陈建军
(紫金矿业集团陇南紫金矿业有限公司,甘肃 陇南 746000)
甘肃省礼县洮坪乡金山金矿位于甘肃省礼县县城西南260°方向,直距18km,矿床类型属造山带型金矿床构造蚀变岩亚类[1]。金矿(化)体受控于大规模构造蚀变带内次级层间断层(破碎带)控制,成矿的有利条件为构造条件-近南北向节理裂隙和围岩条件-千枚岩。礼岷金矿带构造位置处于中秦岭海西褶皱带的西段,地处华北板块和扬子板块两个不同大地构造单元的交汇部位。
较多学者(李春昱等1980)认为秦岭造山带是华北板块与扬子板块碰撞,在古秦岭洋壳上发育形成的构造带,板块俯冲方向为扬子板块向华北板块俯冲,俯冲带位于临潭--凤县--山阳深大断裂旁侧,礼岷金矿带处于该俯冲带的北侧。
金矿褶皱较发育,主要是沟门前向斜。核部位于沟门前一张皮沟一带,轴向大致为NE70°~75°,北东端扬起,南西端倾伏;卷入地层主要为李坝群第二、第三岩性段,核部为李坝群第三岩性段[2]。为不对称向斜,北翼产状较陡,南翼产状相对较缓。向斜南北两翼均可见矿体、矿化体分布,但以南翼为主。另外,李坝群地层中,因区域变质作用而形成的小褶皱—揉皱极为常见。礼县金山金金矿构造纲要图,如图1所示。
通过图1可知,沟门前向斜:轴向大致为NEE70°~75°,核部地层由D2Lb3组成,两翼则为D2Lb2;张皮沟矿床赋存于该向斜轴部附近,北翼有竹园沟矿床,二矿床均产于李坝群第三岩性段(D2Lb3)中,矿体产状均向南倾。金山倒转背斜:轴向大致为NEE83°,轴长约5km,核部出露地层为李坝群第二岩性段(D2Lb2),北翼为D2Lb3,南翼由于C2X1不整合于D2Lb2之上,两翼地层均向北倾,倾角约40°~55°,故为一倒转背斜,南翼为倒转翼。
图1 礼县金山金金矿构造纲要图
金矿北侧有正沟里—园咀大断裂,南侧为碨子坝—洮坪—礼县断裂带,二者呈近东西向大致平行展布,金矿位于两大断裂之间[3]。受两大断裂的影响,区内断裂构造非常发育,从走向上大致可划分为近东西向、近南北向和北东向三组,另有中石炭统下加岭组与中泥盆统李坝群的接触界线断裂。其中近东西向断裂被近南北向断裂(F18、F22、F25)和北东向断裂(F2为主,最晚期)切割。沟门前向斜:轴向大致为NEE70°~75°,核部地层由D2Lb3组成,两翼则为D2Lb2;张皮沟矿床赋存于该向斜轴部附近,北翼有竹园沟矿床,二矿床均产于李坝群第三岩性段(D2Lb3)中,矿体产状均向南倾。金山倒转背斜:轴向大致为NEE83°,轴长约5km,核部出露地层为李坝群第二岩性段(D2Lb2),北翼为D2Lb3,南翼由于C2X1不整合于D2Lb2之上,两翼地层均向北倾,倾角约40°~55°,故为一倒转背斜,南翼为倒转翼,金山矿床所有矿体均赋存于该倒转背斜的北翼。
区域岩浆活动强烈,且呈现出多旋回、多期活动特征。形成时间有海西、印支、燕山、喜山期。以印支、燕山期酸性侵入岩最为发育。有呈岩基产出的中川、柏家庄、碌碡坝、闾井、教厂坝等五大岩体[4]。区内已知金矿化与中川岩体关系密切,均分布于岩体周围地层中。同时由于中川岩体的侵入对四周的围岩地层产生向外的挤压应力场(从前人的研究报告可知,中川岩体是从海西、印支期到喜山期多期次多旋回活动的岩体)的共同作用下,金山金矿的近南北向节理裂隙处于多期活动,而且与中川岩体处于连通状态,为成矿热液的运移沉积创造了条件。而近东西向、北西向节理裂隙在这个应力场下处于挤压封闭的状态,不利含矿热液沉积充填;北东向节理虽为张剪性裂隙,因发育较少矿化较差。
