川西丹巴美河石英脉型金矿控矿构造研究

2
http://www.paper.edu.cn
80km。断层面产状30°～50°∠40°～65°。北东盘出露志留系通化组一段，岩性为石榴石 二云母片岩夹薄层大理岩， 泥盆系危关组二段二云母石英片岩及千枚状板岩； 南西盘出露泥 盆系危关组二段、 石炭系雪宝顶组及西沟组地层。 在独狼沟中沿断层通过的地方见糜棱岩及 碎裂岩等。该断层为一断层面倾向北东的逆断层，形成于印支末期，并在燕山至喜山晚期仍 继续活动[1]。
3.2
矿区内控矿构造特征
美河金矿主体为石英脉型金矿，呈透镜状。矿脉自南向北呈北西到南北至北东的弧形，
主体呈南北方向延伸，矿脉倾向南西，倾角为 58°～85°。南北向延伸约 2km，东西宽约 500m，展布近 1km2，具有尖灭再现，膨胀收缩[11]的特点（图 4） 。伴随许多南北向，北西向， 北东向的透镜状石英脉，脉体一般宽 0.5～2m，长 1 至 10 余米；规模大者，长可达数十米 至数百米，宽可达数米至十余米，多为顺层侵入的石英脉。围岩为泥盆系危关组二云母石英
2. 区域地质背景
松潘—甘孜造山带位于中国西南部， 主要由一套呈复杂变形的三叠纪复理石组成。 西部 是青藏高原的羌塘－昌都陆块，北部是劳亚板块，东部是扬子陆块，在平面上呈现为三面围 限汇聚的倒三角形几何形态，加之其独特的造山过程、演化历史及板块动力学机制，被称为 “中国地质百慕大”[3~6]。美河金矿位于该造山带的腹地（图 1） ，出露地层主要为晚古生代 泥盆系危关组（Dw）一套浅灰色、灰白色中—薄层状石英岩夹少量二云片岩、斜长片麻岩 或条带状大理岩[1,7]。 美河金矿位于松潘—甘孜造山带的东缘， 鲜水河断裂带的东北部， 龙门山逆冲推覆带的 西北侧，小金－金汤弧形带的东翼。该区主要发育北西向、北东向及近东西向延伸的三组断 裂构造[8~10]，由于受多期构造作用，导致早期形成延伸北西向的断层被东西向、北东向断层 切割。北西向断层主要为柯尔金断层（F6）和沙冲沟断层（F14） ；东西向断层主要为井备断 层（F8）和世亚断层（F9） ；北东向断层主要为牦牛沟断层（F13） （图 3） ，从宏观上控制着 成矿区的（带）的形成、演化和时空分布。
E
W
E
A1
S
S
图6
PD3 坑道北东侧劈理极点等密图（45 组） （下半球投影）等密线（2～8～13）％
N
Leabharlann BaiduC1
图 7 PD3 坑道东侧劈理极点等密图（60 组） （下半球投影）等密线（2～8～14）％
N
段 层面
段层 面
D1
W
E

W
E

S
S
图 8 矿脉 C 中段坑道东侧劈理极点等密图（40 组） （下半球投影）等密线（1～5～8）％
秦 岭 褶
松
潘
SG 甘 孜
造
山
带
金川县
阿坝州
皱 系
独狼沟
大 金 川 川
格 什 扎
岷 小 金 丹巴 （甘孜州） 大 渡 河 山 LMS 龙 门 逆 成都 小金县 江 MF 断 裂 松潘
道孚县 鲜 水
河
河 东 谷 格宗岩体
甘孜 河 断 金 GLF 推 裂 康定 泸定 覆 带 带 理塘 康 冲
澜
沙 怒 LF 沧 JF NF 江 江
3. 矿区地质背景
控矿构造包括导矿构造和储矿构造（容矿构造或含矿构造） 。导矿构造是沟通矿液并引 导它进入矿田、矿床范围内的通道。储矿构造是矿质沉淀成矿的场所，它是矿体就位，并决
1
http://www.paper.edu.cn
定矿体形态、产状、大小的构造条件。不同尺度的构造控制不同级别的成矿作用。研究区丹 巴县美河金矿以石英脉型金矿为主， 与遭受挤压作用所造成的地壳缩短机制和地壳大规模造 山作用过程关系密切[11]。矿区的主要控矿构造为断裂构造和褶皱构造。构造格架以北西向 断裂为主要的导矿构造，局部容矿，并且有近东西向、北东向的容矿断裂与其配套。
http://www.paper.edu.cn
川西丹巴美河石英脉型金矿控矿构造研究
李元庆 1，王根厚 1，万永平 2
1 中国地质大学地球科学与资源学院，北京 （100083） 2 煤炭科学研究总院西安分院地质研究所，西安 （710054）
E-mail：lyq24bxh@163.com
