中寒武纪化石早期八朗村化石部落所处的海底环境

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国土资源(最新2010.4).doc 72页
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郯城在区域地质构造、矿产普查以及地质科学研究等方面有着特殊地位,历来为地勘单位、科研院所和知名学者高度关注,并进行了大量工作,取得了比较丰富的地质资料。早在年,谭锡畴和日本学者渡边久吉曾进行过煤田调查,解放后,陆续有几十家单位在本县开展了基础地质、矿产普查和地质科学研究工作(见表)。年山东地勘局第七地质矿产勘查院开展1:5万李庄幅、马站幅区域地质调查,运用新的地质理论和方法,取得许多重大成果和突破,极大地提高了本县的地质研究程度,使郯城县基础地质研究水平发展到了新的阶段。
郯城县地质工作情况简表
年代 单位、人员 工作性质 主要成果
1919 谭锡畴 矿产调查 临沂费县煤田地质图1:20万
渡边久吉 矿产调查 临沂一带煤田地质图1:5万、1:20万
1953 地质山东普查大队 金刚石普查 发现金刚石出土点多处
1960 山东省地质局803队 科研 山东省临沂地区重力面积测量工作成果报告
1962 北京地质学院 区调 1:20万枣庄、临沂等幅区测报告
1963 山东省地质局809队 矿产普查 山东省郯城县613矿区58~62年地质勘探报告
山东省地质局803队 矿产普查 山东省郯城金刚石砂矿陈埠等矿区勘探报告
1968 山东省地质局803队 矿产勘探 山东省郯城613矿区物探工作结果报告
1971 山东省地质局803队 科研 山东省临沂物探资料研究成果图说明书
1972 山东省地质局809队 矿产勘探 郯城小埠岭铁矿马屯矿区地质勘探报告
1974 山东省地质局803队 矿产勘探 山东郯城地区铁矿普查物探工作结果报告
1974 山东省地质局809队 科研 山东省临沂――郯城地区地质构造图编图报告
1980 国家地震局山东省物探队 科研 沂沭断裂带的地震地质和深部构造特征
1980 山东省地质局综合研究队 科研 试谈山东省沂沭断裂带影像特征
1982 山东临沂煤田 矿产勘探 山东省临沂煤田黑虎墩矿区普查最终地质报告
1983 山东省地矿局物探队 科研 应用重磁资料对沂沭断裂带及其周围构造特征的初步分析
山东省地矿局第八地质队 矿产普查 山东省郯城县房庄重晶石矿详查报告
1984 山东省地矿局809队 科研 山东省郯城地区小埠岭组成因时代及金刚石与指示矿物来源研究报告
1985 山东省地矿局809队 矿产普查 山东省中南部各时代金刚石储集层及其金刚石与指示矿物来源与找矿方向报告
1986 山东省地矿局第七地质队 矿产勘探 山东省临沂――郯城地区金刚石原生矿普查地质报告
1988 山东省地矿局研究所 科研 山东省区域地质志、山东省区域矿产总结
1988 山东省地矿局区调队 区调化探 1:20万枣庄、临沂幅地球化学和重砂调查报告
1992 山东省地矿局区调队 区调 1:20万枣庄、临沂幅区调报告
山东省地勘局七院 区调 1:5万李庄、马站幅区调报告
2004.6 郯城县土矿局规划站 矿产普查 山东省郯城县大埠岭矿区陶瓷土矿普查报告
县内地层区划属华北地层大区,晋冀鲁豫地层区,鲁西地层分区,临沂地层小区。地层发育比较全,从古生界至新生界均有出露,以中、新生界地层发育较全,分布在沂沭断裂带及其两侧地区。古生界地层包括寒武――奥陶系和石炭――二叠系发育较完全,出露在西半部,自西而东依次排列,属鲁西地层分区的东缘地带。第四系松散堆积层则沿沂沭河谷及两侧支流大面积展布。
(一)早古生代地层
早古生代寒武纪、奥陶纪地层分布于鄌郚-葛沟断裂以西地区,由于后期断裂的切割改造,寒武纪下部层位出露不全。
1、长清群(∈c)
长清群分李官组、朱砂洞组、馒头组。县内仅零星出露朱砂洞组上灰岩段和馒头组,以下层位因断裂缺失。
朱砂洞组(∈c^Z)
上灰岩段以灰色厚层含藻屑、砂屑和云斑的厚层泥晶灰岩为主,夹薄层-疙瘩状泥灰岩及少量灰黄色云泥岩。其中泥灰岩常具波状层理,云泥岩常在泥晶灰岩层下部出现,二者构成层对,自下而上云泥岩逐渐消失,泥晶灰岩逐渐增厚。段厚度65.83米。时代为早寒武世龙王庙期,沉积环境为潮坪泻湖相带。
馒头组(∈cM)
出露于峰山、蝎子山、庙山,以庙山出露较全。总体为一套红、黄交互的泥云岩、暗紫色砂岩、页岩夹灰岩的复杂岩石组合。自下而上分为石店段、下页岩段、洪河段。与下伏朱砂洞组上灰岩段整合接触,厚度183.46米。石店段为紫红、灰黄泥云岩、云泥岩、青灰色厚层藻凝块灰岩、砂屑灰岩,夹少量薄层泥晶灰岩、鮞粒灰岩、泥质粉砂岩。厚92.6米。时代为早寒武世龙王庙期,形成于潮坪泻湖相带。下页岩段为灰紫
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桐柏蔡家凹岩片内寒武纪高肌虫的发现及其地质意义凹,纪,肌,寒武纪,岩地质,及其地质,蔡家凹,高肌虫,寒武纪芯片,寒武纪科技
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桐柏蔡家凹岩片内寒武纪高肌虫的发现及其地质意义
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韧性剪切带及其控矿作用研究――以沂沭断裂带中段为例(孔红杰,2005,山东科技大学硕士论文)(黑白图片)
Y 842377 分类号:旦堕U D密级:公10424五C:――单位代码:学位论文韧性剪切带及其控矿作用研究――以沂沭断裂带中段为例孔红杰申请学位级别:亟±堂僮 指导教师姓名:杨丝态裁峪称:芷主普查皇勘拯职称:塾援山东科技大学二零零五年五月 山东科技大学硕士学位论文摘要摘要沂沭断裂带中段金矿床的龙泉站金矿地处山东省沂水市。是‘典型的受韧性剪切带 控制的韧性剪切带型金矿。该矿床位于中国东部最大的断裂带沂沭断裂带的中部,属于 不同构造叠加复合部位,成矿条件十分有利。 区内太古代地层作为具绿岩带性质的一套火I“一沉积建造,其金的背景值明显高于克 拉克值,是该区金矿的主要矿源层之一。根据岩石镜下分析以及岩石化学分析对比,可 以看出该矿床金的来源主要有两种:①基性火山岩系;②热液含金流体。 矿床矿石矿物组成较简单,金属矿物以黄铁矿为主,其次为黄铜矿,有一定量的自 然金;脉石矿物主要为绿泥石、石英、绢云母及碎斑岩中的斜长石等。矿石构造以条带 状、角砾状、脉状、浸染状和团块为主;矿石结构以自形、半自形、它形为主,其次为 包含结构、交代结构等。龙泉站金矿床产于沂水――汤头断裂带的破碎带汞丹山凸起区,金矿化遍布整个矿区所有的岩性层,明显属于构造控矿,与所处的岩性层没有太大的关系。区域性韧性剪 切带控制了矿床的展布,而次级韧脆性剪切带(控矿剪切带)控制了富矿体的分布,后期 的脆性构造对矿体有‘定的改造、破坏作用,同时也加强了金的再一次富集。强烈的变 形构造机制是金矿床形成的主要动力学、运动学机制。韧性剪切带既是导矿构造,也是 控矿、容矿构造。 韧性剪切带型金矿床中金主要富集在应变最强部位和韧性向脆性转换的部位。 关键词:沂沭断裂带;龙泉站金矿;韧性剪切带:构造控矿;成矿预测 山东科技大学硕士学位论文摘要ABSTRACTThe]ongquanzhan gold mineinthe middle section ofthe Yishu faults azoneislocated in Yi shui city Shandong province.The longquanzhan gold mine i ducti Ie 901d mine.which has been lies in Chi neseeasttypicalcontr01led by ductile shearzone.this mine belongstobiggest overlayfauitzone―Yishufaultzone。which isdi r[erent ore―formi ngstructurecompoundposition.Itaveryprospectingregion.Archeozoic layer in the distri ct is isaset of volcani c and deposit build,whj chthe character of greenstone be]ts.Archeozoic layerinthe districtonegoldenbackground valae is higher than Clark value obviouslY.It is minesourcesofthemajorin thisdistri ct golden mine.Basedonthe rock analysis under thecan seemicroscope and compare of the rock chemical analysis,it gold origin chiefly possess hot in l iquid. minearethat the mineral fluidtwokinds:①thevolcanicrock:②go]denmedium ofMinera]smadeupsimpler,themetalmi neraJsarepyrite,chalcopyrite in quartz.seriCitetosecond,and 1jttle 901d:the veinstone miherals and feldspar etc。