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      陜西省旬陽(yáng)縣砂硐溝地區(qū)控礦構(gòu)造特征淺析

      2015-01-14 07:30:00陳長(zhǎng)林劉洪祺曹林杰
      科技視界 2015年12期
      關(guān)鍵詞:褶皺節(jié)理運(yùn)移

      陳長(zhǎng)林 劉洪祺 曹林杰

      (安康市國(guó)土資源局,陜西 安康 725000)

      0 簡(jiǎn)介

      旬陽(yáng)北部汞銻礦化集中區(qū)屬秦嶺南部留壩-山陽(yáng)構(gòu)造帶、留壩-白河斷褶亞帶東段,構(gòu)造線為北西西走向;略呈反S形彎曲,并有向北西收斂、向南東撒開(kāi)的趨勢(shì)[1]。

      自早古生代褶皺基底形成以來(lái),該區(qū)廣泛發(fā)育了上古生界海相地層。受印支運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈影響,形成了東西向的復(fù)雜褶皺、斷裂構(gòu)造體系,到燕山期區(qū)域性構(gòu)造活動(dòng)加強(qiáng),早期的褶皺、斷裂構(gòu)造繼續(xù)加強(qiáng),形成復(fù)雜的褶皺、斷裂構(gòu)造體系。

      在成礦作用過(guò)程中,有多種因素影響成礦物質(zhì)的活化、運(yùn)移、沉淀與富集。控制礦床形成因素具有多樣性:圍巖巖性特征、構(gòu)造類(lèi)型、構(gòu)造部位、巖漿巖的類(lèi)型、溫度、壓力、成礦環(huán)境的酸堿度等。

      砂硐溝地區(qū)最基本的控礦構(gòu)造是砂硐溝背斜及其次級(jí)斷裂構(gòu)造帶[2]。褶皺形成機(jī)制也是多種多樣的,有水平運(yùn)動(dòng)造成的,有垂向運(yùn)動(dòng)造成的,也有二者聯(lián)合作用的結(jié)果,針對(duì)不同的地區(qū),也有多種形成機(jī)制。

      1 褶皺構(gòu)造控礦

      砂硐溝地區(qū)主要的礦化富集區(qū)有砂硐溝、小土槽和巖屋溝等三個(gè)地段[3]。這三個(gè)礦化集中公布地段均位于砂硐溝背斜的核部或翼部的地層中,受背斜構(gòu)造控制(圖1)。

      砂硐溝汞礦床主要受砂硐溝短軸背斜和砂硐溝-馬家槽及礦硐粱-小溝斷層控制。含礦蝕變帶主要發(fā)育于背斜構(gòu)造的南翼(圖1),而北翼裂隙及蝕變礦化均不發(fā)育。從背斜兩翼地層的產(chǎn)狀看,北翼地層總體比南翼緩,這種現(xiàn)象可能是導(dǎo)致兩翼裂隙構(gòu)造差異的主要原因,在地表,斷裂構(gòu)造及節(jié)理裂隙不發(fā)育,礦化不明顯。成礦物質(zhì)的富集主要受砂硐溝短軸背斜和低級(jí)的節(jié)理裂隙構(gòu)造,以及構(gòu)造形態(tài)和巖層產(chǎn)狀變化的控制。節(jié)理裂隙主要為穿層張力裂隙,裂隙產(chǎn)狀變化較大,總體向北西西和南東東方向傾,傾角有的較陡,有的較緩,主要是由近垂直于層理的最大主壓應(yīng)力作用的結(jié)果。

      受區(qū)域構(gòu)造作用的影響,砂硐溝地區(qū)的控礦構(gòu)造主要由褶皺和斷裂聯(lián)合作用的結(jié)果。砂硐溝背斜在成礦前就存在,成礦期阻擋含礦熱液向外圍擴(kuò)展運(yùn)移,對(duì)礦化的形成起著重要的圈閉作用。結(jié)果使礦化體大都發(fā)育于砂硐溝小隆起的南翼及轉(zhuǎn)折端形成的構(gòu)造帶內(nèi)。

      圖1 礦區(qū)構(gòu)造地質(zhì)圖

      砂硐溝汞礦床主要受砂硐溝短軸背斜和砂硐溝-馬家槽及礦硐粱-小溝斷層控制。礦化富集主要受次級(jí)褶皺和低級(jí)的節(jié)理裂隙構(gòu)造、以及構(gòu)造形態(tài)和巖層產(chǎn)狀變化的控制。節(jié)理裂隙以穿層的張裂隙為主。

