断裂的影响，平行于大断裂呈单斜产出展布，总体走向NE，主要倾向NW，某些地段倾向SE。平行不整合于奥陶系陈家坝组灰黑色炭质、砂泥质板岩及含碎屑石英长石砂岩之上。

矿区构造主要表现为丁家林—太阳坪脆—韧性剪切带。该剪切带进入该区后，除形成主带外，在其北西部和南东部还发育有3条次级剪切带。主、次级剪切带均呈北东—南西向平行展布，控制着矿区金矿体的产出和分布。

2脆—韧性剪切带的特征

2.1　剪切带的空间展布特征

董家院金矿区脆—韧性剪切带系为丁家林—太阳坪剪切带向南西的延展部分，分为主、次级共4条剪切带。这些剪切带总体上均呈北东—南西向展布。

(1)主剪切带——①号剪切带：为矿区Ⅰ级剪切带，经宋家湾、黄连坡、新滩→毛垭子、毛儿岭→青林坡、杨家湾、樊家湾、杨家河，在区内延伸约10km以上，主要发育于志留系黄坪组中段(Shn2)的

中部灰色—银灰色斑点状绢云母千枚岩中。该剪切带北东端(宋家湾、黄连坡、新滩)呈“分支复合” 状，分支的次级(Ⅲ级)和更次级(Ⅳ级)剪切带与主带呈不同程度的锐角相交，总体“带”宽约1 000m，但单体个的剪切带仅宽20m～200m不等；中部(毛垭子、毛儿岭)带宽约100余m；南西端(青林坡、杨家湾、樊家湾、杨家河)剪切带呈“膨大”状，实际上由若干大致平行的次级(Ⅲ级～Ⅳ级)含极为发育的细小复脉状石英脉剪切带组成，总体“带”宽度约1 000m，但单个次级含金石英细脉剪切带仅宽15m～60m不等。主带总体走向40°～50°，有些地段达70°～80°，与地层岩石的千枚理走向呈不同程度小角度相交；总体倾向NW，有些地段倾向SE，倾角一般50°～60°，有些地段70°～80°甚至直立。

(2)北西部次级剪切带——②号剪切带：属矿区Ⅱ级剪切带，经杜家、核桃树梁→景家湾、刘家山→黄铜岭、石岭子湾，在区内延伸约5km～6km以上，主要发育于志留系黄坪组中段(Shn2)的上部灰色斑点状绢云母千枚岩或绢云母石英千枚岩夹变质细砂岩中。在景家湾、刘家山、黄铜岭、石岭子湾等地段，剪切带由若干平行的次级(Ⅲ级～Ⅳ级)含复脉状或单脉石英脉剪切带组成，总体“带”宽度约300m～600m，但单个次级剪切带仅宽10m～50m。

(3)南东部次级剪切带——③号剪切带

靠近主带，属矿区Ⅱ级剪切带，经李家沟、水沟梁、光华寺、瓦屋梁→对窝坪、水井湾→樊家湾、杨家河、老蛇湾，在区内延伸约10km以上，主要发育于志留系黄坪组中段(Shn2)的下部和黄坪组下段(Shn1)灰色少斑状绢云母石英千枚岩夹细砂质板岩或变质细砂岩中。在其北东段(光华寺、瓦屋梁)有分支(Ⅲ级～Ⅳ级)与之呈锐角相交，总体“带”宽度约500m，单个的剪切带宽40m～100m，中段至南西段“膨大” 并分支(Ⅲ级～Ⅳ级)，总体“带”宽度约1000m，单个的剪切带宽50m～100m。

(4)更南东部次级剪切带——④号剪切带：属矿区Ⅱ级剪切带，在区内发育于古墓坪、董家嘴、焦家坝一带，分为两支，向北东延伸在区外复合，区内长约3km，主要发育于志留系滑天坡(Sh)灰黑色—黑色含碳质板岩，硅质千枚岩及灰色绢云母千枚岩中，单个剪切带宽约100m～200m。