thestructure ofarechlorite,mineralstoneis prioritystrip shape,brecciform,veinsshape,diPttye shape and gobbets shape:theframework of minera]is composition with self form,semi―self,its form,embody composition and substitute composition The longquanzhan gold mine bed in second. in yi shui―tangtou faultzone1iesandgongdanshan horst.The gold mineri zationis found in a11 crag of entire miningnoarea,it’s obvioas pertain to the structure controlled mine,havegreat relationshiP in the crag stral,urm.Exhibi tion ofvery muchthe deposit is control 1edby the regional ducti le shear zone,and the by the secondary ductile shearore’sdistrbution has been contro]led mine ductitezone(controlledzone),thebrittlenessstructureof later stage possess the specified reconstruction andsamedamage to the mineral ore,at thetime italso strengthoned goldoncemorewealthy anthology.The deformation intenselY mechanism is the main kinetics and, 坐查型垫查兰堡主堂些堡苎ki nematics mechanism,which controlled the gold mine bed’S form.Ductile塑蔓zoneiS not onlY the structure of guides in mine,but also the structure oF controlling miRe and Rong Kuang constitutes.oreareThe p]aces of gold Dlace which iS frommai n1 Yin the powerfulNessplace and inthetoughness to brittleness conversion.zone;le shear Keyword:yi shu fault zone;longquanzhan gold mine:ducti the forecast of geld miRe 声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文,除了所列参考文献和世所公 认的文献外,全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名:孔12杰。日期a口D上.f、,oAFFIRMA,_I'IoNI declare that this dissertation,submitted in for the award offulfillmentof the requirementsMasterbeenof Engineering in Shandong University of Science andTechnology,is wholly mydocument hasinstitllte.notsubmitted for qualificationown work unless referenced of acknowledge?The at any other academicSignature:嘲dk‘.£oDate:五帅j. 山东科技大学硕士学位论文1、绪论1.1课题来源本课题选题是结合导师的中央矿费项目《山东沂水县龙泉站金矿普查》的子课题《沂 淋断裂带构造控金作用研究》而确定的。中央矿费项目绎(国十资发[2003120号)文批 准,山东省国t资源厅2003年2月12口以(鲁国土资补[2003]02号)义批准由山东省 地质调查院实施,我校为子课题单位。1.2国内外研究状况受韧性剪切变质带控制的会矿床是赋存于前寒武纪变质岩地区金矿床的重要类型之 ,所发现的一些大型、特大型金矿床,其地质产状均直接受韧性剪切变质带控制。例 如:西澳大利亚的Yilgarn地块中的Kaligoorlie金矿,储量为该区余矿总储量的一半, 占世界总储量的1%。加拿大的魁北克Abitibi绿岩带地区的金矿,尤其富矿体,几乎都集中在韧性剪切带中。印度的Kolar太古代绿岩带中的Kolar金矿,不论是石英脉型或 是硫化物型的金矿都分布在两条主要的韧性剪切变质带中。我国不少金矿也与韧性剪切变质带直接相关,例如华北地台南缘的小秦岭会矿,华北地台北缘的内蒙古大青山―― 乌拉山地区太古代绿岩带会矿、河北冀东金厂峪金矿、辽宁的南龙王庙绿岩带金矿、吉林的央皮沟金矿,广东的河台金矿(显生宙,糜棱岩型)等,我省的玲珑金矿有的专家认 为也是与韧性剪切带相关的。制性剪切带的研究始于二十世纪七十年代,作为韧性剪切带的构造岩――糜棱岩则是八八五年由英国的拉普沃斯(Lapworth)首先提出,而韧性剪切带控金作用研究则是 二r年前A开始的.但立即引起了全世界构造学界的高度重视,相关地质学科也就该类 金矿床的地质特点、矿化特{iF、成矿物质来源及地球化学特征展开了同步研究,成为构 造研究与成矿作用的一个研究热点,国内外研究资料表明:第一,韧性剪切带拧制了金矿成矿中的蚀变作用,金的矿化作用与渐进变形的韧性 剪切作用是同步发生的,蚀变带和金矿化作用是韧性剪切构造事件的两个侧面,韧性剪 剪切作用是同步发生的,蚀变带和金矿化作用是韧性剪切构造事件的两个侧面,韧性剪 些奎型垫查兰堡主兰竺丝苎切带是金矿床形成的良好流体通道,同时又是金矿床定位的陷井。堕兰第二,金矿床常定位于韧性剪切变质带内,尤其是低温韧――脆性剪切变质带(韧一 一脆性过渡带内1,后者是金沉淀的最佳场所。低温韧――脆性剪切变质带的识别标志是 超糜棱岩一一糜棱岩组合,其变形变质作用温度在200--400℃之间,总压力为O.1 5―_0.4GPa。第三,富矿段常与韧性剪切变质带中的脆性破裂有关,尤其是走向拐弯部位或其宽 度膨胀的位置常是金矿化富集的最有利部位。第四,含金低温韧――脆性剪切变质带在空间分布上有以弱碱性的似斑状钾长花岗 岩为主的中――酸性花岗质岩体与之相伴生。由上可以看出,确定韧性剪切带的构造部位,岩体与构造的空间位态以及矿源层是 寻找该类型金矿床的关键。1.3选题依据及研究意义山东省是一个经济大省,又是一个黄金大省。山东金矿成因类型多样,赋存状态多 种,是研究金矿成矿作用的理想区域。尤其是2003年山东地质调查院在沂沭断裂带近断 裂的一侧发现了韧性剪切带中的金矿体,并求得了一定的地质储量,为山东金矿找矿工 作开辟了一个全新的天地,也为在巨型断裂带找矿提出了一个有意义的研究课题。 众所周之,沂沭断裂带是我国东部一条最负盛名的深大断裂带,自二十世纪20年代 以来,一直备受地质学界所重视。长期以来,地质学界对其进行了几何学、运动学、动 力学等基础研究,地震系统的地震地质工作者们对其活动性曾多次开展了专题研究,但 已往研究对其控矿性研究甚少。依传统的成矿理论认为,象沂沭断裂带这种巨型的深大 断裂带一般是导矿运矿构造,不会成为储矿构造。现在,山东省地质调查院确定了沂沭 断裂带储矿构造的存在,这就首先提出了一个沂沭断裂带断裂构造控金作用规律的研究 问题,这对于后续找矿工作无疑是有益的,这就是本研究课题立项的主要依据。 黄金是国际社会的硬通货,任何一个国家的黄金储备量都是该国国力的表现。山东 作为一个黄金大省,不断扩大黄金工业地质储量,实现黄金工业生产的持续稳定发展是 十分重要的,对山东区域经济发展,社会进步,市场繁荣具有重要意义。本项目的研究 将有助于巨型断裂带内金矿找矿工作,增加黄金地质储量。立项研究具有明显的经济效 益和良好的社会效益。2 山东科技大学硕士学位论文1.4研究任务与工作流程在充分借鉴前人已获地质资料的基础上,本次研究的重点和任务是: (1)运用最新的大地构造理论对沂沫断裂带及成矿背景综合分析;运用宏观与微观结 合、动力学与几何学结合的构造研究方法,研究控金构造层次,建立控金构造序列谱系, 初步建立研究区构造控矿识别标志;研究围岩、岩体、构造性质与部位在时空上的相关 性及规律;韧性剪切带与金富集有着密集的关系,在对该构造进行详细的研究的基础上, 着重研究该构造在平面上和剖面上产状的变化及其与金富集的相关性,最终揭示韧性剪 切带构造控金作用特点与规律。 (z)以物化探、遥感为主,辅以必要的地质方法,实现构造控金远景的预测。 综合收集前人的资料,物化探和遥感资料,结合已知剖面试验,确定合理的定量计 算模型,对物化探进行反演处理,通过卫星遥感影像解译,捕捉构造控金靶段,突出和 提取深部矿化蚀变特征,最终实现构造控金远景区的预测。图1.1工作流程图Fig.1.1 Flow Chart3 山东科技大学说学位论文2区域地质概况2区域地质概况2.1自然地理及经济概况研究区位于山东省的东南部,行政区属临沂市沂水县管辖,地处沂水南部的龙泉站、 石屋官庄一带。区内交通发达,兖(州)一石(臼所)和胶(州)一新(沂)铁路、日一东高速公 路、青(州)一阿(湖)省级公路纵贯全区,县城间有公路相通,各乡镇问有简易公路相连,交通十分便利(图2―1)。