貴州戈塘金礦滑脫構造及其與成礦的關系

吳松洋 丁 俊 陳 明 侯 林 張錦讓

(1.成都理工大學地球科學學院，四川成都610059;2.中國地質調查局成都地質調查中心，四川 成都610081;3.貴州地質礦產勘查開發局一0五地質大隊，貴州貴陽550018;4.貴州紫金礦業股份有限公司，貴州貞豐562200)

貴州省黔西南地區地處我國重要的“滇黔桂金三角”金礦富集區域，發現有大量的金礦床，如水銀洞［1］、爛泥溝、戈塘金礦［2］等。戈塘金礦位于黔西南州安龍縣境內，發現于1980年，為一具大型遠景規劃微細浸染型(卡林型)金礦。戈塘金礦體的控礦因素是一些學者長期關注的問題。楊科伍［3］提出戈塘金礦體產出的兩大特點:①礦體的產出部位嚴格受控于上二疊統龍潭組底部;②金礦體基本呈順層產出，含礦巖石為一套產于茅口組灰巖與龍潭組碎屑巖之間的硅化角礫巖。對于這一角礫巖的成因，倪師軍［4］、朱愷軍［5］、劉建中［6］等均對其作出了解釋，目前比較普遍認可的是認為其為產于P2m和P3l不整合界面附近的一套由區域性構造作用形成的并經熱液蝕變的構造蝕變巖石，是沉積作用、構造作用和熱液蝕變的綜合產物。何豐勝［7］認為由于不整合面的起伏不平，在不同構造部位具有不同的應力狀態和不同的變形特征;冉瑞德［8］認為巖溶構造是最重要的控礦因素之一;楊科伍［3］認為峨眉山玄武巖巖漿噴溢同期的火山氣液不僅形成上二疊統底部的金礦源層，還以構造熱液成礦的方式形成了以硅化角礫巖層為主體的戈塘式金礦床。但是，對于不整合面之上的構造變形及構造與成礦的關系研究較少。本研究在對戈塘礦區野外地質現象實地考察的基礎上，對龍潭組(P3l)軟弱層中構造變形現象進行了分析，探討不整合面對構造變形的控制作用及對成礦的影響。

1 區域地質背景

貴州戈塘金礦位于華南褶皺系右江褶皺帶西段、揚子地塊西南緣前陸褶皺沖斷帶的變形域。礦區出露的地層為中二疊統(P2m)、上二疊統(P3l、P3c、P3d)、中三疊統(T2g)和下三疊統(T1y)。區域上巖漿活動主要為晚二疊世的玄武巖噴發，這一巖石組合代表了大陸離散構造背景下的幔源基性火成巖組合。另外，零星出露有偏堿性的超基性巖脈，推斷該巖漿巖與較晚的燕山期巖漿活動有關。區域上斷裂較發育，主要有NW、NE向，次有EW、SN向斷裂，所形成的褶皺群和逆沖推覆構造主要屬燕山期的產物。

2 礦床地質簡況

戈塘礦床位于戈塘穹狀背斜的南東傾末端，平面上延展近15 km，由東往西依次分為戈塘、二龍口、大壩、大坪、白云坡、科花6個礦段。

礦床出露的地層主要包括中二疊統茅口組(P2m)、上二疊統龍潭組(P3l)、長興組、大隆組(P2c+d)、下三疊統夜郎組(T1y)，其中龍潭組與茅口組為不整合接觸。在茅口組之上的不整合面存在一個古巖溶面，該巖溶面主要形成于中二疊世末［8］，在不同的地段，巖溶面出現地勢凹凸不平的現象。

礦床內斷層較發育，以NE向斷層為主，多為正斷層，傾角都在70°左右，對礦體切割不明顯。除此之外，存在近EW向的斷層，沿這些斷層的斷裂帶未發現明顯的礦化與蝕變，但常切斷含金層以及金礦體［9］。

戈塘礦床的礦體賦存于茅口組之上的古巖溶面中，延伸范圍較大、產狀緩，基本與地層一致，可見嚴格受到不整合面的控制，見圖1。龍潭組一段為主要的含礦層，含礦巖石以硅化角礫巖、硅化灰巖角礫巖為主。從圖中可見，在巖溶面凹陷地段，礦體往往比較富集。根據礦山增儲報告得知，在36個礦體中，金儲量達到1 000 kg以上的礦體共有7個，其中以Ⅲ號礦體為最大，占整個礦區總儲量的31.86%。

圖1 戈塘金礦礦體形態Fig.1 Ore body shape of Getang gold deposit

礦區主要的礦石類型為氧化的硅化角礫巖。礦石多為角礫狀構造，礫石成分多為地層上下接觸面的巖石類型，粒徑大小差異較大，主要為接觸式膠結。礦石礦物類型以黃鐵礦和褐鐵礦為主，其他還包含輝銻礦、毒砂、雄黃、雌黃等，脈石礦物主要有石英、方解石、螢石等。黃鐵礦是主要的載金礦物，毒砂以及由黃鐵礦氧化形成的褐鐵礦為次要的載金礦物。

