摘要：包金山金矿位于湘中紫云山岩体的北侧。印支期运动形成了本区的近东西向构造带，控制了矿区的基本构造格架。成矿构造的浅部以脆性变形为主，构造带内存在北西西向的张性断裂和北东东向的剪性断裂两组断裂，矿体主要赋存于前者；成矿构造的深部以塑性变形为主，北西西向的张性断裂和北东东向的剪性断裂两组断裂均赋矿。通过分析认为，本区成矿构造演化至少经历了印支期的造山挤压和后碰撞伸展两个阶段。成矿构造为后碰撞伸展运动背景下形成的张剪断裂组合，构造机制与剪切作用关系密切。
关键词：包金山金矿；成矿构造；应力分析；成矿预测；湖南
1 引言
包金山金矿位于湘中白马山-龙山-紫云山成矿带的东段，紫云山岩体的北侧。前人对白马山-龙山-紫云山成矿带的研究，主要集中在白马山-龙山地区，先后发现了古台山石英脉型金矿床（戴长华，2000），龙山破碎蚀变岩型金锑矿床（陈泽吕，2000），高家坳微细浸染型金矿床（陈贻旺，2002；李福顺等，2002），大新破碎蚀变岩夹石英脉型金矿床（龚贵伦等，2007），并对该成矿带的控矿规律及找矿前景进行了分析（康如华，2002，李己华等，2004）。而在紫云山地区投入的地质工作相对不足，主要是对包金山金矿床地质特征和成因进行简单的描述和总结，认为该矿床受断裂和地层的联合控制，以石英脉型为主，其成因与岩浆活动关系密切（孙海清和贺业军，1993；戚学祥，1998；王滨清，2005；周兴良等，2008；张利军等，2015），但对该区成矿规律的研究还非常薄弱。
在综合分析已有资料和野外实地调查的基础上，本文重点总结成矿构造特征，从成矿构造的动力学背景及应力分析来研究成矿构造的形成机制和控矿规律，希望能够为本区的勘探工作提供依据，进而推动紫云山地区的找矿工作。
2 区域地质背景
包金山金矿所在的紫云山地区位于湘中盆地的东缘，属于湘中穹盆构造的次级隆起区（图1）。在大地构造位置上，该区处在扬子地块与华夏地块的对接带，长期以来经历了复杂的构造岩浆活动，并伴有大规模的金属成矿活动。
新元古界板溪群和冷家溪群浅变质岩系沿紫云山岩体隆起的核部呈环状分布，在隆起带的翼部有震旦系、寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系等地层分布，呈不整合覆于板溪群之上。区域上北东向基底断裂，与北西向基底断裂形成格子状格局，加之近东西向展布的白马山-龙山-紫云山串珠状隆起构成了区域基本构造格架。区域岩浆活动具多期性，形成了白马山岩体、天龙山、紫云山等花岗岩体（李恒新，1995），并伴生了金、锑、钨等成矿作用。
3 矿区地质概况
矿区出露地层主要为新元古代板溪群马底驿组第二段，为一套倾向北的复理石建造浅变质碎屑岩。赋矿地层主要为钙质板岩夹含钙质团块条带状板岩和灰岩透镜体。
矿区处于紫云山穹窿的北翼，表现为倾向北的单斜构造（图2）。断裂构造主要有近东西向、北东、北西及近南北向四组断裂，其中近东西向断裂与成矿关系最为密切，主要由F9和F7断裂组成，倾向北，倾角46°～77°，宽几米至几十米，均表现出张扭的特征。在两者之间发育NW向和NEE向两组次级断裂，前者走向290°～320°，倾向南西，倾角45°～67°，走向延伸较小，一般在30m以内，倾向延伸相对较大，该断裂是石英脉型金矿体的容矿构造；后者走向70°～80°，倾向北北西，倾角55°～70°，走向延伸较大，构造紧闭一般不具金矿化（图3、4）。矿区内岩浆岩主要为印支晚期的花岗闪长斑岩脉，走向北西，切错矿体。
矿体主要为含金石英脉，金矿化主要位于石英脉与围岩的接触部位，近围岩的石英脉内常见明金。脉状矿体严格受断裂构造控制明显，多呈群脉雁形排列，走向长一般在20m左右，倾向延伸较大，最大达100m（见图3、4）。围岩蚀变相当发育，以绢云母化、硅化、黄铁矿化与成矿的关系最为密切。
图1 白马山-龙山-紫云山金矿带地质略图
1-白垩—古近系地层，2-石炭—三叠系地层，3-泥盆系地层，4-奥陶—志留系地层，5-震旦—寒武系地层，6-新元古界地层，7-燕山期花岗岩，8-印支晚期黑（二）云母花岗岩，9-印支晚期斑状二长花岗岩，10-加里东期花岗岩，11-深大断裂，12-地质界线，13-不整合界线，14-金属矿床（点），15-研究区
图2包金山矿区地质简图
1-锡矿山组；2-佘田桥组；3-棋梓桥组；4-跳马涧组；5-马底驿组第三段；6-马底驿组第二段；7-印支晚期花岗岩；8-花岗岗斑岩脉；9-断裂构造；10-矿区范围
图3 包金山金矿10中段地质平面图
1-马底驿组第二段；2-花岗闪长斑岩；3-金矿体；4-石英脉；