图2-1研究区位置及交通图Fig.2?1 Position andT唧rtationofthe StudyPurea区内地貌属低山丘陵区,整体地势为北东高、向东南逐渐降低,起伏较小,海拔 100―150米,相对高差一般为30―80m。最高点为英灵山,标高为180.4m。耕地多,覆 盖广。,露头较差。沂河由北而南流经研究区西侧、为常年流水河流,支流众多且多为季4 山东科技大学说学位论文2区域地质概况节性河流。 本区属暖温带季风气候区,年平均气温12一13℃,最高气温在七、八月份,年平均 温度26"C左右,最低温在一月份,平均一2.1℃。年降雨量一般814.5mm,多集中在7-9 月份,占全年降水量的72%。 多年平均无霜期为218天,初霜期约在十一月上旬,终霜期约在翌年三月上旬。全 年主要风向是南风和偏南风,多在春、夏两季。其次是北风和偏北风,多出现在秋冬季。 多年来平均年蒸发量为1675.80Era,说明区内较为干旱,但建有众多的水库和水坝,基 本可满足工农业生活用水。区内电力充足,劳动力资源丰富。 经济以农业为主,农业产值占工农业总产值的70%。粮食作物有小麦、玉米、地瓜; 经济作物有花生、棉花、烟草、林果、桑蚕;副业以种植、饲养、农副产品加工为主。 随着市场经济的发展,沂水县在机械、食品业、黄烟复烤、电力、轻纺、建材、皮革、 造纸等方面发展较快,有少量的采矿业,主要开采铁矿、岩金及砂金、花岗石、石灰岩、 粘土等。2.2区域地质背景研究区所处大地构造位置为沂沭断裂带中段,主体部位位于汞丹山凸起区(IV级)南部、凸起区两侧为马站――苏村凹陷(IV级)和莒县凹陷(1V级)(图2―2)。 区内太古代地层及新太古代一古元古代侵入岩体组成的结晶基底在凸起区广泛出露。在凸起的两翼与凹陷区内,有古生代、中生代和新生代盖层分布。区内构造发育, 沂沭断裂带纵贯研究区内部,为凸起区与凹陷区的边界断裂,也是研究区内的主干构造。次级的北东一北北东向断裂、北东东向断裂在凸起区广泛分布。基底岩系中发育有北北东、北东东向的韧性剪切构造带,是金矿的主要控矿构造。5 山东科技大学说学位论文2区域地质概况I】9。120。121。122。3736囊 蓊∥ 弼巍 鞭姥 希褥 鳓曩爨 陟7 彭谳 粼萨 矮 缪 群莱州湾J骨戚海市.圹钾”t―厂砉t。璺p。飞驴37‘銎blj毫渔!j摩照36‘35一漂 矽腿市喾\铲Ⅲ。沂沐断裂带Ⅲi汞丹山凸起It胶北断盛 I 2胶莱断隆 IIl胶南断隆ⅢF马蜡一苏村凹陷Ⅳl鲁西断隆厂]o普查区范围35‘fk一20406080km0连罢港市、≥^、~119。\121。 122。120‘图2―2研究区大地构造单元划分图Fig 2-2tectonic cell divide andpro'sueoHthe emrthofstudying area研究区位于沂沭断裂带中段。从矿床产出的构造部位和矿床自身特点来看,郯庐断 裂为本区的成矿提供了其独特的地质背景。 郯庐断裂是中国东部一条具有悠久活动历史的复杂断裂带,在漫长的地史中,它一 直是一条活动的地块接合带,它不仅记录了相邻诸断块活动历史的差异变化。而且也记 录了各地质时期断裂自身运动的不同强度和力学性质。它经历了多期、多次、性质多变 的构造活动历史,与平推运动、张与压、左右旋扭随时随地变换发展,而且不断受到后 期构造运动的改造而具板内断裂活动的特色。郯庐断裂于中生代奠定了如今总的构造格 架,是一条新构造继续活动而又有区段差别的断裂带。 万天丰等(1996年)认为此断裂带开始形成于中、晚三叠世,其长度小于1500km,切割深度小于15―20km,此时最大左行走滑断距为430km左右。侏罗纪(208―135 Ma) 与中始新世一渐新世(52―23.3 Ma),此断裂带表现为逆断层活动,断层面受挤压较紧闭。6 山东科技大学说学位论文2区域地质概况白垩纪――早始新世(135―52Ma),郯庐断裂呈现为略带右行走滑的正断层(走滑断距 不超过lOOkm),郯庐断裂带与其北部切割深度约为30―40 km.中新世――更新世(23.3--0.73Ma)断裂带表现为带有左行走滑的正断层,走滑断距约50km,断裂带切割深度在50一80km之间。中更新世(0.73 Ma以来)断裂带又变成略带右行走滑的逆断层,走滑断距不足lOOm。由于断裂带形成以来的剥蚀深度不大,地表的断层岩都是碎裂岩与断层泥(图2―3)。对于中国东部构造活动的这种巨大变革,近代兴起的板块构造学说可以作出比较合 理的解释。板块学说指出,中生代时期全球的板块运动异常活跃。我国东部地处欧亚板 块东南部,受库拉板块、太平洋板块及印度洋板块的联合作用,其中尤以库拉板块、太 平洋板块向北西俯冲或欧亚板块向南东仰冲对包括中国东部地区在内的滨太平洋东亚广 大地区的影响大(S.Uyeda。d A.Miyashjro,1974)。这一联合作用导致我国东部地区 产生了强烈的断块破裂差异活动及多序次的岩浆岩侵入和喷发。毫无疑问,郯庐断裂在 这一构造活动期中也扮演了极为重要的角色。中生代初,在库拉板块向北北西俯冲消亡 及欧亚板块向南东仰冲的联合作用下,中国东部地区产生了东西分异,西部拗陷,东部 隆起。随着隆起的不断扩大,上部地壳处于引张状态,并沿着早先存在的老断裂和新生 断裂产生裂陷作用,在沉陷带中充填了巨厚的陆相碎屑岩建造。同时,由于北东东向的库拉一太平洋板块运动向亚洲大陆逼近(运动方向为北北西向),并逐渐倾没于东亚大陆板块之下,引起了上地幔及地壳下部温度增高,产生局部熔融。随着深部熔融物质沿地 壳薄弱带贯入,产生了多次岩浆侵入和喷发。这些岩浆岩的岩石化学特征,呈现出自东 向西由中酸性到中性、中基性的变化规律,可能与上述板块俯冲消亡的过程有关。 郯庐断裂位于隆起带上,中生代中期其北段与中南段沟通,并相继发生裂陷作用, 由几条断裂重新活动组成宽达几公里至数十公里的大陆裂谷型断裂带。从晚侏罗世开始, 特别是在早白垩世,沿断裂带及与之交汇的其他断裂有大量中基性火山岩呈裂隙式喷溢, 以及中酸性岩浆岩的侵入活动。显然,郯庐断裂在这个时期的构造面貌是以裂谷特征表 现出来的,带内充填了数千米厚的晚侏罗至晚白垩世的火山一沉积碎屑岩建造。在裂谷 发育的整个过程中,郯庐断裂不仅经历r引张裂开阶段,而且还有过挤压扭动。晚白垩世中期之末,在北西~南东向的挤压应力作用下,郯庐断裂产生了明显的左旋挤压错动,形成了宽窄变化的挤压破碎带。到了晚白垩世末,断裂运动趋于减弱,沿带晚白垩世晚 期地层(王氏组第三段)的变形远弱于以前的地层。7 山东科技大学说学位论文2区域地质概况I=了1口2[习3L二一4F口51..........一l―{_一{6I..........一I――17I。....,,,.,一图2―3沂沫断裂带及其两侧构造简图Fig 2-3 Yishu fault belt and its two sides structures1一压牲断裂:2一压压性断裂;3一张扭性断裂;5一向斜;6一背斜;7一断裂不言而喻,郯庐断裂在中生代时期所经历的多选张一压(兼扭)交替更迭的构造运8 山东科技大学说学位论文2【美域地质概况动,必然牵动了两侧断块构造盆地的发育和岩浆活动。就深源物质而言,其东侧火山 岩偏酸性,西侧偏中基性,郯庐断裂带内为基性,且含较高碱质,表明带内的物质来源 更深些。又如,两侧的构造盆地明显不同,鲁东的莱阳盆地为拗陷型构造盆地,其内晚 侏罗世莱阳组分布最广,白垩纪盆地的沉积中心逐渐西移,并向郯庐断裂方向收缩;而鲁西则展布了一系列北醒向的北断南超的晚侏罗一早自垩世单断盆地,并于早自垩世回返隆起,缺失了晚白垩世王氏组沉积。 据上田和都城研究(1974),早第三纪末到晚第三纪初,原为北北西向俯冲的太平洋 板块发生了转向,变成北西西向俯冲消减,并通过地幔流及向西侧压,作用于中国东北 部。与此同时,印度洋板块与欧亚板块相互碰撞(Molnar,P.andP.Tapponnier,1975),产生强烈挤压,形成青藏高原,并因此而派生了向外围特别是向东的侧压力,波及中国 东部。由此可见,晚第三纪以来本区处在上述两种区域构造力的联合作用下,水平应力场发生了根本性的变化,即由中生代的北西一南东向挤压转化为晚新生代的北东一南西向相向水平挤压作用为主的应力场。在此应力场作用下,郯庐断裂中、北段的活动性质 和强度也随之变化,即由以中生代的左旋扭动为主,转化为新生代晚期的右旋逆推,而 南段则较复杂,还受到了来自东南方的菲律宾海板块的推挤作用,它刚好位于北东一南西和北西一南东两种不同应力作用的过渡带或干涉带上。 A、沂水――汤头断裂: 沿郯庐断裂带在早白垩世构成了中国东部重要的内生金属成矿带。沂水一汤头断裂北起都部东侧,经墨黑西,圈里东、高桥,沂水城东,直至汤头东,全长出露约40km,两端亦被第四系覆盖。该断裂总体走向为NEl8。左右,大致与部部一葛沟断裂平行,但郎部以北两者有相互靠拢乃至合并的趋势(据覆盖区的卫片判断)。断裂主体出露良好,尤其南段比郎邵一葛沟断裂南段出露好得多。该断裂东侧主要出露泰山岩群(汞丹山地垒),西侧主要出露E白垩统王氏组,仅中 部沂水一带出露有古生界。从沂水县的道托至圈里以北,该断裂断续夹有泰山岩群,古 生界及下白垩统青山组的断片,所以断裂宽度大,产状也复杂。沂水以南则比较单一, 仅个别地方夹厚度不大的泰山岩群和白垩系断片。因此主断裂清晰可见,野外可直接测 其产状。该断裂主断面向西倾,因此也表现为正断层,并与藤部一葛沟断裂一起控制了地堑内部白垩系的沉积。沂水一汤头断裂亦见有被北西向和北东向两组断裂切割的情况,野外所见虽不及郎9 山东科技大学说学位论文2区域地质概况邵一葛沟断裂清晰,但在卫星照片上却同样明显。圈里一带该断裂亦被上第三系玄武 岩多处覆盖,这种现象与都郡一葛沟断裂大致相似。 沂水一汤头断裂挤压构造也很明显,其力学性质以压扭为主,但又具正断层外貌,故可称为“压性正断层”(图2―4)。40dF4F3 Q 2, ,kmF'圄2―4沂沭断裂带沂水段剖血Fig 2-4 seclJon ofYishu fault belt in Yishui卜K柙.于氏组.2-K.q.