周 腾
(广东省地质局第五地质大队,广东 肇庆 526040)
位于广东省西部的河台金矿是粤西地区发现的最大的金矿田,金矿的发现与开采为在全国范围内寻找蚀变糜棱岩型金矿床起到示范作用。距离河台金矿约20Km的莫村地区,有着与河台金矿十分相似的成矿条件,这为在本地区寻找金矿床提供了指导。
调查区位于华南地层大区内,发育地层比较完整,沉积较连续,除二叠纪、新近纪地层缺失外,从震旦纪至第四纪中各地层均有出露;岩性有碎屑岩、碳酸盐岩、浅变质岩等。区内岩浆活动频繁,奥陶纪、二叠纪、侏罗纪中酸性-酸性岩浆岩广布于测区北西部、北部及东部,其岩石中成矿微量元素含量较丰富;区内构造运动活跃,主要经历了加里东运动、印支运动、燕山运动,形成一系列的北东向构造带(车牛韧性剪切带、河台韧性剪切带、水南韧性剪切带和禄步断裂带)和北北东向褶皱(石牛头倒转背斜及官田向斜)及东西向、北东东向、北东向、南北向、北西向断裂,其中,河台韧性剪切带是区内导岩导矿及储矿构造。伴随构造运动和岩浆活动而形成不同程度的蚀变与矿化,在成矿有利地段则形成一系列的金、银等矿产[1]。
区内沉积地层建造单元5个组段,其中震旦系、寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系分布较为集中,石炭系、三叠系呈零星分布,而第四系呈面状展布于河流两岸和山间盆地;变质岩建造单元1个;岩浆岩侵入期次划分为3个侵入时代和14个侵入期次。其中金、银等矿产与震旦系老虎塘组(Z2lh)地层关系密切。
沉积岩在区内主要涉及的为第四系、寒武系、震旦系地层,主要分布于调查区南部,出露面积较小。
变质岩在区内分布较广,新远古代、早古生代地层均为浅变质岩,本次仅将区内变质程度较深的混合岩划分为变质岩建造,主要分布于调查区的东部角,出露面积5.4km2,占整个调查区面积的1.1%。
侵入岩在区内大面积出露,主要为白垩纪、侏罗纪、二叠纪、奥陶纪花岗岩。
区内岩浆岩由桐油坑岩体、岗咀岩体、斗执岩体、庙角岩体、罗闪岩体、石安岩体、荔枝山岩体、牛栏塘岩体、豆岭岩体、村心岩体、仙口岩体、荔枝岗岩体、莫村岩体、富源岩体组成。岩浆岩侵入期次划分为3个侵入时代和14个侵入期次。区内岩浆岩与成矿关系十分密切,金(银)多金属矿化与燕山期石安岩体中粒巨斑状黑云母二长花岗岩有关。
调查区属华南褶皱系,位于粤西隆起区(Ⅱ1)大瑶山隆起(Ⅲ1)与罗定拗陷(Ⅲ2)的交汇地带(图1)[1]。
图1 调查区大地构造位置图
主要位于粤西-桂东南Sn-Au-Ag-Cu-Pb-Zn-Fe-Mo-W成矿带(Ⅲ-85)的北东段的广宁Au-RM成矿带(Ⅲ-85-1),调查区北西部分地段位于南岭W-Sn-Mo-Be-REE-Pb-Zn-Au-U成矿带(Ⅲ-83)的南西段连山-怀集Fe-Cu-Pb-Zn-Mo-Au成矿带(Ⅲ-83-6)。
调查区区内加里东构造阶段基底构造以北东、北东东向的复式背、向斜为主;华力西-印支构造阶段发育北东东向韧性剪切带;燕山期构造阶段发育北东向韧性剪切带及北北东向大断裂。
2.4.1 褶皱构造
区内南东部百册山至永丰一带,发育有北东向百册山复式向斜;在南西部金山茶场至云首一带发育北东东向向斜,相当于榃雪顶复式背斜北翼的次级褶皱,其特征见表1。
表1 主要褶皱特征简表
2.4.2 韧性剪切带
(1)车牛韧性剪切带。
位于车牛至永丰一带,长20km,宽1km~2km,呈北东向展布,两端延伸出图幅外。主要发育在震旦系的各种变质岩和侵入岩内,由宽几十cm至几m,长几十米至几百米糜棱岩带和分布区糜棱岩带间的其他岩块组成。Sc面理产状一般倾向315°,倾角50°~70°。滑痕线理一般为走向215°,倾角30°,表现为右行走滑特征。一些石英质透镜体常被拉长呈定向平行排列。
