胡一多,蔣文奎,馬繼升

(1.昆明理工大學(xué)國土資源學(xué)院,云南 昆明 650093;2.吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院,吉林 吉林市132001;3.大慶油田有限責(zé)任公司采油八廠,黑龍江 大慶市 161300)

云南易門鳳山礦床刺穿構(gòu)造特征

胡一多1,蔣文奎2,馬繼升3

(1.昆明理工大學(xué)國土資源學(xué)院,云南 昆明 650093;2.吉林鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院,吉林 吉林市132001;3.大慶油田有限責(zé)任公司采油八廠,黑龍江 大慶市 161300)

獅鳳山銅礦是我國重點(diǎn)銅礦山之一,包含 2個礦段：獅山礦段和鳳山礦段。鳳山礦床產(chǎn)于刺穿構(gòu)造外側(cè),是受構(gòu)造控制的后期疊加改造富化的礦床。含礦地層是綠汁江組上部地層,富礦部位刺穿體周圍為灰白色碎裂白云巖。礦體形態(tài)產(chǎn)狀與刺穿構(gòu)造密切相關(guān),沿構(gòu)造所派生的斷裂、裂隙呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出。刺穿構(gòu)造內(nèi)部角礫巖和火山巖巖脈占的比例不大,礦山開采處于至刺穿構(gòu)造的中部平面。

刺穿構(gòu)造;演化模型;控礦特征;鳳山銅礦床;裂谷;云南易門

0 引言

研究區(qū)位于云南省玉溪市易門縣境內(nèi),揚(yáng)子準(zhǔn)地臺西南緣,夾持于元謀—綠汁江斷裂和湯郎—易門斷裂之間。東鄰羅茨—易門斷裂,西接綠汁江斷裂,與中元古代相對隆起分開,形成近南北走向的狹長沉積盆地 (圖 1)。

滿銀溝期、晉寧期兩期構(gòu)造運(yùn)動機(jī)制相同,是本區(qū)重要的構(gòu)造活動期,強(qiáng)烈的東西向擠壓的褶皺運(yùn)動,形成了南北向揚(yáng)子準(zhǔn)地臺的基底。同時形成了礦區(qū)的主體南北向向西傾伏的倒轉(zhuǎn)褶皺構(gòu)造。澄江運(yùn)動表現(xiàn)為北西—南東向的擠壓產(chǎn)生了一系列的北東向弧頂指向南東的弧狀構(gòu)造以及對先前構(gòu)造的改造作用,這次運(yùn)動巖漿活動頻繁,這兩期構(gòu)造對鳳山礦床控制作用明顯。

從 20世紀(jì) 60年代初期開發(fā)至今已有 30余年的歷史,研究程度相對較高。昆陽裂谷中存在著一系列與刺穿構(gòu)造有關(guān)的礦床,其中比較典型的有祿豐大美廠、梅子箐,元江雞冠山,易門鳳山、一都廠等礦床。該類礦床一般品位高,形成中小型礦床。

1 礦床地質(zhì)特征

1.1 地層

①綠汁江組 (Pt2lz)：為一套火山碎屑巖,碳酸鹽巖建造。上部鳳山段主要為青灰色含藻白云巖夾少量石灰?guī)r,厚度 820m～1 660m,鳳山型銅礦產(chǎn)于其中,下部獅山段自上而下依次為灰黑色碳泥質(zhì)白云巖,凝灰質(zhì)白云巖、板巖,淺灰、灰綠色凝灰質(zhì)、砂質(zhì)白云巖,暗紫色泥砂質(zhì)白云巖 (凝灰?guī)r)板巖互層,習(xí)慣按顏色分為黑色層、過渡層和紫色層,厚度50m～224m,是獅山型銅礦的含礦層位。

②鵝頭廠組 (Pt2e)：上部為黑灰色石灰?guī)r,夾炭質(zhì)板巖薄層,中部為灰綠色絹云母板巖,砂質(zhì)條帶板巖,下部為炭質(zhì)板巖夾白云巖。總厚大于1 500m。

