凡韜
(四川省地礦局403 地質(zhì)隊(duì),四川峨眉 614200)
礦區(qū)地層為晚古生代泥盆系危關(guān)組(Dwg)(圖1b)。在區(qū)域上危關(guān)組地層厚度在3200m~5300m,主要分布于東谷斷裂和火地?cái)嗔阎g以及火地?cái)嗔褨|側(cè),與志留系地層呈斷層接觸。在礦區(qū)內(nèi)主要為危關(guān)組第三巖性組(Dwg3),地層整體向西傾,傾向220°~270°,傾角46°~74°,為單斜地層。巖性主要為二云石英片巖、石英巖呈不等厚互層,夾黑云母片巖、角閃白云母片巖及薄層狀大理巖等。Dwg3的頂部標(biāo)志層即為一套穩(wěn)定的大理巖[1]。
在大地構(gòu)造位置上,礦區(qū)位于鮮水河斷裂帶北西向、揚(yáng)子地塊西南緣川滇構(gòu)造帶以北、龍門山構(gòu)造帶北西。即位于三者形成的“Y”字型構(gòu)造的北西側(cè),松潘-甘孜褶皺系的西翼。根據(jù)區(qū)域資料,對礦區(qū)構(gòu)造影響最大的為鮮水河斷裂(圖1a)。
礦區(qū)東側(cè)為區(qū)域斷裂-南北向火地?cái)嗔眩‵11),西側(cè)為區(qū)域斷裂-北東向東谷斷裂(F15),礦區(qū)處在東谷斷裂與火地?cái)嗔训膴A塊之間,邊耳背斜西翼之上。礦區(qū)內(nèi)地層為整體向西陡傾的單斜形態(tài),構(gòu)造為火地?cái)嗔训拇渭?jí)派生斷裂為主,局部褶曲發(fā)育。
圖1 四川丹巴美河金礦礦區(qū)地質(zhì)簡圖
區(qū)域內(nèi)劇烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致了強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)及變質(zhì)作用。在礦區(qū)東部見變質(zhì)深熔花崗質(zhì)混合巖及其派生花崗巖質(zhì)偉晶巖脈(圖1b),地表出露長600m~800m,寬3m~30m,含石榴子石白云母花崗偉晶巖中白云母延展能達(dá)到3cm~10cm;在礦區(qū)西北部出露大面積角閃巖體,在鉆孔中亦有厚大的揭露,厚度30m~150m;在礦區(qū)西部分布有中-酸性黑云母花崗閃長巖,多呈巖株產(chǎn)出,它與區(qū)域上礦區(qū)以北和本礦區(qū)成礦有關(guān)的邊耳巖體、黨嶺巖體有密切關(guān)系。
圖2 礦區(qū)12 線剖面圖
據(jù)大地電磁測深(EH4)資料并結(jié)合礦床地質(zhì)填圖及部分深部工程控制,經(jīng)綜合研究發(fā)現(xiàn),礦床構(gòu)造主要為斷裂構(gòu)造,區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)8條斷層,即F1-F3、F4-F6、F12-F13。根據(jù)現(xiàn)有資料分析,8條斷層大體分為三個(gè)構(gòu)造組合(圖1b)。其構(gòu)造分布如下:
近南北向構(gòu)造(F1、F2、F3),為火地?cái)嗔眩‵11)的次級(jí)派生斷裂,性質(zhì)為逆斷層,整體上往西傾。這組構(gòu)造為礦床的控礦構(gòu)造,主礦體即受F2控制,位于其構(gòu)造破碎帶厚大石英脈中(圖2)。