      褶皺對(duì)礦化的控制作用主要表現(xiàn)在:

      ①圈閉性

      砂硐溝背斜卷入的地層巖性差異較大,有的地層構(gòu)造裂隙發(fā)育,是良好的導(dǎo)礦巖層和儲(chǔ)礦巖層,象中厚層狀的灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r;而有些地層則對(duì)礦物質(zhì)具有較的圈閉作用,如千枚巖,泥質(zhì)條帶狀灰?guī)r等,是良好的阻礦巖層。在成礦物質(zhì)運(yùn)移的過(guò)程中能夠很好的阻止礦物質(zhì)運(yùn)移,成礦物質(zhì)和成礦流體遇到千枚巖后而難以穿越,只好在其下伏的地層中富集成礦。

      ②裂隙構(gòu)造發(fā)育

      構(gòu)造裂隙及斷裂構(gòu)造是成礦物質(zhì)運(yùn)移的通道,沉積巖層在褶皺變形過(guò)程中由于巖性的差異,能干性的強(qiáng)的巖層則形成良地的構(gòu)造裂隙,尤其的在翼部,為成礦物質(zhì)的運(yùn)移準(zhǔn)備了通道的儲(chǔ)存空間。

      ③形成虛脫空間

      由于巖性的差異,巖石的能干性不同,地層褶皺變形過(guò)程中,在轉(zhuǎn)折端部位常常作形成虛脫空間,為成礦物質(zhì)的沉淀、富集提供有利場(chǎng)所,形成馬鞍形礦體。

      另外,從早期的民采部分老硐分布于轉(zhuǎn)折端探礦工程揭露的礦化發(fā)育情況,可以發(fā)現(xiàn)褶皺的轉(zhuǎn)折端及其兩側(cè)是良好的礦化富集部位,如許多老硐都在主背斜及次級(jí)褶皺的軸部分布(圖2)。

      圖2 砂硐溝西側(cè)剖面示意圖

      砂硐溝背斜的轉(zhuǎn)折端在不同的部位,其形態(tài)是不一樣的,有的地方為緊閉型的,有的地方則為寬緩型的,有的是等厚型,有的是頂厚型。同時(shí)褶皺的軸面為一曲面,并非是穩(wěn)定的。

      2 斷裂構(gòu)造控礦

      該區(qū)斷裂以東西向和北西西方向延伸為主,少數(shù)幾條呈北北東向發(fā)育延伸[4]。北西西方向延伸的斷裂大都是近順地層的產(chǎn)狀發(fā)育的縱向斷裂,規(guī)模不大,相對(duì)形成較早;北北東向發(fā)育的斷裂,只在砂硐溝短軸背斜的南西側(cè)發(fā)育,延長(zhǎng)不到百米,形成稍晚于北西西方向斷裂;東西走向的斷裂以F12為代表,延伸達(dá)5公里以上,切割了上述兩組斷裂,屬形成最晚的斷裂構(gòu)造。

      在砂硐溝背斜軸部及其兩翼,有三條較大的走向性斷層通過(guò),破壞了它的完整性。沿?cái)嗔褬?gòu)造帶的一側(cè)(圖3)或兩側(cè)蝕變強(qiáng)烈,原生汞的礦化普遍。礦化有的發(fā)育于斷層交匯處,如C9、C25等老硐內(nèi)的礦化;有的在斷層破碎帶中富集,如C17老硐內(nèi)的礦化;有的在斷層面彎曲處富集,如KⅤ-Ⅶ在礦硐粱-小溝斷層產(chǎn)狀彎曲處,化學(xué)分析品位高達(dá)1.18%。從含礦性分析,北西西向斷裂構(gòu)造帶的含礦性最好,為成礦期斷裂構(gòu)造。

      在褶皺構(gòu)造的次級(jí)及小構(gòu)造之中,汞銻礦化比較發(fā)育,裂隙密集帶是其主要的賦礦空間和貯礦場(chǎng)所;同時(shí),較大的斷裂是重要的導(dǎo)礦構(gòu)造,因而,裂隙密集帶雖未表現(xiàn)出連續(xù)的控礦特征,但其密集連通性也能使成礦熱液在其中運(yùn)移,斷裂帶內(nèi)金屬礦物呈脈狀發(fā)育,而且較連續(xù),說(shuō)明是較好的控礦斷裂。

      圖3 斷裂下盤(pán)礦化賦存特征示意圖

      3 節(jié)理裂隙與成礦

      節(jié)理是指發(fā)育于巖石之中,其兩側(cè)巖石沒(méi)有發(fā)生明顯位移的裂隙。是地殼上部巖石中最廣泛發(fā)育的一種斷裂構(gòu)造。

