摘要
柴胡栏子金矿位于华北克拉通北缘,是赤峰-朝阳金矿集区最西部的一座中低温岩浆热液型金矿床。本文以矿田构造学为理论和工作指导,以前人的研究成果和矿山生产资料为基础,针对矿区内NW、NWW和NE向断裂构造进行了大量的野外观察和测量工作,查明了它们的几何学、运动学和动力学特征,重构了构造应力场的演化情况,总结了构造控矿规律,获得了矿区金成矿时代和成矿构造背景等新认识,为下一步的科研和找矿工作提供了理论依据。论文取得的主要认识如下: (1)通过野外踏勘和镜下观察,认为NW-NWW和NE-NEE向断裂组成了矿区的控矿构造格架,构造带内岩石变形以脆性破裂为主,局部含塑性变形,表现中低温、低压和高应变速率的形成环境。 (2)通过测定与金矿体密切伴生的成矿前和成矿后闪长玢岩脉的锆石U-Pb年龄,将矿区金成矿时代限定在290.9±4.3Ma~332.0±1.7Ma之间,即中石炭世~早二叠世,说明自晚古生代以来,除印支期和燕山期以外,赤峰-朝阳金矿带还存在更早的晚古生代金成矿作用。 (3)通过对矿区地表和井下中段构造的观察、测量和统计分析,矿区内含矿构造走向以NW为主,次为NWW,NE向不发育。NW向控矿构造表现为压扭性,成矿期受左行-逆断启张成矿,赋矿类型包括石英脉型和蚀变岩型,矿体延伸大而深,在平面和剖面上都呈舒缓波形,是主要的导矿和容矿构造;NWW向控矿构造在成矿期受右行-正断启张成矿,表现为张扭性,赋矿类型以石英脉型为主,次为蚀变岩型。矿体厚度较大,多具韧性变形,延伸小而浅,主要呈不规则透镜状产出,为主要容矿构造。 (4)通过测量、统计和分析矿区成矿前、成矿期和成矿后构造形迹的产状,结合前人研究成果,恢复了矿区的构造应力场三期5阶段演化情况:成矿前第一阶段为区域性NW-SE向挤压,第二阶段为NE-SW向挤压;成矿期为NW-SE向挤压;成矿后第一阶段为NE-SW向挤压,第二阶段为NNW-SSE向挤压。结合前人研究,推测柴胡栏子金矿的形成与晚古生代华北克拉通北缘陆-弧碰撞后构造体制由挤压向拉张的转换环境有关。 (5)结合矿区控矿构造的几何学和运动学特征,综合分析矿山生产资料,认为金矿体受断裂构造的严格控制:①构造形式表现为“川”字形构造控矿、断续的“1”字形构造控矿、“入”字形构造控矿、“H”字形构造控矿和雁列式构造控矿等;②构造控制了矿体形态,NW向控矿构造所含矿脉延伸较深,在倾角陡处矿体较窄,倾角缓处矿体较宽,表现陡窄缓宽的特点。NWW向矿脉延伸较浅,在倾角陡处矿体较宽,在倾角缓处矿体较窄,表现出陡宽缓窄的特点;③由浅部至深部,金品位总体表现为上富下贫,高品位矿体近等间距分布,并向SE深处富集。在平面上贫矿体和富矿体交替出现,两相邻高品位矿体间隔距离约100~150m。在剖面上,金呈串珠状富集,间距约100m。④矿区总体表现出矿体规模越大,品位越高的特点,但NWW向矿体厚度与品位无明显相关性,下一步找矿要重视该方向的次级小规模矿体。