王有濤
(甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第—地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 天水 741000)
金在地殼中豐度值很低,還具有親硫性、親銅性,親鐵性高熔點(diǎn)等性質(zhì)。要形成工業(yè)礦床,需要十分有利的成礦環(huán)境,然而在甘肅陽山—帶發(fā)現(xiàn)東西長約60km,南北寬0.5km~3km的金礦區(qū)。該金礦位于甘肅文縣堡子壩—帶海拔2100多米的高樓山上,處于川北~隴南交界地,在岷山山脈北段與秦嶺山脈西端,位于陜、甘、川三省交界的“金三角”地帶,是金礦富集區(qū)。迄今為止,是西部地區(qū)發(fā)現(xiàn)的最大巖金礦床巖漿熱液型礦床,已發(fā)現(xiàn)礦脈143條,其中有4條資源儲量達(dá)到40噸以上,已累計(jì)探獲黃金資源量200余噸,尚有三分之二的礦區(qū)面積未勘查,開采量以每年10噸計(jì),能持續(xù)開采20年,已被國家設(shè)立為省級黃金礦產(chǎn)規(guī)劃礦區(qū),予以整體開發(fā)[1]。是以有許多地質(zhì)科研人員從不同方面對陽山金礦地質(zhì)從不同方面進(jìn)行了很好的研究和總結(jié),但是對該區(qū)域內(nèi)金礦中、淺部地層礦產(chǎn)勘查相對薄弱,地質(zhì)構(gòu)造特征勘查不夠深入,為此提出甘肅陽山金礦帶淺部地質(zhì)構(gòu)造特征這一課題。
地質(zhì)構(gòu)造是構(gòu)造運(yùn)動在巖層和巖體中遺留下來的各種構(gòu)造形跡,如巖層褶曲、斷層等。它是一種機(jī)械的運(yùn)動,包括地殼及上地幔上部,即巖石圈。在水平方向產(chǎn)生的構(gòu)造運(yùn)動,促使巖塊相互分離裂開或是相向聚匯,發(fā)生擠壓、彎曲或剪切、錯開;在垂直方向的構(gòu)造運(yùn)動,使相鄰塊體作差異性上升或下降[2]。
甘肅陽山金礦帶淺部因疊加了后期的次級斷裂、線理、面理以及其他伴生構(gòu)造,致使褶皺構(gòu)造較為發(fā)育,如圖1所示。其經(jīng)歷過較強(qiáng)烈的近SN向擠壓作用,且主體表現(xiàn)為由北向南的推覆特征。產(chǎn)生的褶皺多為露頭尺度或更小尺度的不同類型的褶皺。產(chǎn)生的主要褶皺是礦床尺度的褶皺,近于水平,略向東傾伏,呈近東西展布,因受到不同程度的剝蝕,被—個斜向的侵蝕面所切割,造成了復(fù)背斜露頭產(chǎn)出形式上的差異,出現(xiàn)不同巖性地層的出露,致使NWW向、NEE向兩組褶皺構(gòu)造共存。
甘肅陽山金礦帶淺部的褶皺地層屬于泥盆紀(jì)橋頭組淺變質(zhì)地層復(fù)背斜,在草坪梁~葛條灣復(fù)背斜規(guī)模較大,復(fù)背斜東西延伸約3km~5km,樞紐總體為NEE向,該褶皺受斷裂破壞,致使其缺失嚴(yán)重,兩側(cè)地層嚴(yán)重不對稱,出現(xiàn)南翼地層產(chǎn)狀較陡北翼地層較緩的現(xiàn)象,不過地層出露情況相對較齊全。
