大地构造背景.pdf
第一章区域地质背景 第一节大地构造背景 康定大渡河金矿田的构造位置十分奇特。它位于扬子地块西川滇构造带北缘南段 端的东侧,与北东向的龙门山构造带斜交相接,北侧和西侧分别与松潘 甘孜褶皱系的金汤 弧形构造和北西向的鲜水河断裂带相邻。鲜水河断裂带以北,金汤弧的西翼组成丹巴鼻状 复背斜,与矿田的西北边缘和谐相连,渐次向北西方向倾伏(图 一、川滇构造带 地球物理探测表明(朱介寿等,袁学,川滇南北构造带地壳结构最主诚, 要的特点是地壳中存在低速低阻层,深度上下的低速层将地壳分为上地壳波速度 )和下地约为壳(波速度为。上地幔顶部速度偏低,为 。虽然地壳厚度不很大(约,但这些特征表明川滇构造带是活化的 大陆岩石圈地壳。 川滇构造带主干南北向断层有昌昌 泸定绿汁江田湾断裂、安宁河 易门断裂和雅砻江 断裂,其规模大,延伸远,具有多次活动的特点,现在主要表现为高角度逆冲断层,但也 具明显的水平扭动,常使其两侧的岩层陡立、倒转、破碎,以至糜棱岩化、片理化,发生 动力变质。断裂切割岩层主要是上白垩统老第三系及其以下地层,并伴生同方向褶皱。在 不少地点可见到切割最新地层为早更新世昔格达组。晚更新世以来,活动强度已大为减弱。 此外,在主干南北向断裂系的东昭觉断裂和马边金阳断裂、小江断裂等,性侧,还有普雄 质和主干南北向断裂系相同,但规模和形变强度变化很大。 川滇带的北东向断裂包括小金河断裂、箐河 金河断裂、宁南 会理断裂和麻塘断裂,其 中小金河断裂和箐河 金河断裂最为重要,具有多次活动特点,最醒目的活动形式为逆冲推 覆,并有顺时针扭动的特点。小金河断裂为川滇带的西界断裂,箐河 金河断裂为盐源逆冲 推覆体的前缘断裂带。晚三叠世晚期的沉积相和等厚线的展布表明,它们都属于松潘甘孜 褶皱系的前陆逆冲带(陈智梁等, 北西向断裂集中在川滇带北段,主要是荥经断裂、汉源断裂、石棉断裂等一系列以水 平扭动为特点的逆冲 平移断裂,实质上有的是鲜水河断裂带的东延组成部分。 二、龙门山构造带 龙门山构造带作为深部地质的分区界线,比川滇带更为明显,地壳厚度东薄西厚,地 壳平均速度东低西高,地壳低速层东少西多,壳内低速低阻层东缺西多。龙门山构造带上 地幔顶部速(张洪荣等,。 西 部左右深度的低度亦偏低,约为 速低阻层在龙门山带向上翘起,尖灭代之为逆冲断裂带。与之同时,低速层之上的中地壳 物质抬升至映秀逆冲断裂、唐王地面,组成龙门山带地壳楔状体。由汶川逆冲断裂、北川 寨逆冲断裂等断裂带及其之间的逆冲岩片组成的龙门山构造带,素以叠瓦逆冲推覆构造闻 名于世。 另外, 在其东带中段和南段还发育了一系列飞来峰构造。 这些构造组成了龙门山 前陆冲断带。在前陆冲断推覆过程中,逆冲推覆岩片以前展式序列向前陆推进,但其中次 一级的岩片可以后退式序列相互叠置。 区图域构造概况图 右下角小图表明研究区所在位置,其中着重圈出的地区为本图的位置 逆冲断层; 褶 皱;秦岭 祁连山昆仑山褶皱带;一中朝地块;正 断 层;平移断层; 一鲜水河平移松潘一三江褶皱带;一甘孜褶皱带;华南褶皱带;一扬子地块;剪切带; 一大渡河剪切带 必须强调说明,龙门山构造带的主要断裂都具有长期的和复杂的发展历史,一般它们 是在二叠纪早中期引张断裂的基础上发展起来的,从晚三叠世晚期开始,主要在侏罗白 逆冲运动的反转构造。大约自第三纪中叶以来,龙门山构造带主要表现垩纪形成左移为逆 右冲行平移运动,在其西带则以正断层活动为特征。 三甘孜褶皱系、松潘 甘孜褶皱系松潘是在扬子地块西缘被动大陆边缘的基础上发展起来的特提斯造山带, 斜坡边缘海复理石沉主体由三叠系“西康群”组成,包括一套半深海积和局部碳酸盐台地 相沉积。在被动边缘形成至造山作甘孜褶皱系对扬子地块西部边缘的用整个过程中,松潘 作用,成为后者地质发展的主要地动力因素。康定金矿田北侧金汤弧形构造的发育,表明 甘孜造山带造山过程早期对包括大渡河金矿田在内的扬子地块西缘有自北向南的推松潘 挤。鲜水河断裂带早期的右行平移作用和晚期的左行平移作用表现了造山过程中对大渡河 南东推挤和南东北西方金矿田及外围地区北西向拉北西拉伸作用。特别是南东伸,它是 自西向东推挤的一种运动形式。它对丹巴鼻状复背斜和康定变质核杂岩的形成有重要意义。 康定变质核杂岩就像阿尔卑斯的“陶恩构造窗”一样,与大的平移构造有关 第二节 康定杂岩的岩石学特征概要 一、康定杂岩研究概况 对“康定杂岩”的研究已有百余年历史,至今尚有争论。