接触变质作用与金矿形成

来源:hongbaoshi.wang   作者:红人   2024-05-17
 断裂变质作用与金矿形成

地洼体制下,断裂变质作用发育,主要有两种形式:断裂动力变质作用和断裂混合岩化作用。
一、断裂动力变质作用与金矿形成
顾名思义,断裂动力变质作用是断裂作用下发生的动力变质作用。这种作用与地洼型金成矿作用关系密切。
断裂动力变质作用产生了动力变质岩,如构造片岩、千糜岩、糜棱岩、糜棱化岩(属糜棱岩岩石系列),以及碎粒岩、碎裂岩、构造角砾岩等(属碎裂岩岩石系列)。动力变质岩类的微构造十分发育,如见有显微破裂、扭折带、变形纹、压力影等。微构造的发育,也是断裂动力变质作用与金成矿关系密切的一个原因。
湘东官桥-团山背地区断裂构造与金成矿研究表明,该区赋存于前寒武系的脉金矿均与断裂构造变质作用有关。在断裂构造产生、金矿形成时,前寒武系提供了金成矿的主要物质来源。
该区金矿同位素测试分析资料和区域地质构造分析显示出其成矿时代为地洼阶段。金矿有五种类型:剪切石英脉型、(剪切)构造蚀变岩型、断裂构造蚀变岩型、石英细脉型和硅化角砾岩型。
剪切石英脉型金矿规模大,金品位好,蚀变发育;(剪切)构造蚀变岩型金矿矿化强度大,金品位较好,蚀变发育;断裂构造蚀变岩型金矿规模大,但金品位较差;石英细脉型金矿以劈理裂隙细脉、节理裂隙细脉等构造形式产出,其规模小,但可出现高金品位;硅化角砾岩型金矿由硅质角砾岩和穿插于其中的不同期次的石英脉(体)组成,具一定规模,金品位较好,蚀变也发育。
官桥-团山背地区金矿的断裂构造地球化学和构造成矿研究表明:成矿良好的断裂构造内,强烈富集了Si,Fe和Al等常量组分,且Fe2+和Fe3+含量在空间上具明显的负消长变化关系,显示出金在断裂构造带聚集成矿的过程与Si,Fe和Al等组分之间具有一定的依赖关系;强烈的构造地球化学分异作用、完全和充分的化学反应(特别是氧化还原反应)等是金成矿发生的必要先决条件;金矿的成矿过程是构造-流体-岩石相互作用的物理化学过程,金矿床是构造和流体、岩石共同发生的一系列应力化学和应变化学作用的产物。这一些特点,充分显示出断裂动力变质作用在金矿形成中所起的生因作用。
二、断裂混合岩化作用与金矿形成
地洼型混合岩化作用发生在地洼阶段,是由于地洼构造强烈的块断差异运动或造山-造盆作用所引起的,故受断裂带控制,呈线性分布。断裂混合岩化作用所形成的混合岩,其造岩矿物普遍具有较强烈的和明显的构造变形现象,其中片麻理定向构造发育,片麻理方向与断裂构造一致,产出有各种断裂构造岩,一般从早期的糜棱岩类向晚期的碎裂岩和构造角砾岩演化。混合岩中广泛出现红柱石、堇青石和硅线石等高温低压变质矿物。
地洼型断裂混合岩化作用见于闽东南长乐-南澳断裂带、赣东北永平断裂带、粤西罗定-广宁断裂带、桂东南庞西洞断裂带、越城岭西缘断裂带和三江断裂带等。
断裂混合岩化作用常与断裂动力变质作用一起控制着金矿的形成和产出。例如粤西太平顶金矿床即有这种情况。混合岩以眼球状、条带状、条痕状和阴影混合岩为主,而金矿脉即硅化糜棱岩带,大多赋存于条痕状混合岩中。
粤西区域岩石的含金量(10-9)变化,是由未变质砂页岩(20)→轻变质砂页岩(11.9)→微变质片岩(7.8)→片岩(5.8)→混合岩化片岩(4)→混合岩(4.7)→混合花岗岩(4.5)减少,可见由于断裂混合岩化作用使得金被活化、迁移,导致含金成矿流体的形成,进而形成了金矿床。
广东遂溪金矿床的形成亦与断裂混合岩化作用有关。由于断裂混合岩化作用过程中的强烈碱质交代淋滤、渗透作用,使金发生活化、迁移,产生了含金流体,在混合岩化花岗岩中一定的有利构造部位聚集而形成金矿。
产于罗定断裂带中的金牛、加益二个片麻岩型金矿明显地显示出与断裂混合岩化作用的关系。该矿的含金岩组以细粒黑云斜长片麻岩为主,夹石英岩、角闪片岩和变粒岩等,岩组弱混合岩化。含金岩层即为金矿体,矿石类型有含金黑云母斜长片麻岩和含金石榴子石白云母石英岩。

