王浩 曹孖硕
【摘 要】构造对热液型矿床具有很大的控制作用,为了更加了解构造对热液型矿床的控制作用,文章对热液矿床模式及成矿构造进行简单的分析,这不仅是对前人工作的一个总结概括,更为今后的找矿工作提供一定的参考。
【关键词】构造;热液型矿床;钨矿
一、钨(锡)矿床模式
(一)充填-交代(石英脉)型钨矿床模式
主要分布于不同地质时期板块俯冲带之上的大陆边缘弧及其内侧、大陆板块边缘造山带。成矿环境矿床与侵入于砂岩、粉砂岩、页岩及其变质岩的深成地壳重熔型(复式)花岗岩、二长花岗岩岩株、岩枝有关,形成与岩体上部、边部及其围岩中。成矿时代应与不同地质时期区域板块俯冲引起的大陆边缘弧发育及大陆边缘活化时代相一致,见于古生代至晚第三纪,我国以中生代为主,成矿于造山期及造山晚期。共生矿矿床石英脉型锡、钼、铍矿床、云英岩型钨(钼、锡)矿床、伟晶岩型钨(钼)矿床。矿床特征矿体特征矿体成大脉、细脉及网脉等形态赋存于花岗岩体上部、边部及(或)外接触带围岩的裂隙中。矿化常具自下而上由大脉→细脉→线脉的空间分带规律。矿石矿物组合常见金属矿物为黑钨矿、辉钼矿、辉铋矿、锡石、绿柱石、白钨矿、磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂及铜铅锌的硫化物。主要脉石矿物是石英,此为、长石、萤石、白云母、黄玉、电气石、锂云母等。矿石结构构造矿石具自形、半自形板状、粒状、柱状、片状结构及交代残余结构,脉状、网脉状、晶洞状及局部角砾状构造。围岩蚀变钾长石化、钠长石化、云英岩化、硅化、黄玉化、萤石化、电气石化、绿泥石化、绢云母化、黄铁矿化等。矿床规模常可构成中、大型至特大型矿床。
(二)云英岩型钨(锡)矿床模式
主要分布于不同地质时期板块俯冲带之上的大陆边缘弧及其内侧、大陆板块边缘造山带。成矿环境矿床形成于中-深成地壳重熔型和壳幔同熔型黑云母或白云母花岗岩岩株、岩钟的顶部、边部及接触带附近。成矿时代应与不同地质时期区域板块俯冲引起的大陆边缘弧发育及大陆边缘活化时代相一致,但以中生代为主,成矿多形成于造山晚期(及造山期)阶段。共生矿床矽卡岩型锡钨铋钼铍矿、脉型石英-钨(锡)硫化物等矿床。
矿体特征矿体呈脉状、凸镜状、囊状等形状产于相关岩体顶部的突起附近及边缘的内接触带,当岩体围岩为长英质岩、杂砂岩、板岩等岩石时也可产于正接触带及外接触带,主要受断裂裂隙及接触带控制。矿石矿物组合锡石、黑钨矿、辉铋矿、辉钼矿、绿柱石、毒砂及少量铁、铜、铅、锌的硫化物;脉石矿物为石英、云母、萤石、黄玉、电气石等。矿石结构构造鳞片变晶结构、粒状结构、交代残余结构,浸染状构造、细脉及网脉状构造、条带状构造等。围岩蚀变云英岩化(脉侧云英岩或致密云英岩)为主,伴有萤石化、黄玉化、电气石化、硅化,云英岩化带之下的花岗岩常見钠长石化、钾长石化。
二、岩浆热液矿床的成矿构造
(一)岩浆热液矿田(床)的构造环境