青山组火山岩:3-Krt,泰山群:4一n如Ⅻ.燕山晚期石英二长岩:5一;;Ⅲ.燕山晚期正长岩: 8-F..昌邑一大店断裂:7R.安丘~莒县断裂:8Fn沂水汤头断裂:9一F..部部一葛沟断裂。B、汞丹山凸起 该凸起主要由泰山岩群、土门群、古生界组成,但其北东部亦有少量的白垩系和上 第三系玄武岩分布。凸起的西部主要由泰山岩群组成,后者多呈复杂线型倒转褶皱产出, 走向以北东为主,北翼向南东倒转。在沂水附近,这些褶曲走向由近东西逐渐转向北东, 似为大型古牵引褶曲。褶曲内部或其周围尚发育有规模不大、呈北北东走向成群出现的 韧性剪切带,后者对前者的形成可能有所影响。凸起的东部分布有古生界,多呈向东倾的单斜产出。由于安邱一莒县凹陷的白垩系超覆在汞丹山凸起的东北部,所以那里也有少量白垩系呈极平缓的向东倾的单斜产出。汞丹山凸起东部还见有少量燕山期中酸性岩 体侵入于古生界和白垩系中,并呈岩床产出。东莞一带该凸起被东西向断裂所切,这与 区域东西向构造活动有关。2.3研究区地质特征2.3.1地层 本区属于华北地层区(I)沂沭带地层分区(1I),地层出露较全(表2-1)。地层分布受区域构造控制,多呈北东一南西向展布。研究区内发育的地层,主要为中、新太古10 坐查登堇查兰塑兰垡堡苎!堕堕垫堕堕丝代沂水岩群、泰山岩群的零星包体及中生界白垩系大盛群、新生界第四系等(见图2―5)。图2 5研究区地质略图Fig.2―5 Geological sketch map ofthe studiedarea1一第四系;2白垩系;3一寒武奥陶系;4一震旦系;5一太古宙地层:6-燕山期花岗岩; “压扭性断裂: 12一张性断裂;7新元古代花岗岩;8 14_地质界限:太古宙花岗岩;9一断裂构造;lO一隐伏断裂构造:13糜棱岩带:15一角度/平行不整合地质界线;Y1.廓部葛沟断裂;Y--2.沂水一沥头断裂;y-3.安丘菖县断裂:Y一4.景芝一大店断裂中太古代沂水岩群:以包体形式残存于变质变形花岗岩中呈包体残存于变质变形侵 入岩中。包体多呈条带状、透镜状,长度几到几十米不等,最大可达500m。。主要岩性为二辉麻粒岩夹紫苏麻粒岩、紫苏斜长角闪岩、黑云变粒岩。原岩为超镁铁质―镁铁质 熔岩、凝灰质及泥质砂岩夹硅铁质岩石,变质程度为麻粒岩相一角闪岩相。地层中金含量 山东科技大学说学位论文2区域地质概况可达20×10一。 新太古代泰山岩群:主要分布于沂水一汤头断裂以东,呈大小不等的包体存在于变质 变形岩体中。呈透镜状、条带状,长轴走向北东,出露长度10~50m,宽度几米~十几 米不等。主要岩性为斜长角闪岩、黑云变粒岩夹角闪变粒岩、透闪阳起片岩、变粒岩及 磁铁石英岩、石榴石英岩。金元素背景值为lO.7×101(n=139)。区内太古宙地层作为具绿岩带性质的一套火山一沉积建造,其金的背景值明显高于克拉克值,是该区金矿的主要矿源层之一。中生代白垩纪大盛群:属马朗沟组碎屑岩沉积,分布于区内西部沂水一汤头断裂西 侧,东侧出露边界受沂水一汤头断裂控制,其岩性为紫红色、灰紫色长石含砾砂岩、粉 砂岩夹薄层黄绿色粉砂岩。呈层状、薄层状,有明显的韵律变化。受沂水一汤头断裂的影响,南部倾向北西,北部倾向北东,倾角28。~68。,一般在30。~45。之问。 新元古代士门群:土门群分为五个岩性组,岩性为灰红色具交错层理的长石石英砂 岩、蛋青色薄板状泥晶灰岩、紫色页岩等。 新生代第四系:主要分布于山前凹地及丘陵地区,岩性为灰黄色含砾粘土质砂层, 砂质粘土层。此外,在河床及河漫滩中也有分布,主要为砾砂层、砂砾层。表2―1沂沭断裂带中段地层表Table 2―1 Strattan in theMiddleofYishu fault belt年代地层界 系岩石地层主要岩性厚度(m)统全新群组 沂河组砂、砾石、泥 褐黄色粉砂、亚砂土 褐红色粘土、砾石层、砂质粘土O.5~5 l一7新 生 界第四统 更新临沂组山前组系l一6统 白垩 下统由青山 组 莱阳 上统 群八亩地组灰绿色安山质火山角砾岩集块岩夹安山质熔岩357纪 侏罗 纪 二叠生 界曲格庄组灰绿色冶金灰质砂岩、含砾砂岩176一i03古 生 界下统 系 石炭 上统 系月 门 沟 群山硬组 太原组深灰色泥岩、砂质页岩夹煤层 灰色泥岩、页岩夹砂岩、灰岩和煤层136.3180 43本溪组灰色――灰色铁铝质泥岩 山东科技丈学说学位论文2区域地质概况奥陶 系由――马家沟组九 三山子组 炒米店组 崮山组青灰色厚层泥晶灰岩、白云岩 灰黑色白云岩,项部含燧石 灰色灰岩、泥质条带灰岩、砾屑灰岩、藻灰岩 灰色薄层灰岩,夹黄绿色页岩、砾屑灰岩 青灰色厚层鲕粒灰岩、藻灰岩、黄绿色页岩 肝紫色页岩、钙质砂岩、夹灰色泥晶灰岩 上灰岩段:灰一紫红色泥云岩、泥晶灰岩;余粮695156 161 33 260 324下统 龙上统中统 寒 武 系 下统群张夏组长 清馒头组群 朱砂洞组村页岩段:灰紫色页岩;丁家庄白云岩段:灰 色中一细晶白云岩:下灰岩段:青灰色灰岩:70李官组 震旦灰红色石英砂岩,底为砂砾岩 灰色细砾岩、砂质灰岩、青灰色灰岩 黄灰色细粒石英砂岩、夹黄绿色页岩 灰色长石石英砂岩、灰绿色页岩 灰白色石英砂岩、蛋青色灰岩、紫红色页岩 含海绿石石英细砂岩,灰色泥岩、砂岩具交错O一60 13866 130 140石旺庄组浮莱山组 土 门系 新 元 古 界佟家庄组 _二青山组青 白口群系黑山官组9层理新 太 古 界 泰山柳杭组山草峪组 石二云变粒岩、黑云变粒岩 黑云变粒岩,磁铁石英岩 斜长角闪岩、角闪变粒岩、“科马提岩” 含透辉斜长角闪岩、含紫苏辉石斜长角闪岩、>300 >1000群雁翎关组 林家官庄岩>1000中 太 古 界沂 水 石 群1129组 石山官庄岩 组黑云变粒岩二辉麻粒岩夹紫苏黑云变粒岩6002.3.2岩浆岩 区内岩浆岩分布广泛,主要发育有太占代沂水超单元马山单元,蒙山超单元望府山 单元及早元古代傲来山超单元条花峪单元,而中生代岩岩脉零星穿插其中(见表2―2)。 l、中太古代沂水超单元马山单元:分布于王家庄子以东,呈北北东向条带状展布,面积约O.Olkm2,岩性为片麻状中粗状紫苏二长花岗岩,暗灰色一浅灰色中粗粒变晶结构,并且有微斜长石交代斜长石的交代蚕蚀、交代港湾结构。主要矿物成分为钾长石35%、 斜长石25%、石英25%、紫苏辉石5%、黑云母5%等。另有少量角闪石、透辉石。岩 石中矿物定向分布形成条带状构造。为钙碱性系列酸性岩类。 山东科技大学说学位论文2区域地质概况2、新太古代蒙山超单元望府山单元:主要分布于郑家庄、贾贺庄、快堡等地及英 灵山以东刘家岭以北,平面形态呈不规则状、包体状、残留体状等,总体分布面积约3Km2。 岩性为条带状中细粒英云闪长岩。岩石灰黄、棕褐、浅灰色,中细粒粒状变晶结构,条带状构造。矿物组成:石英30%、斜长石45―50%、角闪石10%、钾长石5―10%、 黑云母5―10%另有少量磁铁矿、磷灰石。斜长石浅灰白色,半自形板状,不规则粒状,有高岭土化、绢云母化现象:石英浅灰白色,多呈粒状集合体定向排列,常以小条 带形式分布,少数呈填隙状存在于斜长石间隙内;角闪石、黑褐色,不规则,小柱状, 多数己发生绿泥石化,常与黑云母构成暗色矿物条带:黑云母:片状,褐色,常构成暗 色矿物集合体,呈断续走向排列。为钙碱性系列。 3、元古代傲徕山超单元条花峪单元:该单元广泛分布于区内。岩性为片麻状中细粒 黑云二长花岗岩。岩石呈灰黄、褐黄色,新鲜面浅肉红色,中细粒粒状变晶结构,片麻 状、弱片麻状构造。矿物组成:钾长石35%、石英30%、斜长石30%、黑云母3%。 钾长石:浅肉红色,他形粒状,晶面以格子双晶为主,次为条纹双晶;石英:无色,它形粒状,有拉长现象;斜长石,灰白色,半自形一他形晶,大部分有高岭土化现象。表2-2研究区及其邻近地区主要侵入岩一览表Table 2-2 Intrusive Rock in the Study and ItsAdjacent Area年代单位代 期岩石谱系单位同位素岩性超单位压超单元单元代号cDqSu5’yTSo“5’ yTS035年龄(Ma)大朝阳燕 铜汉庄山中细斑二长闪玢岩 石英闪长玢岩 细粒角闪石英闪长岩 角闪闪长玢岩 中细粒辉石闪长岩 中斑含霓辉正长斑岩 中细斑霓辉二长斑岩 中细斑石英正长斑岩中斑角闪正长斑岩晚 期沂 南铜 井核桃园靳家桥 东明生yjSu53yD8s5中 生燕 山 早 期 铜 井 龙 宝山龙宝山头 崔家沟 东马山tt40r?5tc如一5 td葺。一s代吴家沟郗山 沙沟tw驴5Te如25细粒含霓辉石英正长岩细粒含黑云辉石正长岩T蕃P5tDTlor?5tSll∥5174.11归 来 庄东南沟中粗斑含角石英二长斑岩粗斑二长斑岩十字庄 山东科技大学说学位论文2区域地质概况李家寨麻窝 红门 何家砚疃两中斑含辉石角闪二长斑岩 细斑含辉石二长斑岩 中细粒石英二长岩 中粒黑云石英闪长岩 中粒正长花岗岩 正长花岗岩 中粒二长花岗岩 二长花岗岩 中粒黑云二长花岗岩 片麻状中粒花岗闪长岩 英云闪长岩、奥长花岗岩、tLqⅡ25tMq一5hH601, hZ601,中天门单元旦 兀 古口日四海山 粱 期 傲徕山棠棣峪 狼窝顶 松山条花峪sTbl2s【昏12as叶一2aTnrl2 aJrffl2代蒋峪龟蒙顶 皇 Ⅲ 期 蒙山 望府lUmCr'/fi’l新 太 古 代mWt05lmS0 63l花岗闪长岩石校 万山庄 安于沟单元 严家官庄沂水 马山单元细粒黑云石英闪长岩 蛇纹岩、角闪石岩、角闪辉 长岩、斜长角闪岩wA、I,31中太 古代迁 西含透辉石角闪石岩 片麻状紫苏二长花岗岩yY∞2l yMqT’227134、中生代脉岩:区内中生代岩体规模小而零星,其脉岩较发育,主要有辉长岩脉、 石英脉、闪长玢岩脉、细粒闪长岩脉、煌斑岩脉、伟晶岩脉等。与围岩呈侵入关系,多 数NE走向,也有部分E_ir、Nw、SN向分布。与围岩界线分明。 