3 構造變形作用

3.1 構造變形特征

在戈塘礦區，由于各地層單位巖石類型的不同，造成了巖石力學性質的差別，使得它們在同一變形環境中表現出較明顯的不同變形樣式。

茅口組(P2m)為灰白色厚層塊狀灰巖，與龍潭組一段(P3l1)的灰色黏土巖角礫巖及灰巖角礫巖組成了下部強干層，從圖1可以看出，茅口組(P2m)、龍潭組一段(P3l1)產狀一致，變化穩定。龍潭組二段(P3l2)與龍潭組三段(P3l3)由炭質黏土巖與薄層粉砂巖組成，構成軟弱層。龍潭組四段(P3l4)巖性為強硅化灰巖，產狀較為穩定，構成了上部強干層。

根據野外實際測量，礦區總體傾向南東，傾角10°左右。下部能干層中，巖石較為完整，構造變形不強烈，巖溶不整合面上的角礫巖多為沉積角礫巖，巖溶不整合面附近發育大量網狀方解石脈，部分膠結物發生破碎，反映沿不整合面發生了變形。在軟弱層中，局部地段地層產狀變化較大，小規模斷層發育，巖層揉皺現象普遍，部分地段地層中面理發育，構造變形強烈部位形成了碳質層，可以推斷，軟弱層吸收了變形過程中的形變位移量，形成了內部構造現象復雜的式樣。上部強干層中的構造變形也較微弱，巖層總體表現為塊狀特征。

根據巖層能干性、變形程度和變形樣式的分析可以推斷，戈塘金礦區的主體構造格局是在強干層控制之下的以軟弱層變形為主的變形方式。礦區主體構造是在強干層的控制下，總體表現為寬緩的褶皺變形，形成了地層的波狀起伏。而在軟弱層中出現的較強烈變形現象，說明軟弱層中發生了順層剪切與滑動。根據變形型式可以推斷，茅口組(P2m)之上的古巖溶不整合面及龍潭組三段(P3l3)與四段(P3l4)之間的面均為層間滑脫面，其中茅口組(P2m)之上為主滑脫面，P3l3與P3l4間為次要層滑面。該層滑構造為一褶斷型層滑構造。

3.2 滑脫構造的成因

從區域上看，該區主要構造運動發生在印支期—燕山期［9-11］，印支期區域應力為南北向的擠壓，在巖溶不整合面以及軟弱層與強干層間形成了近東西向的斷層。從印支晚期到燕山早期，區域上的應力方向逐漸由近南北向轉化為近東西向，這一轉變導致了早期形成的斷層發生沿斷層面進一步滑動，也導致了在軟弱層中進一步發生變形，并產生了層間滑動。較弱層中的斷層向下向上均變緩，尖滅于頂板斷層中，層間的剪切滑動對于斷層起到一定的牽引作用，與層間滑動作用密不可分，是受控于層間滑脫構造，見圖2。

圖2 滑脫構造與成礦關系Fig.2 Relationship between decollement structures and mineralization

3.3 滑脫構造與成礦的關系

層間滑動在軟弱層中形成了疊瓦式構造和一系列小型褶皺，構成了一個相互貫通、縱橫交錯的構造網絡。在這種構造組合略顯復雜的構造體系中，疊瓦狀逆沖斷裂主要是由單剪應力形成，產狀往往很陡，斷裂面處于最大應力狀態，呈擠壓封閉狀態，不利于成礦流體沿斷裂面上升與圍巖發生交代反應而形成金礦體，加之軟弱層巖性為黏土巖、泥巖，透水性差，形成了隔擋層，當含礦溶液流經時，便起到了類似地球化學障的作用，對礦質的運移進行了阻礙，促進了含礦溶液在層滑面中的運移以及龍潭組一段灰巖中的滲透，使龍潭組一段成為了主要的含礦層。

在軟弱層中，龍潭組二段為主要的含炭層，龍潭組三段為次要的含炭層。層滑構造形成的一系列平行斷層和小型褶皺對含炭層的破壞作用不明顯，主要體現在改造作用上。當含金熱液滲透入軟弱層中時，在破碎帶中易于發生礦化，在經過龍潭組二段主要含炭層時，含礦熱液的pH值發生改變，炭質使熱液的含金濃度得到增大，還原出了使絡合物中的金并將其吸附，但由于大部分含礦熱液被隔擋于軟弱層之下，所以在含炭層中僅發現了礦化而未發現礦體。另外，由于含炭層的向上變薄性質，導致在龍潭組三段中幾乎未發現礦化。

4 結論

(1)戈塘礦區龍潭組二段(P3l2)與龍潭組三段(P3l3)，由于巖性較軟，在構造作用下形成了一系列包括順層滑動、褶皺以及疊瓦式構造等構造組合，地層厚度變化較大，這和龍潭組一段與龍潭組四段地層有明顯區別，故推斷P2m與P3l1間以及P3l3與P3l4間均為層滑構造，其中P2m之上為主要層滑面，P3l3與P3l4間為次要層滑面。龍潭組軟弱層中的疊瓦式構造是由于該層滑構造的運動形成。

