貴州鎮(zhèn)遠地區(qū)鉀鎂煌斑巖產(chǎn)出控制因素淺析

楊光忠

(貴州省地礦局101地質(zhì)隊，貴州凱里 556000)

1965年7月貴州鎮(zhèn)遠馬坪率先發(fā)現(xiàn)我國第一個含原生金剛石鉀鎂煌斑巖巖體之后，在鎮(zhèn)遠水花、思南塘和魏家屯及溪頭、三穗捆雙、施秉翁哨(曹馬龍)、黃平柳塘－黃泥慶等地相繼發(fā)現(xiàn)了大量規(guī)模較小的鉀鎂煌斑巖體(群)。經(jīng)選擇性選礦試驗，馬坪地區(qū)部分巖體相對較富金剛石，但估算金剛石資源儲量有限①。找礦勘查進展不大，1995年后停止工作。時隔近二十年后重啟區(qū)內(nèi)金剛石找礦勘查，并以地球物理勘探等高新技術(shù)手段結(jié)合其它方法尋找隱伏大巖體(墻)為先決目標(biāo)(董慶吉，2011)。普遍認(rèn)為金伯利巖和鉀鎂煌斑巖嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造控制。面對區(qū)內(nèi)廣泛分布的鉀鎂煌斑巖和斷裂構(gòu)造，地球物理勘探靶區(qū)的選擇成為進一步工作的首要任務(wù)。

本文依據(jù)方維萱等(2002)關(guān)于鎮(zhèn)遠地區(qū)鉀鎂煌斑巖類侵位時代為加里東中期的研究，結(jié)合研究區(qū)內(nèi)當(dāng)時沉積建造的情況，以及鉀鎂煌斑巖常包含早期捕虜體的事實，綜合分析認(rèn)為:區(qū)內(nèi)鉀鎂煌斑巖的侵位應(yīng)在加里東末期開始，因加里東運動首先表現(xiàn)為沉積建造的塑性變形褶皺造山，巖層能干化后才開始發(fā)育大量斷裂構(gòu)造，在褶皺過程中，褶皺拐點因拉伸和剪切應(yīng)力條件而成為褶皺變形階段的構(gòu)造軟弱部位，不管褶皺拐點(帶)導(dǎo)致斷裂與否，其構(gòu)造軟弱屬性使其成為深部巖漿熱力作用突破口而成為鉀鎂煌斑巖上涌侵位通道。因此，已知鉀鎂煌斑巖產(chǎn)出的背斜兩翼拐點范圍，以及有金剛石找礦信息的褶皺構(gòu)造拐點范圍，應(yīng)成為新一輪金剛石找礦勘查的首選優(yōu)選靶區(qū)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

王硯耕(1992)將貴州劃分為揚子地臺構(gòu)造區(qū)和江南造山帶構(gòu)造區(qū)及右江造山帶構(gòu)造區(qū)三大構(gòu)造區(qū)。貴州鎮(zhèn)遠位于揚子地臺區(qū)，黔東南地區(qū)主體屬于江南造山帶。鐘九思等(1995)認(rèn)為，加里東運動作為揚子與華南兩大構(gòu)造單元拼接的重大構(gòu)造活動事件，其拼接帶在廣東廣西交界的云開山至江西福建交界的武夷山一帶，這里褶皺及變質(zhì)作用強烈并產(chǎn)生大量混合巖及混合花崗巖。由于構(gòu)造動力主要來自南東方向，褶皺變形強度從南東向北西逐漸減弱，花崗巖從東部的淺成相逐漸變?yōu)橹猩畛上?，其分布止于雪峰山東南緣。丘元禧等(1999)認(rèn)為“江南造山帶”屬于揚子地臺南東緣外側(cè)的長條形構(gòu)造斷塊。

屬于“揚子地臺”的鎮(zhèn)遠－施秉－黃平一帶以及麻江隆昌地區(qū)已發(fā)現(xiàn)成群成帶鉀鎂煌斑巖及類似巖漿巖。在“江南造山帶”雷公山－榕江平陽(包括臺江南牛)地區(qū)也有多處鉀鎂煌斑巖及類似巖漿巖產(chǎn)出。世界范圍金伯利巖多產(chǎn)于(太古代)陸塊，鉀鎂煌斑巖多產(chǎn)于陸塊邊緣造山帶，鑒于黔東湘西缺乏與造山帶配套的一系列火山巖(組合)，江南造山帶應(yīng)為揚子地臺的邊緣褶皺造山帶。