A、辉长岩脉 区内分布于刘家岭村北,龙泉站东及英灵山以南地区,总体上呈NNE、NE向,呈脉 状、不规则状侵入于望府山单元中细粒英云闪长岩及条花峪单元中细粒黑云二长花岗岩 中,除刘家岭村北、辉长岩规模稍大外,其它规模都较小,长度100 500m,宽度1―20m。 岩石呈灰绿、灰黑色,细粒辉长结构,块状构造。矿物成分主要为斜长石、辉石。岩石 常绿泥石化、高岭土化,金含量达O.1 2×10。9,与金矿的形成关系密切。 B、石英脉 区内分布非常广泛,多数为NE、NNE向,也有部分为近Ew、Nw向。长度从几米到 几百米不等,最长可达千余米。宽0.卜2.0m。石英脉呈乳白色,灰白色,中细粒结构, 块状构造,少数石英脉可见绢云母化、褐(黄)铁矿化现象。在宅科村南小桥北侧,一 条长度大于50m、宽度约0.5 m的褐铁矿化石英脉,具有碎裂结构,蜂窝状构造,褐(黄) 铁矿化发育,呈网脉状、团块状,经取样分析,金含量为2.50×101。15 些查型垫查兰望兰垡堡苎 C、闪长玢岩脉:!至苎垫垦塑堡闪长玢岩脉为区内分布较广泛的岩脉,但规模都较小,长度几十米至几百米,宽0.卜1m,一般为NE、№咂向。岩石黄褐、灰绿色,斑状结构,块状构造。斑晶主要为斜长石,其次为角闪石,含量在15%左右,粒度0.2-1.5mm,基质为显微粒状的斜长石、 角闪石等。岩石具绿泥石化、高岭土化,个别褐(黄)铁矿化,金含量一般小于IOX10一。2.3.3构造矿区位于沂沭断裂带中段、汞丹山凸起南部与苏村凹陷接合部位,东侧边界为安匠――莒县断裂,西侧大致以沂水――汤头断裂为界。工作重点区为汞丹山凸起及沂水一 一汤头断裂下盘的构造破碎带。区内受两大断裂影响,韧性、脆性断裂发育,地质情况极为复杂。 2.3.3.1脆性断裂,区内脆性断裂构造主要有NNE向、NE向、Ew向、近SN向等四组。 (1)、NNE向断裂NNE向断裂是区内的主要断裂,主要有沂水――汤头断裂、刘家岭村北(155.8米高地)断裂规模较大,是区内较重要的构造,现简述如下:沂水――汤头断裂:该断裂是沂沭断裂带四条主要断裂之一,走向呈北北东向,自南向北沿牛家小河、龙泉站、东营、郑家庄至于家官庄水库,纵贯全区,区内出露长度约12km,影响宽度50一300m。总体产状280。~295。Z35。~56。,走向上表现为舒缓波状,倾角变化较大,北陡南缓,断面擦痕、阶步、揉皱发育,其活动性质以左行压扭性为主,具多期活动特点。断裂上盘为大盛群马朗沟组砂岩夹页岩,下盘主要为早 元古代条花峪单元二长花岗岩,局部为新太古代望府山单元条带状细粒英云闪长岩,带 内岩石破碎,具明显的构造分带性。主断面以西,依次为砂岩质碎裂岩、碎裂状砂岩; 主断面以东依次为挤压片理化带、碎裂岩带、碎裂状二长花岗岩等。在主断面东侧,岩 石内普遍发育硅化、绿泥石化、绢云母化等蚀变,在牛家小河村西附近有钾化、黄铁绢英岩化蚀变。该断裂沿走向往往被后期近东西向构造错断,错距一般在1卜30m内。区内的1、2、3、4、5、6、7、8号金矿体和牛家小河金矿就赋存在该断裂内。 刘家岭北断裂:该断裂位于155.8m高地,出露长度约1.6km,宽2m左右,其走向15。一28。,倾向sE、倾角61。一84。,具有南缓北陡特征,发育于晚太古代望府山单16 山东科技大学说学位论文2【基域地质概况元及早元古代条花峪单元岩石中,带内构造碎裂岩发育。岩石具角砾状、扁豆状、透 镜状、次棱角状,角砾成分随原岩成分不同而差异。带内发育较强的硅化、褐铁矿化、 绢云母化,10号矿体赋存于该断裂内。(2)、NE向断裂区内NE向断裂较为发育,规模大小不一,其中以英灵山断裂、东升断裂、唐官庄断 裂规模最大,现简述如下: 英灵山断裂:该断裂沿英灵山山脊整体走向NE向,延伸长约1.6km,宽度2―4m:断 裂平面形态为凸向南东的弧形。以英灵山为转折端,sw段走向60。,北东段转向北东3()。左右,总体倾向南东,局部反转向北西倾,倾角在70。一85。之间。带内岩石以硅化碎裂岩为主、岩石破碎较强,呈角砾状、棱角状、次棱角状,粒径一般在卜3cm,角 砾成分以二长花岗质为主,硅质胶结,另外,沿裂隙也有少量碳酸盐细脉充填。在较大 的裂隙和孔洞内常发育有石英晶簇,颜色以白色和紫色为主。 东升断裂:该断裂南起169.8m高地,经东升村北西角,至唐官庄南被第四系覆盖, 长约I.8km,宽3-20m不等,走向45。一50。倾向南东,倾角68。。带内岩石破碎,角 砾成分复杂,有花岗岩质、硅质,斜长角闪岩质等。角砾几毫米到十几厘米皆有,一般 以卜5cm者居多。硅化、高岭土化、褐铁矿化发育,具金矿化显示,拣块样金含量最高102.8×lO~。(3)、EW向断裂:为一些规模较小的左行压扭断裂,切割NNE向、NE向断裂,主要 为硅化角砾岩带。规模最大的为快堡断裂,该断裂长500m、宽15m,产状200。_/70。―80。,性质为左行剪切、错断沂水――汤头断裂,断距达30余米。带内岩性为硅质碎裂岩,主要矿化以铅锌和萤石、重晶石化为主,快堡铅锌矿点的主矿体就赋存在该断裂 中,顺断裂出露部位存在2处以铅、锌为主的组合化探异常,异常与铅矿体对应较好, 但金矿化较弱。(d)、SN向断裂区内sN向断裂发育较差,大多为一些规模较小的断裂,仅严家宫庄断裂规模较大, 严家官庄金矿体赋存于该断裂内。 严家官庄近SN向断裂:该断裂位于严家官庄村东北、南至严家官庄村南,北至兵房 岭村东南,呈近南北向延伸。,出露长度1.4km,带宽4-25m。平面上呈中问膨大两头尖 窄的纺锤形,产状265。一250。_/50。一70。,带内岩石为花岗质碎裂岩,局部为变粒岩 质碎裂岩。具硅化、绢英岩化、钾化、黄(褐)铁矿化等蚀变。 坐查型垫查兰塑兰竺笙苎 2.3.2.2韧性剪切带!堕苎垫堡堡堡研究区内韧性剪切带非常发育,无论在不同地段各采矿、探矿坑道内,还是在地表 露头上(如龙泉站剖面和不同勘探线各剖面等),均可见到不同类型的动力变质岩广泛出 露。韧性剪切带对金矿起控制作用,并为龙泉站金矿床最重要的控矿因素之一。 韧性剪切代主要发育于早前寒武纪变质变形地质体中,规模较大的主要有:牛家小河一龙泉站一郑家庄、全美官庄一胡家林、大尧、大梨行、峨山口、旋沟子一大庄坡等韧性剪切带。按其展布方向大致可分二组:其一走向近Ew向,带内岩性有变晶糜棱岩、 片麻岩,为中深构造层次:另一组为晋宁期走向NE向为主,由一系列变形强带及夹于其 间的变形弱带构成,带内s―c组构发育,为中浅部构造相,韧性变形带具左旋走滑之特 点。北东向中浅层次韧性变形带内构造岩主要为各种类型的糜棱岩、千糜岩。以花岗质糜 棱岩最常见,具绿片岩相变形环境,带与区内金矿化关系密切。关于这一方面的内容在第 四章将会详细论述。18 山东科技大学硕士学位论文3矿床地质特征3矿床的地质特征龙泉站金矿床受沂水一汤头断裂控制主要产于主裂面下盘的脆一韧性构造带中,目 前已发现近于平行的矿化蚀变带两条。其中I号矿化蚀变带是沂水一汤头断裂带的主要组成部分,是区内的主要含矿带。目前在龙泉站附近初步圈定的10个金矿体中,其中有8个矿体赋存于I号矿化带中并紧邻沂水一汤头断裂。1个矿体赋存于刘家岭村北的II号矿化构造角砾岩带中,另一个赋存于宅科一英灵山韧性剪切带中(图3-1)。12 34 56 7 8 9加口囫圆目团圆囫 囫园田3一l龙泉站金矿地质图Fig.3一l 111e Geological map ofthe gold field in the long―quart―zhan¨卜第四系;2大胜群马朗沟组:3一辉长岩;4古元古代傲来山单元二.长花岗岩;5-断裂构造;6-硅化破碎带:7-糜棱 岩:8一破碎糜棱岩带;9一地质界限;lO金矿体;1 l矿化带编号19 山东科技大学硕士学位论文3矿床地质特征3.1矿体的主要特征本区矿体主要赋存于两条矿化带中,介绍矿体特征,首先介绍矿化带的特征。3.1.1矿化带的特征 I号矿化蚀变带:3.1.1.1I号矿化蚀变带位于沂水――汤头断裂带主裂面下盘,其走向基本与沂水一汤头断 裂带平行,呈15―206方向延伸,是牛家小河一龙泉站一丰台湖韧性剪切带的组成部分。 矿化带宽度受韧一脆性构造带控制,构成一韧~脆性矿化蚀变带。已做的工作控制龙泉 站――石屋官庄部分,北部郑家庄地段进行了地表工程稀疏揭露,总控制长度约2.5km, 宽度80―500m不等,带内岩性有糜棱岩质构造碎裂岩、花岗质构造碎裂岩、局部地段充填有硅质条带或石英脉。蚀变有硅化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化、褐铁矿化、黄 铁矿化、黄铜矿化、及铅锌矿化等,蚀变矿化强烈地段形成金矿体。该矿化带中龙泉站一水洼地段发现7个金矿体、石屋官庄村北发现1个隐伏矿体。矿体大多规模较小,地表所见矿体比深部少,深部矿体分枝复合及金矿化较为普遍。该 矿化带是区内的主要含矿带。3.1.1.2II号矿化蚀变带II号矿化蚀变带位于I号矿化蚀变带东侧、刘家岭村北,沂水一汤头断裂的次级构造带中,总长度1600m,宽10一20m。产状走向10。一15。,倾向SE,倾角68。--70。。 围岩是条花峪单元的黑云二.长花岗岩体。带内岩性以绢英岩化构造碎裂岩为主,蚀变矿 化主要为硅化、绢云母化、褐铁矿化,蚀变强烈地段形成金矿体。该蚀变带中己发现1 个金矿体。3.1.2各矿体的主要特征 ①1号矿体:赋存于l矿带的西侧,紧邻沂水一汤头断裂主裂面,钻孔中仅见矿化。整体呈不规 则的脉状,走向15。,倾向Nww,倾角:地表45。一55。,深部35。。控制长度80m,厚0.68~2.81m,平均厚度1.83m,由地表向下具加厚的趋势,沿倾向厚度膨大、为2.81m: 在标高+35m处尖灭。矿体品位2.15×IO‘6_一6.58×10~6,平均品位5.79×lO一,矿体品20 山东科技丈学硕士学位论文3矿床地质特征位具有自南向北逐渐增高的趋势。 ②2号、3号矿体: 该两个矿体近乎平行产出,矿体特点及矿石类型一致。赋存在I矿带东侧,呈脉状、走向5。±、倾向275。,倾角地表44。一55。、钻孔中3l。。控制长度80m。