郑光文,杜玉雕,张宜勇
(安徽省地质调查院,安徽合肥 230001)
大丘田金矿是2006年在1:200000 水系沉积物测量、1:50000水系沉积物测量圈定异常的基础上,通过开展1:10000 土壤测量及工程验证,控制了一条长度约1460m的金矿化带而发现的金矿床[1]。近年对此开展了进一步的普查工作,对金矿控矿构造又有了进一步的认识。
大丘田金矿位于安徽南部休宁县境内,中心坐标:东经117°43′28″,北纬29°38′15″,毗邻江西,其南西245°方向为浮梁县大背坞金矿,二者相距仅38km,其大地构造位置同属下扬子板块东南缘、江南地块(古陆)东段障公山地体核部[2](图1)。
图1 皖赣相邻区地质简图Figure 1. Geological sketch of the adjacent areas between Anhui and Jiangxi
区域地层为中元古代溪口岩群(Pt2X),从南往北由漳前岩组、板桥岩组、木坑岩组所组成。基本上以浅变质、强变形(片理化)的复理石碎屑沉积岩为主,间夹有海底喷发火山岩。岩石变质变形强烈,构造置换较完全,以近东西向、北东向构造线为主。
矿区出露岩石为中元古代溪口岩群木坑岩组(Pt2m),由南向北分第一、第二和第三岩性段。第一岩性段主要以绢云粉砂质千枚岩和粉砂质千枚岩为主,千枚理总体向南东倾,倾角较陡。岩石局部见石英脉沿千枚理发育。第二岩性段主要以灰黄色、灰色玄武岩(细碧岩)为主,呈北东向分布,具块状以及大小不等的枕状构造,中间段夹有灰黑色含碳板岩、灰白色硅泥质板岩以及少量凝灰质千枚岩。中间段岩石界面显示岩层向南东陡倾。第三岩性段主要以青灰绿色砂质千枚岩、灰绿色及黄绿色粉砂质千枚岩和绢云粉砂质千枚岩为主,少量砂质、泥质板岩,常夹石英脉。千枚理总体向南东陡倾,局部残留有粒序层理S0。千枚岩中还发育有皱纹线理、膝折、节理。矿区常见规模不等总体较小的辉绿岩脉、闪长岩脉以及花岗斑岩脉,未见侵入岩体出露。
矿区主要控矿构造为F1,金矿化带受其控制,北东东走向,断续延长超过2200m,带宽20~50m不等,总体倾向南东,倾角≥70°至近直立。构造带边界并不都是以明显的断面与围岩相接触,表现为韧脆性递进变形特征,从带中心向两侧以岩石变质变形程度逐渐减弱、硅化或石英脉发育程度逐渐减弱作为分割尺度,故构造带产状内的挤压叶理与围岩千枚理产状大体一致。沿构造带多处发育有闪长(玢)岩脉、辉绿(玢)岩脉(图2)。
图2 大丘田矿区地质简图Figure 2. Geological sketch of the Daqiutian ore field
F1 发育于溪口岩群木坑岩组第三岩性段浅变质细碎屑岩中,其构造特征表现为沿构造带发育着大量断续相连、宽窄不一、密集不均的硅化(石英岩)脉带。构造以压扭性应力作用为主,纵向上左行扭动,横向上早期由南向北逆冲,总体呈左下右上的运动特征,晚期滑裂。岩石兼具韧性剪切变形和脆性破碎两种构造现象,但其构造岩石的韧性剪切变形特征相比江西大背坞、皖南天井山[3]或其他韧性剪切带型金矿床或许并不典型,且因矿床规模较小,知名度低,科研机构参与研究程度也较少,所以,长期以来并未将其纳入韧性剪切带型金矿而是当作一般脆性断裂构造控制类型金矿看待。当初控制天井山金矿的韧性剪切带也经历了从开始不被认识、不被认同到逐渐认识、一致认同的过程。