據(jù)《貴州省區(qū)域地質(zhì)志》(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1987)，黔東地區(qū)出露地層自下而上分別為:中－新元古界(薊縣系、青白口系、南華系及震旦系)、下古生界(寒武系、奧陶系和志留系)、上古生界(泥盆系、石炭系和二疊系)、中生界(三疊系、侏羅系和白堊系)和新生界(古近系、新近系和第四系)?；鸪蓭r可分為細(xì)碧巖－石英角斑巖組合、基性巖－超基性巖組合、變成(交代)花崗巖組合、大陸溢流拉斑玄武巖及輝綠巖組合和偏堿性超基性巖組合。區(qū)內(nèi)經(jīng)歷多次構(gòu)造變動，主要影響為加里東運動和燕山運動，基本構(gòu)造格架定型于中生代，屬典型薄皮構(gòu)造。

據(jù)方維萱等(2002)，鎮(zhèn)遠地區(qū)鉀鎂煌斑巖巖漿源區(qū)深度在208～244km，形成溫度在1547～1403℃間，該溫度和深度范圍屬軟流層，具有形成金剛石礦床的地質(zhì)條件。

貴州東部具有金剛石的成礦地質(zhì)背景和找礦前景(黃遠成，1998;孫士軍等，1998;盛學(xué)庸，2000;盛學(xué)庸，2004;盛學(xué)庸，2011;盛學(xué)庸，2012)。

2 貴州鎮(zhèn)遠地區(qū)鉀鎂煌斑巖地質(zhì)特征及其形成時代

2.1 鉀鎂煌斑巖分布特征

貴州省地礦局101地質(zhì)隊原總工程師任懷翔近年在總結(jié)黔東鉀鎂煌斑巖及類似巖體分布時，將其大體劃分為兩個緯向分帶，即黃平東坡－施秉翁哨－鎮(zhèn)遠馬坪的27°帶及其南側(cè)的麻江隆昌－雷山高巖－臺江南牛 －榕江平陽的26.5°帶，兩帶間距50km，各帶巖體在東西方向上似還表現(xiàn)出一定間距分布特征。27°帶包括黃平黃泥慶－施秉翁哨(曹馬龍)－鎮(zhèn)遠思南塘和魏家屯，以及鎮(zhèn)遠馬坪－白墳、溪頭和三穗捆雙等地。

本文綜合分析研究發(fā)現(xiàn)，鉀鎂煌斑巖群主要產(chǎn)于各地所處背斜構(gòu)造(或恢復(fù)的背斜)兩翼拐點范圍，相對成群集中產(chǎn)出(圖1)，具有尋找?guī)r漿通道所構(gòu)成的隱伏大巖體或巖墻的條件。

圖1 貴州鎮(zhèn)遠馬坪地區(qū)鉀鎂煌斑巖分布(據(jù)貴州省地質(zhì)局101地質(zhì)大隊，1983②;貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局101地質(zhì)大隊，1992③－④修改;馬麗芳等，1998)Fig.1 Map showing distribution of lamprophyre in the Maping area，Zhenyuan，Guizhou Province

2.2 鉀鎂煌斑巖地質(zhì)特征

貴州鎮(zhèn)遠地區(qū)鉀鎂煌斑巖類以巖墻(群)形式主要侵位于寒武系中上統(tǒng)石冷水組和婁山關(guān)組白云巖，鉀鎂煌斑巖主要特征如下(盧登蓉等，1987;羅會文等，1989;羅會文等，1994;江萬，1995a;江萬，1995b)。

馬坪地區(qū)鉀鎂煌斑巖體長幾米至200多米，寬0.05 ～2.6m，主體走向為 NE80°，呈陡傾斜巖墻或緩傾斜巖床，沿白云巖節(jié)理帶、斷層及層間剝離帶侵位。巖石具有斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶以橄欖石假象為主，多已被交代為碳酸鹽礦物(白云石)及綠泥石;鎂鋁榴石呈渾圓狀斑晶，粒徑約1～10mm，含量1% ～3%;基質(zhì)以細(xì)粒橄欖石假象(白云石)和金云母為主，并有少量磷灰石、金紅石、鉻尖晶石和銳鈦礦等。部分巖體含金剛石較富(平均品位25.55mg/m3)，但儲量有限。