其中2号矿体厚0.8卜1.50m,平均品位6.57×104,3号矿体厚0.94―4.62m,平均品位].60 ×I矿。两矿体均在标高+50m处尖灭。 ③4号矿体: 赋存在。I矿带中部,地表厚度较薄,深部仅见矿化,为只有地表单工程控制的矿体, 规模小,长1lOm,顺倾向延伸90m尖灭,含金1.18×101,厚0.88m。 ④5号矿体: 是区内的主矿体, I矿带的中部。矿体呈脉状,沿走向不稳定,在南部地表厚度较薄,深部在钻孔仅见矿化,在另一钻孔中矿体分为两支(5―1、5―2)两矿体仅间隔为1.66m。矿体南北延伸控制长度420m。,厚度在0.83―2.49m之间,平均厚度1.44m,地表矿体厚度比深部矿体厚度小。矿体的品位变化较大,地表品位1.1l×10L5.48×lO’6,品位较低,深部品位在1.19×IOt_8.19×IO一,相对较高。 ⑤6号矿体: 位于I矿带的东侧。矿体沿走向不稳定,呈不规则的脉状。矿体走向18。,倾向NWW,倾角变化较大,地表较陡,为62。,深部矿体产状变缓,为38。一42。。矿体控制 长度80m。,厚度0.83一1.25m,平均厚度1.27m。在+40m标高处,矿体具有分枝现象。矿体品位1.08×IOL2.45×10~,平均品位1.77×IO“。⑥7号矿体: 位于I矿带的最东侧,仅在钻孔中见到,地表仅见矿化,矿体走向与I矿带走向…致,为15。一204,倾向NWw,倾角地表62。,深部45。。矿体沿走向及倾向呈脉状,走向长度80m,倾向延伸80m,厚度O.89m,品位4.38×10“。 ⑦石屋官庄8号矿体:位于石屋官庄村北附近,沂水――汤头主断裂面下盘不远处。该矿体为隐伏矿体, 地表仅见矿化,深部中见矿,矿体走向与I号矿化带走向一致,为15。,倾向NWW,倾角地表36。,深部30。。矿体呈脉状、沿走向长度80m,倾向延伸80m,厚度0.84m。, 品位1.41×10一。上述矿体走向及倾向严格受牛家小河一龙泉站一郑家庄韧性剪切带中的糜棱面理控21 坐查型茎查兰堡主兰竺堡苎!!垦垫堕塑堡制。除1、8号矿体走向大致与沂水一汤头断裂平行外,其余矿体走向与沂水一汤头断裂有3。~5。左右的夹角,各矿体的倾角基本与沂水一一汤头断裂一致,向深部产状有变缓 的趋势。矿体总体呈脉状、透镜体状、不规则条带状、扁豆状。地表矿体的品位较低, 但矿化较普遍,深部矿化较好,显示出隐伏矿体的特征。 ⑧英灵山9号矿体:该矿体位于宅科一英灵山西韧性剪切带内,矿体走向30。,倾向SE,倾角55。。 矿体的走向及倾向受该宅科一英灵山西韧性剪切带的控制;矿体呈透镜体状,走向长度100m,倾向延伸50m,厚度0.88m,品位1.54×10。 ⑨刘家岭北10号矿体:矿体赋存于刘家岭北II号矿化蚀变带中,矿体呈脉状,沿走 向呈舒缓坡状,总体走向15。,倾向sE,倾角70。,矿体长度400m,厚度0.85m,品位3.31×lO。5中。东营金矿点 位二F东营村东约500m处,矿体赋存于NE向构造破碎带内,严格受断裂带控制。矿 体呈脉状,矿体走向45。,倾向南东,倾角62。,矿体出露长度450米,厚度4.48 米,平均品位1.91×10一,矿石为硅化褐铁矿化碎裂岩,岩石中硅化、褐(黄)铁矿化, 绢云母化发育,围岩为花岗质碎裂岩。碎裂状黑云二长花岗岩。 严家官庄金矿体 严家官庄金矿体位于严家官庄近南北向断裂带内,它严格受断裂带控制。矿体呈脉状,沿走向有舒缓波状变化,总体走向355。,倾向w,倾角54。一70。不等。地表出露长度1400米,矿体最大真厚度1.63m,最小真厚度0.47m,平均真厚度0.97m,厚度 变化系数为60%,属厚度较稳定矿体。矿体平均品位4.31×10“,品位变化系数为45%, 属品位较稳定矿体,矿石岩性为硅化黄铁矿碎裂岩,矿体围岩为花岗质碎裂岩。 肖家哨金矿点 位于肖家哨村北约500m处,矿体赋存于NE向石英脉中。矿体呈脉状,走向55。, 倾向南东,倾角40。,地表出露长度约600米,矿体厚度O.96m,平均品位1.48×10’。1, 矿石类型为褐(黄)铁矿化石英脉,褐铁矿化、绢云母化发育,矿体围岩为细粒正长岩。3.2矿石质量特征研究区内矿石按自然类型大致可分为硅化黄铁矿化糜棱岩质碎裂岩、硅化黄铁矿化 山东科技大学硕士学位论文3矿床地质特征绢云母化花岗质碎裂岩、石英脉型三种。其中主要为硅化黄铁矿化糜棱岩质碎裂岩。3.2.1硅化黄铁矿化糜棱岩质碎裂岩属于该类型的矿体有龙泉站I矿化带中l、2、3、4、5、6、7号矿体、石屋官庄村北8号隐伏矿体及宅科一英灵山蚀变带中的9号矿体。地表矿石呈褐黄色,灰黑色、灰 白色,褐铁矿化较为普遍,局部可见黄铁矿晶型假象。深部矿石呈灰绿色一灰黑色、浅灰红色、灰白色等,局部含石英脉,矿石具碎裂状结构,压碎结构,细脉浸染状、块状 构造。黄铁矿呈浸染状,细脉状、团块状,主要分布在胶结物及裂隙中,早期黄铁矿含 金性较好。石英脉有两种,一种为早期烟灰色细脉,往往含金性较好,而晚期白色石英 脉一般不含金。 3.2.1.1矿石矿物成分 矿石矿物成分较简单,金属矿物主要为黄铁矿,含量在5%左右,另有少量黄铜矿, 方铅矿;脉石矿物主要为绿泥石、硅化石英、绢云母及斜长石等。 黄铁矿:根据矿物光性特征,结构特点及赋存形式可明显划分为两期:早期黄铁矿, 反射色黄白色,显均质性,具中粗粒压碎结构(图版ll 1、II一5),条带状、斑点状及细脉状构造(图版I一30)。压碎裂隙常被后期硅化石英以及多种硫化物充填(图版II一8)。晚期黄铁矿:反射色淡黄白色,显均质性,具中细粒自形一半自形晶粒状结构,浸染状构造,矿物颗粒大小一般在0.02―0.3mm之间,该期黄铁矿对早期黄铁矿有明显的交代及 穿切现象,多分布在早期矿物周围(图版I 18、II一15、II一19),晚期黄铁矿的含量略 高于早期黄铁矿,早期黄铁矿为金矿物的主载矿物。 黄铜矿:反射色呈黄色,显弱非均质性,根据矿物生成顺序可划分为两期,早期黄 铜矿生于早期黄铁矿的晶隙中,并对其有轻微的交代现象:晚期黄铜矿多以不规则粒状 零星分布,局部成细脉浸染状或沿早期黄铁矿裂隙分布,该期黄铜矿颗粒边缘时常可见 由辉铜矿构成的氧化圈。 方铅矿:反射色呈亮灰色。显均质性,矿物颗粒极为细小,常与早期黄铜矿共生, 但含量较少(图版1卜6)。 脉石矿物:脉石矿物以显微鳞片状绿泥石为主,次为绢云母及粉末状的长英质碎粒, 另有少量呈眼球状的钾长石、斜长石碎斑及后期碳酸盐细脉。这些新生矿物颗粒之间没 有明显的轮廓界线。无规律的混合在+起,均呈现较好的定向性分布使岩石呈现条带状 山东科技大学硕士学位论文3矿床地质特征构造,后期碳酸岩细脉主要以不规则细脉形式沿裂隙穿插,局部以团块状形式叠加于后 期破碎岩石中。 3.2.1.2矿石结构、构造 矿石结构有粒状结构,碎裂结构,交代结构、填隙结构、包含结构等。粒状结构:主要为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等金属硫化物呈半自形――他形粒状分布于矿石中。 碎裂结构:早期形成的黄铁矿、黄铜矿被压碎,有的呈角砾状,碎斑状,有的被后 期金属硫化物或细小石英脉沿压碎裂隙充填。 交代结构:晚期形成的黄铁矿、黄铜矿等往往沿早期形成矿物的裂隙、解理及边缘 交代熔融,使被交代的矿物呈港湾状、孤岛状或不规则状分布在交代矿物中(图版】III一17)。13、填隙结构:黄铁矿、方铅矿或晚期黄铁矿等呈填隙状分布于早期黄铁矿裂隙中或晶 隙中,形成填隙结构。 包含结构:黄铜矿、方铅矿常包含于黄铁矿中,金矿物呈包体状态包裹于早期黄铁 矿和硅化石英中。 3.2.1.3矿石构造 常见的矿石构造有:条带状构造、角砾状构造、脉状构造、浸染状构造和团块状构 造、多孔状和蜂窝状构造等。 A、条带状构造:在黄铁矿化糜棱岩质碎裂岩中,新生的绿泥石、绢云母及尚未结晶 的粉末状长英质组分,均呈较好的定向性分布在矿石中,使矿石呈条带状构造(图版I17、1-20、I一29、I一30)。B、角砾状构造:糜棱岩质碎裂岩,花岗质碎裂岩等呈角砾状,为后期的黄铁矿,石 英等矿物充填胶结,形成角砾状构造。角砾状构造是最常见、最醒目的宏观构造之。一1, 主要由热液产物胶结大小不等的围岩角砾构成。 c、脉状构造:矿石中的各类脉状构造十分发育(图版卜10、卜12、I一13、I30)。根据其在空间上的组合形态,可将其分为脉状和网脉状;按其大小又可将其分为脉状、 细脉状和微细脉状。一般说来,热液成矿期早期形成的脉体规模大,而晚期形成的脉体 规模小,如粗粒石英、黄铁矿脉体的宽度通常为数厘米,中细粒碳酸盐、石英、黄铁矿 脉体的宽度通常只有几毫米,而充填在粗粒黄铁矿微裂隙中的自然金脉体的宽度则仅为 千分之几毫米。按照形成方式,还可将其分为交代脉体和充填脉体:前者主要形成于热24 坐奎型垫查兰堡主兰竺笙苎!!壁些垦生堡液成矿期的早期,形状复杂,边界较模糊:而后者主要形成于热液成矿期的晚期,边界平 直而分明。若按脉体的成份和矿物结构来分,又有粗粒石英、黄铁矿脉,中粒碳酸盐、 石英、黄铁矿脉,细粒碳酸盐、石英、黄铁矿脉和自然金脉 D、浸染状构造:黄铁矿呈细小颗粒状不均匀地分布在矿石中。浸染状构造又可分为 两种成因类型。其一是成矿热液充填构造裂隙,从热液中直接结晶出来的黄铁矿呈浸染 状分布于同时形成的脉石矿物石英或石英与碳酸盐集合体中;其二是成矿热液沿裂隙交 代两侧的围岩角砾,在裂隙两侧的围岩角砾中形成浸染状分布的黄铁矿。根据矿石中黄 铁矿的聚集程度,浸染状构造还可细分为稠密浸染状和稀疏浸染状构造(图版I一13、I―16、I―17、I―18、I一29、I一30)E、团块状构造:由于成矿作用的多阶段性使黄铁矿等矿物呈不均匀的团块状、不规 则状产出,矿区内具该种构造的矿石比较少。 F、多孔状和蜂窝状构造: 以黄铁矿为主的硫化物在地表条件下,经过剧烈的氧化、溶解、淋滤作用,易溶组份被带走后,形成由硅质骨架和褐铁矿构成的多孔状、蜂窝状 构造。 3.2.1.4金矿物特征经光片鉴定,金矿物为自然金,银金矿两种。