甘肃阳山金矿区构造变形特征

2022-02-03 12:46张龙景永康程贤达吴珺玮王晓阳

新疆地质 2022年3期

张龙，景永康，程贤达，张哲，吴珺玮，王晓阳

（1.中国地质调查局西安矿产资源调查中心，陕西西安 710100；2.长安大学地球科学与资源学院，陕西西安 710054；3.中国地质调查局廊坊自然资源综合调查中心，河北廊坊 065000）

甘肃阳山金矿是国内超大型金矿床之一，目前已控制金资源量超过350 t，预测远景资源量近千吨[1-3]。国内外众多研究者对其相关的地质矿产科学问题始终保持高度关注，并从成矿地质背景、矿床地质特征及成因机制、矿床地球化学等方面提出了一系列的观点和认识[4-11]。前人认为阳山金矿的形成与勉略构造带的构造演化密切相关[5,12]，许多学者提出复杂构造变形对成矿具有重要的控制作用。关于这一方面的研究工作较少，尚无统一认识，由此导致对控矿因素、矿体形态规模及矿体圈连方法的争论都影响勘查工作的进一步深入[13]。因此，对阳山矿区构造变形特征的研究对探讨该区的构造演化与成矿控矿的关系具有重要意义。

1 研究区地质概况

阳山金矿位于西秦岭造山带南缘勉略构造带内，属康县-文县-玛曲区段（图1-b）。该区域是扬子板块-华北板块-松藩甘孜地块的汇聚部位，在平面上呈现三面围限的形态特征[14-17]（图1-a）。其独特的造山过程、构造演化历史及动力学机制使其被称作“中国地质百慕大”[18-20]。作为中国大陆印支期主要结合带的重要组成部分，勉略构造带经文县向西与阿尼玛卿缝合带相连[21-23]，向东以文县弧形构造的形式展现。文县弧形构造由多条叠瓦状逆冲推覆构造带组成，边界断裂自北向南分别为松柏-梨坪断裂、观音坝-安昌河断裂、魏家坝-马家磨断裂及白马-临江断裂（图2-a）。

图1 区域大地构造背景（a）和勉略带大地构造略图（b）Fig.1 Macroscopic tectonic framework(a)and geological sketch（b）of Mianlue belt

阳山金矿区整体上处于三河口逆冲推覆体中南部，安昌河-观音坝断裂是主要控矿断裂，泥盆系三河口群为主要容矿地层（图2-b），以含碳质、硅质及钙泥质板岩和千枚岩为主，夹中薄层灰岩，前人总结为一套热水沉积地层[24]。矿区内岩浆岩整体出露较少，但种类较多。基性、超基性、中酸性火山岩及侵入岩均见出露。岩体规模较小，难以在图中表示，且空间分布不集中，较为散乱。侵入岩多呈岩脉或小型岩株，与金矿存在密切关系或直接参与矿化[25]。岩浆活动期次区分较明显，均与构造事件密切相关，可将本区构造-岩浆事件划分为加里东期、印支期及燕山期3期，其中印支期构造-岩浆事件最为显著，即中生代中晚期杨子板块与华北板块碰撞拼合，产生强烈的碰撞造山作用，使该区广泛发育褶皱、断裂、逆冲推覆、剪切平移等构造作用，并伴随强烈的火山活动及岩浆侵入。

2 研究区变形特征

为查明复杂构造变形对阳山金矿成矿的控制和影响，本次工作针对区内普遍发育的中小尺度变形和显微变形进行分析研究，获取区内构造变形特征。

2.1 宏观尺度构造变形

透入性线理在区内非常发育，以皱纹线理和交面线理为主。本次工作分别在矿区内的草坪梁、后村、贾那下、葛条湾、寺陡坪5 地实测B 型线理88 组（图2-b），以皱纹线理为主，交面线理和窗棱构造次之（图3-a，c）。采集18块定向标本，运用赤平投影法对产状投影，得到线理优选产状108°∠6°（图3-m）。反应区域构造置换主应力方向为NNE向。