“康定杂岩”最早由张兆瑾先 生提出,一般是指“康滇地轴”范围的“康定片麻岩”、“磨盘山结晶片岩”、“元谋片麻 岩”的统称。本书研究范围仅限于康定瓦斯沟至孔玉地区的“康定片麻岩”,因此所指“康 定杂岩”仅限于我国著名地质学家谭锡畴、李春昱等人原定的康定片麻岩的大部分范围。 康定杂岩是一套分布于康定泸定之间,由多种岩石类型组成的前震旦系片麻状的岩 石组合。由于其岩性复杂多变、地形切割起伏较大和交通困难,以及康定杂岩又处于十分 关键的地质位置,长期以来一直是地质界争论的问题之一,对康定杂岩的岩石类型、成因、 时代归属等存在着分歧。 早在年,劳策 ()首先将这套岩石称之为太古代片岩。年, 谭 锡 畴、 李 、李承三春昱则称之为草八排系和康定片麻岩。汉姆((则认为是石炭 年,张文佑提出康定杂岩为华力西二叠纪的岩浆杂岩。期或印支期的中酸性岩浆岩。同 年黄汲清认为是正片麻岩。 世纪年代,四川省地矿局区测队在该区开展荥经幅、宝兴幅的区调工 作,第一次详细地在地质图上较准确地圈定了康定杂岩的空间位置及杂岩内不同岩类的界 线,并提出了大量而系统的岩石学资料,将康定杂岩划归为晋宁澄江期中酸性岩浆岩,但 在报告中又反映了混合岩的观点。 世纪年代,对康定杂岩有了新的认识,程文祥等()认为康定杂岩是老于会 理群的混合岩化变质岩系,并提出建立康定群,划分为咱里组和冷竹关组。同期开展工作 的贺节明等( 认为康定杂岩主体是以低钾为特征的灰色英云闪长质混合片麻岩,并 兼有绿岩带和灰色片麻岩的特征;毛玉元等( )认为康定杂岩是包括一套伴有混合岩 化的古元古代变质岩系康定群和一套中新元古代的变质岩系盐井群,其中有晋宁 澄江期 的中酸性侵入岩, 则认为康定杂岩的主体是新 并将康定群划分为四个组;冯本智等( 将 太古代片麻状花岗岩类和新太古代的康定群;四川省地质志( 康定杂岩划分为太 古宙至古元古代的康定群,中条期英云闪长岩、二长花岗岩、花岗闪长岩等。 我们工作区仅限于康定杂岩本部,考虑到康定杂岩中的许多岩石具有岩浆岩特征,暂 将康定杂岩的主体岩石认为是闪长岩类和花岗岩类,并存在混合岩,少量的区域变质岩以 及动力变质岩。闪长岩类主要是英云闪长岩,花岗岩类主要是奥长花岗岩、花岗岩和花岗 闪长岩,其时代为前晋宁期。以下将简要概述各岩类的主要特征。 二、康定杂岩内的岩浆岩 在瓦斯沟一孔玉一段康定杂岩内,分布着大量的闪长岩类和花岗岩类岩石,这些岩石 可具有片麻状构造。这些岩石曾被认为是灰色片麻岩、或片麻状英云闪长岩和花岗岩、中 酸性岩浆岩。 闪长岩类 该类岩石是最主要的岩浆岩之一,分布于姑咱、四家寨、河口等地区,岩性变化不大, 成分和结构都比较稳定。 岩石多呈灰灰白色,块状或片麻状构造,片麻理主要由角闪石、黑云母的定向排列 所显示 (图版,片麻理产状与围岩产状一致。岩石具半自形中粒花岗变晶结构,由半 自形斜长石和柱状角闪石组成,局部出现不等粒状变晶结构和交代结构。主要矿物为斜 长为石 (,晶形较好,呈条板状或宽板状,含量;绿色普通角 闪石,呈柱状,绿色,含量。次要矿物有石英,含量;黑云母,含 量;少量的钾长石,含量。副矿物主要有榍石、绿帘石、磷灰石、磁 铁矿、锆石等。从矿物组成上看,主要是英云闪长岩。 岩体中分布着许多大小不等、成分不同的暗色包体。包体的边缘界线清晰度不同,有 的可呈阴影状。包体多呈球状、透镜状、似条带状,其大小由数厘米到几十厘米,且常定 向分布,其延长方向与岩体的片麻理产状一致。包体的成分有斜长角闪岩或角闪岩以及变 粒岩,前者为同源包体,而后者为异源包体。 、 闪长质岩类的岩石(化)较低,学成分特征见表,以 ) 和)较高为特征。)为,少数可达 ) 通常大于)较高,通常为 )一般小于 )为,表明岩石中相对富含钠。岩石中 )为() 范 围在 , 一般在。 此 类岩石(属于钙性钙碱性岩, )比值均大于, 按岩石的标准矿 物分子在 )图解投影中(图多数投入英云闪长岩区,个别 为花岗闪长岩。 闪长岩类的稀土元素特征和图见表 , 以弱到中等的异常和轻稀土富集为特 征。稀土总量)为 ,其轻、重稀土的分馏程度较低,轻稀 土较重稀土富集,()介 ((于/之间。 )为 ,() 为异常 ( 表现为弱至中度的负异常, ) 为 花岗岩类 康定杂岩 表 中的闪长岩类的化学成分 ) 姑 咱河; 据攀西 里 ; 据冯 据贺节明等( 本智区调三队等(; 康定地区。 花岗岩类是康定杂岩中最主要的岩石,主要分布于康定瓦斯沟、下索子、冷竹关、巴 沟、洪水河坝等地。