根据45粒金矿物的镜下观察,金矿物呈亮金黄色,显均质性,表面有麻点、颗粒大小在0.003―0.18mm之间,金矿物形态以角 粒状(图版II一7)为主,次长角粒状、树枝状(图版II一2)、串珠状及线状等(图版II一9)。 金矿物主要赋存在早期黄铁矿中,次为硅化石英中。其赋存状态以裂隙金为主,晶隙金 次之,有少量包裹金,据光片中见到的45粒金矿物统计,早期黄铁矿中裂隙金占58%,晶隙金为20%,硅化石英中包裹金只有7%,晶隙金为1696(表3―7)。表3―7金矿物特征一览表Table3―7 The characteristic ofgold minerals矿物形态赋存类型角粒状ll长角粒状4 6树枝状3串珠 状2线状2麦粒 状细脉 状1尖角粒状3 3合计26 9 3 7比例(%)58 20 7 16早期黄裂隙 晶隙 包裹 晶隙铁矿硅化石 英3 5 2从以上统计结果可以明显看出,金矿物主要以裂隙金,晶隙金的状态存在,而包裹 金较少,只占7%左右。25 山东科技大学硕士学位论文3矿床地质特征金的成色:根据对两粒银金矿物电子探针分析(表3―8),金矿物中Au:79.408%,Ag:20.079%,Cu:0.186%,Fe:0.603%,金矿物成色为794。表中显示Au、Ag呈明显 的“互补关系”,Fe、cu、Zn随Au变化的规律性不强。表3―8金矿物电子探针分析结果表Table3―8 The analysis result by electron microprobe ofgold mineral component元素分析结果(%) 样号.Au Ag Cu Zn Fe总量100.002179.74219.86720.2900.2220.000O.717279.074O.1500.0000.0000.4880.603100,003lOO.003平均值79.40820.0790.186(样品由山东省国土资源厅地质科学实验研究院分析)3.2.2硅化黄铁矿化绢云母化花岗质碎裂岩 刘家岭II号矿化带中1号金矿体、严家官庄金矿体为此矿石类型。在地表矿石呈黄褐色,灰白色,深部呈灰白色一灰绿色,黄铁矿旱细脉状(图板I29、I一30)浸染状、团块状分布于胶结物及裂隙中。石英主要呈脉状沿裂隙充填,局部为团 块状(图板1―28)。 3.3.2.1矿石矿物成分 矿石金属矿物主要为黄铁矿,另有少量褐铁矿、黄铜矿。非金属矿物有绢云母、长 石、石英、绿泥石等。黄铁矿:反射色为黄白色,显均质性,细粒自形一半自形粒状结构,颗粒大小在0.卜0.5mm之间,多旱浸染状,细脉状或团块状分布于岩石裂隙中。 黄铜矿:反射色呈黄色,星点状构造。颗粒大小在0.5 1.2mm之间,该矿物往往独 自产出,偶尔沿早期黄铁矿裂隙分布,其含量较少。 石英:不等粒粒状结构,一般呈粒状集合体,颗粒大小一般在0.5-2mm。 绢云母:显微鳞片状集合体,多呈不规则的小团块状被硅化石英所包裹。 绿泥石:显微鳞片,叶片状集合体,薄片中呈绿色,该矿物与晚期石英共生。 3.3.2.2矿石的结构、构造矿石结构有半自形一他形粒状结构,压碎结构、交代结构,填隙结构等。26 山东科技大学硕士学位论文3矿床地质特征矿石构造有细脉状构造,浸染状构造,块状构造,角砾状构造等。 3.2.3石英脉型 东营1号金矿体、肖家哨金矿体属该种类型,矿石为绢云母化褐铁矿化石英脉。灰 白色、浅褐色,细粒晶粒状结构,压碎结构,块状构造、矿石主要由粒状硅化石英、绢 云母及少量褐铁矿所组成。矿石中硅化、绢云母、褐铁矿化发育。 3.2.4矿床围岩及夹石 矿床围岩及夹石丰要有两种:糜棱岩质碎裂岩和花岗质碎裂岩。糜棱岩质碎裂岩主 要分布于与韧性剪切带有关的金矿体周围,矿体与围岩界线不清,肉眼较难分别,两者 仅根据糜棱岩化强度粗略判断,矿石糜棱岩化相对较强,围岩及夹石糜棱岩化相对较弱。 两者的化学成分及主要矿物成分差别不大。围岩及夹石致密坚硬。花岗质碎裂岩一般分 布于与韧性剪切带无关的矿体周围,矿体与围岩晃线较为分明,肉眼基本可分辨。硅化、 黄铁矿化、绢云母化花岗质碎裂岩型及石英脉型矿石类型的矿体周围基本为此类型的围岩。3.3成矿阶段根据成矿地质环境、矿带中各种脉体的穿插关系、矿物共生组合及矿石结构构造等 特征,可将龙泉站金矿形成划分为5个成矿阶段,其中第3阶段是主要的成矿阶段,即 与金的关系最密切。各个阶段的主要特征如下: 第一阶段:段强硅化阶段 其代表是硅化岩,受构造影响形成片理,有的地方呈脉状,有的地方似层状,黄铁 矿化为稀浸染状,颜色发白,矿化微弱。 第二阶段:钠长石英脉阶段 粉红色、浅红色、肉红色钠长石脉,白色石英细脉等侵入到绢云母片岩中,随片理 一起褶皱。石英和钠长石等强烈韧性变形,黄铁矿矿化不均匀,为密集浸染状,局部成 斑团、团块状、多数自形、少数不自形,金品位较低,局部部位构成矿体。第三阶段:黄铁矿一石英脉阶段这个阶段硫化物中除主要有黄铁矿,还有少量的方铅矿、黄铜矿。携带黄铁矿的石27 些查型苎查兰堡圭兰竺堡苎!!堡垫堕堡笙英脉韧性变形,其内的围岩块、黄铁矿细脉都一起褶皱。石英脉的颜色较暗,呈浅烟灰 色。黄铁矿以脉状为主,颜色灰暗,肉眼看为粉末状,缺乏自形晶的亮黄色。方铅矿分 布在黄铁矿之上和粒问,黄铜矿主要在黄铁矿之内,呈滴状。自然金在黄铁矿之内出现 定向排列的条状晶体,该期矿化形成主要的工业矿体,金品位高,是本区最主要的矿化 阶段。 第四阶段:金属矿化阶段 热液成分主要是方铅矿、自然金和黄铜矿,他们贯入黄铁矿的韧性变形裂隙中。裂 隙不规则,方铅矿和自然金、黄铜矿和自然金以及自然金都对旁边的黄铁矿有交代溶蚀 的迹象。后期自然金以单一物质贯入黄铁矿的脆性破裂中,裂隙两壁平直。 第五阶段:表生矿化期 褐铁矿化比较普遍,但强度分布不均,矿床深部较弱。光片中可见到褐铁矿交代黄 铁矿时,在靠黄铁矿--0qu析出自然金。3.4金的富集规律3.4。1金在宏观上的富集规律剪切带内分布着一系列的金矿体,矿体产状整体受韧性剪切带的面理和线理控制。该剪切带是本区的重要含矿带。从上述特征表明沂水一汤头断裂对该剪切带的控制是明 显的,该剪切带的形成可能与沂水――汤头断裂早期活动有关。除上述剪切带含规模较大的金矿体外,在凸起区其它韧性剪切带内也赋存金矿体或 有金矿化,但规模较小,品位较低。这一现象表明,该区的脆性断裂对韧性剪切确实有 一定的改造作用。主干断裂对金矿的形成作用可能由两种:a直接提供物质来源,由于 主干断裂均为深夫断裂,断裂深切上地慢,将深部的含矿物质直接带到浅部。b提供热 动力来源及热液,沿主十断裂上:升的热液激活了余元素,使之更有利于迁移,含金热液 沿着早期形成的韧性剪切面理迁移在有利场所富集成矿。3.4.2金在微观上的富集规律金的赋存状态及其粒度特征前面己作了介绍。F面从两个方面讨论矿石中金的富集 规律。需要说明的是,由于未能开展单矿物研究工作,这里的讨论仅限于可见金和显微28 山东科技大学硕士学位论文3矿床地质特征金,并以镜下所获资料为主要依据。 3.4.2.1金与硫化物的关系 由于矿石中的硫化物以黄铁矿(通常占硫化物的95%以上)为主,仅有少量黄铜矿, 故金与硫化物关系的讨论也主要限于金与黄铁矿之间。金与硫化物的关系早就引起了地 质工作者的极大兴趣,人们惊奇地发现,尽管世界上热液金矿床的特征千差万别,但金 与硫化物具有十分密切的关系几乎就是放之四海而皆准的真理。这一点,龙泉站金矿床也不例外。前己述及,矿石中的自然金有可见金和显微金两种,后者依其赋存特点又分为包体 金、晶隙金和裂隙金。野外调研和室内鉴定发现,原生矿石中的绝大部分明金都与黄铁 矿有关。它们要么被包裹在早期黄铁矿中,要么产于其附近的烟灰色石英中。在显微金 中,包体金和裂隙金无一例外地产于早期黄铁矿中(尽管可能存在统计误差,但不会影响 这里的讨论),晶隙金主要分布于黄铁矿粒问或其与石英晶体之间。 另外,金与黄铜矿在空间和时问上的密切关系反映出二者内在的成因联系。 上述矿石中金的产出特征无疑说明了它与硫化物的密切关系。那么为什么热液矿床 中金与硫化物具有如此密切的关系昵?地质家们从不同方面、采用不同的方法、针对不同 的矿床进行了大量的理论与实验研究,取得了丰富的研究成果。就本矿床而言,裂隙金 及晶隙金主要是由于黄铁矿对热液中金离子具有很强的还原作用造成的。而包体金则除 了与黄铁矿的还原作用有关外,还与它们沉淀时热液的物理化学条件、各自元素的浓度、 二者的结晶能力及结晶速度等因素有关。 另一方面,我们也注意到不同类型黄铁矿的含金性差异极大,这反映出金沉淀对黄 铁矿的选择性。就一般规律而言,细粒黄铁矿比租粒黄铁矿含金性好:晶形复杂(如四角 三八面体、五角十二面体及各种聚形)且完好程度差的黄铁矿的含金性好于晶形简单(如 立方体)且完好的黄铁矿。而该矿床中几乎所有的显微金以及大部分明金都与早期黄铁矿 有关,少量明金赋存在硅化石英中。到目前为止,尚未在晚期黄铁矿中见到任何形式的 明金和显微金。仅从明金和显微金来看,该矿床中金与不同特征黄铁矿之问的关系似乎 与上述规律相矛盾.这一方面说明金与黄铁矿关系的复杂性和多样性,同时也说明该矿床 在形成过程中,还有其它因素控制着金的成矿作用。 3.4.2.2金与韧脆性变形构造的关系 有关韧脆性变形构造的特征在有关章节作过详细说明,这里仅介绍矿石中出现的与 金富集有密切关系的显微韧脆性变形构造。29 些查型垫查兰塑主兰垡丝塞 (1)矿石中微韧脆性变形构造特征:!!壁丝垦堑笙矿石中韧脆性变形构造十分发育。在野外和手标本上,韧脆性变形构造主要表现为 石英的压扁、拉长并定向排列(图版I一9)。在显微镜下,早期硅化石英中普遍发育波状 消光、亚颗粒、变形纹和变形条带(图版I一25,I一20)等韧脆性变形构造特征。而这些 特征在晚期白色石英中却极少见到。同样在早期黄铁矿中由韧脆性交形作用形成的显微 裂隙十分发育。这些显微裂隙要么切穿整个矿物颗粒,但不切割其相邻矿物:要么从矿 物颗粒边缘延伸到其内部:有的甚至就发育在矿物颗粒内部。