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湘西沃溪金锑钨矿床成因与沃溪断层的控矿作用分析

2013-06-22孙玉珍

湖南有色金属 2013年6期
关键词:热液矿床成矿

孙玉珍

(辰州矿业股份有限公司,湖南怀化 419607)

·采 选·

湘西沃溪金锑钨矿床成因与沃溪断层的控矿作用分析

孙玉珍

(辰州矿业股份有限公司,湖南怀化 419607)

分析表明,湘西沃溪金锑钨矿床是后生热液矿床,热液来自于矿区深部,仙鹅抱蛋穹窿、拖毛岭穹窿及沃溪大断层共同作用形成容矿裂隙,来自深部的含矿热液充填形成矿体,沃溪大断层是非顺层断层,是成矿期断层。受沃溪大断层的阻隔,其上盘不存在同源热液矿体。

矿床成因;控矿作用;沃溪断层;沃溪金锑钨矿床;湘西

湘西沃溪金锑钨矿床上部中段矿体走向近东西方向,倾向北,产状平缓且较稳定,与围岩基本一致,局部小角度相交;区域构造沃溪大断层近东西分布,产状与围岩及矿体类似,紧邻的鱼儿山矿段矿体更是与沃溪断层呈假整合接触,受这些因素影响,在矿床成因、区域构造的控矿作用上形成了一系列解读,如认为矿源层为围岩、沉积改造成因、沃溪断层是导矿构造等等,随着矿山研究程度的提高,特别是探矿深度的延伸及探边扫盲工作的展开,深部容矿构造形态的揭露,对矿床成因及构造控矿作用就有了更为全面的认识与判断,对深边部探矿具有深远的指导意义。

1 区域构造

矿区在区域上位于江南古陆中段,雪峰隆起带由北转为东西向转折部位的东南侧。本区中上元古界有两个不整合,三个构造层。下构造层为冷家溪群,中构造层为板溪群,上构造层由震旦系及上覆层组成。第一个不整合发生在武陵运动,第二个不整合发生在雪峰运动,加里东与燕山构造旋回在本区表现为深大断裂,受东西向构造控制。沃溪金锑钨矿床产于古佛山背斜北翼成矿带中。

区域地层主要为前震旦系冷家溪群和板溪群,岩性为一套滨海相、浅海相复理石建造的浅变质板岩、砂质板岩和砂岩等互层状岩层,偶夹凝灰质砂岩、白云质灰岩、泥灰岩。下古生界田里系、寒武系砂、页岩。上古生界白垩系为一套厚层块状红色砾岩。

区域构造为一系列响水洞穹窿、仙鹅抱蛋穹窿、明月山穹窿组成北东东向复式背斜构造,称为古佛山背斜。同时发育北东东向的沃溪大断层、冷家溪逆冲断层、塘虎坪逆冲断层、新田湾逆冲断层。由这些穹窿和大断层组成本区北东东向构造带,为控制沃溪金、锑、钨矿带I级构造。

区域内岩浆岩不发育,分布稀少而零散。在沃溪矿区外围南东方向约40 km为大神山花岗岩株。此外,在矿区外围北东方向,有少量加里东期辉绿岩脉,煌斑岩脉分布[1,2]。区域地质略图如图1所示。

2 矿床地质特征

矿床赋存于板溪群马底驿组中上段紫红色绢云母钙质板岩中。在垂直剖面上从上至下依次排列着V8、V7、V4、V3-1、V3、V3-2、V2、V1等矿脉。按矿体产出状态可分为层脉型、网脉型、节理脉型三种类型:(1)层脉特征:含矿石英脉沿层间断裂充填,与岩层产状基本一致,局部小角度相交,走向和倾向由上部至深部发生急剧变化,倾角在25°~35°,局部达40°~50°,甚至直立和倒转。层间断裂在其背、向斜轴部剥离张开部位常形成厚富矿体,在其两翼逐渐紧闭,矿脉变薄或尖灭;(2)网脉:多条平行层脉或沿层脉两则不同方向羽状裂隙充填的含矿石英脉,与蚀变围岩组成网状细脉带矿体,常发育于两条层脉相近部位、层脉与节理脉相交的“入”字型构造部位内侧;(3)节理脉:多发育于区内次级裂隙中,规模较小,一般产于层脉下盘或两层脉之间,其普遍特征是走向和倾向延伸较短,品位较富。