花岗岩类与围岩有时很难区分,岩石一般呈灰、灰白、浅绿灰色,多 呈中粗粒、不等粒状花岗变晶结构,主要矿物为斜长石,呈较大的自形板柱状晶体,一 般含 ;;钾长石,主要为石英交错状分布于斜长石之间,含量 量为 。次要矿物主要有黑云 微斜长石,含量小于 ,少量角闪母,含量 石。少量副矿物有榍石、磷灰石、磁铁矿、锆石、独居石等。 图康定杂岩中图解闪长岩、花岗岩的 ( 据 一闪长岩类;一花岗岩类 花岗岩类按其构造特征可明显分为片麻状花岗岩和块状花岗岩。片麻状构造可划分为 两类一类片麻理由矿物(主要是黑云母)的定向分布而显示,片麻理可明显或不明显;另 一类片麻理与韧性剪切变形有关,它分布于剪切带的强应变带,此类片麻理实际上是糜棱 岩的面理构造(图版。块状花岗岩的矿物几乎没有定向。 花岗岩可有或无包体,以黑云变粒岩为主,一般呈条带状、透镜状,平行于片麻理分 布, 大小不等, 一般为。包体与花岗岩之间常无明显的界线,多 为渐变过渡关系,有时仅在其中形成一些阴影,而包体矿物成分与花岗岩差异较大,大多 是没被花岗岩完全改造的变质岩残留体。岩石化学分析结果显示,花岗岩类的) 相 对较高, ; 一(般介于)为 ) 多数 在 ) 一般为 )一般小于)介于 之间。岩石化学成分按计算, 在 标准矿物分子分类图解中(图 主要落入了奥长花岗岩区和花岗岩区。 花岗岩类按实际矿物的组成大致划分为奥长(斜长)花岗岩、花岗岩以及花岗闪长岩等。 花岗岩类的稀土元素含量和分布特征见表和图 ,其稀土总量略高于闪长岩类, )为 () ,轻稀土富集, 为 弱 异常 ) 为 ) 为, )介 之 间 。 于 ) 康定杂岩中英云闪长岩、花岗 表 岩的稀土元素含 为为咱里;为姑咱,, 球粒陨石标准化为片麻状英云闪长岩;片麻状奥长花岗岩、花岗岩; 为黄草山花岗岩为澄江期花岗岩;为泸为康定地区;定深水沟花岗岩;。 (据冯本智和贺节明等资料) 球粒陨石标图英云闪长岩和花岗岩稀土元素准化配分曲线 片麻状奥长花一澄江期花岗岩片麻状英云闪长岩;岗岩、花岗岩; 闪长岩类和花岗岩类的稀土总量、配分形式及异常与相邻地区的澄江期花岗岩明 显不同。后者如泸定深水和图中的中的沟花岗岩和黄草山花岗岩(表 的稀土总 () 为量较高,,轻重稀土元素分馏程度低, 负异 ( 具有强烈的常,其)为呈明显型配分模式, 巴沟(据河攀西区调三队);一瓦斯沟(据冯本智等康定地区(据贺节明等 岩类 康定杂岩内最主要的脉岩是基性脉岩,主要分布于河口以北的地区,往往集中出露,构 ,产状有直立、倾斜或水平。其中以下索子一带的成基性脉岩群(图版辉绿岩脉最为 特征,岩脉呈直立产状。 辉绿岩脉呈绿黑色,块状构造,无斑隐晶结构,具变余间粒结构,其矿物组成为微 , 含 量;绿色普通角闪石,分布斜长石,呈条板状,大小为于斜长 石的间隙中,呈不规则状,含量;次要矿物为黑云母、绿帘石、磁铁矿、钛铁矿以 及辉石;次生矿物有绿泥石、钠长石、石英等。 下索子辉绿岩脉被含金石英脉, 经切割(图版测龄年获得该辉绿岩脉 龄值。 三、主要的变质岩 康定杂岩除闪长质、花岗质岩石外,还存在着区域变质岩和混合岩,以及构造形成的 动力变质岩。 (一)区域变质岩类 区域变质岩在杂岩内呈团块状或透镜状分布。按变质岩的矿物成分和化学成分大致分 。这 ) 为 种特征是在地壳增厚条件下,为 分布曲线斜率不大, 硅铝层重熔成因的异地型岩浆侵入花岗岩所特有的稀土元素分布特征。 康定杂岩中的花岗岩化表学成分 ) 为变质基性岩类和变质长英质、泥质岩类。 变质基性岩类包括斜长角闪岩和斜长角闪片岩。 )斜长角闪岩,岩石呈黑绿色 中粒状变晶结构,块状构造。主要矿物为黄绿 ,细 ) 。 次 ; 斜长石含量,多为中长石 ( 色普通角闪石,含量为 要矿物为黑云母、绿帘石等,副矿物常有磷灰石、钛铁矿、磁铁矿。岩石中次生变化一般 表现为角闪石被黑云母或阳起石替代,黑云母退变为绿泥石,以及斜长石被绢云母、绿帘 石替代。 此类岩石一般呈团块或透镜状分布于片麻状闪长岩中,透镜体大小不等,一般在几十 厘米至几十米。据报道,在姑咱、杠吉附近见有变余枕状构造、杏仁状构造,见有变余辉 绿结构和变余粗玄 ,毛 结构(冯本 玉元等, 智等,贺节明等, 该类岩石的化学成分分析结果显示低于, 一般在, 并以低岩石 硅、低钾、高铁、镁和钙为特征,属于基性岩。许多岩石化学参数投入基性火山岩区。 