宿松县趾凤地区脆—韧性剪切带与成矿关系的研究

时间：2024-11-02

杨应涛，焦文巧，卢健

（安徽省地质矿产勘查局311地质队，安徽安庆 246003）

1 区域地质概况

研究区位于大别造山带东段南缘，以桐（城）-太（湖）断裂（郯-庐断裂带西南段）为界，其西北部为大别造山带，南东侧为扬子陆块前陆构造带（图1）。出露地层主要为新元古代宿松岩群虎踏石岩组，岩性多为二云石英片岩、二云斜长片麻岩及角闪斜长片麻岩属晋宁期高压变质岩[2]。

图1 区域构造简图

区内多期次变形变质作用和岩浆侵入活动，为碎云母矿的形成提供了基础地质条件，多期次构造变形作用尤其是韧性剪切作用为碎云母进一步富集成矿提供了有利条件。

2 研究区地质特征

研究区位于月峰岭-吴家中屋韧性剪切带中段，出露地层有中元古代虎踏石岩组（Pt3h）、新元古代柳坪岩组（Zl2）、第四系[3]。

虎踏石岩组（Pt3h）：在片区分布广泛，多呈近东西向条带状展布，分为上、下2个岩性段。

虎踏石组下段（Pt3h1）：出露岩性白云石英片岩、二云石英片岩、黑云石英片岩。

虎踏石组上段（Pt3h2）：岩性为黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩。

柳坪岩组（Zl2）上段：分布在研究区北西侧，岩性为黑斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩及钙质云母片岩。与虎踏石岩组呈构造平行化接触。

第四系：分布于研究区南部趾凤乡-东山水库一带及北东侧，灰色、灰黄色松散冲积砂质粘土、亚粘土、细砂层及砂砾层。

研究区趾凤乡-东山水库一带近东西向倒转背斜发育。核部出露虎踏石岩组下段地层，两翼为虎踏石岩组上段地层，北翼倾向分别为180°～ 220°、170°～ 210° ；倾角40°～ 70°、55°～ 65° ；南翼倾向170°～ 200°、180°～ 220°，倾角研究区东西向韧性剪切带发育，强应变带与弱应变域相间分布特征明显。强变形带发育于黑云石英片岩及白云石英片岩中。这些片岩中S-C组构发育，其中S面理多为拉长的矿物颗粒的长轴定向排列所构成，而C面理通常是由细小的云母片及细粒化石英颗粒所构成。同时还可见“云母鱼”构造及云母解理的弯曲扭折，由石榴石、钾长石为碎斑，云母、石英为基质构成的旋转碎斑系较为发育[4]。角闪岩相的变形变质作用与整个超高压变质岩的角闪岩相变形特征一致。晚期，该剪切带表现出滑脱型剪切带特征，它以早期韧性剪切变形形成的剪切面理为变形面，形成一系列规模不等的剪切褶皱及一系列宽窄不等的强剪切变形条带，强剪切变形条带中，云母石英片岩强烈糜棱岩化。白云母因剪切作用常形成“云母鱼”及扭折带。伴随剪切变形的进行，岩石中发育有石英+白（绢）云母+绿泥石的变形变质矿物组合，表明该期变形形成于绿片岩相条件。

研究区岩浆岩发育，为新元古代变形变质侵入岩水吼岭二长花岗质片麻岩和枫香驿花岗质片麻岩。

3 矿床地质特征

研究区矿体矿石类型为白云石英片岩型，鳞片变晶结构，片状构造，呈近东西向似带状展布，矿体平均厚度为15.11m，地表矿体倾向0°～ 320°，倾角20°～ 45°，平均品位32.12%。矿石矿物为白云母，白云母呈片状，颗粒较大，多细粒—中粒结构，集中、定向分布；脉石矿物为石英、锆石、钾长石及石榴石等，石英呈粒状、拉长粒状变晶，长轴定向，与白云母定向一致；锆石粒状、短柱状；钾长石他形粒状变晶镶嵌，部分钾长石被淋滤呈孔洞；石榴石自形粒状，部分被细小绢云母、白云母、石英集合体交代呈假象，不透明矿物及泥质见于白云母边缘或解理，部分充填石英颗粒间[5]。矿体顶底板均为白云石英片岩。受剪切作用影响顶底板剪切变形现象强烈而普遍，具线状强应变域与弱应变域相间发育特征，带内岩石具强糜棱岩化，普遍表现为石英定向拉伸减薄（图2）、S-C组构（图3）、剪切褶皱（图4）、“云母鱼”现象（图5）发育，通过对带内及两侧部分地段进行采样分析了解，强应变带内白云母含量在25.16% ～ 44.17%，两侧弱应变带白云母含量在11.22% ～ 13.82%，碎云母矿体均产于强应变带内[5]。

图2 ZTC401石英呈定向拉伸

图3 ZTC501 S-C组构

图4 白云石英片岩剪切褶皱现象

图5“云母鱼”现象

4 韧性剪切带与成矿关系

研究区内网格状断裂构造发育，经受了长期多期次的动力变质变形作用，韧性剪切作用强烈而普遍。韧性剪切作用表现为岩石揉皱、弯曲变形和矿物的定向、拉长等特征，使白云石英片岩中的片状矿物（白云母）定向明显增强，晶体加大，沿片理面进一步富集。区内白云石英片岩带受韧性剪切带控制，碎云母矿体的空间分布、形态和规模则受韧性剪切带中强变形带控制。韧性剪切作用是研究区碎云母成矿的必要条件，韧性剪切变形作用越强则矿体品位越高，品质越好；强变形带规模越大则矿体的规模越大。