胡許,路波,申紅濤
(1.成都理工大學(xué), 四川成都 610059; 2.四川地礦局108 地質(zhì)隊, 四川崇州 611230; 3.四川地礦局403 地質(zhì)隊, 四川眉山 614200)
白玉縣章都金礦隸屬于松潘~甘孜地槽褶皺系義敦島弧帶,位于三江多金屬成礦帶白玉~中甸成礦亞帶中段,該區(qū)是川西高原地區(qū)重要的貴金屬成礦區(qū)。義敦島弧帶是三江多島弧盆系中十分重要的地質(zhì)構(gòu)造單元,按板塊構(gòu)造觀點,義敦島弧帶是在二疊紀裂陷槽基礎(chǔ)上發(fā)育起來的中晚三疊世島弧裂谷帶,其東側(cè)為甘孜一理塘大斷裂帶,其西為中咱地塊,從東至西構(gòu)成了較完整的溝一弧一盆體系[1]。義敦島弧帶整體近NNW向展布,因地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、巖漿活動強烈、成礦作用類型多樣,使其成為了我國著名的多金屬成礦帶[2]。研究章都金礦的地質(zhì)特征及控礦因素對三江地區(qū)金礦的成礦地質(zhì)背景、成礦規(guī)律的認識具有一定的啟示意義。
圖1 區(qū)域構(gòu)造單元劃分略圖[3]
礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為上三疊統(tǒng)圖姆溝組、拉納山組。圖姆溝組按巖性組分特征合為三個巖性段,其底部地層(T3t1)以白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r為主,局部夾硅質(zhì)巖,中~簿層狀構(gòu)造。中部地層(T3t2)為炭質(zhì)千枚巖,夾少量絹云母板巖、絹云石英千枚巖,互層狀產(chǎn)出,石英脈呈條帶狀分布于層間滑動面及巖層裂隙。上部地層為淺灰~灰白色灰?guī)r,局部夾灰色薄層千枚巖,灰?guī)r主要呈薄~中層狀產(chǎn)出,層理發(fā)育,厚度大于400m,該層在區(qū)內(nèi)未見底。區(qū)內(nèi)金礦體主要賦存于圖姆溝組中部地層(T3t2)。
拉納山組(T3l)地層以層狀砂質(zhì)板巖為主,夾石英千枚巖、石英片巖、變質(zhì)砂巖。巖層局部構(gòu)造變形較強,產(chǎn)狀不穩(wěn)定,常見層間滑動、層間褶皺等構(gòu)造現(xiàn)象,見浸染狀褐鐵礦化及星點狀黃鐵礦化等。
礦區(qū)位于拉日闊向斜核部之次級褶皺(章都柯倒轉(zhuǎn)背斜)軸部附近,由于區(qū)內(nèi)多期構(gòu)造相互疊加,褶皺、斷裂特別發(fā)育,常造成地層產(chǎn)狀直立、倒轉(zhuǎn),局部可見拉張、擠壓作用形成的裂隙、揉皺等?,F(xiàn)礦區(qū)主要構(gòu)造有:
章都柯倒轉(zhuǎn)背斜:位于拉日闊向斜軸部北西端,軸線北北西向,軸線長(區(qū)內(nèi))8km,為一個倒轉(zhuǎn)背斜,地層總體傾向北東,軸面傾角60°~80°,北東翼巖層傾角40°~70°,南西翼為60°~80°,并見地層直立、倒轉(zhuǎn),核部出露地層主要為圖姆溝組灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r,兩翼為圖姆溝組千枚巖,并見有輝綠巖脈沿倒轉(zhuǎn)背斜軸部及兩翼侵入,同時在倒轉(zhuǎn)背斜軸部及兩翼形成金礦(化)體。
區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育,目前在礦區(qū)主要有4條斷裂帶與成礦關(guān)系密切,其特征如下:
章都柯斷層(F6):位于章都柯背斜南西翼,呈北北西向延伸,斷層面傾向北東,傾角50°~60°,表現(xiàn)為脆性壓性逆沖斷層特征,斷層上盤為圖姆溝組,下盤地層為拉納山組,兩盤特別是上盤地層產(chǎn)狀復(fù)雜,常見直立、倒轉(zhuǎn)及擠壓變形現(xiàn)象,斷層帶內(nèi)巖石破碎,石英脈發(fā)育,炭化現(xiàn)象明顯,形成數(shù)10m寬的炭質(zhì)千糜巖帶。目前礦區(qū)中段發(fā)現(xiàn)的金礦體均產(chǎn)于F6大斷層的上盤,是章都金礦重要的導(dǎo)礦構(gòu)造。
F2韌性剪切帶:與F6小角度斜交展布,距其北東約550m,以①號礦體為剪切帶中心部位,呈北西南東向延伸,走向、傾向具波狀彎曲現(xiàn)象,產(chǎn)狀傾向北東。剪切帶內(nèi)巖石巖石受強烈剪切、擠壓、拉張作用而十分破碎,普遍強片理化、糜棱巖化,發(fā)育糜棱條帶及眼球狀構(gòu)造,沿剪切面理發(fā)育石英脈體。剪切帶內(nèi)構(gòu)造巖主要表現(xiàn)為巖石的強烈韌性變形,形成黑色碳質(zhì)千糜巖、糜棱巖、黑色斷層泥等,剪切帶內(nèi)黃鐵礦化、褐鐵礦化發(fā)育、少量毒砂礦化,是礦區(qū)內(nèi)的主要容礦構(gòu)造之一。
F3斷層破碎帶:位于F2韌性剪切帶的北東約50m,南段與F2有相交趨勢,傾向北東,傾角一般在50°~70°。斷層帶寬1m~13m。破碎帶內(nèi)巖石主要為斷層泥、構(gòu)造角礫巖及碳化現(xiàn)象,破碎帶中硅化、黃鐵礦化發(fā)育。
F4平移斷層:位于礦區(qū)住地旁公路邊,呈南北向延伸,規(guī)模小,斷層傾向東,傾角一般在60°左右。斷層性質(zhì)為右行平移,斷層滑動面上擦痕明顯。
礦區(qū)巖漿巖以侵入巖為主,以燕山期中-基性巖、超基性巖為主體,巖性為蝕變輝綠巖、輝長巖、蝕變輝綠玢巖為主,一般位于區(qū)內(nèi)斷層或斷裂附近。礦區(qū)東北以輝長巖為主,呈巖株狀產(chǎn)出;蝕變輝綠巖呈脈狀產(chǎn)出,分布于礦區(qū)中部;蛇紋石化輝石橄欖巖分布于礦區(qū)東側(cè),呈脈狀產(chǎn)出,與成礦關(guān)系較為密切的為蝕變輝綠巖。
礦區(qū)中蝕變輝綠巖,具變晶結(jié)構(gòu)、鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)、殘余輝綠結(jié)構(gòu),由于蝕變作用,原巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造基本消失,由于蝕變作用,形成大量新生礦物組合。礦物成分主要為:次閃石、綠泥石、絹云母、綠簾石、斜長石(殘余)、輝石(殘余)、方解石、白云石、鈉長石、黝簾石、粘土等。主要分布在F2韌性剪切帶北東側(cè)和章都柯倒轉(zhuǎn)背斜的核部及兩翼,根據(jù)鉆探工程揭露情況來看,部分地段未出露到地表,深部還存在隱伏的輝綠巖體。
圖2 章都金礦礦區(qū)地質(zhì)圖
礦區(qū)內(nèi)礦化帶長度約5km,寬200m~700m,呈北西-南東走向,分為北礦段、中礦段、南礦段。
中礦段長約700m,寬約200m,目前已發(fā)現(xiàn)18個礦體,礦體賦存于三疊系上統(tǒng)圖姆溝組第二段(T3t2),位于章都柯斷層F6北東側(cè),韌性剪切帶F2、F3附近。其含礦巖性主要為絹云石英千枚巖、絹云千枚巖、含泥質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r、絹云母板巖。礦化體的空間展布明顯受斷裂構(gòu)造、地層層位的控制。礦化體傾向為北東方向,受構(gòu)造因素影響,傾角變化大為25°~86°。中礦段已圈定的礦體在空間上呈平行或近于平行排列,走向呈北西-南東向,傾向總體北東,局部受次級構(gòu)造影響出現(xiàn)反傾。①號礦體是中礦段主要礦體,厚度1.36m~5.88m,平均厚度3.02m,延伸約290m;金品位1.34×10-6~3.89×10-6,平均品位2.26×10-6。