1.2 構(gòu)造背景

研究區(qū)內(nèi)南北向褶皺與壓性縱斷層 (FL1、FL2)疊加,形成一刺穿體。其特點(diǎn)是下部綠汁江組獅山段和鵝頭廠組地層沿背斜軸部的壓性斷層向上貫入到綠汁江組鳳山段白云巖中,形成東西寬60m～300m的破碎帶。破碎帶核心部分由灰綠色、灰黑色絹云質(zhì)板巖、凝灰?guī)r、火山巖角礫組成,向外依次為薄層灰?guī)r、紫色白云巖板巖互層,局部成紫色角礫巖。與 FL2伴生的次級斷裂十分發(fā)育,構(gòu)成許多大小不等、下寬上窄、形態(tài)復(fù)雜、頂部成火焰狀的隱伏刺穿體在刺穿體形成過程中,伴有多期強(qiáng)烈的火山氣液活動,并攜帶大量成礦物質(zhì),沿刺穿構(gòu)造向上遷移、富集,形成富厚的鳳山型銅礦床 (圖 2)。

圖1 昆陽裂谷構(gòu)造體系圖

2 刺穿構(gòu)造產(chǎn)狀

區(qū)域上刺穿體沿昆陽裂谷的邊界斷裂分布,出露 200余個,刺穿層位從鵝頭廠組直至元古代晚期層位 (晉寧運(yùn)動),至今未發(fā)現(xiàn)其刺穿震旦系。易門地區(qū),刺穿構(gòu)造主要沿綠汁江兩岸分布近南北向分布。刺穿定位層位有高有低,空間分布格局亦不均一。鳳山礦區(qū)刺穿構(gòu)造平面上與地層有一定交角呈帶狀、透鏡狀、枝杈狀。剖面上多以陡傾斜的楔狀、沙鐘狀、板狀分布,實(shí)際觀測過程中多為組合形態(tài),鳳山深部工程控制延伸達(dá)1 000m,并且向深部規(guī)模增大的趨勢。刺穿體內(nèi)部角礫常呈斷續(xù)相連的透鏡狀、扁豆?fàn)畲笮沂獗砻娌梁勖黠@,角礫為方解石脈、白云石、綠泥石膠結(jié)。刺穿體圍限于 FL1、FL2及小綠汁斷裂內(nèi)部 (圖 2、圖 3、圖 4),銅礦體多產(chǎn)于刺穿體上盤 FL2旁側(cè)的多組張性裂隙內(nèi)。

圖2 鳳山銅礦床地質(zhì)略圖

刺穿體與圍巖表現(xiàn)為一側(cè)表現(xiàn)為明晰的斷層接觸關(guān)系,侵位于綠汁江組鳳山段,斷層多呈先期張性后期壓性或扭性復(fù)合斷裂性質(zhì),表現(xiàn)出多次活動的形成特點(diǎn)。另一側(cè)為經(jīng)過破碎的灰白色碎裂巖白云巖與角礫巖混雜呈現(xiàn)過渡式接觸關(guān)系,向外側(cè)逐漸過渡到灰白色—青灰色白云巖 (圖 3、圖 4)。這一特征反映刺穿構(gòu)造兩側(cè)裂面的不同力學(xué)性質(zhì)。刺穿構(gòu)造邊界斷層內(nèi)側(cè)刺穿體透鏡狀角礫具有有一定的優(yōu)選方位,構(gòu)成明顯的流動線理分析為東西向擠壓應(yīng)力條件下及后期的北西—南東向應(yīng)力條件下所形成。