和图康定杂岩区南该岩石的稀土元素含量及配分曲线见表段(泸定瓦斯 沟)瓦斯沟以北地区斜长角闪岩的稀土总量较高,介于之间, 富(集配分模式型,)为为正弱,异常和弱 (() 为) 为。杂岩区负异常北, 段中的斜 ()为配分长角闪岩的稀土元素总量较低, 模式属于) 为微弱富集型,配分曲线向右倾斜, ()(为 异常从微弱负到微) 为弱正, 。这些特征,反映了它们在成因上是关联的,其原岩可能来自上地幔同一源区,同时 又反映了它们原岩在形成的时 () 较 间或形成条件上的差异。斜长角闪岩的 ,反应它们的原岩属低,为幔源成因。 斜长角闪片岩,岩石呈灰绿色细中粒柱状变晶结构,片状构造。组成岩石的主 要矿物为黄绿色普通角闪、斜长石、黑云母(石,有少量的石英。该 类岩石中角闪石呈长柱状定向排列和黑云母呈长片状定向分布显示片理(图版) 。 角 闪 石大多退变成黑云母或绿泥石。 变质长英质、泥质岩类 )长英质变质岩包括变粒岩和浅粒岩,一般呈灰白色,镶嵌粒状变晶结构,弱片麻 状构造或条带状构造、块状构造。矿物粒径一般较细, 。组成岩石的矿物是 斜长石含量 ,微斜长,石英,主要暗石 色矿物黑云母 此类岩石的稀土元素特征与斜长角闪岩、闪长岩类、花岗岩类明显不同,其 , ( ) 为异常为弱的正或负异常,轻稀土富集,重稀土亏损 ( 表 和中的图。长英质变质比较高,为岩的 , 反 映原岩属壳源成因。 泥质变质岩,该类岩石在康定杂岩中较少,主要形成石榴石英二云片岩,具粒状 片状变晶结构,片状构造,主要矿物有白云母、黑云母、绿泥石和石英,特征变质矿物仅 见石榴子石。在三碉矿区石榴石英二云片岩中发育两组片理 图版为区域变质的 产物,与剪切变形有关。 康定杂岩中的斜长角闪岩 表 变粒岩稀土元素含 为变为为粒岩;为瓦为斜长角闪球粒陨石标准化;岩;斯沟以南地区; 瓦斯沟以北地区(据冯本智和贺节明等资料)。 变粒斜长角闪岩;岩 原岩恢复和原岩变质时代 许多学者(如程文祥、毛玉元、冯本智等,四川省地质志)对康定杂岩内区域变质岩 的原岩进行过论述,通过对岩石学特征、岩石化学分析结果、微量元素的特征分析,恢复 原岩为一套基性中酸性、酸性火山熔岩、火山碎屑岩,部分为正常沉积的碎屑岩。根据 图)球粒陨石标准化斜长角闪岩变粒岩稀土元素(配分曲线 原岩恢复,建立了康定群,并划分咱里组和冷竹关组(程文祥、冯本智等,四川省地质 。从 志) 沉积旋回(毛玉元等, ,或烹坝组、舍联组和下索子组,并划分出三个喷发 已有的资料来看,斜长角闪岩、角闪片岩的原岩为幔源成因的变质基性岩,长英质变质岩 可能是酸性火山岩或正常沉积岩。 变质岩的原岩时代和变质时期尚有争议。变质岩的原岩时代有人认为是新太古代 古 新太古代,(冯本智等,, 古 元 古 ;四川省地质志,元古代(贺节明等, 新元古代。覃家铭在泸定县城以北的细粒斜长角闪代(毛玉元等,, 中等( 岩中采集了两组大样,选取浅玫瑰色、透明至半透明,呈自形和半自形,裂纹比较发育的 法同位素测龄,测试锆石进行谐合图上获得和年龄结果在 值,可能代表原岩的成岩年龄上限。泸定湾东侵入康定杂岩中的紫苏辉长岩,法同 位素年龄为 左右(中国科学院王松山等),可能代表了岩浆岩结晶年龄,即指示康 定杂岩早于成岩。根据同位素测龄资料,结合区域地质背景,将原岩时代暂定为 古元古代。 对变质时期的认识存在着很大的分歧认为是新太,冯本智、卢民杰等( ,四川省地质志古代,其时限为(则认为是古元古代,大量的 法及法测得年龄值在,该年龄值认为代表其变质年龄,即为中新元古 代。我们认为可能是元古宙多期变质的产物。 (二) 混合岩类 混合岩类是康定杂岩中比较复杂和特殊的岩石,其成因争论较大。此类岩石大多分布 于河口以南的地区。混合岩一般由暗色部分和浅色部分组成,暗色部分主要由角闪石、斜 长石和黑云母等组成,其岩性相当于斜长角闪岩;浅色部分由斜长石、石英、黑云母和角 闪石组成,岩性相当于闪长岩类和花岗岩类。根据暗色部分和浅色部分的岩石类型特征,可 分为斜长角闪质、闪长质混合岩和长英质混合岩。按混合岩化程度不同,可划分为混合岩 化变质岩、角砾状混合岩及条带状混合岩、混合片麻岩等。 混合岩化变质岩 该类岩石的特征是变质岩(斜长角闪岩、或变粒岩)中有长英质脉的注入(图版 长英质脉呈规则或不规则分布于变质岩中,与围岩界线分明。 角砾状混合岩 此类岩石的特征是暗色部分呈角砾状分布,显示角砾状构造。 角砾大小不(图版 等,一般数厘米至十几厘米,大至几米。角砾形态不一,多呈棱角状、半滚圆状、不规则 状、长椭球状,角砾不具定向性。