在两个应力场的共同作用下,形成了近南北向节理裂隙在金矿内分布范围大,矿化蚀变较强,处于优势地位,和近南北向节理裂隙与东西向构造交汇部位矿体膨大的特征。
通过地表调查发现金矿内节理裂隙构造极为发育,按走向主要分为近南北向、近东西向、北东向和北西向四组节理裂隙[5]。金矿内含矿构造主要为近南北向节理裂隙带,节理裂隙有矿化蚀变物质充填,近南北向含矿节理裂隙构造主要产出状态有褐铁矿化构造蚀变带。褐铁矿化构造蚀变带示意图,如图2所示。
图2 褐铁矿化构造蚀变带
根据图2所示,对金山金矿小峪河、金山、8线~12线小采场、老沟采场、东沟采场矿体等7个采场中20个剥土工程揭露的节理、裂隙、小断裂等构造进行了整理统计,共统计构造数据393个,其中近南北走向构造(节理、断裂)165个,占比42%;近东西走向构造(节理、断裂)60个,占比15%;北东走向构造(节理、断裂)61个,占比16%;北西走向构造(节理、断裂)107个,占比27%。从统计数据各个走向构造数量来看,金山金矿次级含矿构造主要为近南北向,节理裂隙为主,其次为北向走向节理裂隙,两者占比合计69%;近东西向节理裂隙断裂最不发育,仅占所有统计数据的15%;各个走向节理裂隙构造统计结果,见下表1。
表1 各个走向节理裂隙构造统计表
由上表1可知:近南北向节理裂隙,金矿内近南北向节理裂隙为普遍发育的透入性构造,占比42%,根据充填可分为两类,一为有矿化物质充填的,另外一组近南北向节理为紧闭节理,没有充填。矿化充填率26.9%,矿化较好。近东西向节理裂隙,金矿内近东西向节理裂隙发育较少,占比15%;主要以小断裂形式产出,充填主要为断层泥和断层角砾岩,矿化充填率10.7%,矿化较差。北西向节理裂隙,金矿内北西向节理裂隙发育较少,占比27%;节理裂隙都比较发育,节理裂隙紧闭,少部分节理裂隙灰色断层泥和薄膜状褐铁矿充填,矿化充填率3.1%,矿化差。北东向节理裂隙金矿内北东向节理裂隙发育较少,占比16%;节理裂隙劈理都比较发育,部分节理裂隙紧闭,矿化充填率7.7%,矿化较差。对各个方向节理裂隙围岩统计结果表明,矿化蚀变对岩性的选择性很强[6]。围岩与节理裂隙矿化充填统计结果,如下表2所示。
表2 围岩与节理裂隙矿化充填统计
由上表2可知:无论从发育强度还是矿化充填率对比分析,近南北向节理裂隙带都占有突出优势地位,近东西向、北东向和北西向节理裂隙带含矿性相对较差,不可以看作金矿的控矿构造。千枚岩节理裂隙发育较少,矿化充填率89.2%,因此成矿对岩性选择性很明显,千枚岩有利成矿。
礼岷金矿带构造位置处于中秦岭海西褶皱带的西段,地处华北板块和扬子板块两个不同大地构造单元碰撞的交汇部位。通过区域应力场分析可知,在成矿期,金山金矿所隶属的中秦岭造山带,为海西、印支期华北板块和扬子板块相互挤压的结果。总而言之,金山金矿成矿的必要条件可归纳为构造条件-近南北向节理裂隙和围岩条件-千枚岩。