图1 沃溪金锑钨矿床区域地质略图

3 沃溪大断层简介

沃溪大断层(F)位于仙鹅抱蛋复背斜北翼、马底驿组与五强溪组的接触界面上,走向近东西,倾向北,倾角28°左右。走向长大于20 km,倾斜延伸大于2 km。断层面常呈舒缓波状,沿走向和倾向上常表现为波形褶皱变化。破碎带宽20~130 m。断层面与下盘马底驿组紫红色板岩间界面清晰,中有断层泥0.1~1.50 m。该断层具有多期活动特征,断层构造岩有碎裂板岩、构造角砾岩、碎粒岩、糜棱岩和含砾断层泥。大断层上盘主要为五强溪组石英砂岩、板岩,在该地段有白垩系红色砂岩、砾岩分布其上,下盘为马底驿组紫红色板岩。

4 与成矿作用相关问题的讨论

1.沃溪金锑钨矿床属热液矿床:经过一系列研究与专业论文剖析,这一观点争议较少,但也有另外的观点认为是海底热卤水成矿,认为矿床是海底热卤水喷流沉积的产物或者沉积改造成因,近年来的研究表明这种说法是没有根据的[3],并且表明成矿物质并非来自围岩[4]。

2.沃溪金锑钨矿床是在围岩变质以后形成的:矿区地层普遍表现为浅变质,但矿体两侧围岩的退色化蚀变只发育在有限的范围(0~数十米),且近矿围岩退色化蚀变强,向两侧则逐渐减弱乃至消失;另外,在矿体沿走向尖灭以后,围岩退色化蚀变很快消失,容矿裂隙构造面表现完整,上下盘围岩变质程度并无差异,如图2所示,说明沃溪金锑钨矿床退色化蚀变是在围岩变质以后形成的。

图2 矿体、蚀变、围岩的接触关系

3.沃溪金锑钨矿床成矿热液来自于深部。沃溪矿床矿体产状与围岩基本一致,似层状的容矿裂隙、节理矿体的产状及层脉分支复合的特征都严格受构造控制,但在走向上尖灭后围岩蚀变普遍消失仅留下构造面的特征说明热液来自于倾向方向,而非走向方向。随着深部探矿工作的开展,V7、V8盲矿体以及深部往东新的盲矿体的发现,根据矿体产状及坑探对矿体的控制情况,从剖面图上可以看出(图3),沃溪矿床矿体往深部具有复合趋势;另外,据近年研究表明:矿床成因应与岩浆活动有较密切的关系[4]。这些均说明,成矿热液主要来自于深部。

4.沃溪大断层属非顺层断层,这一说法虽然也有争论[2],但在沃溪井下-385中段、-510中段的探矿工程已经证明,沃溪大断层属非顺层断层,说明沃溪大断层对容矿裂隙的产生以及对矿体的改造比顺层断层产生的影响更大。沃溪深部围岩、矿体与沃溪断层的接触关系如图4所示。

图3 沃溪金锑钨矿床中深部横切剖面示意图

图4 沃溪深部围岩、矿体与沃溪断层的接触关系

5 沃溪大断层与成矿关系分析

沃溪大断层是成矿前、成矿期、还是成矿后的断层,沃溪大断层在成矿过程中起什么作用,归纳起来有三种观点:成矿前断层、成矿后断层、从成矿前一直活动到成矿后的断层[5]。笔者认为沃溪大断层主要是成矿期断层:

1.沃溪大断层的形成与成矿期处在同一时间阶段。沃溪大断层破碎带中五强溪组的灰绿色石英砂岩与马底驿组紫红色板岩相互混杂在一起,但界面清晰,颜色、岩性保持着变质以后的特性,说明沃溪大断层和矿体一样,都是在地层经区域变质以后才形成的。