组成角砾的矿物主要是角闪石、斜长石、黑云母等,岩 性相当于斜长角闪岩,或黑云变粒岩。浅色部分分布于角砾之间,呈不规则状分布,主要 矿物是斜长石和石英,次要矿物是角闪石、黑云母等,其岩性相当于闪长岩、花岗闪长岩、 花岗岩。角砾与浅色部分的界线分明或不清,其两侧矿物成分接近一致。据矿物成分分析, 角闪石多属于钙质角闪石类的镁普通角闪石,斜长石大多为中长石(贺节明等, 角砾状混合岩大多分布于闪长岩或花岗岩与斜长角闪岩的接触处,向岩体内角砾减少, 成为暗色包体。 条带状混合岩 条带状混合岩的特征是岩石具有明显的定向构造和条带状构造。由浅色部分和暗色部 分条带定向分布而显示出条带状构造,暗色部分的矿物组成与角砾状混合岩相似,主要由 角闪石和斜长石组成,暗色部分呈长透镜状定向分布;浅色部分由斜长石和角闪石组成。 混合片麻岩 岩石呈深灰色,不等粒变晶结构,片麻状构造或阴影构造,根据矿物和组成可分为角 闪斜长混合片麻岩和花岗质混合片麻岩。 (三)动力变质岩类 康定杂岩由于受到脆性变形和韧性变形作用形成动力变质岩。脆性变形形成碎裂岩系 列的动力变质岩,如碎裂岩、碎斑岩等。韧性变形则形成糜棱岩类,可形成初糜棱岩、糜 棱岩、超糜棱岩等。主要的原岩是花岗岩类、闪长岩类、碳酸盐岩等,以后将详细阐述。 四、康定杂岩的成因浅析 康定杂岩已有百余年的研究历史,但其成因仍存在着分歧。分歧的原因在于康定杂岩 的岩石具有两重性,它既有岩浆岩的特征,又有变质岩的特性。康定杂岩的岩浆岩特征表 现为具有半自形粒状结构,多数岩石主要由斜长石、角闪石、石英和黑云母种矿物组成, 许多岩石呈岩体状分布,岩性大多为花岗岩类和闪长岩类。而变质岩特性表现为存在混合 岩,有角砾状、条带状和阴影状混合岩,并有斜长角闪岩的残块,这些残块可定向或不定 向排列,多数岩石具片麻状构造。由于康定杂岩岩石的两重性,因此对其成因存在着岩浆 成因和变质成因之争。 岩浆成因观点认为康定杂岩是中酸性岩浆杂岩,主要由花岗岩和闪长岩类组成,杂岩 的时代大多认为。 也有人是晋宁期澄江期或新太古代至古元古代(时限 认为是岩套(奥长花岗岩花岗闪长岩),即英云闪长岩是下地壳角闪质岩石的部分 深熔作用形成。 变质成因观点认为,康定杂岩是区域变质和混合岩化作用的产物,康定杂岩的原岩康 定群为变质火山杂岩 沉积岩。康定杂岩是康定群在区域变质和深部富含硅和挥发分流体作 用下,已变质的岩石发生混合岩化形成。也有人认为康定杂岩主体岩石英云闪长质和淡色 英云闪长质混合片麻岩是斜长角闪岩和变粒岩经硅和钾交代形成。 作者认为,康定杂岩是变质 岩浆杂岩。康定杂岩主体是花岗质和闪长质岩浆杂岩,但 不是正常的岩浆成因岩石,并有斜长角闪岩和变粒岩的残留体,同时存在着斜长角闪岩的 同源包体,反映了岩浆杂岩具有原地半原地的性质。从化学元素和稀土元素分布来看,残 留体与花岗质和闪长质岩石的稀土元素接近,花岗质和闪长质岩石具有英云闪长岩奥长花 岗岩的成分特点。 经多数学者研究认为,英云闪长岩奥长花岗岩的形成是基性角闪质岩石部分深熔的 结果,如变质角闪质岩石、拉斑玄武岩、镁铁质麻粒岩等。富含角闪质岩石的深熔作用可 奥形成英云闪长质长花岗质岩石。 康定杂岩是在区域变质基础上,由已经变质的角闪质岩石部分深熔作用形成康定杂岩 主体英云闪长岩岩石奥长花岗岩。混合岩是由于深熔产生的熔浆沿裂隙、片理等构造 破裂面迁移所形成,因而混合岩大多是角砾状,当角砾状混合岩受到韧性变形使角砾定向 并形成条带状构造。在英云闪长岩奥长花岗岩中残留了富含角闪石的岩石和结晶分异产 生的同源包体。康定杂岩中可具片麻状构造,其片麻理可能由熔融结晶时受构造应力作用 以及成岩以后韧性变形产生。因此康定杂岩是元古宙区域变质和深熔作用以及变形的产物。 第三节 金矿概述 一、金矿地质勘查工作 金矿开采历史 研究区是四川省岩金主要采金区之一,采金历史悠久。清末至民国,特别是解放前,国 民党刘文辉统治原西康省期间是采金最兴盛的时期。开采较盛的有黄金坪、老台子等金矿, 留有老硐数十以上,其余各矿点也几乎全部留有规模不等的古采金遗个,最深者达 年,由于政治、经济等原因,采金几乎迹。解放后至年,黄金坪、三碉、停顿。 白金台子三个金矿床被国家黄金总局列入第一批基建前期工作计划,其中黄金坪金矿日处 理规模的生 年建成投产,使本区岩金生产跨入全省前列。近两年来,又产矿山于 掀起采金热,国家、集体、个人一齐上,土洋结合,省内外及当地采金人数达百人,沿大 渡河两岸遍布全区各金矿床以上。 