地质构造对金矿成矿的影响

2020-12-08 14:16肖启亮
世界有色金属 2020年5期
关键词:热液褶皱石英

肖启亮

(四川省地质矿产勘查开发局攀西地质队,四川 西昌 615000)

地质构造,即岩层、岩体因地球内外应力发生变形、位移后遗留的形态,具体表现有岩石褶皱、断裂、劈埋及其他线面型构造,其与地壳运动、热液作用等相关,并内含多种物质成分。金矿成矿是一个漫长而复杂的过程,影响因素多样,有地质构造、地壳运动、热液作用、地球化学环境、大气成分等,其中地质构造对其的影响尤其重大,值得相关人士探讨。

1 金矿成矿概述

根据找矿经验及相应地质学、地球学、金矿成矿学等理论,金矿成矿地质背景复杂。

地质构造形态、地壳运动可为矿液运动提供或间接、或直接的驱动力,并为金矿成矿创设容矿、导矿的时空条件。

只有经过复杂的地质变化及地壳运动才能形成金矿,其类型主要有石英脉型、斑岩型、砺岩型、新生代砂矿型等。以我国为例,金矿多表现为Au-Ag矿物化合物,主要有四大金矿产区,分别为西北地区、小秦岭地区、云南贵州地区、胶州半区,这些地区地形复杂,地层褶皱与错动丛生,区域性断裂常见,地壳活动剧烈等,为金矿成矿创造有利条件。

热液作用富集而形成岩金矿床,即其会对金矿成矿产生极大影响,然而相关热液金属矿区研究表明,地质构造及地壳运动与热液活动密切相连。若金矿处于高温、氧源充足的环境下,会呈现流体形态,且金还会以络合物的形式伴随在多样化的溶液中,进而在地质构造中进行迁移[1]。

2 地质概况

该金矿为一大型金矿床,区内地层出露共四类,由中基性火山岩、碳酸盐岩、碎屑岩、砂岩、板岩夹板岩、砂岩夹板岩等组成,变质相大致可分为两种,蓝闪-绿片岩相与低绿片岩相。区内构造破碎带上石英脉十分发育,侵入岩及火山岩少量发育,且岩浆目前活动较弱,主要构造线方向为北西~南东,二叠纪岩与石三叠纪岩有较低程度变质,断裂与褶皱十分发育。

3 地质构造对金矿成矿的影响

(1)地质变化与地壳运动。地质变化与地壳运动会产生地热增温,导致地层脱水变质,进而以大断裂方向进行迁移,过程中矿物质不断被萃取,生成C、S、Sb、As等,并在地质隆生过程中接触到大气及水分,进而形成含氢、含氧、含氯的CO2-NaCl-H2O流体矿物质,为金矿形成打下基础[2]。

(2)断裂。岩体内发育为追踪张剪性断层,倾角近直立,共包括5个断裂带,对应5个含金石英脉群,总体北西向。断裂群展于平面,呈现帚状撒开分布,具贯通岩体特征。断裂群断层呈正-左行,依其横断面及构造分带,判断断层经过多期构造变形。断裂构造可对金矿体延深、矿体形状及产状、矿脉走向、矿脉成矿期次、金元素富集分布、脉体空间分布产生影响。

本矿区内断裂构造对金矿成矿的影响表现为以下六点:①本矿区石英单脉长度甚至可长达数百、数千米,但厚度却仅有几厘米或几米,这是因为追踪张剪断裂构造具有深部延深特点,导致矿脉延深远远大于延长。②石英脉走向多样,在追踪张剪断裂构造下,其可能呈现出追踪张锯齿状、扁豆状、透镜状等,本矿区中石英脉形态就呈现出这些特点,说明断裂构造是金矿石英脉形状及产状的重要影响因素[3]。③本矿区中断裂构造呈现出尖灭重现、尖灭侧现两大特点,促使矿脉走向具有互补性的特点,即一条含金石英单脉脉尖断灭,另一条含金石英单脉侧现便均衡补偿。④断裂构造可对金矿成矿产生多阶段作用,每阶段矿化同步相连于地质构造活动,本矿区中分为两个成矿期,热液期与表生期,其中热液期又包括四个阶段,分别为黄铁矿-石英、石英-黄铁矿、金-多金属硫化物、石英-硫酸盐。⑤对本矿区横剖面进行分析,金元素从断裂带上向两侧递减,断裂两侧蚀变亦变弱,说明断裂可对金元素富集产生影响。⑥矿体脉群单脉脉长不一,规模不一,整体来看,其脉体空间分布受断裂构造影响明显,脉体充填产出沿构造裂隙。

(3)褶皱。矿区内褶皱构造规模不大,轴向为北西-南东,主要为复式背斜构造,向斜与背斜构造轴部分别以砂岩、板岩为主要岩性,构造轴距等间距分布,以轴走向断续延伸一定长度。褶皱对金矿成矿的影响,主要可以四种形式实现,一是后期运移、填充含矿热液于早期褶皱虚脱处,二是在剪切褶皱作用的影响下,褶皱局部位置的矿层厚度变大,三褶皱叠加,四构造截面等。本矿区是构造破碎带金矿,由沿背斜构造轴部与同构造线基本方向断裂构造后期叠加形成,并具轴部膨大特点。

(4)热液活动与构造活动。本矿区构造带经历多期活动。金矿成矿前,地质构造一般表现为具有一定性质的裂隙,而后在热液活动中进行发展与变化,因破碎带、角砾岩带等形成复杂裂隙。热液活动可促进含矿构造发展,实现方式不是将热液直接压入现成裂隙中,也不是热液以自身能力开启通道,大多情况下是热液活动与构造活动相互作用、同时进行。

(5)成分含量。本矿区地质构造成分主要包括硫化物类、氧化物类、硅酸盐类、其他矿物类。金矿矿床形成需要几种必要物质,其中微量元素、同位素是金矿形成的两种重要来源。首先,可根据测得的微量元素种类及含量推断金矿得以形成的原因与过程,其次硫同位素是同位素的重要类型,其包括三个种类,地层硫、地幔硫与混合硫,其中地层硫形式多样,要经过漫长的积累,其还会因环境不同、地层变化而发生改变,地幔硫处于硅镁层。通过分析地质构造成分,可知本矿区主要矿藏沉积物异常组合为Au-As-Sb,Au异常规模较大,采用聚类分析法,结果表明Au与As、Sb两元素相关,Au-As-Sb组合具有显著异常特征,Cu-W-Zn组合异常规模较小。

4 本金矿的成矿机制

本金矿成于地区内造山运动晚期,处于会聚板块边缘北向处。地质变化及地壳运动所产生的碰撞作用引发一系列连锁反应,地热增温、地质脱水变质、地质迁移、大气降水渗入,最终形成包含相应元素的矿物质流体。造山晚期,断裂带右行逆冲,地层牵引形成褶皱,进而形成断裂-裂隙系统,当矿物质流体渗入此系统中后,在围岩作用的加持下,流体冷却,冷却至236℃~275℃时,因流体不混溶作用,矿流体被分离出来,进而淀积于断裂-裂隙系统中,形成金及金锑矿体。

5 结语

综上所述,金矿非经过长期地质作用不可成矿,地质构造是容矿、导矿、配矿的良好场所,地质构造活动、断裂构造、褶皱构造、构造成分及热源活动等都可对金矿成矿产生或大或小的影响,尤其是断裂构造,一般而言,若断裂构造未形成,则金矿难以内生。有关工作单位及人员要对地质构造对金矿成矿的影响形成深度认识,以科学、有效找矿。

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