近東西向構(gòu)造(F4、F5、F6),性質(zhì)為逆斷層,往北北東傾,為成礦期后斷裂,形成時(shí)代晚于F1、F2、F3,是礦床的破礦構(gòu)造。
北西-南東向構(gòu)造(F12、F13),為東谷斷裂(F15)的次級(jí)派生斷裂,為成礦期后斷裂,形成時(shí)代晚于F4、F5、F6。
3個(gè)期次斷層形成的先后順序和穿插關(guān)系,充分顯示了構(gòu)造(控礦)的層次性和規(guī)律性,并驗(yàn)證了(EH4)物探成果。F4、F5、F6、F12、F13無成礦意義,對礦體的破壞作用也限于空間錯(cuò)斷。而作為控礦斷層的F1、F2、F3,弄清其形成和成礦歷史,對掌握其成礦規(guī)律和指導(dǎo)找礦具有重要意義[2,3,7,13]。
坑道編錄資料顯示,F(xiàn)2斷層具有多期活動(dòng)的特征,在斷層形成之初為逆斷層,顯壓扭性,在成礦期顯張性,為成礦物質(zhì)提供了容礦空間,在成礦期后又呈壓性。斷層的形成時(shí)間,應(yīng)在巖漿熱液成礦之前。通過礦床綜合研究,F(xiàn)1、F2、F3系列斷層經(jīng)歷了至少3期構(gòu)造活動(dòng)。
第1期活動(dòng)為F1、F2、F3形成期,即火地?cái)嗔袴11的形成時(shí)期。由于區(qū)域上早期邊耳巖體侵位于F11,因此時(shí)間上第1期活動(dòng)應(yīng)在早期邊耳巖體侵入的67Ma之前。其性質(zhì)可通過火地?cái)嗔袴11的性質(zhì)推斷為壓性,此期活動(dòng)的特征現(xiàn)象已被后期活動(dòng)改造掩蓋。它的作用是為后期巖漿侵入提供了構(gòu)造條件和斷層空間。
第2期活動(dòng)為F1、F2、F3成礦期,即成礦巖漿侵入期。本期活動(dòng)時(shí)間是在晚期邊耳巖體侵入的38Ma同時(shí)或稍后,也可能第2期張性活動(dòng)本身就是晚期巖漿活動(dòng)造成的。因?yàn)閰^(qū)域上長期處于擠壓狀態(tài),不易形成張性斷裂。在此期由于中酸性巖體侵入,使先期呈壓性的F1、F2、F3斷層復(fù)活,性質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)閺埿?,在特定部位形成?gòu)造角礫巖(圖3),大量巖漿含礦熱液充填進(jìn)入斷層形成厚大石英脈金礦體(圖4)。本期活動(dòng)作為成礦期,奠定了礦體形態(tài)和礦床規(guī)模的基礎(chǔ)。
第3期活動(dòng)為F1、F2、F3成礦期后構(gòu)造活動(dòng),時(shí)代在晚期邊耳巖體侵入之后。此期活動(dòng)呈壓性,依據(jù)較多,目前地表及深部工程中的大部分?jǐn)鄬犹卣鞫际堑?期的。例如分布在F2斷層兩側(cè)的寬大構(gòu)造鏡面帶就是第3期壓性斷層活動(dòng)的特征(圖5)。F4、F5、F6也可能是第3期活動(dòng)的產(chǎn)物,為壓性作用下形成的45度角剪切斷層[11]。第3期活動(dòng)對礦體的作用是不明的,沒有明顯的富集或破壞作用。
綜上所述F1、F2、F3的3期活動(dòng)中,第2期活動(dòng)的張性斷裂是礦床最為重要的成礦條件。
圖3 F2斷層構(gòu)造角礫巖
圖4 F2斷層中石英脈礦體
圖5 F2斷層構(gòu)造鏡面帶