本区岩金资源丰富, 易矿点,估计年产金量至少在 采选,是四川省规划建设的主要岩金生产基地,有“大渡河金谷”之称。黄金生产的发展, 不仅给金矿地质工作提供了重要的找金线索,而且也推动着地质勘查工作的发展。 金矿地质勘查工作 年代开始的,地质界老辈本区金矿地质勘查工作最早是从谭锡畴、李春昱、李承三、 刘祖彝等先后对康定、丹年代起,四川省地质局甘孜队、巴等地岩金矿作过路线调查。从 金矿队、队对本区金矿进行了不同程度的勘查,发现了少数金矿点,其中对泸定县烹坝 砂金矿点进行了初查,对岩金矿点仅作了踏勘。当时勘查程度很低,只是发现一些岩金矿 年代化线索,未查明远景。,地质科学飞跃发展,对区内康定杂岩提出了变质混合岩化 成因的论点,属扬子地台最古老的结晶基底,同时金矿普查中发现了一大批金矿和矿点,借 助国内外前震旦系结晶基底中相继探明一批大型、特大型金矿床的经验,为重新认识本区 成矿地质条件和远景给予了新的启示。年代中后期,又重新对金矿开展评价工作,大胆 使用深部工程,率先完成了黄金坪金矿床(中型)详查,并已开采利用,显示了明显的社 会经济效益,这对本区岩金地质勘查和突破起了推动作用。目前正在普查勘探的有三碉、白 金台子、黑金台子等金矿床,充分展示了区域成矿远景。金矿地质勘查工作为本次研究提 供了丰富的金矿地质资料。 基础地质和金矿地质研究工作 宝兴研究区属区调幅东部地区,的区调、重砂测量、第二代化探 扫面已全部完成。此外,还完成了水系沉积物测量、遥感地质。上述 基础地质工作为本次研究奠定了基础。 年代以来,四川省地矿局系统和地质院校先后开展了一系列金矿地质研究工作,这 些研究成果从不同角度研究了本区金矿的成矿规律,同时还涉及到一些基础地质研究成果, 这对本书研究具有重要参考价值。 二、已知矿产地、储量及分布 根据本书收集的资料统计,至 年底止,研究处,其中矿区内发现岩金矿产地 床处、小处(中型型处 ) 、 矿 点 处、矿化点处。矿产地质研究程度较低,除黄 金坪矿床为详查和三碉及白金台子矿床正在勘探外,其余各矿床、点均系普查程度(金矿 踏勘、检查和初查)。 。此外,还获有 区内 级 (经省储委批准) 只有黄金坪金矿床探明金储量 。全区累计探明和普查控 不同级别的普查控制储量(未经省储委和主管局审批) 制 。 储量 本区的金矿潜力巨大,故有“大渡河金谷”之称。 研究区现有岩金矿产地分布比较集中, 孔玉大渡河两岸,长 主要分布在康定县瓦斯沟 , 范围内,呈南北向分布。含矿岩体为前震旦系结晶 宽,面积约 基底康定杂岩。赋矿围岩主要为基性混合岩化变质岩、石英闪长质混合岩和花岗岩(表 ) 。 表岩金矿产含矿围岩统计表 三、金矿床类型及特征 金矿床分类回顾 金矿床类型划分一直是金矿研究中的重要课题,中外地质学家都从确定成因类型入手, 试图确认成矿地质条件和分布规律,发现新的成矿地质体。但由于金矿形成条件的复杂性 和多样性,不同学者采用的分类原则和标准不一,至今国内外尚无公认的划分方案。 年,中国地质学会矿床组提出的中国金矿床成因分类方案和岩金探勘规范分类方 案,在全国地质界有着重要影响,代表了我国目前金矿类型分类的现状。 本区岩金矿的勘查和研究程度都很低,以往只是配合少数矿床详查或小比例尺金矿预 测作过初步划分,由于对矿床的成因不能作出准确的判断,划分方案也不统一。涉及本区 目前见诸于正式资料的岩金矿床分类方案简述如下。 根据矿床详查报告,黄金坪矿床划为混合岩化热液金矿床。 年,成都地质学院“康定攀枝花地区金矿化规律及预测”报告中,根据赋矿围 岩把黄金坪及本区金矿划为产于中酸性岩浆岩中的金矿床大类之中。 年,川西北地质大队在“四川省金矿资源总量预测”报告中,采用矿床成因类型 和建造类型两种分类方案(表 表岩金矿床建造类型表 金矿床分类原则与分类方案 本区岩金矿床类型的划分,着重考虑了以下原则。 以现有岩金矿床、矿点为基础,应用最新成果,参照前人资料和国内外分类趋向。 分类中突出控矿构造和矿石建造两要素,强调实用性、标志明显和应用方便准确。 将成因类型与工业类型结合起来。 按照上述原则,再按矿石建造划分两个类型(表 表研究区金矿类型划分表 各类型金矿的基本特征 根据代表性矿床研究,本区金矿均受康定变质核杂岩的控制,矿床和矿点的含矿构造 又为韧 脆性和脆 韧性剪切带控制,经含矿热液充填 交代作用,分别形成石英脉型和石英 脉蚀变岩型金矿床,其成因类型均系韧性剪切带型金矿,前者以热液充填作用为主,后者 为热液充填交代作用形成。 