2.2　剪切带的几何学特征

矿区剪切带以发育各种类型劈理、褶曲等为主要特征，同时发育有透镜体、石香肠等构造，未见有强韧性变形的糜棱岩—超糜棱岩，属脆—韧性剪切带。强应变中心以密集的劈理、褶曲和石英脉带的形式单独或组合出现，其几何特征具体如下：

(1)千枚理：属于一种连续劈理，在该区剪切带中普遍发育，尤其是在黄坪组中段(Shn2)的中部斑点状千枚岩发育最为特征，密集的劈理域面上明显可见的较大的片状白云母及绿泥石，呈现略带淡蓝绿色色调和柔和绚丽的丝绢光泽。

(2)板劈理：亦是一种连续劈理，主要发育于黄坪组中段(Shn2)的下部少斑点的或无斑点的含泥质较多的板状千枚岩或板岩、薄板状细砂岩中，敲击声音清脆，可破裂形成大片薄板状碎块。

(3)片理：亦是一种连续劈理，在本区不是太发育，有时可见。主要发育在剪切带内，片理产状变化较大，在倾角较陡的地段或片状千枚岩中，劈理特征与千枚岩相近，但其矿物结晶程度较后者为高，可见到大的白云母晶片。

(4)褶劈理：是一种不连续的劈理，在剪切带内较发育。大多数是由先存的连续劈理(主要是千枚理)形成的紧密相间、平行排列的微褶皱发展而来的。褶劈理的劈理域通常较宽，往往同先存之连续劈理有小角度的相交。

(5)褶皱(褶曲)：在剪切带内十分发育，类型也复杂多样，野外露头与手标本均较常见。含矿的石英脉也常发育各种褶皱(褶曲)形态。据褶皱转折端的形态可分为圆弧、尖棱褶皱和膝褶3类。圆弧褶皱的转折端呈圆弧形弯曲，主要发育在剪切带内的斑状或少斑状千枚岩中；尖棱褶皱的转折端为尖棱状，常发育于剪切带内软硬岩层相间且单层厚度不大的部位；膝褶常发育在剪切带内的千枚岩、斑状千枚岩等软岩层中，有时成群出现。

另外，在剪切带内还发育一些擦痕、皱纹、交面等各种小型线理及石香肠、透镜体、窗棂构造等。

3金矿床含金石英脉的产出特征

董家院金矿已发现的金矿体主要以含金石英脉形式产出，多产于志留系黄坪组中段。

3.1　空间分布特征

董家院矿区含金石英脉，与丁家林—太阳坪金矿产出形式基本一样(刘新会等，2002)，受志留系有利容岩段的脆—韧性剪切带控制。矿区Ⅰ级主剪切带及南北Ⅱ级次级剪切带，控制了石英脉带的总体展布；Ⅲ级的剪切带控制石英脉产出，形成脉带。一个脉带内往往发育2～3甚至8～9组脉组(石英脉密集带)，受Ⅳ级剪切带的控制；单个脉组一般宽10m~20m，最窄5m，最宽可达60m，由几十～上百条或更多石英脉组成，有时若干条石英脉相互粘连，难以区分出一条单独的石英脉，即形成所谓“石英复脉”。单个石英脉一般宽几cm~1m不等，最窄为几mm的细脉，最宽为可达10余m的巨厚脉。在整个矿区范围石英脉带的总体走向40°～50°，与剪切带基本一致，但脉带和脉组的产出不如剪切带连续，剪切带中有的地段石英脉并不发育，且脉组的走向变化于35°～85°，多倾向NW或N，也有倾向SW或S的，倾角35°～85°不等，有些地段甚至直立。