溪頭地區(qū)橄欖鉀鎂煌斑巖走向為NE40°～60°，單巖墻(床)長20～220m，寬0.1～6.5m。巖石具有斑狀結(jié)構(gòu)和角礫狀構(gòu)造。斑晶以橄欖石假象和金云母組成，橄欖石已被蝕變交代為蛇紋石及碳酸鹽礦物;金云母呈板狀自形晶，長0.5～1.5mm?；|(zhì)成分主要為金云母、銳鈦礦和磁鐵礦。

思南塘地區(qū)鉀鎂煌斑巖基巖中心相由粗粒鉀鎂煌斑巖組成，具典型煌斑結(jié)構(gòu)，斑晶為鈦金云母、次透輝石及假象橄欖石，斑晶含量約30% ～55%;基質(zhì)中除上述礦物外，還有透長石、普通角閃石、磷灰石、銳鈦礦、磁鐵礦及鉻鐵礦等。邊緣相由細(xì)粒鉀鎂煌斑巖組成。

據(jù)任懷翔資料(1988)，鎮(zhèn)遠馬坪地區(qū)鉀鎂煌斑巖所含金剛石為Ⅱ型金剛石(以Ⅱa型為主，少量Ⅱb型，晶體主要為菱形十二面體，普具熔圓特征)，而其下游清水江干流則為Ⅰ型金剛石(形態(tài)以菱形十二面體為主，八面體約三分之一;僅見一粒Ⅱ型金剛石)。說明馬坪地區(qū)Ⅱ型金剛石并未補給其下游清水江，馬坪地區(qū)含金剛石鉀鎂煌斑巖并未大部出露和剝蝕，具有良好的找礦前景和潛力。

2.3 鉀鎂煌斑巖形成時代

據(jù)方維萱等(2002)的研究，貴州鎮(zhèn)遠思南塘地區(qū)鉀鎂煌斑巖類侵位的Sm－Nd等時線年齡為503±17Ma(2σ)，Rb－Sr等時線年齡為 501.2 ±4.6Ma(2σ)(圖2);馬坪－溪頭鉀鎂煌斑巖侵位的Sm－Nd等時線年齡為502±27Ma(2σ)，Rb－Sr等時線年齡為497±20Ma(2σ)(圖3)，由此認(rèn)為深部地幔熱物質(zhì)在寒武紀(jì)末至奧陶紀(jì)初(503～497Ma)上涌侵位，巖漿－構(gòu)造熱事件的冷卻終止時間為442.67～435.54Ma(K－Ar法)，表明區(qū)內(nèi)鉀鎂煌斑巖為加里東期構(gòu)造運動的產(chǎn)物。

3 鉀鎂煌斑巖空間分布及其產(chǎn)出的控制分析

3.1 鉀鎂煌斑巖緯度分帶及其基底構(gòu)造控制分析

據(jù)有關(guān)內(nèi)部資料，區(qū)內(nèi)存在一系列東西向基底構(gòu)造，且為區(qū)內(nèi)最早的地質(zhì)構(gòu)造，包括深大(?)斷裂構(gòu)造和沉降構(gòu)造。其中，深大(?)斷裂構(gòu)造極可能是區(qū)內(nèi)鉀鎂煌斑巖呈東西向帶狀分布的基本控制因素。

3.2 加里東期褶皺造山運動特征及褶皺拐點變形屬性

3.2.1 加里東期褶皺造山運動特征

加里東運動主要由泥盆系與志留系間的角度不整合－假整合接觸厘定，北東及北西向褶皺斷裂構(gòu)造較顯著，由于“揚子地臺”與華南褶皺帶之間的差異性隆升而形成張裂地帶，有鉀鎂煌斑巖等偏堿性超基性巖的侵入(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1987)。