石英脉型金矿,矿体赋存在较大规模的石英脉内,已知矿产地处(占总数, 其 处处,矿化点,矿点(占中小总型矿床处。累计有普查控制储量数 矿产地数量较少,矿床规模均系小型,为本区次要金矿类型。 岩金矿床成因型表表 石英脉 处 ( 占 总 数,其中处小,矿点处,矿化点处。累计型探明加普矿床 。矿产地较(占总数查控制储量多,矿床规模为小一中型,远景较大,为本 区主要金矿类型。 各类型金矿床特征见表 研究区各类型金矿床特征表 蚀变岩型金矿,矿体由石英薄脉及其周围的蚀变岩组成。已知矿产地 处,中型矿床 表 第二章 代表性矿床研究 代表性矿床系指各金矿类型中研究程度相对较高,产出特征具有代表性,具有良好找 矿远景的矿床实例。结合区内岩金矿勘查工作的实际情况,选择了康定黄金坪、三碉、白 金台子三个较典型的金矿床,对其矿区地质、矿床地质及矿床成因进行研究和探讨,为成 矿预测和找矿勘探提供依据。 第一节 黄金坪金矿床 蚀变岩型黄金坪金矿是康定杂岩内最典型的石英脉金矿床,川西北地质大队对该矿床 进行了详查,为中型金矿床。 一、矿区地质 赋矿岩石为康定杂岩中基性混合岩化变质岩 以上为混合岩石普遍遭受变质和混合岩化作用,岩。根据变质混合岩化程度和岩 石类斜长角砾状混合岩带;②闪长质混合岩带;型划分为四个不同岩性带(图 花岗闪长质混合片麻岩带;④花岗岩带。它们以渐变过渡接触关系呈南北向展布。 岩石类型以偏基性斜长角闪质的闪长质混合岩和斜长角砾状混合岩为主,矿物成分主 要为斜长石和角闪石,含少量石英;其次为偏酸性长英质的花岗闪长质混合片麻岩和花岗 岩,矿物成分主要为斜长石和石英,含少量角闪石和黑云母,局部夹有少量闪长质混合岩, 斜长角闪角砾状混合岩。 金矿体较明显地受岩性控制,赋存于闪长质混合岩中,当进入混合花岗岩后很快变薄 而尖灭。据矿床剖面岩石样品光谱分析和痕金分析结果(表,矿区各类岩石的金、银 含量比地壳丰度值高,斜长角闪质混合岩的金背景值又比长英质混合岩高,可能是造成金 矿体都集中分布在斜长角闪质混合岩中的重要原因。斜长角闪质混合岩的原岩系基性火山 岩,可视作矿源层。 表表黄金坪主要岩类成矿元素含量 、 、 特征明号金矿带中。其显,规模较大,形成较早,含矿性较好,主要工业矿体赋存于该组 、 号金矿带)切割了北北东组金矿带,形成较晚,蚀变糜棱岩不发 它组( 育,以 脆性断裂为主,矿体规模小,号金矿带为例,其特无工业价值。以赋存主要工业矿体的 征。 受如下, 号脆 号金矿韧性剪切断裂破碎带最厚达带长, 厚 ,沿走向和倾向呈舒缓波状,具有膨控制,走向, 倾 向, 倾 角胀、收 缩和分枝复合现象。断裂破碎带具有继承性和多期性活动的特点,至少有三期活动成矿 脆性变形前为韧性剪切变形,形成糜棱岩;成矿期叠加引张韧,充填石英脉和蚀变;成矿 后矿化带中又叠加顺扭逆冲脆性断层,使矿带发生破碎。金矿带的内部结构特征大同小异 ( 图,一般在矿带的顶底板为断裂面,近断裂面为数厘米厚的断层泥,断裂面外侧为破 碎岩(蚀变微弱),断裂面之间为矿化带,由碎裂蚀变岩和石英脉组成。蚀变岩镜下鉴定为 蚀变的初糜棱岩和糜棱岩,具有韧性剪切特点。由于蚀变强烈和后期脆性断裂的叠加, 组构和拉伸线理已被破坏难以辨认。石英脉呈脉状、透镜状、豆英状尖灭再现或侧现产出, ,单脉厚长数至数十米。矿体由石英脉及其上下蚀变岩组成,后者出现在石英脉 发育和蚀变强烈部位。断裂控矿十分明显,在时间上早期北北东向脆 韧性剪切断裂破碎带 控制工业矿体;在空间上主断裂破碎带控制主矿体,其分枝控制支矿体,在分枝复合弧形 转弯及其剖面上背斜引张部位矿带膨大,矿体增厚,品位变富。控矿断裂继承性多期活动, 形成多阶段叠加成矿。据金矿带和矿体工程坐标电算处理作趋势面分析纵投影图,矿体在 矿带中向北北东向侧伏(图 图穿脉坑道 号金矿带内部结构素描图 岩浆活动 矿区岩脉较发育,有角闪岩、变质辉绿岩脉和长英岩脉。 角闪岩分布于矿区北部落鹰崖,呈小岩体产出。原岩为含橄紫苏辉石岩,属中条期侵 入岩。 变质辉绿岩脉沿裂隙侵入于各种混合岩中,为深成幔源侵入辉绿岩脉变质而成。 控矿构造 韧性剪切断裂破碎带 矿区控矿构造为脆 ,经矿液充填交代形成含金矿化带和矿体。矿 号断裂破碎带控制,以走向分为北北 区内共发现条矿化带(图 , 分别受 东、 号金矿带)蚀变糜棱 北东和北西三组。其中北北东组( 岩较发育,韧性剪切带 断面的纵投影示意图;上断面一次趋势面图;上断面一次残差值等线图; 上断面四次趋势面图 围岩蚀变 围岩蚀变分布于金矿带中。