3.2　形态特征

单个脉体或脉体组合形态产状复杂，从形态上可以分为：①受小褶皱(曲)及褶劈理控制的石英脉，其形态产状千姿百态、及其复杂，石英脉形成马鞍、钩、δ、蝌蚪、褶叠加厚状、石香肠、串珠、透镜状，M、S、Z型等形态，通常形成复脉；②较为规则的方向、较稳定的石英脉，多为宽度不等的顺层单脉，也有穿层的张裂性单脉；③主要受剪切力偶作用控制的近菱形网格状石英脉，多形成网脉；④受较大褶皱构造转折端或核部虚脱部位控制的巨型块体或角砾状构造的石英脉，往往呈巨大不规则透镜状。虽然局部形态产状极为复杂，但在一个脉组中总体走向是NEE向～近 EW向，倾向多为NNW或N。

这些石英脉在黄连坡、新滩、谭家湾一带地表硫化物已强烈氧化，多表现为黄褐色褐铁矿，偶见孔雀石，难见原生硫化物矿物，局部可见少量原生黄铁矿，极个别可见方铅矿、辉锑矿，肉眼未见金矿物。褐铁矿矿染在石英脉中多呈稀疏浸染状—浸染状或细脉浸染状分布，原生黄铁矿，黄铁矿以细粒立方体为主，个别可见五角十二面体形晶或立方体与五角十二面体聚晶。石英脉旁围岩(斑点状或少斑绢云母千枚岩)一般硅化强烈，也可见星点状黄铁矿化，其内黄铁矿多为细—中粒立方体自形晶，局部他形—半自形细粒的黄铁矿形成细脉或黄铁矿—石英细脉，并发生褶曲。

4剪切带对金矿的控制作用

4.1　剪切带对金矿床(点)的空间控制作用

区域内，丁家林—太阳坪为受阳平关—勉县深大断裂控制呈北东向展布的脆—韧性剪切带，总体倾向NW，倾角50°~60°，长度大于10km，最大宽度达300m，其自北东向南西依次控制了丁家林金矿、太阳坪金矿和董家院金矿的分布。已揭露的这些矿床的金矿体产状与剪切带产状基本一致，容矿岩石均为受剪切变形作用的志留系(主要为黄坪组，其次为滑坡组)浅变质、强变形的碎屑岩。

4.2　不同级别剪切构造对金矿体产出的控制

董家院金矿区剪切带主要为Ⅰ级主剪切带和三条Ⅱ级次级剪切带，但这些剪切带主要控制了矿区金矿体的总体分布，而真正控制金矿体产出的构造为矿区发育的Ⅲ级和Ⅳ级剪切带。Ⅲ级和Ⅳ级剪切带的发育程度及断裂的产出形式直接决定了含金石英脉的脉带宽度及脉带内单脉体的数量。简而言之，即Ⅰ级主剪切带和三条Ⅱ级次级剪切带是矿区金矿形成的导矿构造，而Ⅲ级和Ⅳ级剪切带却是金成矿的容矿构造。

4.3　剪切带变形强度对金矿体产出形式的控制

董家院金矿与丁家林—太阳坪金矿中含金石英脉的产出形式大致相同，均主要表现为石英单脉、单脉密集带、复脉带3个亚型。丁家林—太阳坪剪切带总体表现为脆—韧性剪切带的特征，但局部可以呈现以脆性为主的韧—脆性剪切带的构造特征。张秀琴等(2003)、周遗军等(2003)认为应将该剪切带分为早期脆—韧性和晚期韧—脆性2个剪切变形期，并分别对应于2期金成矿作用。以脆—韧性变形为主的丁家林矿区，其韧性变形强，主要发育含金石英复脉；而以韧—脆性变形为主的太阳坪矿区，其脆性断裂发育，多形成含金石英单脉。虽然该剪切带是否存在2个剪切变形期的问题值得商榷，但可以看出，丁家林—太阳坪剪切带的脆性与韧性变形程度的相对强弱在一定程度上决定了董家院等金矿含金石英脉的产出形式。