(2)在軟弱層中形成的一系列褶皺與斷層構成了交錯復雜的構造網絡。單從構造上來講，褶皺的形成在一定程度上會促使含礦熱液沿薄弱帶和空隙運移，但斷裂的應力狀態是出于擠壓的環境，不利于成礦熱液運移，又因為軟弱層巖性透水性差，這一系列復雜構造網絡對于含礦熱液來說主要起到的是類似于地球化學障的阻礙作用，也從側面解釋了龍潭組一段為主要含礦層的原因。

(3)軟弱層中雖然沒有形成礦體，但存在礦化，這是因為軟弱成中存在含炭層，使得含礦熱液中絡合物被還原，并吸附析出的金。另外礦化以龍潭組二段(P3l2)中居多，向上逐漸減少，這不僅和含礦熱液向上減少有關，同時也與滑脫構造所造成的含炭層向上減薄有關。

［1］ Su W C，Hu R Z，Xia B，et al.Calcite Sm-Nd isochron age of the Shuiyindong carlin-type gold deposit，Guizhou，China［J］.Chemical Geology，2009(3):269-274.

［2］ Peter S G，Huang J Z，Li Z P，et al.Sedimentary rock-hosted Au deposits of the Dian-Qian-Gui area，Guizhou，and Yunnan provinces，and Guangxi district，China［J］.Ore Geology Reviews，2007，31(1):170-204.

［3］ 楊科伍.戈塘式金礦床之成因及找礦遠景初探——兼論兼論紫木凼式金礦［J］.貴州地質，1992，9(4):299-306.Yang Kewu.Preliminary studies on genesis and prospect of Getangtupe gold deposits:concurrent discussion of Zimudang-type gold deposits［J］.Geology Guizhou，1992，9(4):299-306.

［4］ 倪師軍，劉顯凡，金景福，等.滇黔桂三角區微細粒浸染型金礦成礦流體地球化學［M］.成都:成都科技大學出版社，1997.Ni Shijun，Liu Xianfan，Jin Jingfu，et al.Ore-forming Fluid Geochemistry of the Carlin-type Deposits in the Yunnan-Guizhou-Guangxi Triangle Area［M］.Chengdu:Chengdu University of Science and Technology Press，1997.

［5］ 朱愷軍.戈塘金礦中含炭硅質角礫巖成因淺析［J］.地質與勘探，1993(11):34-38.Zhu Kaijun.The genesis of C-bearing siliceous breccia in the Getang Au-deposit［J］.Geology and Prospecting，1993(11):34-38.

［6］ 劉建中，鄧一明，劉川勤，等.貴州省貞豐縣水銀洞層控特大型金礦成礦條件與成礦模式［J］.中國地質，2006，33(1):169-177.Liu Jianzhong，Deng Yiming，Liu Chuanqin，et al.Metallogenic conditions and model of the super-large Shuiyindong stratabound gold deposit in Zhenfeng county，Guizhou province［J］.Geology in China，2006，33(1):169-177.

［7］ 何豐勝，毛健全，杜定全.戈塘礦區層滑構造研究［J］.貴州工業大學學報，1997，26(2):10-16.He Fengsheng，Mao Jianquan，Du Dingquan.A study on the bedding detachment in Getang ore region［J］.Journal of Guizhou University of Technology，1997，26(2):10-16.

［8］ 冉瑞德.黔西南巖溶構造容礦金礦床特征及成礦機理——以安龍戈塘金礦床為例［J］.貴州地質，2005，22(1):14-21.Ran Ruide.Characteristic and metallogenic mechanism of the gold deposits with karst structure as holding ore space in the southwest of Guizhou:taking the Getang gold deposit in Anlong as an example［J］.Guizhou Geology，2005，22(1):14-21.

［9］ 王硯耕，索書田，張明發.黔西南構造與卡林型金礦［M］.北京:地質出版社，1994.Wang Yangeng，Suo Shutian，Zhang Mingfa.The Tectonic and Carlin-type Gold Deposits in Southwest Guizhou Province［M］.Beijing:Geological Publishing House，1994.

［10］ 陳本金.黔西南及鄰區大陸動力學背景與地震活動［J］.大地測量與地球動力學，2009(S1):53-58.Chen Benjin.Seismic activity and continental dynamic background in southwestern Guizhou and its adjacent region［J］.Journal of Geodesy and Geodynamics，2009(S1):53-58.

［11］ 秦守榮，張明發，龔 梅，等.貴州的印支運動［J］.沉積與特提斯地質，2009，29(2):100-103.Qin Shourong，Zhang Mingfa，Gong Mei，et al.Indosinian movement in Guizhou［J］.Sedimentary Geology and Tethyan Geology，2009，29(2):100-103.