5-坑道；6-断层及编号
4 成矿构造分析及控矿作用
4.1 成矿构造形成的动力学背景
区内与成矿关系密切的近东西向断裂实为紫云山穹窿环状断裂的一部分（图2），其形成与印支晚期紫云山岩体的入侵有着直接的关系；本区的岩浆活动主要发生于印支晚期，表明包金山成矿活动与华南印支期构造运动及岩浆活动有着直接的关系。
印支运动期间（约260 Ma），印支地块向北挤压，与华南地块发生碰撞（Lepvrier et al.，1997；Nam，1998；Carter et al.，2001；张伯友等，2003；Liu et al.，2011；陈卫锋等，2007；郭春丽等，2012）；同时，中二叠世（约280 Ma）太平洋板块西缘转为活动大陆边缘，开始向华南地块俯冲（Li and Li，2007）。在两者的共同作用下，华南地块形成大量NE-NNE向的褶皱及逆冲推覆构造。到印支晚期，华南地块进入了伸展-减薄体制，诱发了大规模的岩浆活动（周新民，2003；陈卫锋等，2006；于津海等，2007；Wang et al.，2007；郭春丽等，2012；Mao et al.，2011，2013）。本区因紫云山岩体的入侵，在其周边形成张性的环状断裂。由于该岩体向北西超覆，导致环状断裂叠加了明显的右旋剪切运动。
因此，本区的成矿构造形成于多板块汇聚动力学背景下的伸展阶段，紫云山岩体的入侵使之具有右旋剪切的特征。
4.2 成矿构造的形成机制
剪切构造常形成大量派生构造，构成复杂的断裂系统（Moody and Hill，1956；Harding，1974）。Sylvester（1988）认为，剪切构造的主位移带（PDZ）活动早期，将发育两组共轭剪切破裂面，同向剪切断层或里德尔剪切断层R和反向剪切断层R′，并且在R和R′破裂的锐角平分线方向上形成张性断裂T；中期发育一组与R破裂面对称的P剪切破裂；晚期，R和P破裂逐渐归于主位移带，进而形成大型的剪切断层带（图5a），并出现雁列式派生构造。
依据Sylvester剪切模式，本区在右旋剪切应力作用下，在NW向形成与主构造呈大角度相交的张性T破裂；在NEE向形成与主断裂呈小角度相交的剪性P破裂（图3b）。主构造F7和F9为北倾的张性断裂，所以在剖面上P破裂与主位移带的倾向基本相同，但倾角略小；而T破裂与主位移带的倾向相反，为南西向（图4b）。根据本区的的构造特征可知，区内的NW和NEE向次级断裂与T和P破裂具有非常好的对应关系（图3、图4）。
因此，本区的成矿构造的形成机制为：在张扭应力（右行）的作用下，首先沿NW方向开始破裂（T）（图5b）；然后叠加了NEE方向的破裂（P）（图5c）；随着应力的持续作用，前者发展成NW走向的张性断裂和后者发展成NEE走向的剪性断裂（图5d）。
图4 包金山金矿42线剖面图
1-板溪群第二段；2-钙质板岩；3-花岗闪长斑岩；4-石英脉；5-金矿体；6-断层及编号；
4.3 成矿构造的控矿作用
本区构造控矿作用非常明显，F9和F7断裂为成矿构造的主断裂，两者本身往往不具含矿性，但两者明显控制矿带的边界（图3、4）。
NW向次级张性断裂是的主容矿构造，严格控制着脉状矿体的形态和产状（图3a、b）；NEE向的剪性次级断裂较紧闭，不利于矿液的充填，其本身很难形成矿体。两者相交时后者常表现为错断前者，但当NW向张性断裂较密集，且NEE向断裂较宽大时，两者的交汇部位常形成厚大的“筒状”矿体（图3a）。该类矿体受两者的联合控制，其走向为NW向，倾向为SW向，明显向NWW方向侧伏。通过NW和NEE次级断裂的产状计算出“筒状”矿体的侧伏向为290°左右，侧伏角为53°左右。
5 结论
在印支运动晚期的伸展阶段，受紫云山岩体入侵，本区处于张扭（右旋）的应力场，主断裂F7、F9之间形成NW向和NEE向两组次级断裂。前者属右旋剪切构造中的T方向的张性断裂，为后者属P方向的剪性断裂。
F7、F9断裂控制本区矿带的上、下边界，NW向的张性次级断裂控制着脉型矿体的规模和产状，NW向和NEE向次级断裂联合控制着“筒状”矿体的产状，使该类矿体向NWW方向（290°）侧伏，侧伏角为53°。
图5 成矿构造形成机制示意图，图a据
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论文作者:王纪振,鲁玉龙
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/15
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