(1)沿F1 构造带发育着大量断续相连、宽窄不一、密集不均的硅化(石英岩)脉带,沿F1 构造带在TC22、ZK5101、ZK2101、TC30、ZK701、TC40、ZK201、TC34 等其他工程中均可见到。代表性的如TC22 探槽,可划分出5段硅化(石英岩)脉带,宽窄不一,石英脉密度也不一,脉带之间为变余粉砂质绢云千枚岩,夹少量稀疏微细石英脉,总体面理产状向南东陡倾。其中北西侧第1、2段硅化(石英岩)脉带之间还夹有糜棱岩化闪长岩脉,其糜棱面理产状也向南东陡倾。
(2)硅化(石英岩)脉带呈复合脉状、复合透镜状、(条)带状复合体,且具舒缓波状同步弯曲褶皱,单脉厚薄不一,厚大者10~30cm,薄小者1~5cm,更有微细者仅1~3mm,单脉之间多为绢云石英千枚岩或石英二云千枚岩,厚大石英脉内常夹有千枚岩碎块。
(1)浅灰绿色、灰白色绢云母进一步结晶,鳞片变大,转变为白云母,呈亮银白色片状顺面理定向展布,旁侧往往可见变晶石英纹层条带。
(2)厚大石英脉内部一般表现为脆性特征,块状或花斑状,裂隙不规则无定向,常包裹有绿泥石或残留,也呈条带状定向展布,而边部则更容易表现出挤压定向特征。有的块状石英脉体内可见变斑状结构,形成斑晶石英,基质为微细粒石英。
(3)较大石英矿物拉长、曲颈化、旋转,或碎屑颗粒呈旋转碎斑状,局部可见核幔结构;或为碎粒状、糜棱状细小颗粒状,部分重结晶呈粒状,集合体呈条纹状展布,绢云母鳞片状集合体与石英条带相间分布(图3a、3b)。
(4)绿泥石、绢云母挤压聚集形成条纹条带或呈长轴状定向展布(图3f下)。
(5)镜下石英颗粒常可见波状消光,有的发育变形纹,或呈丝带状(图3c、3d,Q石英,正交偏光)。
(6)镜下石英拉长平行排列,构成丝带状构造,丝带状石英与毒砂形成压力影构造(图3e,Q 石英、Ars毒砂,正交偏光)。
(7)“S-C”组构,与片理平行的微细石英脉弯曲成“S”型,绢云母充填的劈理域构成“C”面理,指示上左下右的剪切方向(图3f上)。该图逆时针旋转75°即为竖起的岩心柱倾斜状态(左侧指向335°),其运动方向指示北西侧下降而南东侧上升。
图3 大丘田矿区典型微观构造特征Figure 3. Typical microstructural characteristics of the Daqiutian ore field
(8)沿构造带或其近侧岩石中有斑点状变斑晶,长短轴比例为3:2~7:2。
大丘田矿区绝大部分金矿(化)体沿F1构造带或其旁侧分布。矿化类型主要为碎裂石英岩(脉),矿化与F1构造带的硅化(石英岩)脉带的密度密切相关,与脉带的硅化及其相伴的黄铁矿化、毒砂矿化的强度具正相关关系,特别是与黄铁矿化、毒砂矿化关系密切。
矿化阶段黄铁矿呈自形、半自形、他形粒状,脉状、斑点浸染状、稀疏浸染状分布;毒砂呈自形—半自形柱粒状,断面呈菱形,反射光下显微带黄色的亮白色,浸染状分布或短脉状分布。黄铁矿、毒砂等其他金属矿物主要沿岩石裂隙或矿物间隙或矿物晶体内部分布。岩石裂隙或矿物间隙的空间形成源自于成矿前期韧性剪切作用和成矿期韧脆性-脆性挤压滑裂作用。成矿期构造作用伴随的成矿热液使初步富集的矿化岩石得到进一步富集从而成矿。