甘肅陽山金礦帶淺部還受到多次擠壓、剪切、拉張等的應(yīng)力作用,促使地層中露頭和更小尺度的小型褶皺構(gòu)造十分發(fā)育。由于甘肅陽山金礦帶淺部受過SN向擠壓而發(fā)生走滑剪切作用,產(chǎn)生傾豎褶皺,傾豎褶皺軸面近于直立,是因?yàn)樵缙谛纬傻鸟薨櫛缓笃诘淖呋羟凶饔酶脑煨纬?;其次甘肅陽山金礦帶淺部經(jīng)歷SN向的擠壓時發(fā)生順層的逆沖剪切作用,形成斜歪褶皺,呈“W”狀,可以觀察到石香腸狀的石英脈;再次甘肅陽山金礦帶淺部直立的砂巖地層經(jīng)歷了垂直向上的擠壓,形成水平的褶皺,褶皺開闊,軸面近于水平,樞紐近NE向;最后甘肅陽山金礦帶淺部受早期深層次下順層剪切作用形成緊閉褶皺,產(chǎn)狀為350°∠71°,切穿蝕變灰?guī)r,軸面近于水平,兩翼減薄至薄片狀、石香腸狀或透鏡狀,軸面與面理以小角度相交。
甘肅陽山金礦帶淺部不同方向、尺度、性質(zhì)的斷裂均有發(fā)育,這些斷裂近于平行發(fā)育,由多條平行的逆沖韌性剪切帶組成。表現(xiàn)為區(qū)域性深大斷裂和其相伴、衍生的平行斷裂。斷面較為清晰,整體為弧形,斷裂內(nèi)構(gòu)造擠壓片理化強(qiáng)烈,東西長約30km,其中斷裂破碎帶寬數(shù)十米-數(shù)千米,向東總體走向?yàn)镹E向,向西為NW向,總體為向N傾,傾角約為50°~75°,有分支復(fù)合現(xiàn)象。
圖1 甘肅陽山金礦帶淺部褶皺特征
該斷裂帶內(nèi)巖石較為破碎,變形強(qiáng)烈,并伴有粘土化、硅化、褐鐵礦化蝕變,在后期發(fā)生了較強(qiáng)的大規(guī)模左行走滑運(yùn)動。斷裂上、下兩盤地層均屬于泥盆系淺變質(zhì)地層,其斷裂帶上盤三疊系破碎巖石以碎裂巖、角礫巖、碎粉巖為主,斷裂帶下盤僅表現(xiàn)為片理化特征,從而最終形成區(qū)內(nèi)三疊系地層與下伏地層的斷層接觸。主要斷面沿灰?guī)r與變質(zhì)千枚巖的接觸面,發(fā)育蝕變斜長花崗斑巖脈、斷層泥、碎裂巖、黃鐵礦化和毒砂化,地表可見由碎裂巖化千枚巖構(gòu)成的構(gòu)造破碎帶,沿?cái)嗔褞Э梢娦遍L花崗斑巖脈侵入,附近還存在更小的次級斷裂發(fā)育,該斷裂帶為含礦斷裂。
甘肅陽山金礦帶淺部斷裂在空間結(jié)構(gòu)走向上具有膨縮、舒緩波狀延伸的特點(diǎn)和分支復(fù)合特征,表現(xiàn)為2條主干斷裂帶。斷裂走向穩(wěn)定,長度10余千米,寬在50m~100 m之間,傾向較為—致,北盤巖層整體變形強(qiáng)烈,巖層錯切相互疊置、拼貼構(gòu)造巖片。
沿剪切斷層侵入了大量的中酸性花崗巖脈,并對局部巖石造成剪切遞進(jìn)性作用影響,發(fā)生了片理化、糜棱巖化,形成糜棱巖類構(gòu)造巖,斷裂帶兩盤巖層的巖石組合、沉積建造及變形變質(zhì)均存在較大差異。