接触变质作用是由岩浆活动引起的,发生在岩浆侵入体与围岩接触带附近的规模不太大的一种变质作用。根据变质作用因素的不同,可划分为以下两种类型。
1)接触热变质作用:岩浆从地壳深处或上地幔上升到地壳较浅的部位后,围岩由于受高温的影响,组分将发生重结晶和变质结晶作用,但原岩的化学成分没有显著变化。例如纯石灰岩经热变质后,发生重结晶形成粒度较粗的大理岩;泥灰岩受热变质后,发生重结晶及重组合,形成透辉石大理岩、钙铝榴石透辉石大理岩、透闪石大理岩等。在整个变质过程中主要的控制因素是温度,其温度范围见图9-29。
2)接触交代变质作用:围岩除受岩浆体的高温影响外,由于挥发分在岩体与围岩间的交代作用,致使接触带附近岩体和围岩的化学成分也发生变化。例如石灰岩受中酸性侵入体的影响,发生接触交代变质作用,形成矿物成分及结构构造均比较特殊的一类岩石——矽卡岩。
接触变质作用发生时,围岩常因距离侵入体的远近不同,而受到不同程度的变质。距侵入体近的围岩变质程度高,远离侵入体的围岩变质程度低。因此,在侵入体周围常按顺序出现变质程度不同的岩石,这种现象称为接触变质圈或接触变质晕。
接触变质圈的范围和形态,常常和侵入体的温度、成分、形态、大小、侵入时的深度及围岩的性质有关。一般情况下,侵入体愈大、侵入时深度愈深、温度愈高、挥发组分越多、围岩的化学性质越活泼,则形成的变质圈越宽,反之则较窄。此外,侵入体与围岩接触面的产状,对变质圈也有一定的影响。当接触面较平缓或较复杂时,所形成的变质圈就宽,反之,接触面较陡或较平直时,变质圈就窄(图9-30、图9-31)。

图9-30 变质圈的宽度与侵入体接触面产状关系示意图

(引自徐永柏,1985)

图9-31 变质圈的宽度与层理关系示意图

(引自徐永柏,1985)

由于地洼阶段有强烈的构造岩浆活化作用,热动力作用大,岩浆内的活性组分含量多,因此地洼阶段的接触变质作用发育且分布广。又由于接触带应力大,构造发育,故对成矿有利,接触带又是不同岩性的接触处,有利于各种物质组分发生接触和交换,促进化学反应的进行。所以接触变质作用有利于金矿的形成。

一、接触热变质作用与金矿形成

由于原岩类型不同,所以经接触热变质作用后,也产生了不同的接触热变质岩石,如斑点板岩、云母角岩、长英质角岩、大理岩、钙硅角岩、基性角岩和镁质角岩等。在与这些接触热变质作用有关的金成矿作用下,这些岩石都或多或少地显示出一定的含金性。

例如在二台子金矿,泥盆系中厚层灰岩经热变质作用而产生的大理岩化,分布于石英钠长岩和含金角砾岩的边缘及外围,主要由方解石组成,其含金量可达0.5g/t,近矿处可高达1g/t。

又如玛沁-玛曲深断裂控制的川西北某长英质角岩和角岩化长石石英砂岩。据成矿分析,在热变质过程中,促进了金的聚集,为金矿的形成奠定了初步的物质和环境基础。

在云南产有与接触热变质作用有关的伴生金矿床,例如中甸铜矿所见即是。该矿矿体位于印支期闪长玢岩-石英二长斑岩与三叠系板岩、砂板岩接触带的长英质角岩中,主要金属矿物为黄铜矿、磁黄铁矿、磁铁矿、辉钼矿、方铅矿和闪锌矿等,矿石含金0.16—1.62g/t。

二、接触交代变质作用与金矿形成

由于地洼阶段岩浆活动很强烈,以及地洼区继承了地槽构造层和特别是地台构造层中分布广、厚度大的碳酸盐岩建造,所以地洼阶段接触交代变质作用发育。地洼阶段岩浆岩类的成矿元素含量较高,地台构造层的含金性亦好(如鄂东泥盆系含金达14.97×10-9),故地洼型接触交代变质作用与金矿关系相当密切,形成了与矽卡岩型铜矿、铜铁矿、铜钼矿、铜硫矿及铜铅锌矿伴生的金矿床。这些矽卡岩型铜矿的伴生金矿分布广,产、储量大,如铜陵、狮子山矽卡岩铜矿中的大型伴生金矿床,铜官山、滁县、铜绿山矽卡岩铜(铁)矿中的大型伴生金矿床,金口岭矽卡岩铜(钼)矿中的大型伴生金矿床,以及七宝山矽卡岩型铜铅锌矿中的大型伴生金矿床。

地洼型接触交代变质作用还形成了矽卡岩铁矿中的伴生金矿,例如大冶铁矿即为例证。该矿伴生金储量达大型规模,矿石中自然金,多为裂隙金。

我国与接触交代变质作用有关的含金矽卡岩型金矿具有多层位分布特点。例如,华铜矽卡岩型伴生金矿赋存于地槽构造层元古宇辽河群大理岩岩层中,金矿化主要产在以石榴石-透辉石为主的钙质矽卡岩中。铜井矽卡岩型伴生金矿主要分布在中细粒闪长玢岩的小岩株与寒武系灰岩接触带的钙质矽卡岩中。天鹅抱蛋金矿赋存于闪长岩与石炭系灰岩接触处的矽卡岩化变质带中,与矿化密切者为外矽卡岩带。伏牛山含金矽卡岩矿床赋存于花岗闪长岩体与石炭-二叠系灰岩接触部位的矽卡岩中等。

我国与接触交代变质作用有关的矽卡岩型金矿床,另一基本特征是为共生或伴生金矿床,并与斑岩型和岩浆热液型伴生金矿床构成一个共、伴生金矿床组合。



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