4.4　剪切带对金成矿的控制作用

董家院矿区内已发现的含金石英脉对成矿层位具有一定的选择性，多赋存于受剪切变形作用的志留系黄坪组中段(Shn2)斑状绢云母千枚岩中。目前，关于丁家林—太阳坪一带金矿床的矿床成因仍存有较大争议，刘新会等(2002)认为该地区金矿应为赋存于志留系黄坪组的沉积—浅变质叠加韧—脆性剪切与热液改造的类卡林型金矿床；而周遗军等(2003)则认为丁家林—太阳坪金矿带应为脆—韧性剪切变形形成的石英脉型金矿，成矿流体为构造水。由于国内外对于与剪切带有关的金矿床在韧性剪切带与金矿化就时间和成因联系方面一直存有争议，因而对于该金矿带的成因仍有待进一步的研究。但是，丁家林—太阳坪剪切带对董家院金成矿的控制作用是毋庸置疑的，因此，在该矿区金找矿勘查过程中应重点针对剪切带控制的志留系黄坪组展开工作。

5结论

(1)董家院金矿区位于丁家林—太阳坪脆—韧性剪切带南西向的延长部分，发育着呈北东—南西向展布的一条Ⅰ级主剪切带和三条Ⅱ级次级剪切带。

(2)矿区剪切带发育有劈理、褶皱、透镜体、石香肠等构造，属脆—韧性剪切带，其强应变中心具有密集的褶曲带、劈理带、石英脉带单独或组合出现的现象。

(3)矿区金矿体主要为含金石英脉，其空间分布受矿区Ⅲ级和Ⅳ级剪切带控制，脉体形态复杂，主要以石英单脉和脉体组合、脉带形式产出。

(4)董家院金矿空间上受丁家林—太阳坪剪切带控制，容矿岩石为受剪切变形作用的志留系(主要为黄坪组，其次为滑坡组)浅变质、强变形的碎屑岩；Ⅰ级主剪切带和三条Ⅱ级次级剪切带是矿区金矿形成的导矿构造，而Ⅲ级和Ⅳ级剪切带却是金成矿的容矿构造；脆性与韧性变形程度的相对强弱在一定程度上决定了董家院等金矿含金石英脉的产出形式。

(5)该金矿床应为一与剪切带有关的脉型金矿床，受剪切带控制的志留系黄坪组应作为该金矿今后勘查找矿的重要部位。

参考文献

[1]刘新会，张复新，吕喜旺，张志毅.陕川丁家林—太阳坪金矿地质特征与成矿条件[J].黄金地质，2002，8(4)：24~28.

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[3]张秀琴，邓建华，董刚，陈勇敢，周遗军.陕川丁家林—太阳坪含金脆—韧性剪切带特征[J].黄金地质，2003，9(2)：15~21.

[4]周遗军，席书峰，董刚，张秀琴，陈勇敢.陕川丁家林—太阳坪金矿带成矿机理[J].黄金地质，2003，9(4)：8~12.

THE SHEAR ZONE STRUCTURE FEATURE

AND ORE CONTROL OF DOGJIAYUAN AU

DEPOSIT IN GUANGYUAN，SICHUAN

WANG Zhe1，YANG Ming1，WANG Ben-da2

(1.GuilinUniversityofScienceandTechnology，Guilin541000；

2.PingguiFeidieCompany(Ltd)，ChinaNonferrousGroup，Hezhou524800)

Abstract：Dongjiayuan Au orefield is in the conjunction area of Yangzi platform and Qinling，Songpan-Ganzi fold zone.The main Au orebody in this area is the Au-bearing quartz vein.The form of ore vein is complex，including single vein，composite vein and swarm.The space distribution of orebody is controlled by the NE-SW brittle-ductility shear zone in this area.The Au ore transmission structure is the major shear zone Ⅰ and the minor one Ⅱ，whereas the ore-bearing structure is the shear zone Ⅲ，Ⅳ.It is a quartz vein Au deposit in relation with the shear zone.

Key Words：Quartz Vein Au Deposit；Brittle-Ductility Shear Zone；Ore Control of Structure；Dongjiayuan，Guangyuan，Sichuan