岩浆热液矿床是由岩浆期后热液通过充填或充填一交代等作用形成的。与其有关的矿产:种类多、工业价值大,它包括大部分有色金属矿产、稀有和分散元素矿产、贵金属矿产:和许多非金属矿产等。因此,它们常是矿田构造学研究的主要对象。这类矿田(床)在地壳中分布广泛,但主要产出于断裂—岩浆—成矿带中。成矿母岩以花岗岩类侵入体最为重要,例如我国南岭地区是世界著名的岩浆热液型钨、铝、多金属矿床(田)分布区。该区地壳经历了地槽一准地台一大陆边缘活动带三个大地构造发展阶段。在加里东运动及早期地槽发展阶段和加里东运动后的准地台发展阶段。主要形成沉积或火山—沉积的矿层和矿源层,岩浆侵入活动微弱,成矿也较差。晚三叠世后,该区进入大陆边缘活动带阶段,构造活动加剧,以断块活动为主,北北东—北东及东西向深断裂的活动,导致燕山期大规模的花岗岩侵入,并形成丰富的W、Sn、稀有稀土和多金属矿床。它们空间展布受深大断裂控制明显,几乎所有二组成矿带均沿北北东一北东向深断裂分布,如赣江—吴川深断裂带,北段为钨矿带,南段为多金属、W、Sn矿带。该带中,分布着许多大型、特大型矿床,如漂塘、木梓园、西华山、淘锡坑、宝山等一系列矿床。不同方向深大断裂的交汇部位,明显形成矿化集中区,如北北东向于山—恩平深断裂与花山一大东山一三南深断裂的复合部位,形成三南W矿床密集区,其中有著名的大吉山、岿美山、银板坑等大型矿床。应该指出,岩浆热液矿床的成矿带、成矿亚区等虽然与深大断裂的分布或它们的交汇处有关,但是矿田、矿床并非直接产于其中,一般只产在深大断裂上盘的浅层部位,受次级构造控制。不仅我国南岭地区是这样,其它地区也具有相似的规律。
(二)岩浆热液矿田和矿床的构造类型
对岩浆热液矿床来说,按其产出的地质环境和控矿构造特征,基本可划分为三大类:
1.产于岩体凸起顶部和围岩裂隙带中的矿田(床)
这种类型的矿田和矿床,以发育在花岗岩凸起顶部和附近围岩中的热液型钨锡矿床最典型。当围岩为碳酸盐岩时,形成伴随矽卡岩化的石英脉型矿床,有时在接触带上有矽卡岩型矿床(体)产出,广西水岩坝矿田较典型。围岩为硅铝质岩石时主要形成伴随云英岩化的石英脉型矿田(床),在我国江西、湖南等地广泛发育。有时在岩体内外接触带发育云英岩型矿床。石英脉型矿田和矿床按照构造组合形式可分为以下亚类:
(1)受平行裂隙群控制的矿床
江西荡坪钨矿较为典型,矿区内九百余条矿脉成群分布于花岗岩内接触带,控矿裂隙多为原生冷缩裂隙。
(2)受梯状裂隙构造控制的矿床
常发育在两条断层所限的岩层中,例如江西大吉山钨矿床,该矿床含钨石英脉走向北西相互平行并且密集成组,各大组大致以等间距沿垂直脉走向的方向分布。两端被互相平行的两条北东向断层所限,形成典型的梯状构造。
(3)受斜列式裂隙群控制的矿床
石英脉型矿床呈斜列式产出者居多,容矿裂隙属同一产状系列,并具有同一力学性质甚至还具有大小相近的规模和等距分布的特点。属同期同一应力场的产物,张扭、扭性断裂均可形成。如江西木梓园矿床及湖南圳口钨矿床。
(4)受两组交叉网格裂隙群控制的矿床
容矿裂隙是同期构造变形形成的共轭剪裂隙系统它们呈正交网格或菱形网格状产出,控制矿脉的生成及展布,菱形网格状矿脉在西华山钨矿区可见。
(5)受束状裂隙控制的矿床