圖3 鳳山銅礦床附 22線礦體剖面圖

3 刺穿構(gòu)造成因討論

結(jié)合巷道編錄等特征認(rèn)為刺穿構(gòu)造形成于區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力反轉(zhuǎn)期,斷裂活動具有多期性特點(diǎn),并伴隨有強(qiáng)烈的火山活動,裂面的多期拉張—走滑—擠壓力學(xué)性質(zhì)轉(zhuǎn)變鑒定。分析為滿銀溝運(yùn)動 (10億年)古揚(yáng)子陸塊與其西部的古金沙江陸塊相拼作用使裂谷又拉張向擠壓轉(zhuǎn)型。伸展條件下裂谷邊緣形成的同沉積斷層,斷面位置由拉張轉(zhuǎn)為走滑甚至擠壓使下伏軟弱地層巖斷裂向上突破穿過上覆巖層,后期具有相同機(jī)制的晉寧運(yùn)動澄江運(yùn)動火山熱液活動將礦質(zhì)不斷沿構(gòu)造面向上運(yùn)移,在張性裂隙較發(fā)育的地層聚集就位成礦。構(gòu)造發(fā)育為礦床的形成奠定基礎(chǔ)。

裂谷成年期刺穿構(gòu)造并未顯示出明顯的刺穿跡象 (圖 5-Ⅰ),隨著裂谷進(jìn)一步發(fā)展同生斷層的厚度加大造成下降盤軟弱層靜巖壓力大于斷層面壓力大于上盤壓力 (圖 5-Ⅱ),在區(qū)域應(yīng)力反轉(zhuǎn)等誘發(fā)條件下,下伏軟弱層上涌 (圖 5-Ⅲ),壓應(yīng)力持續(xù)及周期活動是刺穿體發(fā)育成熟 (圖 5-Ⅳ),最終可形成成熟的刺穿構(gòu)造 (圖 5-Ⅴ)并伴生了多組斷裂且形成了所謂的無根刺穿構(gòu)造。

圖4 鳳山銅礦床 13號礦體剖面圖

4 刺穿構(gòu)造與成礦關(guān)系

鳳山礦床產(chǎn)于刺穿構(gòu)造旁側(cè)的灰白色碎裂白云省裂隙內(nèi),至深灰色白云巖礦化變?nèi)踅底罱K低至工業(yè)品位以下,刺穿構(gòu)造的形態(tài)產(chǎn)狀嚴(yán)格控制了礦體的分布特征,對刺穿構(gòu)造的形成機(jī)制雖是各持己見,但刺穿構(gòu)造的控礦作用為近年來地質(zhì)

圖5 裂谷邊緣刺穿構(gòu)造巖化模型

工作者認(rèn)同的,刺穿體沿?cái)嗔殉事菪隣?、筒狀向下延伸不低? 000m在其上盤灰白色碎裂白云巖中銅礦以星點(diǎn)狀、脈狀、網(wǎng)脈狀、枝杈狀、浸染狀等形式產(chǎn)出 (圖 6)。近刺穿構(gòu)造由于張性裂隙空間連通性好、溶洞發(fā)育、淋濾明顯,礦質(zhì)多數(shù)流失只有近刺穿構(gòu)造或刺穿構(gòu)造內(nèi)部存在少量星點(diǎn)狀、枝杈狀黃銅礦斑銅礦。向白云巖一側(cè),在碎裂巖較封閉的位置銅礦質(zhì)最為富集。此時張性裂隙延伸不遠(yuǎn),并且一端封閉成為較有利的儲礦構(gòu)造,礦石主要為網(wǎng)脈狀、脈狀、團(tuán)塊狀斑銅礦、輝銅礦,是礦山主采巷道分布部位。再向外部刺穿構(gòu)造影響較弱,多形成緊閉扭壓 -扭張性斷層,裂面緊閉,圍巖也變?yōu)樯罨疑自茙r,構(gòu)造改造作用相對較弱,銅礦物含量微小,多為星點(diǎn)狀黃銅礦,該種銅礦物多為同沉積作用的產(chǎn)物。刺穿構(gòu)造的形成不僅為礦質(zhì)運(yùn)移提供通道,還為礦體的形成提供了有利容礦空間。