摘 要：美河石英脉型金矿位于被称为“中国地质百慕大” （许志琴等，1992）的松潘—甘孜 造山带东缘，主要控矿构造为断裂构造和褶皱构造。研究区的构造格架以北西向断裂为主， 并有东西向，北东向断裂与其配套，充分显示构造控矿的层次性和规律性。褶皱构造的轴线 北西向延伸，控制着矿脉的形成、分布和空间位置。沿矿脉发育许多次级构造，岩石发生强 烈变形，普遍发育劈理化带。北西向的东谷断裂和五号闸断裂是主要的导矿构造。容矿构造 以北西，北东，北北东向（近南北向）的透镜状的张性断裂为主。容矿空间主要发育在褶皱 的轴部虚脱的位置、压扭性断裂的交汇处以及挤压剪切所形成的破裂构造中。 关键词：石英脉型金矿；控矿构造 ；松潘—甘孜造山带 ；东谷断裂 ；赤平投影； 中图分类号：p618.51
70
B1
f1
B2
75
B3 F3
F1
70
f3
f2
F2
F11
75
Ⅱ1 Ⅱ
F15
B4
T T
65
东谷 F8
F4 丹巴县 F5 F9 F 10 F6 F7 B6 B5
F 12 F14
F13 B7
Ⅱ 3
Ⅱ 2
0
图
Z—P
10
例 7
F14
Ⅱ1
2 0k m
T
1 Z—P 2
3
f1
4
f2
5 F4
6
8
9
1 3 Ⅱ3 1 4 10 Ⅱ 11 Ⅱ 2 1 12 Ⅱ
图5 矿体 C 中段北东侧垭口处逆断层素描图
58 80
０ １ ２ｍ 劈理化带 二云片岩
200
73
q
二云石英片岩 石英脉 断层
5
http://www.paper.edu.cn
N
N
段层面
段层面

W
B1
图 9 矿脉 C 中段坑道东垭口劈理极点图（40 组） （下半球投影）等密线（4～10～15）％
4. 控矿构造的讨论
通过以上的论述，本文认为丹巴美河石英脉型金矿的控矿构造特点为： 北西—南东向延伸的鲜水河断裂带， 南北向延伸的丹巴鼻状背斜， 北东—南西向延伸的 龙门山逆冲推覆带及七个穹隆构造从宏观上控制着成矿区的 （带） 的形成、 演化和时空分布。 美河金矿主要控矿构造为断裂构造和褶皱构造。 区域性的断裂构造有三组： 北西向的柯尔金 断裂，东谷断裂，五号闸断裂及沙冲沟断层，近东西向的井备断层和世亚断层，北东向的牦 牛沟断层。不同时期的构造断裂的交叉和叠加，为金元素的富集和沉淀提供了良好的空间
图 3 丹巴地区构造纲要图（据 1/25 万康定幅修编，方框内为研究区） 1 三叠系 2 震旦系-二叠系 3 构造单元分界断裂 4 背斜及编号 5 向斜及编号 6 逆断层及编号 7 正断 层及编号 8 平移断层及编号 9 穹隆构造 10 滑脱断层 11 松潘-甘孜造山带 12 丹巴滑脱-逆冲深层叠置 构造岩片 13 马尔康滑脱—逆冲浅层叠置构造岩片 14 鲜水河断裂带 f1.格垭沟背斜 f2.斯达纳向斜 f3.斯格翁错背斜 F1 根巴沟断层 F2 卡垭沟断层 F3 日波断层 F 中路断层 F5 大马断层 F6 柯尔金断层 F7 季家河坝断层 F8 井备断层 F9 世亚断层 F10 东谷断层 F11 五号闸断层 F12 两河口断层 F13 牦牛沟断层 F14 沙冲沟断层 F15 道孚—康定断裂 B1 青杠林穹隆 B2 妥皮穹隆 B3 巴旺穹隆 B4 公差穹隆 B5 格宗穹隆 B6 杨柳坪穹隆 B7 永西穹隆
图例
伟晶 岩脉 石英 脉 含金 矿脉 断层
PD 3
C中段
3890m
0
50 m
图 4 美河金矿矿区构造图
4
http://www.paper.edu.cn
3.2.1 小型断层 矿体 C 中段坑道北东侧可见一断层露头，北西—南东向延伸，宽约 6~8m，高约 2~3m， 断距 20~30cm。断层面产状：45°∠58°，两盘出露泥盆系危关组二云母石英片岩及二云母 片岩，北东盘产状：153°∠73°，南西盘产状 165°∠80°。断层附近发育强劈理化带， 多为破劈理，S175°～115°∠60°～88°。 多见石英细脉沿劈理化带侵入形成石香肠透 镜体，大小不等。根据段层两盘的牵引构造 及岩层位错，可判断该断层为一断层面倾向 北东的小型逆断层，产状较陡，经历了北东 —南西向的强烈构造挤压，整体受东谷断裂 的控制，属于东谷断裂的次级断裂，推测其 形成时代为印支末期至燕山早期（图 5） 。 