筆者認(rèn)為，由四堡運動引起的一系列東西向基底“隆起構(gòu)造”，使青白口系－南華系－震旦系的沉積物呈披蓋性覆蓋而形成同生褶皺。在此基礎(chǔ)上，寒武紀(jì)－奧陶紀(jì)－志留紀(jì)繼續(xù)接受沉積建造，末期開始的加里東運動，使華夏陸塊與揚子陸塊拼接擠壓，導(dǎo)致區(qū)內(nèi)發(fā)生褶皺(沖斷)造山運動。加里東褶皺造山形成的一系列北東向背斜疊加于早期東西向同生背斜而形成一些穹狀構(gòu)造⑤。在褶皺(沖斷)造山過程中，包括青白口系－南華系－震旦系及寒武系－奧陶系－志留系的沉積建造，其變形無疑首先塑性變形而褶皺，只有當(dāng)巖層變形改造脫水變質(zhì)達到一定強度即能干化后，才逐漸表現(xiàn)為斷裂構(gòu)造的發(fā)育。而前述測年資料暗示地幔熱物質(zhì)上涌侵位并冷卻時間為442.67～435.54Ma(K －Ar法)(方維萱等，2002)即奧陶紀(jì)的情況，與區(qū)內(nèi)當(dāng)時的沉積事件不符，極可能的主要原因是鉀鎂煌斑巖包含較多早期的捕虜物質(zhì)所致。本文分析認(rèn)為，區(qū)內(nèi)鉀鎂煌斑巖的上涌侵位應(yīng)在沉積結(jié)束褶皺造山開始的過程中，加里東構(gòu)造運動早期主要為褶皺變形，而縱彎褶皺變形過程中，褶皺拐點成為唯一的構(gòu)造軟弱部位。因此，褶皺拐點及背斜虛脫構(gòu)造成為區(qū)內(nèi)鉀鎂煌斑巖產(chǎn)出的控制因素。

3.2.2 褶皺拐點變形及其構(gòu)造軟弱屬性

連續(xù)褶皺的翼部，存在褶皺面彎曲方向改變即曲率為零的拐點(并以其區(qū)分單個褶皺)⑥，在縱彎褶皺作用下，拐點部位處于擠壓壓扁和拉伸斷裂(圖4)并進一步發(fā)展演化成逆沖斷裂的構(gòu)造進程(圖5)⑦。說明縱彎褶皺擠壓背景下，在拐點處同時存在拉伸和剪切的應(yīng)力條件，由此構(gòu)成褶皺變形過程中巖層能干化斷裂之前唯一的構(gòu)造軟弱部位，并且透入性地貫穿整個褶皺構(gòu)造層的頂?shù)?，極易為深部巖漿熱力作用所突破而構(gòu)成火成巖的上涌侵位及噴發(fā)通道。

3.3 鉀鎂煌斑巖產(chǎn)出的褶皺拐點控制分析

前已述及，在加里東構(gòu)造運動過程中，早期褶皺變形過程擠壓背景下只有拐點存在拉伸和剪切的應(yīng)力條件，由此構(gòu)成褶皺變形過程中巖層能干化斷裂之前唯一的構(gòu)造軟弱部位，并且透入性地貫穿整個褶皺構(gòu)造層的頂?shù)祝还芄拯c帶是否已經(jīng)導(dǎo)致斷裂構(gòu)造的發(fā)育，其薄弱的構(gòu)造應(yīng)力條件，在深部巖漿熱力作用下，褶皺拐點部位理應(yīng)成為深部巖漿上涌侵位及噴發(fā)的通道。

前述鎮(zhèn)遠思南塘、魏家屯、白墳、水花、馬坪(朱老屯、沖牛)和溪頭，三穗捆雙，施秉柳塘－黃泥慶，以及劍河岑松等地鉀鎂煌斑巖均主要產(chǎn)于背斜翼部拐點范圍，大多切穿層理侵位，部分巖體順層產(chǎn)于背斜核部虛脫空間。其中，鎮(zhèn)遠馬坪地區(qū)(包括朱老屯、沖牛等)和施秉柳塘－黃泥慶位于背斜傾伏端(圖1)，可能為東西向基底隆起構(gòu)造制約的表現(xiàn)。因此，貴州鎮(zhèn)遠地區(qū)鉀鎂煌斑巖的產(chǎn)出，其制約因素應(yīng)當(dāng)為褶皺構(gòu)造，具體為褶皺拐點構(gòu)造軟弱帶控制，鉀鎂煌斑巖上涌之后分散切穿層理侵位而表現(xiàn)為沿斷裂構(gòu)造充填的一系列小規(guī)模巖脈、巖墻，部分巖漿則沿褶皺過程形成的順層虛脫空間擠入背斜核部構(gòu)成整合巖脈或巖床，其產(chǎn)出模式可簡單概括如圖6所示。

圖6 貴州鎮(zhèn)遠地區(qū)鉀鎂煌斑巖產(chǎn)出模式Fig.6 A model for lamprophyre occurrence in the Zhenyuan area，Guizhou Province