后期的改造疊加富集礦質(zhì)也通過刺穿體往復(fù)活動得以實(shí)現(xiàn)。

5 結(jié) 語

鳳山礦床礦體產(chǎn)狀與刺穿構(gòu)造關(guān)系密切,礦體沿刺穿體一側(cè)呈環(huán)帶狀分布,產(chǎn)于刺穿構(gòu)造外側(cè)的灰白色碎裂白云巖裂隙中。

分析闡明,構(gòu)造誘發(fā)、發(fā)展、形成及演化機(jī)制為礦床研究提供理論支撐,為深部找礦工作、礦體定位提供理論依據(jù)。

圖6 鳳山銅礦床構(gòu)造與礦體產(chǎn)出關(guān)系立體示意圖

[1]楊應(yīng)選,仇定茂,闕梅英,等.西昌—滇中前寒武系層控銅礦 [M].重慶：重慶出版社,1988.

[2]孫克祥 .易門鳳山銅礦床成礦地質(zhì)特征[J].云南地質(zhì) ,1996,15(2)：164-179.

[3]李志偉,鐘維敷,田敏.滇中昆陽群刺穿構(gòu)造形成機(jī)制研究 [J].云南地質(zhì),2002,21(3)：230-249.

[4]張位及.滇中昆陽群刺穿體構(gòu)造的古巖溶成因[J].云南地質(zhì),2001,28(3)：308-313.

[5]RAMS AY J G,HUBER M.The Techniques of Modern Structural Geology[M].New York：Acdemic Press,1983.

[6]CH IARA DEL VENTISETTE,DOMEN ICO MONTANAR I,MARCO BON IN IAND FEDER I CO SAN I.Positive fault inversion triggering‘intrusive diapiris m’：ananalogue modelling perspective[J]. Erra Nova,2005,17(5)：478-485.

[7]高建國.易門銅礦鳳山礦床原生暈軸向分帶序列探討[J].西南礦產(chǎn)地質(zhì),1990,4(2)：58-66.

[8]吳禮錕.易門銅礦的控礦構(gòu)造 [J].云南地質(zhì),1989,8(2)：154-163

[9]韓潤生,孫家驄.易門銅礦“鏡面對稱”成礦及意義[J].地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào),1999,5(2)：77-82.

[10]李志偉,田敏.滇中昆陽群地層巖石極低級變質(zhì)作用特征及構(gòu)造環(huán)境意義 [J].云南地質(zhì),2001,20(4)：369-375.

On diapir structure properties of Fengshan deposit in Yimen of Yunnan

HU Y i-duo1,JI ANGW en-kui2,MA Ji-sheng3

(1.School ofLand Resource,KunmingUniversity of Technology,Kunming 650093,China;2.Jilin Railway Vocational Technology College,Jilin 132001,Jilin;3.No.8 Oil ExtractionWorks ofDaqingOilfield CompanyLtd.,Daqing 161300,Heilongjiang)

Shifengshan copper deposit is one major copper mines in China,which includs two ore blocks of Shishan and Fengshan.Fengshan depositwasoccurred outboard of the diapir structure andwas a rich type deposit subject to the controlof structure post-tectonic superposition.The ore-bearing stratum was the group of the upper part ofLuzhijiang Formation,rich ore body of the diapirwas surrounded by the fragmental dolomite.Ore occurrence was closely related to the diapir structure morphology,fracture and fissures derived from the structure showed bedded and lenticularoccurrences.Volcanic rock vein and brecciawithin the inner diaper structure occupied a s mall proportion,mining activitieswere conducted at the middle plane of the diaper structure.

Diapirstructure; Evolutionary model;Ore-controlling characteristics; Fengshan copper deposit; Rift; Yimen County,Yunnan

P618.51;P548

A

1674-3636(2010)02-0135-05

2009-11-12;

2009-12-09;編輯：陸李萍

胡一多 (1984—),男,碩士研究生,構(gòu)造地質(zhì)學(xué)專業(yè).

10.3969/j.issn.1674-3636.2010.02.135