图2 文县弧形构造格架图（a）和阳山金矿带地质简图（b）Fig.2 Tectonic framework of Wenxian arc structure(a)and geological sketch map of the Yangshan gold deposit

图3 典型构造变形及优选产状Fig.3 Typical tectonic deformation and preferred orientation

区内普遍发育以紧闭褶皱和同斜褶皱为主的复杂褶皱，代表岩层受到垂直轴面方向的应力作用被强烈压扁（图3-e，f）。全区实测紧闭褶皱枢纽产状326 组。从极密图中可看出（图3-n），枢纽优选产状110°∠18°。反应区域构造置换主应力方向为NNE向。另外，对矿区内多地220组稳定面理进行测量统计（图3-o），得到优势倾向为NNE向，平均产状45°∠50°。此外，区内还发育多种具指示意义的特征构造变形，主要为钙质千枚岩内发育的旋转碎斑、书斜构造、S/C 组构、黄铁矿压力影拖尾、石英脉右行拖尾及规模不等的构造透镜体（图3-g-l）。透镜体多为石英脉和花岗斑岩，具斜列和尖灭后再现的特点。

2.2 微观尺度构造变形

阳山金矿带内发育大量显微构造变形，蕴含丰富的地质信息，能够从微观角度体现区内构造变形的整体特征。

本次工作采集三河口群中强变形的千枚岩、板岩和灰岩磨制薄片进行镜下观察，发现多数样品中石英颗粒均发育波状消光、变形纹（图4-a），部分石英发育动态重结晶颗粒（图4-k），代表该区普遍发生塑性变形并发生低绿片岩相变质。千枚岩定向薄片中旋转碎斑（图4-f）、矿物颗粒条带（图4-d）、书斜构造的运动学指向为右行，宏观指向自北向南。另外，面理叠加现象说明该区受到多期构造活动改造（图4-l），而显微破裂是脆性变形的直接表现[26]（图4-b），反应晚期脆性变形的叠加。

定向薄片JCG-b1 与CPL-b6 中条带状构造延伸方向分别为68°与288°（图4-j，d），与之垂直方向即所受应力方向分别为338°和18°[27-28]；定向薄片CPL-b16 中发育雁列状张裂隙（图4-b），雁列展布方向代表主应力σ1方向，垂直破裂面方向代表σ3[28]。σ3方向为60°，即σ1方向为330°。综上分析，区域主应力方向为18°～330°，即NNW-NNE之间。

图4 典型显微构造变形和石英C轴结晶学优选组极图Fig.4 Typical micro tectonic deformation and pole figures of quartz CPO

2.3 石英EBSD组构分析

采用EBSD技术获取石英晶体的CPO（crystallization preferred orientation）信息，通过绘制组构图分析其特点来反映变形温度，可为岩石整体的变形和机制提供微观信息[29-31]。本次测试在中国地质大学（北京）重点实验室工作人员协助下完成，所用仪器包括牛津IE350 型X 射线能谱仪、加载HKL Nordlys EBSD 探头套件的日立S-3 400NⅡ型扫描电子显微镜，加速电压15kV，COP极密图由HKL Channel 5软件完成。

选取4块千枚岩定向样品制备薄片，在XZ平面（平行线理，垂直面理）分析<0001>方位的极图。前人研究表明，不同活动滑移系对应不同的变形温压条件[32-37]。样品8832-2存在多个极密点（图4），其中Y 轴附近极密和XZ 点极密代表柱面和底面的滑移；样品JCG-b1存在相交于Y 轴的Ⅱ型交叉环带，代表低温变形特点（350℃～450℃）[36]；样品D202618Db-2 和D8835-2 分别体现柱面滑移和底面滑移，说明其同样经历了中低温变形（450℃～550℃）[36,38]。4组样品总体反映中低温变形特征。