主要在围岩中,江西岿美山矿床是典型实例,在该矿区矿脉由于浅变质岩组成的次级背斜轴部,矿脉单体和群体均呈北西走向,总体上呈中间收缩两端掀开的束状它们与褶皱轴方向一致,容矿裂隙具张剪性特征很可能在形成过程中复合了背斜轴部纵向张裂隙。
(6)受帚状裂隙群控制的矿床
江西茅坪钨矿是实例之一,该矿床含钨石英脉群北西西方向收敛,向南东方向散开形似扫帚,含矿裂隙左旋扭应力场作用形成的张扭性裂隙群。
石英脉型控矿构造还有受膝状裂隙控制的矿床、受多组交叉裂隙群控制的矿床、受火炬型裂隙群控制的矿床、受扇型或钟状裂隙群控制的矿床等。
云英岩型矿床的矿体是含矿热液沿密集小裂隙渗透交代形成的,常呈柱状、等轴状及穹状体等,常分布于花岗岩穹窿顶部,简称穹窿型矿体。有时伴有脉状或网脉状矿体。构造成几个特殊的矿床(田),例如穹隆型或穹窿—脉型矿床、穹窿—网脉型矿船、外接触带的柱状、不规则状云英岩型矿床。
2.产于断裂复杂化的褶皱中的矿田(床)
褶皱构造控矿作用,在第三章中已述及。岩浆热液矿田产出的构造部位多为断裂交切的背斜构造的转折端、翼部、倾伏端等,褶皱中的层间(状)构造、剥离空洞及断裂构造是主要的控矿要素。按其成矿构造特征可划分出以下几个主要类型:褶—断复合控制的矿床,在这类矿床中断裂既是矿液运移通道又是容矿构造之一,褶皱构造中的假整合面、岩性差异的层界面、层间破碎带、有利岩层等控制似层状、透镜状矿体产出,构成层—脉复合型矿床,广西新路白面山锡石硫化物矿床较典型。在褶皱翼部或转折端发育似层状、透镜状及形态复杂矿体的矿床,在这类矿床中,断裂仅起矿液通道的作用,层间构造及有利岩性是主要容矿构造。如鲁德内阿尔泰断块褶皱中的多金属矿田和矿床和南哈卡西亚的铜矿点和萤石矿点。
(三)岩浆热液矿床的矿柱构造
矿柱是指矿床或矿体中那些富矿体或富矿段。有许多学者对热液矿床的矿柱构造进行过研究,Φ·И·沃尔弗松等(1985)将其分為3类:
1.构造因素起主导作用形成的矿柱
这种类型矿柱形成时,其围岩是同一种岩石,构造是矿柱形成的主导因素。根据矿床产出部位可分为7个亚类:(1)富集在张裂隙或在矿化过程中发生张开的剪裂隙中的矿柱;(2)矿化期相邻岩块沿剪切断层位移,从而使断层弯曲部位张开形成的矿柱;(3)近平行的剪断层系构成的断裂带中的矿柱;(4)断层以锐角相接部位的矿柱;(5)羽状裂隙与主干断层相交部位中的矿柱;(6)两组或两组以上剪切断层相交部位中的矿柱;(7)剪裂隙交叉部位中的矿柱。所有这些类型的矿柱其横断面大多数呈等轴状或透镜状、脉状。
2.围岩的物理性质起主要作用形成的矿柱
这种类型矿柱常处于产生不同变形的各种片石的接触带或临近接触带部位。根据其产出的部位细分为4个亚类:(1)产在含矿断层被成矿前横向断层构造泥所限制地段的矿柱;(2)产在被含矿断层切过的不同成分岩层的接触部位的矿柱;(3)产在被含矿断裂切过的侵入体或岩墙的接触带上的矿柱;(4)产在被含矿断层切过的脆性岩石捕虏体中的矿柱。这些矿柱,在平面图上,均具有等轴状成透镜状形态。
3.围岩的化学性质起主要作用形成的矿柱
这种类型矿柱只有一种,即产在被含矿断裂切过的有利于被矿石矿物交代的岩层中的矿柱。这类矿柱通常是缓倾斜,甚至是水平的,一般呈伸长的带状。