大丘田矿区金的赋存状态目前尚无详细资料,但矿区自然重砂样中可见明金,表明矿石中有自然金存在。据邻区(小连口[4]、大背坞[5])资料,矿石中金主要以自然金的方式分布于岩石裂隙、矿物(石英、黄铁矿、毒砂等)粒间以及矿物包体内,以裂隙金为主。
皖南构造格局可以两条大型断裂带划分,一条为祁门-歙县-三阳断裂带,沿断裂带及其北侧分布有休宁、许村、歙县、水竹坑、三阳、金石等晋宁早期中酸性岩体和渔亭、车轮湾、伏川、水竹坑基性超基性岩体,呈北东东-近东西向展布,主要形成时代晚于晋宁期至加里东期,后期有复活活动;另一条为宁国-绩溪-五城断裂带,北北东向展布,形成时代主要为燕山期。两条断裂呈“X”型,交会于岩寺周边,共同控制了休宁-屯溪-歙县盆地的形成(图1)。
皖赣相邻区最著名的金矿就是天井山金矿、大背坞金矿。天井山金矿处于歙县-三阳断裂带以南、五城断裂带以东被称为白际岭地体[6]的区域,大背坞金矿处于祁门-歙县断裂带以南、五城断裂带以西即障公山地体的区域,二者均为韧性剪切带型金矿。
控制天井山金矿为代表的多个金矿床(点)的构造为璜茅-璜溪韧性剪切带,发育于中元古代昌前岩组(Pt2ch)砂质板岩与青白口纪昱岭关群(QbY)井潭组英安-流纹岩以及灵山晋宁晚期片麻状花岗岩结合带。该带长度>13km,在平面上主要沿北东(30°~70°)走向分布;宽度200~500m。剪切断裂面在垂向上呈舒缓波状产出,其倾向在浅部多为北西倾,往深部转为倾向南东,总体倾角缓至中等,经历了早期压扭性剪切推覆构造和后期叠加在韧性剪切带上的脆性及韧-脆性断裂构造。金矿体受韧性剪切强应变带和花岗质岩体与井潭组的接触带构造控制。矿化类型主要为赋存于石英脉中的石英脉型矿化、赋存于井潭组中的千糜岩型矿化和赋存于花岗质岩石中的蚀变岩型矿化[7~8]。
控制大背坞金矿为代表的多个金矿床(点)的构造为大背坞-洋乐桥韧性剪切带,发育于中元古代溪口岩群(江西称双桥山群)浅变质细碎屑岩中,沿大背坞-猫儿颈-金宝走向,呈北东(50°~70°),倾向北西,倾角70°,韧性剪切带宽500~100m,延长数千米。构造形迹、变形机制、运动体制、变形深度以及相对应的构造期反映一种构造由深层次→浅层次,由侧向挤压→左行走滑剪切→左行斜滑剪切→右行斜向滑裂→正向挤压→正向滑裂的运动过程,总体运动特征是北西侧相对于南东侧下滑兼右行[2,9]。金矿体受韧性剪切强应变带控制,矿化类型为与黄铁矿化、毒砂矿化密切相关的碎裂石英脉型和碎裂蚀变糜棱岩型。
而大丘田金矿也处在障公山地体内,与大背坞金矿地质背景相同,均发育于中元古代浅变质细碎屑岩系中,不但空间位置上接近且大致同处于一条北东向构造带上,矿化类型也基本相同(虽然韧性剪切带倾向相反但其倾角均很陡),目前矿床规模差异较大,但其成矿机制类似,可能是一个大的成矿背景下的产物[10~11]。
大丘田矿区所处通天湾-障源-用功城-白石塔构造带串珠状分布着数个1:200000水系沉积物金异常、自然重砂金异常,并且也断续发现有金矿体或金矿化体,另外还发育一条长度大于16km 的海底喷发基性火山岩带。因此,通过研究大丘田金矿成矿和控矿构造,以此为切入点,研究通天湾-障源-用功城-白石塔构造带的成矿控矿构造,进而与大背坞金矿控矿构造串连、相接,具有一定的地质意义。