2.沃溪大断层参与了容矿裂隙的形成以及对矿体的改造。矿区区域构造相对简单,北部是沃溪大断层、西南部是古佛山复背斜、东南部为拖毛岭复背斜,探矿实践证明轴部矿体的富积、节理矿体的产生,特别是北部厚大网脉状矿体的存在、深部V7、V8南北向走向盲矿体的发现,说明沃溪大断层参与了容矿裂隙的形成以及对矿体后期的改造。

3.深部探边扫盲工程揭示,矿体分布与区域构造特征表现一致,如图5所示,说明矿体分布严格受区域构造的控制,矿床成因与区域构造密切相关。

图5 沃溪金锑钨矿床容矿裂隙形成的应力分析平面图

6 结 论

1.沃溪矿床是后生热液矿床,成矿物质并非直接来自围岩而是深部热液,成矿期发生在围岩变质以后;沃溪大断层属成矿期断层,非导矿构造,非顺层断层。由于受沃溪断层的阻隔,沃溪大断层上盘不存在同源热液矿体。

2.古佛山复背斜仙鹅抱蛋穹窿、拖毛岭穹窿窿起及沃溪大断层共同作用下,形成似层状裂隙,来自深部的含矿热(汽)液充填其中。随着岩体的位移、压力的释放,热液渗入通道逐渐封闭,进入容矿构造改造期,产生节理矿体,逐渐形成现在的模样。

3.矿区北部构造简单,虽然沃溪大断层在深部越来越远离矿体,但在南北压应力及断层左行应力的作用下,在某个标高并距沃溪大断层适当距离时,该区域断层下盘围岩可能产生容矿裂隙并形成矿体,规模较大时还可在沃溪大断层破碎带中成矿,同时这也是棚底板盲矿体形成的原因,这些都是良好的探矿靶区。

4.矿区东南部在仙鹅抱蛋穹窿、拖毛岭穹窿共同作用下可能产生容矿空间,具有良好的找矿前景。

[1] 中国人民武装警察部队黄金指挥部.湖南省沃溪式层控金矿地质[M].北京:地震出版社,1996.

[2] 黄瑞华,谭必富,刘正庚,等.湘西金矿沃溪断层特征及其找矿意义[J].地质找矿论丛,1998,13(2):39-46.

[3] 彭建堂,胡瑞忠,赵军红,等.湘西沃溪Au-Sb-W矿床中富放射成因锶的成矿流体及其指示意义[J].岩石地球化学通报,2003,22(3):193-196.

[4] 彭渤,陈广浩,Adam Piestrzynski.湘西沃溪钨锑金矿床辉锑矿脉矿物学特征及其矿床成因指示[J].矿物学报,2003,23(1):82-90.

[5] 汪劲草,彭恩生,雷鸣波,等.湘西金矿沃溪断层的形成与演化[J].桂林工学院院报,2000,20(4):315-318.

Discussion on Ore Genesis of the W oxi Au-Sb-W Deposit and Ore-controlling Role of the W oxi Fault

SUN Yu-zhen

(Chenzhou Mining Co.,Ltd,Huaihua 419607,China)

It is shown that the Woxi Au-Sb-W deposit is of epigenetic hydrothermal origin,and the ore-forming fluid was derived from the deep-seated in the mining district.The Xian’ebaodan dome,Tuomaoling dome and the Woxi fault constitute the space for ore precipitation in theWoxi deposit.TheWoxi fault is a syn-mineralization fault rather than a bedding fault.Due to the presence of the hampering from the Woxi fault,it is impossible to find ore bodies in the hanging wall of this fault.

ore genesis;ore-controlling role;woxi fault;woxi Au-Sb-W deposit;western Hunan

TD167

A

1003-5540(2013)06-0001-03

2013-05-26

孙玉珍(1971-),男,工程师,主要从事矿山地质研究与找矿工作。

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