      巖性特征是影響節(jié)理裂隙發(fā)育強(qiáng)度及密度的重要因素,在能干性較強(qiáng)的中-厚層灰?guī)r中,節(jié)理裂隙的強(qiáng)度及密度都較大;同時(shí),構(gòu)造部位對(duì)節(jié)理發(fā)育的強(qiáng)度及密度的控制也比較明顯,在砂硐溝隆起部,節(jié)理裂隙最發(fā)育,向兩端則逐漸減弱;在砂硐溝背斜南翼,控礦與成礦節(jié)理裂隙發(fā)育,北翼相對(duì)較弱;節(jié)理的密度較大,也說(shuō)明該部位構(gòu)造應(yīng)力較強(qiáng)。砂硐溝礦化區(qū)發(fā)育的節(jié)理是由構(gòu)造變形作用形成,而且節(jié)理大都為方解石、石英、白云石等礦物填充。

      通過(guò)地表、老硐節(jié)理礦化觀察,結(jié)合節(jié)理裂隙的統(tǒng)計(jì)資料表明:成礦物質(zhì)的產(chǎn)出和富集與裂隙構(gòu)造關(guān)系極為密切,砂硐溝發(fā)育的幾條礦化帶都是在節(jié)理裂隙密集帶內(nèi),而且辰砂及輝銻礦物也基本上發(fā)育于裂隙中。其中傾向260°-297°(包括陡傾斜和緩傾斜)和335°-351°∠33°-55°的含礦性較好,105°∠5°-30°較次之,其余含礦性較差。

      4 結(jié)論

      上述三大類(lèi)節(jié)理中,與成礦作用最密切的應(yīng)屬構(gòu)造節(jié)理,一方面,成礦作用常常與構(gòu)造活動(dòng)密切相關(guān),構(gòu)造活動(dòng)使巖石碎裂產(chǎn)生節(jié)理,利于成礦物質(zhì)與成礦流體的運(yùn)移;另一方面,深部的高壓流體也會(huì)促使巖石碎裂,擴(kuò)大節(jié)理的規(guī)模。節(jié)理構(gòu)造的連通性為成礦物質(zhì)在巖層中運(yùn)移提供通道。

      控礦節(jié)理有多種,即使在同一應(yīng)力場(chǎng)作用下,同一部位也會(huì)形成多種類(lèi)型、多種方向的節(jié)理[5]。共軛節(jié)理控礦在砂硐溝也比較常見(jiàn),兩組節(jié)理相互交叉形成網(wǎng)脈狀,成礦物質(zhì)沿共軛節(jié)理的空間運(yùn)移與沉積成礦。另一類(lèi)控礦裂隙為張扭性節(jié)理,常常發(fā)育于灰?guī)r中,受構(gòu)造應(yīng)力作用,張扭性節(jié)理主要沿近垂直于巖層層理方向發(fā)育,多數(shù)發(fā)育于硅化灰?guī)r或中厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r中。張扭節(jié)理規(guī)模受巖層厚度大小的控制,當(dāng)灰?guī)r厚度較大時(shí),張扭性節(jié)理延伸長(zhǎng)而寬;巖層厚度小時(shí),節(jié)理裂隙延伸相對(duì)較小,但密度較大。砂硐溝背斜總體來(lái)說(shuō)灰?guī)r的厚度不是太大,而且?guī)r性變化復(fù)雜,形成的張性裂隙規(guī)模一盤(pán)都比較小。

      [1]彭大明.旬陽(yáng)銻汞礦田成礦研探[J].有色金屬礦產(chǎn)與勘查,1998,7(5).

      [2]劉洪祺,陳柯旭,張鵬,等.礦床對(duì)比法指導(dǎo)陜西旬陽(yáng)縣砂硐溝地區(qū)找礦[J].科技信息,2014,7.

      [3]張德常.陜西旬陽(yáng)砂硐溝銻金礦化區(qū)礦物標(biāo)型特征及找礦意義[J].陜西地質(zhì),1990(1).

      [4]龐慶邦,賈偉光,韓仲文,等.陜西省旬陽(yáng)地區(qū)汞銻金礦床成礦條件[J].地質(zhì)與資源,2001,10(2).

      [5]楊志華.陜西旬陽(yáng)公館汞銻礦床地質(zhì)特征及形成機(jī)制[J].西北地質(zhì),1980(4).

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