黄铁矿化、硅化、绢云母化、碳酸盐化与金矿化关系密切, 为近矿蚀变,属中低温热液蚀变组合。其次为绿泥石和高岭土化,多分布于断裂面、裂隙、 劈理发育处,为动力退变质作用的产物。 二、矿床地质 矿体特征 矿区号和有号两个工业矿号和体,分别赋存在号金矿带中。 号金矿体为矿床中规模最大的矿体,占矿床总储量的以上,长勘 探垂直延深,向深部还有延伸(图。 产状与号金矿带一致,总体走向 , 平 长英岩脉分布于花岗岩边缘外接触带。 变质辉绿岩脉和长英岩脉局部有金矿化,并被金矿带切割,形成于成矿之前,为成矿 提供了补充通道的作用。 图上断面趋势分析投影等值线图 。形态为陡倾较规则薄脉状,平面上沿走向呈向西凸出的弧形、剖面上上 ( 缓下陡呈膝状,矿体枢纽向北北东侧伏,侧伏角 图。厚度。 品位不变化系数 ,最高单样品位达 ,品位变化系 均匀,一般 数, 平均品位 。 图 黄金坪金矿区矿体垂直截面立体图 一蚀变破碎带; 一金矿体; 一实测断层; 一推测断层 三个支矿体位于主矿体两侧,为主矿体分枝矿体,规模小,品位低,为次要矿体。长 , 延,平均厚度深 ,平均品位 号金矿体为矿床次要矿体,长 ,勘探垂直延深 ,向下还有延伸。 号金矿带一致,总体走向 , 平均产状 均产状 产状与 。形态为较规则陡倾薄脉状。厚 ,平均 度稳定,一般厚 。 品位较均匀, 一般,厚度变化系数 厚度 ,品位变化,平均品位 ,最高单样品位 系数 矿石特征 矿石物质成分 矿石矿物成分较复杂,已知矿 矿石金属矿物不足余种(, 主要为表 物达 黄铁矿,其 银矿金 次为方铅矿、黄铜矿和自然金,含微量闪锌矿、斑铜矿、磁黄铁矿和碲 物系列。脉石矿物主要为石英和长石,次为角闪石、绢云母等。矿体浅部金属矿物以黄铁 矿为主,向深部矿物的种类和含量增加,含金品位变富。 表矿石的矿物成分 矿石化学成分除金达工业要求外,伴生银平均 ,可综合回收利用(表。矿 石有害组分砷、锑、硫等含量甚微,对选冶无影响。与金矿有关的微量元素组合为 , 其和中 分别出现在头晕和尾晕中,未见独立矿物存在, 其它元素赋存于独立的金属矿物中。 比值 矿石类型及结构构造 矿石自然类型主要为黄铁矿石英脉型,分布于矿体上部;多金属硫化物石英脉型,分 布于矿体下部;黄铁矿蚀变岩型,分布于金矿体;其次为褐铁矿型,分布于近地表氧化带 中。矿石工业类型属低硫化物自然金型。 表矿石化学全分析结果表 矿石结构见表。以浸染状、脉状、网脉状、角砾状等构造为主,其次为斑点状、条 带状、蜂窝状、土状等构造。 矿石结构分表类表 成矿期、成矿阶段及矿物生成顺序 按成矿时期和成矿地质作用不同,矿床的形成可分为热液成矿期和表生期。热液成矿 期按矿脉穿插关系、矿物共生组合、矿石结构构造、包体测温等划分为三个成矿阶段。矿 。热液成矿期物生成顺序如表为主成矿期,金 多金属硫化阶段富含硫化物,含金最富, 为主成矿阶段。表生期系地表风化作用形成,氧化带深 ,无富集现象,不具重要 工业意义。 金的赋存状态 金矿物主要为自然金,含微量碲金银矿物系列。 自然金,成色, 平 均 ,主要嵌布于黄铁矿、石英和其它硫化物裂隙和间 表矿物生成顺序表 三、矿床成因 成矿作用 矿体在脆 韧性剪切带中呈脉状产出,由石英脉和构造蚀变岩近于对等组成,表明矿床 属热液金矿床。成矿作用为热液充填 交代作用,表现为矿液沿断裂面或裂隙充填形成石英 脉,与构造岩渗透交代形成构造蚀变岩。 成矿物质来源 成矿物质来源包括矿液溶剂水、溶质及其络合剂的来源。 )水的来源据矿床石英中包体水的氢氧同位素测定结果(表 为 属岩浆范围( 为 ,具岩浆水特征 ( , 投 点 于 关系图上,多数落在变质水边缘而靠近岩浆水(图 隙中,其次为包体金。形态以不规则粒状为主,浑圆状、麦粒状等次之。粒度以显微金为 ,)和次显微金及超显微金( )次之。 主 (明金( 主要载金矿物为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿,次为石英(表 矿石单矿物原子表吸收光谱分析结果表 金银矿物系列包括碲碲金矿、碲金银矿、六方碲银矿、针碲金矿、戈尔德斯密特矿等, 呈次显微金和超显微金,与碳酸盐矿物一起形成于成矿晚期阶段。 金的赋存状态见表 表金的赋存状态简表 ,平均值 基性火山岩。 表 表石英中包裹体的氢氧同位素组成表 图各种成因水的图解 硫的来源矿床硫同