微观构造特征:
动态重结晶:显微构造表现为岩石经强烈的韧性剪切变形变质作用,矿物多已压碎呈粉碎状而又重结晶。细小鳞片状的矿物和粒状石英各自聚集定向分布。
压力影:压力影的主体为残留的石英斑晶,在它的两端相对拉张区有云母和石英充填,呈旋转应变不对称压力影。
此外,石英、长石大多具有波状消光现象,云母片弯曲,在残存的石英碎斑中见有变形纹、变形带。边缘亚颗粒特征,有的石英呈拉长状,有的石英双晶显示弯曲、晶体位移等。
车牛韧性剪切带切割了同位素年龄为204±12Ma的黄莲山岩体,一些岩脉也显示塑性变形特征。因此,它的生成时间应是燕山早期。形成的温度和压力条件与低绿片岩至低角闪岩相相当。由于花岗斑岩也发生韧性变形,由此推测其形成深度较浅。
韧性剪切带普遍发生强烈硅化、绢云母化。绢英岩可作为公艺原料-广绿石。
(2)兰源韧性剪切带。
位于云保至兰源一带,长12km,宽约2km,呈北东东向展布,两端延伸至区外。主要发育在构造置换强烈的和糜棱岩化的各种动力和接触变质岩带内。韧性剪切带由具有较强片理化的糜棱岩、硅质岩、绢云母石英岩以及变形作用较弱的含有红柱石、堇青石片岩的残留岩石碎块组成。Sc面理产状一般倾向330°,倾角75°。滑痕线理走向一般240°,倾角30°,具右行走滑特征。
微观构造特征:韧性剪切带内的糜棱岩和糜棱岩化岩石中,石英、长石普遍具波状消光,在残存的石英碎斑中可见变形纹、变形带、边缘亚颗粒特征,部分残斑呈椭球体状,两端具不对称压力影,部分矿物被压碎而又重结晶,残留的片状云母多具云母“鱼”特征。
韧性剪切带被未受韧性剪切变形的年龄值为154.5Ma~165.2Ma的伍村岩体侵入,故其形成时间应是在华力西-印支期。形成温压条件相当于角闪岩相。其中的一些岩脉明显地显示塑性变形特征,因此推测其形成深度较浅。
韧性剪切带大多具有较强硅化、绢云母化,有时候出现黄铁矿化和绿泥石化等蚀变[3]。绢云母带中有Au矿体赋存。
2.4.3 断裂
调查区东部断裂极为发育,主要断裂为北东向(或近于南北向),其次为东西向、北西向。
(1)东西向断裂。
仅见富源断裂,位于图幅北西部,发育于中奥陶世岩体内,长12km,宽10m。总体走向70°~80°,倾向北西,局部倾向南,倾角60°。断裂带主要由碎裂花岗岩组成,局部有角砾岩,东部有糜棱岩。裂面附近绢英岩发育,并有挤压透镜体。晚期有方解石脉、石英脉及石英斑岩脉贯入。该断裂形成时间可能始于加里东晚期,表现有韧性特征,华力西-印支期以由北向南逆冲为主,燕山期再度破裂,并有脉岩充填。
(2)北东东向断裂。
金狗塘断裂:位于图幅北部,发育于奥陶系岩体内,长5km,宽5m。由碎裂花岗岩组成。石英等矿物略具定向排列,重结晶明显。断面倾向150°,局部倾向北西,倾角50°~70°。附近有花岗斑岩脉贯入。据断面特征,属逆冲断层。此外,据航磁推测尚有金山断裂。
(3)北东向断裂。
石迳断裂:位于图幅北部,呈北东向延展,长5km,宽8m。断面倾向南东或北西,倾向50°~65°。由碎裂花岗岩、构造角砾岩组成,属逆断层。沿碎裂带硅化、黄铁矿化,并有石英脉贯入。
(4)北北东向断裂。
黄铜降断裂:位于图幅东部黄铜降至永丰一带,相当于区域上郴州-怀集大断裂的南延部分。图幅内长20km,宽5m~8m。切割晚侏罗世以前的岩体及震旦系。由碎裂岩和碎裂糜棱岩及绢英岩组成。燕山早期表现为左行逆冲,晚期则为张性破裂。断面倾向南东东,倾角40°~70°。该断裂是一条导岩、导矿构造,同时也是Au、Ag储矿构造。该断裂与之平行产出的一系列长条状的石英闪长岩、煌斑岩和花岗斑岩脉组成规模较大的北北东向岩脉群。