3.2.2 褶皱—背斜 在 PD3 坑道南西侧可见一背斜构造，轴线北西—北北西向延伸，出露地层为泥盆系危 关组二云石英片岩、二云片岩及千枚状板岩。核部为云母石英岩夹角闪岩，有石英脉侵入。 南西翼产状 268°∠54°，北东翼产状 26°∠76°。此背斜受北东—南西向的构造挤压，产 状较陡， 变质程度较高， 可达角闪岩相。 根据区域的可比较性， 为独狼沟复背斜的次级褶皱， 是丹巴鼻状背斜在独狼沟延伸的次级褶皱，推测其形成于印支末期—燕山期。 3.2.3 劈理化带 经历多期构造活动，岩石沿矿脉发生强烈变形，普遍发育劈理化带，劈理产状：349° ~25°∠61°~85°,可见石英脉沿劈理侵入形成透镜状，是强烈构造挤压和多期变形叠加的 结果。沿南北向的主体矿脉在 PD3 坑道的北东侧和东侧、C 中段东侧坑道和北东侧垭口处 4 个不同地点（如图 4 所示①②③④） ，分别测得 4 组劈理产状。根据极射赤平投影的原理编 制极点等密图（图 6，7，8，9） 。通过分析，我们可以判断出四个点的劈理集中方位分别为： 13°∠59°，349°∠30°，192°∠80°，245°∠54°。第一组与第二组具有优选方位， 为北北西、北北东向， ；第三组为南南西向，第四组为南西向。第一、二组与第三组具有共 轭的性质，为共轭剪劈理，第四组具有拉张的性质。这些劈理为不连续性间隔劈理，传统意 义上划分为破劈理，由剪切作用形成。切割矿脉的断层面的产状为 45°∠58°，倾角比较 陡，具有挤压走滑的性质。可知矿体遭受了印支末期－燕山期北东－南西向的构造挤压，并 且在喜山期经历了北西－南东向左行剪切作用[13,14]。
峨嵋山
江
倒三角形 “ 中 国 地质 百 慕 大 ” 劳亚大陆
“ 三 江 褶皱 系 ” － 黄 汲 清
滇 QC 地 羌塘 昌都地块 YZ 扬子陆块
轴
图1
研究区大地构造示意图(据Mattauer et al.，1992；许志琴，侯立玮等，1992，综合修编)
3.1 矿区内区域性控矿构造特征
研究区区域性的控矿构造主要为一 系列北西向的褶皱构造和断层。区域性 褶皱构造的轴线呈北西向延伸，主要有 格娅沟背斜（f1） 、斯达纳向斜（f2） 、斯 格翁错背斜（f3） ，部分褶皱轴线延伸在 平面上发生弯曲，显示出叠加褶皱的特 征（图3） 。区域性的控矿断裂主要为北 西向延伸的东谷断层（图２，３） ，是研 究区主要的导矿构造，局部容矿。 东谷断层（F10）展布于独狼沟南东 侧，呈北西向延伸，在区域上延伸长约
3
http://www.paper.edu.cn
片岩、千枚状板岩或砂质板岩，石英脉与围岩为侵入接触关系，局部可见花岗闪长岩。 矿脉处于东谷断裂和五号闸断裂的控制之中， 经历了印支末期南北向的构造挤压， 发生 由北向南的逆冲推覆， 产生了许多轴线东西向延伸的褶皱和张裂脉； 在印支末期－燕山期经 历了北东－南西向的构造挤压，形成了一系列轴线北西向延伸的逆断层和北北西向的张裂 脉， 并且使前期形成的近东西向的张裂隙发生旋转为北东向； 喜山期经历了北西－南东向的 左行剪切作用，形成一系列北东向的张裂隙，为成矿提供了良好的场所。沿矿脉发育许多次 级构造， 岩石发生轻度变质、 强烈变形， 普遍发育劈理化带， 沿劈理带有后期石英脉的侵入； 劈理多为剪切流劈理，产状较陡，显示剪切旋转占主导地位的“挤压+旋转”的变形机制[6]。
图2 东谷断层素描图（据 1/20 万丹巴幅资料修改）
×× × ×
W
× × × × ×
E
× × × × × × × × × ×
2 60° 4 0°
3
2
0
×
Dw2
1 00 2 00m
8 5° 8 0°
1
80° 70°
1.志留系石榴石二云母片岩 2.泥盆系二云母石英片 岩及千枚状板岩 3.石炭系碳质千枚岩、变质砂岩
1. 引言
美河金矿于 1997 年开始在独狼沟地区建立金矿产业基地，涉及该金矿的矿区地质调查 很少，资料除了 1：25 万康定幅[1]涉及此区外，1：20 万丹巴幅[2]地质调查开展的时间较早， 到现在为止尚未出版或发表关于该金矿的资料与文章， 因此就美河金矿而言其研究程度相当 低。本文以“川西丹巴县美河金矿成矿背景及成矿规律研究项目”为基础，主要研究美河金 矿的成矿背景及其控矿构造。