在礦床類型方面,結(jié)合礦床勘探工作的綜合研究成果,綜合認(rèn)為本礦床為巖漿熱液成因[6]。前期研究對本礦床進(jìn)行了流體包裹體溫度測定[9,15],確定了礦床成礦期熱液溫度為257℃~398℃。因此本礦床為中溫巖漿熱液充填型礦床。
在控礦因素方面,礦床屬于典型的受構(gòu)造控制的石英脈型金礦,其容礦空間為南北向區(qū)域大斷裂(F11)的次級(jí)派生斷裂。礦體賦存于容礦斷裂(F1、F2、F3)及其上、下盤形成的次級(jí)張性裂隙之中。
在成礦時(shí)代方面,據(jù)區(qū)調(diào)資料,邊耳復(fù)式巖體分為早期巖體和晚期巖體。早期邊耳巖體(同位素年齡為67Ma,黑云石英閃長巖侵入體)將區(qū)域斷裂火地?cái)嗔袴11破壞。因此,火地?cái)嗔押偷V床的控礦斷裂生成時(shí)期應(yīng)早于早期邊耳巖體的侵入時(shí)期67Ma。而礦床的成礦時(shí)代應(yīng)在67Ma之后,可能與晚期邊耳巖體酸性巖的侵入時(shí)代一致或者稍晚。
根據(jù)區(qū)域和礦床資料,初步認(rèn)為礦床北部的晚期邊耳巖體可能是礦床金元素的主要物質(zhì)來源。根據(jù)區(qū)調(diào)資料(圖1),礦床以北與邊耳復(fù)式巖體鄰近的黨嶺巖體(花崗巖)同位素年齡大約為38Ma,它與晚期邊耳巖體有一定關(guān)系。
通過對邊耳復(fù)式巖體與黨嶺巖體的巖石微量元素、巖性及與巖體有關(guān)脈巖的種類行進(jìn)對比(表1、表2),綜合表明:晚期邊耳巖體的中酸性侵入體與黨嶺巖體的微量元素含量更為接近[16],成分相似,形成時(shí)代應(yīng)相近,因此推斷晚期邊耳巖體的時(shí)代也在38Ma左右??赡艿那闆r是晚期邊耳巖體在后期造山形成穹隆及疊加變形變質(zhì)作用過程中產(chǎn)生的大量含礦熱液[10],充填進(jìn)入F1、F2、F3第2期活動(dòng)形成的張性構(gòu)造帶中形成礦體(38Ma)。
表1 晚期邊耳巖體與黨嶺巖體的巖石微量元素含量對比表
表2 邊耳巖體與黨嶺巖體的巖性對比表
在礦床內(nèi),主礦體南北走向延伸上未得到完全控制,無論是地表還是深部,均顯示礦體有南北方向延伸的趨勢。因此礦床內(nèi)主礦體的南部和北部為下一步的找礦指明了方向。此外,礦床內(nèi)除主礦體以外的部分已發(fā)現(xiàn)礦體在走向和傾向延伸上亦未得到完全控制,仍具一定找礦空間。
在礦田范圍內(nèi),區(qū)域上中酸性巖漿侵入體與深大斷裂的次級(jí)派生構(gòu)造的疊合部位是最有利的找礦靶區(qū)。據(jù)區(qū)域資料和礦床成果表明,礦床成礦物質(zhì)來源可能為晚期邊耳巖體的中酸性侵入體,其侵入范圍內(nèi)如果有區(qū)域性大斷裂的次級(jí)派生張性斷裂對成礦極為有利。特別是與F1、F2、F3第2期構(gòu)造活動(dòng)同時(shí)代產(chǎn)生過張性斷裂的構(gòu)造帶,目前區(qū)域上發(fā)現(xiàn)的其它幾處此類型金礦均與張性斷層有關(guān)。
因此在礦床往北至邊耳復(fù)式巖體之間開展以金礦床為目標(biāo)的地質(zhì)找礦工作,特別是在晚期邊耳巖體和黨嶺巖體侵入地區(qū)尋找區(qū)域斷裂的次級(jí)張性斷裂,為找礦指明了方向。在斷裂產(chǎn)生和巖體侵入的時(shí)間、相互關(guān)系上,如果張性斷裂形成在先,而后有晚期巖漿巖體侵入,或同時(shí)進(jìn)行,對成礦更為有利。