南礦段處于章都柯斷層(F6)上盤,含礦巖性主要為絹云千枚巖、絹云石英千枚巖、絹云母板巖,初步發(fā)現(xiàn)4個礦體,礦體厚度2.4m~9.5m,長約20m。金品味介于1.1×10-6~2.4×10-6。北礦段處于章都柯斷層(F6)下盤,含礦巖性與南礦段相同,目前發(fā)現(xiàn)僅發(fā)現(xiàn)2個礦體。
章都金礦床礦石類型主要有淺灰色絹云石英千枚巖型、碎裂灰?guī)r型和石英脈型三種類型,其中淺灰色絹云石英千枚巖型礦石系該礦床主要的礦石類型。
(1)淺灰色絹云石英千枚巖型:巖石結(jié)構(gòu)相對較完整,構(gòu)造痕跡明顯,表現(xiàn)為片理化、裂隙發(fā)育。顯微粒狀鱗片變晶結(jié)構(gòu),千枚狀構(gòu)造,主要礦物為石英、絹云母、白云石等,次生礦物為褐鐵礦、黃鐵礦等,一般金品位2×10-6左右。
(2)碎裂灰?guī)r型:結(jié)構(gòu)松散,極其破碎,褐鐵礦化、黃鐵礦化強烈浸染礦石,常伴隨強烈硅化。主要礦物為方解石、白云石、石英等,次生礦物有黃鐵礦(少量)為重要載金礦物,一般含金品位較高,金品位大于2×10-6,最高達9.7×10-6。
(3)石英脈型:該類型金的富集嚴格受構(gòu)造空間控制,對圍巖及賦礦巖性不具選擇性。常見黃鐵礦化,強硅化伴隨,并有毒砂化呈針狀侵染分布。金以黃鐵礦為載體或以自然金產(chǎn)出。此類礦石一般存在于主要斷裂帶附近,品位變化較大,一般為15×10-6,最高達26×10-6。
礦石結(jié)構(gòu)多為自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu),也可見包含結(jié)構(gòu)、填隙結(jié)構(gòu)及碎裂結(jié)構(gòu)等。①自形-半自形粒狀結(jié)構(gòu):金屬硫化物,如黃鐵礦、毒砂及褐鐵礦等,多呈自形-半自形晶,非均勻分布在石英脈中;②填隙結(jié)構(gòu):在礦石微細裂隙中充填的金屬硫化物呈細脈狀;③碎裂結(jié)構(gòu):因后期擠壓,脈石英及黃鐵礦等礦物發(fā)生破裂;④包含結(jié)構(gòu):礦區(qū)內(nèi)自然金較為常見,包含于石英晶體內(nèi)或者金屬硫化物晶體內(nèi)。
礦石構(gòu)造則為細脈-網(wǎng)脈狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造及角礫狀構(gòu)造,氧化礦石呈蜂窩-土狀構(gòu)造。細脈-網(wǎng)脈狀構(gòu)造:后期形成的含金石英脈呈細脈狀充填于早期石英脈或巖石裂隙中,常見于石英脈型礦石類型中;浸染狀構(gòu)造:毒砂、黃鐵礦等不均勻分布在礦石中,呈浸染狀或星點狀;角礫狀構(gòu)造:黃鐵礦呈角礫狀分布于構(gòu)造破碎帶的石英石脈中;蜂窩-土狀構(gòu)造:金屬硫化物遭受強烈氧化,疏松多孔或呈粉末狀,一般僅分布于地表或近地表附近。
巖漿侵位引發(fā)的氣化熱液使圍巖發(fā)生蝕變作用,與成礦關(guān)系較為密切的蝕變有硅化、絹云母化、黃鐵礦化、毒砂礦化。
(1)硅化:硅化多見于斷層破碎帶中,礦區(qū)內(nèi)普遍發(fā)育,常伴隨毒砂礦化、黃鐵礦化等,形成網(wǎng)脈狀石英脈或石英~黃鐵礦脈。硅化是礦區(qū)最主要的找礦標志,常與礦石相伴生。