(5)南北向断裂。
云保断裂:位于调查区北东部粗石尾至云保一线,南北向延伸。长8km,宽3m~20m。裂面擦痕30°N。由碎裂花岗岩、碎裂糜棱岩和构造角砾岩组成。具有强烈的硅化、绢云母化,局部构成广绿石。属右行平移断层。与它配套的有北东向剪切平移断层。
(6)北西向断裂。
铜锤口断裂:位于图幅南东部长湾至百册山一带。主体断裂在莫村幅内,这是北西延伸部分,图幅内长10km,宽6m~10m。断面倾向南西,倾角50°。由碎裂岩、碎裂糜棱岩化花岗岩和构造角砾岩组成。透镜体长轴方向350°。硅化强烈,局部具绢云母化和绿泥石化。该断裂为导岩、导矿构造,有铅锌矿化。印构造阶段为左行平移,燕山期复活呈张性破裂。
此外,尚有一些规模比较小的北北西向平移断层,系北北东向断裂的配套构造。
从成矿物质来源来看,区域上元古代云开群变质砂岩、片岩提供了主要的成矿物质[4]。研究发现,古老的桂东-粤西变质砂岩、片岩及区内震旦系老虎塘组都严格受近南东向广宁-罗定断裂带与吴川-四会断裂带控制。深部岩浆在侵入过程中,带来的热液与这套富含矿物质的地层发生水-岩反应,围岩经热液接触交代形成硅化、黄铁矿化等,金银等元素初步富集形成金银矿(化)体。
成矿区内的双保、杨树坑等金矿床及矿体,基本都受韧性剪切带控制,控矿韧性剪切带内发育许多的糜棱岩和糜棱岩化岩石以及各种小褶皱、强烈片理化,各种蚀变和规模不一的各种金矿体断断续续分布在韧性剪切带中。在金矿赋存的韧性变形带中岩石主要由不同程度的千糜岩、糜棱岩、糜棱岩化片岩、糜棱岩化混合岩、糜棱岩化花岗伟晶质脉等组成。根据韧性变形带的发生过程[3],表现出具有从深层环境到浅层环境的多期性变形相互叠加特点。由于经受了不同时期、不同深度及不同性质的构造作用,因此在韧性构造带形成了不同类型金矿,即蚀变糜棱岩(千糜岩)型金矿、蚀变碎裂岩型金矿和含金石英脉。
通过分析研究,表明区内金矿的形成至少经过两期成矿作用。前一期成矿作用与韧性剪切带的发育有关,而晚期成矿作用与岩浆活动,特别是燕山期的岩浆活动有关。在印支早期工作区受近北西-南东向挤压作用的影响,区域发生了混合岩化作用,云楼岗花岗岩因此形成,随着挤压作用的持续进行,在罗定-广宁一带开始形成北西-南东向的韧性剪切带,并在带中发育一系列的糜棱岩化作用。伴随着糜棱岩化作用,围岩中的金开始活化并进入到剪切带中的构造薄弱带[1],形成蚀变糜棱岩型金矿。到剪切作用后期,区内构造到燕山期开始抬升,并在地壳上部形成张性环境,同时深部岩石因减压发生熔融,形成燕山期花岗岩,并由花岗岩分异出含金岩浆热液。在花岗岩上升过程中这些含金热液充填到上部张性裂隙中形成含金石英脉。
本调查区岩浆活动相对频繁、剧烈,从加里东期到喜山期均有活动,从基性岩到酸性岩均有发育,特别是燕山期岩浆活动最为广泛,花岗岩产出面积大、侵入活动范围广。目前发现印支期-燕山期花岗岩与金矿成矿有密切联系。
有利构造部位、岩浆活动及广泛的热液蚀变,是成矿中不可或缺的重要条件[2]。实质上,它反映了成矿物质场、热流场和构造应力场的叠加作用。在河台构造区,这三大场的存在与演化,体现在本地区高村、云西等金矿床形成具备有利的容矿岩层、构造、岩浆、成矿热流体。与高村、云西等金矿成矿作用密切相关的是印支-燕山期花岗岩,它处于河台韧性变形带内,表现特点是岩浆隐伏在震旦系老虎塘组下部,老虎塘岩组发生塑性变形、强烈的混合岩化及深熔岩浆作用,岩浆活动提供了热源和流体,形成了金矿成矿集中区。
本区良好的成矿地质条件预示着该区非常大的找矿潜力,值得进一步开展工作。