圖6反映了褶皺造山過程中沉積建造縮短增厚的過程，深部剛性結(jié)晶基底主要通過斷裂構(gòu)造導(dǎo)通鉀鎂煌斑巖巖漿，并可能在薊縣系底部形成鉀鎂煌斑巖的次級巖漿房;褶皺拐點的透入性構(gòu)造軟弱性使其在深部巖漿熱力作用下被突破而成為鉀鎂煌斑巖漿上涌及侵位通道，大多數(shù)鉀鎂煌斑巖切穿層理侵位(表現(xiàn)為沿斷裂構(gòu)造充填)，部分巖體順層侵位于背斜核部層間滑脫構(gòu)造中。

3.4 找礦靶區(qū)及工作建議

如上所述，區(qū)內(nèi)鉀鎂煌斑巖的產(chǎn)出控制因素為褶皺及其拐點構(gòu)造。因此，在新一輪金剛石找礦勘查初期，找礦靶區(qū)應(yīng)優(yōu)先選擇在已知鉀鎂煌斑巖產(chǎn)出的背斜構(gòu)造拐點范圍。尤其是前述鎮(zhèn)遠馬坪(朱老屯、沖牛)、溪頭、水花、白墳、思南塘、魏家屯，三穗縣捆雙和施秉柳塘－黃泥慶，以及劍河岑松等地所屬背斜構(gòu)造拐點范圍。首先通過地質(zhì)調(diào)查大致圈定或恢復(fù)背斜構(gòu)造拐點范圍，并大力加強構(gòu)造調(diào)查研究，從地質(zhì)的角度分析研究巖漿通道的可能范圍，然后布置適量地球物理勘探工作，預(yù)測和尋找可能的隱伏巖體或大巖墻，最后利用槽探、鉆探等探礦工程予以揭露和控制。這樣，區(qū)內(nèi)金剛石找礦(鉀鎂煌斑巖體尋找)范圍即可大大縮小，找礦靶區(qū)及方向更加明確。

對于金剛石及其伴生礦物自然重砂找礦信息不明朗的地區(qū)，尤其是背斜構(gòu)造拐點范圍，可以考慮先采用水系沉積物(淤泥)Cr、Co、Ni、Ti等元素的地球化學(xué)測量，以基巖地層地球化學(xué)為背景，快速分析是否存在相應(yīng)的地球化學(xué)異常，即可能存在鉀鎂煌斑巖與否(包括隱伏但原生暈在地表有顯著影響)，進而指導(dǎo)綜合找礦(巖體)勘查⑧。

4 結(jié)論

綜上所述:貴州鎮(zhèn)遠地區(qū)鉀鎂煌斑巖東西向分布可能受四堡運動基底斷裂(或隆起構(gòu)造)控制，而鉀鎂煌斑巖相對集中產(chǎn)于加里東期北東向背斜構(gòu)造翼部拐點范圍，受褶皺構(gòu)造拐點控制。因此，金剛石找礦尤其是隱伏巖體的尋找與勘探應(yīng)主要圍繞有金剛石找礦信息的加里東期背斜構(gòu)造拐點范圍展開。

［注釋］

① 貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局101地質(zhì)大隊.1997.中國貴州金剛石原生礦找礦遠景區(qū)簡介［R］.1－7

② 貴州省地質(zhì)局101地質(zhì)大隊.1983.貴州省施秉地區(qū)金伯利巖與堿性超鎂鐵煌斑巖巖石特征［R］.1

③ 貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局101地質(zhì)大隊.1992.1∶5萬鎮(zhèn)遠幅地質(zhì)圖［R］.

④ 貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局101地質(zhì)大隊.1992.1∶5萬施洞口幅地質(zhì)圖［R］.

⑤ 楊光忠.2010.貴州省天柱－黎平地區(qū)金礦的成礦作用類型及其成礦規(guī)律［C］//中國黃金工業(yè)改革創(chuàng)新發(fā)展高層論壇(貴州貞豐)論文集，中國黃金工業(yè)改革創(chuàng)新發(fā)展高層論壇，貴州貞豐.貴陽:2010:83－91

⑥ 長春地質(zhì)學(xué)院區(qū)域地質(zhì)及構(gòu)造地質(zhì)教研室.1989a.構(gòu)造地質(zhì)學(xué)導(dǎo)論［M］.69

⑦ 長春地質(zhì)學(xué)院區(qū)域地質(zhì)及構(gòu)造地質(zhì)教研室.1989b.構(gòu)造地質(zhì)學(xué)原理［M］.24，48

⑧ 楊光忠.2012.貴州金剛石成礦及找礦之我見［C］//第八屆貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)發(fā)展戰(zhàn)略研討會暨貴州省地質(zhì)學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會，241－246

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