(2)絹云母化:板巖、千枚巖中常見,絕大多數(shù)是區(qū)域變質(zhì)作用的產(chǎn)物與硅化、綠泥石化等蝕變類型相伴生。
(3)毒砂礦化:主要分布在蝕變輝綠巖體邊部及礦化巖石裂隙中,與金礦體關(guān)系極為密切,與金含量呈正相關(guān),一般情況下毒砂含量高金品位也較高,為礦區(qū)內(nèi)較為重要的找礦標志。
(4)黃鐵礦化:在千枚巖及板巖中多見。為后期熱液蝕變形成的細粒半自形~它形黃鐵礦,與金礦體的關(guān)系密切,具多期生成特點,呈細脈狀,不規(guī)則團塊狀、細粒集合體狀產(chǎn)出,為礦區(qū)內(nèi)的找礦標志之一。
礦區(qū)內(nèi)金礦(化)體主要賦存于三疊系上統(tǒng)圖姆溝組的千枚巖、板巖、白云質(zhì)灰?guī)r中。礦區(qū)內(nèi)的部分礦體具備巖性界面控礦特征,產(chǎn)于白云質(zhì)灰?guī)r與千枚巖的接觸帶,千枚巖具有低滲透率,形成了天然的巖性圈閉,阻斷了含礦流體向外運移,為礦體的形成提供了必要的圍巖外部因素,因而在白云質(zhì)灰?guī)r頂部界面附近形成金礦體。
金礦礦體一般分布在構(gòu)造的破碎帶當(dāng)中,地層相對來說不完整,而且相同的礦體周圍地質(zhì)劃分不是很明顯[4]。章都金礦位于義敦島弧帶北段,區(qū)域內(nèi)經(jīng)歷了多次不同規(guī)模及力學(xué)性質(zhì)的構(gòu)造活動,北西向的壓(扭)性斷裂是礦區(qū)的主體構(gòu)造格架,并且控制著各時代地層分布、各類巖脈的形成、巖石變質(zhì)作用及金礦體的生成。應(yīng)力釋放產(chǎn)生的拉張裂隙,為成礦流體的運移、定位提供了空間。
北西走向區(qū)域性逆斷裂F6為礦區(qū)主要的導(dǎo)礦斷裂,其上盤韌性斷裂帶F2、F3起到了主要的配礦、容礦構(gòu)造作用。頻繁的斷裂活動使巖石中的原生水產(chǎn)生熱效應(yīng),使巖石中的金元素發(fā)生活化形成含礦熱液,形成的熱液沿北西走向區(qū)域性逆斷裂F6上升,運移到其上盤韌性斷裂帶F2、F3等容礦構(gòu)造中,金元素在有利的構(gòu)造部位進行沉淀、富集。礦區(qū)斷裂帶內(nèi)的巖石的變質(zhì)程度相較于兩側(cè)圍巖明顯偏高,這是由于斷裂破碎帶切割深度大,釋放的大量熱能有利于各類變質(zhì)作用的發(fā)生。構(gòu)造帶內(nèi)巖石變形所發(fā)生的差異滑動,形成了成礦流體在巖石中運移的空間,有利于深部熱液沿構(gòu)造帶向上運移。因此,礦區(qū)北西向的構(gòu)造(F6、F2)對章都金礦的形成具有主導(dǎo)作用。
區(qū)內(nèi)以發(fā)育燕山期中基性、超基性侵入巖為特征,且?guī)r體的分布受區(qū)域斷裂構(gòu)造控制,總體呈北西向延伸,巖漿巖體以巖脈、巖枝為主。由于礦區(qū)內(nèi)成礦活動的多期次性,形成的熱液沿剪切帶、破碎帶運移,對周圍母巖進一步改造、富集,形成金礦體。
該礦床成礦作用與構(gòu)造變形、侵入巖漿活動演化有著直接關(guān)系。NW向的韌性剪切帶控制了金礦(化)體的空間展布,對章都金礦的形成具有主導(dǎo)作用,它提供了導(dǎo)礦構(gòu)造、流體運移的通道、圍巖蝕變和礦質(zhì)沉淀的場所。礦區(qū)西側(cè)及東側(cè)出露有有燕山期基性-超基性巖,根據(jù)工程揭露情況來看,礦區(qū)內(nèi)尚有較多的中基性巖脈隱伏巖體,這些巖漿侵位活動帶來的中~低溫成礦熱液,為地層中成礦元素的再次活化遷移提供了能量,使得含礦熱液運移到斷裂破碎帶中,金元素富集形成金礦。