甘肅陽山金礦帶淺部由于構(gòu)造動力體制的多次轉(zhuǎn)換,受到南北方向的擠壓,形成節(jié)理裂隙。主要發(fā)育于泥山、葛條灣和安壩礦床的脈巖、蝕變灰?guī)r和蝕變砂巖中,多共軛成對出現(xiàn)。節(jié)理兩壁平直,脈寬變化較大,多沿走向延伸較遠(yuǎn)。已充填形成石英細(xì)脈或方解石,產(chǎn)狀不穩(wěn)定。甘肅陽山金礦帶淺部的節(jié)理面越粗糙,延伸性越差,巖性越脆,剪切角越小,抗剪能力越差,剪節(jié)理越發(fā)育,金屬硫化物含量越高,巖石顯塑性特征愈明顯。節(jié)理裂隙中的蛇紋石脈、碳酸鹽脈等充填,越會遇水后容易泥化[3]。
甘肅陽山金礦帶淺部區(qū)域內(nèi)剪切帶并未發(fā)育成帶,只在東西向、北東向的發(fā)現(xiàn)剪切帶標(biāo)志,即韌性剪切變形出現(xiàn)。與褶皺軸及軸向斷裂平行或斜交,發(fā)育在陸源碎屑濁積巖和火山碎屑濁積巖中。剪切帶—般長度在10km~80km之間,脆-韌性剪切帶亦不發(fā)育,只有局部地段可稱為脆初性剪切構(gòu)造,但是尚未形成規(guī)模。
甘肅陽山金礦帶淺部受區(qū)域性強(qiáng)構(gòu)造變形作用,不同成分的巖層能干性存在較大差異。巖層普遍發(fā)育緊閉同斜片內(nèi)褶皺及強(qiáng)烈的面理置換,致使陽山金礦帶淺部線理總體不發(fā)育,卻在絹云千枚巖及粉砂質(zhì)、泥質(zhì)板巖等能干性較弱巖石中表現(xiàn)得較強(qiáng)烈。在局部地段可見交面線理、皺紋線理和少量礦物生長線理。多系露頭尺度上的逆沖順層剪切褶皺和順層掩臥褶皺的樞紐??臻g分布上均局限于片理內(nèi)部及傾向面。陽山金礦帶淺部面理具體表現(xiàn)為平行或近于平行,順層褶皺的軸面劈理和順層剪切帶的剪切面面理,其形成發(fā)育與早期順層韌性剪切密切相關(guān),是以金礦帶淺部應(yīng)發(fā)生過主應(yīng)力方向?yàn)镹NE向構(gòu)造變形作用時形成。
甘肅陽山金礦帶淺部線理總體不甚發(fā)育,由于甘肅陽山金礦帶淺部長期多次受斷裂構(gòu)造活動影響,在構(gòu)造的強(qiáng)烈擠壓和剪切作用下,才形成的小型線理構(gòu)造,多為皺紋線理,其次是交面線理。由于陽山金礦帶淺部石香腸構(gòu)造較多見,為藕節(jié)狀石香腸,局部發(fā)現(xiàn)窗棱構(gòu)造,由硅質(zhì)強(qiáng)硬層或砂質(zhì)巖石夾層受不同方向應(yīng)力擠壓形成。
綜上所述,甘肅陽山金礦是我國省級黃金礦產(chǎn)規(guī)劃礦區(qū),是西部地區(qū)發(fā)現(xiàn)的最大巖金礦床。迄今為止,已累計(jì)探獲黃金資源量200余噸,尚有三分之二的礦區(qū)面積未勘查,開采量以每年10噸計(jì),還能持續(xù)開采20年,是文縣最重要的支柱產(chǎn)業(yè);我國新的資源潛力、規(guī)模超前的金礦勘查開發(fā)基地。在這種情況下,有不少科研人員對甘肅陽山地質(zhì)構(gòu)造特征進(jìn)行不同層面的深入勘查,但是對甘肅陽山金礦帶淺部地質(zhì)構(gòu)造特征勘查相對薄弱,是以對甘肅陽山金礦帶淺部地質(zhì)構(gòu)造特征研究具有十分重要的意義。本文對甘肅陽山金礦帶淺部地質(zhì)構(gòu)造特征研究不夠全面,總結(jié)不夠深入,還需不斷改進(jìn)。為使陽山金礦較好地開發(fā)利用,還需不斷深入研究甘肅陽山金礦地質(zhì)構(gòu)造。