镜下鉴定表明,它们只发 育在早期黄铁矿中,在晚期黄铁矿中没有见到类似构造。从上述特征来看,这些显微裂 隙是典型的韧脆性变形产物,不切穿矿物集合体是它与脆性裂隙的最大区别。而且可以 断定它们一定形成于第一和第三成矿阶段之间。 需要特别说明的是,由于成矿过程中构造的多次活动,矿石中除了上述典型韧一脆性 显微裂隙外,脆性裂隙也很发育。它们通常切割矿物集合体,并使之发生位移。早期黄 铁矿可被破碎成大小不等的棱角状、不规则粒状,被后期热液产物胶结后形成角砾状构 造。这些脆性裂隙与金的关系远不及前者密切。 (2)裂隙金的沉淀机理: 关于金在热液中迁移形式的研究,近些年来取得了长足的进展。金在热液中主要以 络合物形式迁移,并以热液中配位体种类、热液物理化学性质的不同,可能呈多种形式 迁移的观念己逐渐被人们所接受。尽管金在自然界中可能以两种价态:三价和一价出现, 但研究表明,在天然热液中金主要以一价离子的各种络合物和AuO(溶胶)形式存在。与 Au+相比,热液中Au”的含量完全可以忽略。从矿化和蚀变产物成份分析,该矿床在形成 过程中,金在热液中的主要迁移形式很可能是一价金的硫氢络阴离子。 根据矿石结构构造和裂隙会的赋存特点可以判断,矿石中的裂隙金形成于引起早期 黄铁矿和早期硅化石英发生韧一脆性变形的构造事件之后,即发生在第三至第四成矿阶 段。此时,呈硫氢络阴离子形式迁移的一价金离子随着物理化学条件的变化(通常是温度、 压力下降,pH降低和Eh升高)而逐渐变得币稳定,并最终在合适部位沉淀F来。问题是 金为什么要沉淀在早期黄铁矿中的显微裂隙中,而不象与之共同迁移的黄铁矿、碳酸盐 和石英那样充填在更为开放、规模更大的裂隙中呢?就成矿作用的规律性而言,在热液矿 床的形成过程中,不同规模的构造裂隙往往起着不同的作用。区域性深大断裂是含矿热 液运移的重要通道,但其良好的贯通性并不适宜f成矿物质的大规模沉淀与集中,而只 有一些小规模矿体或矿化痕迹,如矿化蚀变和浸染矿化。而规模较小的次级裂隙往往是30 生奎型垫查兰堡主兰堡堡塞!!堕些堡堑笙成矿热液中浓度较大的物质(通常以脉石矿物为主)沉淀的场所,如该矿床控矿构造带中 充填的大量石英和碳酸盐类矿物。众所周知,金是贵金属,无论是其在地壳中的丰度还 是在天然热液中的浓度都是很低的。这种构造带仍然无法使金富集。而矿石中由韧脆性 变形作用形成的显微裂隙规模极小,且具有半封闭性(相对于其它裂隙的贯通性而言), 是金富集的理想场所。至于金主要赋存在早期黄铁矿中则是因为在上述几个成矿阶段中, 只有早期的产物经受了这种韧脆性变形作用,而在早期黄铁矿和早期硅化石英中,只有 前者的显微裂隙十分发育,再加上黄铁矿对金的强烈的吸附、还原作用,就决定了早期 黄铁矿是金的最佳载体矿物。 综上所述,由宏观和微观的特征分析,该研究区的金矿类型为破碎蚀变岩型金矿。 主要矿床有龙泉站、南小尧、牛家小河,矿床最大特征是受叠加在脆性构造中的韧性剪切带控制。以龙泉站矿床为代表。龙泉站金矿床位于南小尧一龙泉站~牛家小河含矿带 的中部,该含矿带平行沂水――汤头断裂,矿床由近十个小矿体组成,矿体倾向受糜棱面理控制,走向与线理走向基本一致。韧性剪切带对矿体的控制明显,韧一脆性、脆性断 裂对矿体后期富集起重要作用。 山东科技大学硕士学位论文4韧性剪切带构造特征及其对金矿的控制作用4、韧性剪切带构造特征及其对金矿的控制作用韧性剪切带(Ductil e zone)意指在地壳较深层次中,岩石在剪切作用下发生强烈塑性变形,形成狭窄线形分布的各种塑性剪切流动构造,并使其两侧的岩石岩层发生不同量 级的位移、错动和变形但又无明显的不连续断面,总体是一线性带状分布的强烈变带, 即线状高应变带。韧性剪切带有以下几点特征:①韧性剪切带是线状高应变带,无明显 断面,但却使两侧岩石发生不同量级的位移错动和变形:②高应变主要表现为岩石发生 强烈塑性变形,如新生面理、片理、线理、不对称旋转构造、糜棱岩带和线性雁列脉等: ③带内发育各种塑性流动显微构造等。4.1韧性剪切带控矿理论韧性剪切带型金矿也称韧一脆性剪切带型金矿或含金剪切带型金矿,它是指受韧性、 韧一脆剪切构造系控制的矿床,既包括传统的含金石英脉,也包括由各类岩石破碎蚀变形 成的浸染型矿床。金矿化是在长期的剪切作用过程中逐渐形成的,剪切作用不仅是控矿 因素而且是重要的成矿机制。4.1.1韧性剪切带控矿作用和成矿作用根据韧性剪切带的规模可以分为一级和_二级构造:一级构造切穿地壳的区域性 大型构造带;二级构造是一级构造的次级单元,其分布及运动方向受一级构造制约。根 据韧性剪切带中岩石的变形特征,可以分为韧性剪切带、脆一韧性剪切带、韧一脆性剪切 带和脆性剪切带,它们形成于地壳的不同深度,大型剪切带的深部为韧性变形,岩石发 生糜棱岩化和强片理化,两盘有显著的位移,但无不连续断面;浅部为脆性变形;中部 为脆一韧性转换带。韧性剪切带和脆性剪切带除了在同期变形中因构造层次不同发生空间 转换外,还可以在不同变形期中相互叠加,如廿期的韧性剪切带抬至地壳上部后,可以 叠加脆性变形。F.Robert和A.C.Brown(1986)还进一步将剪性带内的裂隙区分为剪裂隙 和张裂隙。 韧性剪切带型金矿总体展布受一级构造制约,但往往具体定位于二级构造内。B.N.Eisenlohr和D.Groves(1989)认为这是由于二者物理化学条件不同造成的。一级构32 山东科技大学硕士学位论文4韧性剪切带构造特征及其对金矿的控制作用造是流体流经的通道,是高温带有利于金的溶解;二级构造温度较低,利于金的沉淀。 含金剪切带常具有韧性和脆性变形的组合特征,对此,R.H.Sibson等(1988)和 E.M.Cameron等(】989)认为金矿形成于脆―韧性转换带位置。E.M.Cameron等(1989)认为大型剪切带上宽下窄,脆一韧性转换带象咽喉一样,流体从韧性带到脆性带时,压力的突然降低是矿物沉淀的主要机制。李德威(1993)持不同的观点,他认为大多数含 金剪切带是由韧性剪切带经抬升后叠加脆性变形的结果。 大量的资料研究表明,金成矿区(带)受地壳级韧性剪切带控制;金矿床受次级韧 性剪切带的控制:金矿化受韧性剪切带的变形强度控制:含金石英脉受韧性剪切带内裂 隙的控制。韧性剪切带控制的金矿与韧性剪切带的关系大致可分为两种:一种为同时关系,另一种为间断关系。同时关系是指成矿作用与剪切变形作用发育在同一地质事件之内,矿床的形成与剪 切变形的演化同步进行或稍稍滞后。根据许多学者(BonnemaiSO等,1986,1990;Colvine 等,1988:Hodgson,1989)的研究,在这种情况下剪切变形作用和成矿作用往往要经历 多幕多阶段的演化序列。一般来说早期在强烈剪切变形和热液蚀变的双重作用下,在剪切带的核部形成浸染状的金矿化;接着是石英脉的形成,随后在韧一脆性变形条件下,石英脉发生破碎形成金的富集:晚期阶段在张力构造体系或脆性变形中形成石英网脉和 富集矿化。 间断关系是指剪切变形作用和主成矿作用不发生在同一个地质时代,两者之间有较 长的时间间隔,矿床相对于变形作用具明显的后生性。剪切带对成矿的控制主要反映在 导矿和容矿作用上。根据资料认为,工作区内发现的金矿床(点)可能与韧性剪切带的 形成时间上,属于间断关系。金的富集相对韧性剪切带的形成时间晚。从矿石的结构构 造、矿物组合等特征分析,金的富集成矿,大约在中生代。 4.1.2赋矿岩石韧性剪切带型金矿可以产于几乎所有的岩石中,但不同岩性的产出机率不同。太古 宙地盾中的金矿绝大多数产于绿岩带内,赋矿岩石主要是拉斑玄武质火山岩,其次为中 性至酸性侵入岩、酸性火山岩、超镁铁质岩和含铁硅质岩。如安大略湖区绿岩带中的金 矿95%以上都出现在科马提岩~拉斑玄武岩层中。B.N.Eisenlohr(1989)等强调赋矿岩 石具有高Fe/(Fe+Mg)比值,其抗张强度相对较低。元占宙金矿主要与陆内盆地环境有关,33 坐查型塾奎兰堡主兰焦堡苎!塑堡型塑堕塑堕堑笙墨墨翌叁互墼丝型堡里非造山期岩浆作用与金矿作用密切相关。显生宙金矿主要赋存于浊积岩内。容矿岩石普遍经受了浅一中等变质作用,大多数为绿片岩相,少数可达角闪岩相。而许多与金矿化有关的韧性剪切带都发生了退变质作用。韧性剪切带内岩石变质作用的总趋势是产生易 变形的矿物以抵消构造应力的影响。4.1.3金的富集韧性剪切带内金的矿化富集是一个力学――化学耦合作用的过程。韧性剪切带不仅是含金流体运移的通道,而且也是金的沉淀场所。由地幔和下地壳的排气作用或变质脱 水作用形成富含cO。和H:O的含金流体,在构造剪应力的作用下进入剪切带。由于流体在 韧性剪切带内的流动通道是不均匀的,且流动方向是平行岩石的边界和构造,剪切带内 不同部位岩石的变形变质作用程度是不一样的,水岩相互作用的方式和特点也是不相同 的。这些都是控制金在剪切带中沉淀富集的机理。4.2矿区韧性剪切带的重新认识研究区内韧性剪切带非常发育,无论在不同地段采坑、探矿坑道内,还是在地表露 头上,均可见到不同类型的动力变质岩广泛出露。根据韧性剪切带发育深度以及对金矿 的控制作用,本区韧性剪切带可分为二期:第一期为近东西向中深层次的韧性变形带: 第二期为晋宁期北东向中浅层次的韧性变形带。第一期为近东西向中深层次的韧性变形带,总体呈近东西一北东东向弧型展布,发育于新太古宙变质表壳岩、TTG系列花岗质岩石中,以发育特征性构造片麻岩、变晶糜棱岩等构造岩为主,被早元占代花岗质岩石侵入破坏。从沂水城东和浮来山西等地观察,区 内中深层次韧性变形带不具规模,目前还未发现大的金矿化点。 第二期为北东向中浅层次的韧性变形带,广泛分布在前寒武纪变质岩分布区,由一系 列变形强带及央于其间的变形弱带构成,总体呈北东向展布,叠加在早期片麻理及中深层 次韧性变形带之上并切割和改造早期东西向中深层次韧性变形带,然后被土门群地层不 整合覆盖。韧性变形带具

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