林清茶

(安徽理工大學地球與環(huán)境學院，安徽 淮南 232001)

陳建軍

(寧海縣國土資源局，浙江 寧海 315600)

構(gòu)造是控制礦床形成和分布的重要地質(zhì)因素。研究控礦構(gòu)造不僅有利于找礦，同時也對深入、全面地研究礦床成因有著重要的作用。在礦床控礦構(gòu)造的研究中，對礦床的控礦構(gòu)造進行分類、分析進而建立演化模型是控礦構(gòu)造研究的一個重要思路[1]。下面，筆者依照該思路對湖南康家灣鉛鋅金礦礦床的控礦構(gòu)造進行分類、分析，并建立成礦構(gòu)造的演化模型，為礦床的下一步找礦提供依據(jù)。

1 礦區(qū)成礦地質(zhì)背景

礦區(qū)位于水口山鉛鋅礦田中東部，地表全部為白堊系及侏羅系砂巖、頁巖覆蓋，為一隱伏鉛鋅金多金屬礦礦床。礦區(qū)地層從石炭系中上統(tǒng)壺天群至第四系都有，其中二疊系的棲霞組、當沖組與侏羅系不整合的硅化質(zhì)礫巖層為該區(qū)主要含礦地層。

水口山礦田分布在衡陽斷陷盆地的南緣，新化-郴州北西向深斷裂北側(cè)，是常寧-江永北東向深斷裂與水口山-臨武南北向構(gòu)造帶的交匯部位，上地幔隆起區(qū)的邊緣[2]?？导覟炽U鋅礦床位于水口山礦田的中部、鹽湖復式倒轉(zhuǎn)向斜的次級構(gòu)造——四丘田倒轉(zhuǎn)向斜北端、康家灣隱伏短軸倒轉(zhuǎn)背斜之上。由于受多期次構(gòu)造運動作用，造成基底構(gòu)造和蓋層構(gòu)造的差別，同時有早期的構(gòu)造復活、改造或疊加作用，但從總的來看構(gòu)造較為簡單。礦區(qū)內(nèi)無大的火成巖體，僅南部地表少數(shù)地區(qū)見有英安玢巖小巖體，沿斷裂帶分布，嚴格受斷裂控制，規(guī)模很小，面積僅數(shù)平方米至數(shù)十平方米，呈超覆狀，同時與侏羅系地層接觸。另據(jù)深部鉆孔揭露玄武質(zhì)英安玢巖巖脈沿侏羅系地層層面侵入，厚度為0.7～57m。另外，在礦區(qū)南部的鉆孔深部打到含礦矽卡巖和角巖，推測其附近或更深部可能有隱伏巖體的存在。

2 礦體特征

C2+3-中上石炭統(tǒng)壺天群；P1q-下二疊統(tǒng)棲霞組；P1d-下二疊統(tǒng)當沖組；P2dl-上二疊統(tǒng)斗嶺組；J1g-下侏羅統(tǒng)高家田組；K1d-下白堊統(tǒng)東井組；QB-硅化角礫巖;F-斷層;Ⅰ-1-礦體編號。 圖1 康家灣礦床礦體水平投影圖及縱剖面圖

康家灣鉛鋅金礦體，主要賦存在硅化角礫巖帶中，其次是F22斷層上盤的二疊系下統(tǒng)當沖組地層中。礦體呈似層狀，少數(shù)為透鏡狀疊加產(chǎn)出，其厚度、品位變化很大。礦體產(chǎn)狀與倒轉(zhuǎn)背斜或硅化破碎帶基本一致，走向南北，東翼東傾，傾角10～35°，個別達80°；西翼西傾，傾角5～25°，頂部近水平。礦體埋深隨倒轉(zhuǎn)背斜由南向北逐漸抬起，揚起角為8°。根據(jù)鉆孔控制，主要礦體有7個，小礦體有28個(見圖1)。

3 構(gòu)造控礦類型

圖2 康家灣五、六、七、八中段剖面圖

J1g1-1-下侏羅統(tǒng)高家田組下段第1層；J1g1-2-下侏羅統(tǒng)高家田組下段第2層；J1g1-3- 下侏羅統(tǒng)高家田組下段第3層；J1g2-1-下侏羅統(tǒng)高家田組中段第1層；J1g2-2-下侏羅統(tǒng)高家田組中段第2層；J1g2-3-下侏羅統(tǒng)高家田組中段第3層;Q.Bf-硅化角礫巖層;Ⅵ- 鉛鋅金礦體。 圖3 康家灣產(chǎn)于層間破碎帶礦體示意圖

康家灣鉛鋅金礦床受構(gòu)造控制明顯，各種構(gòu)造對礦床都有不同的作用。

3.1 斷裂與背斜復合控礦

康家灣鉛鋅金礦床的礦體主要分布在F22斷層下盤及康家灣倒轉(zhuǎn)背斜軸部及2翼部位，其形態(tài)及規(guī)模受上述二者嚴格控制(見圖2)。康家灣鉛鋅金礦床的主礦體的產(chǎn)狀與倒轉(zhuǎn)背斜幾乎一致，呈似層狀、透鏡狀。F22斷層與倒轉(zhuǎn)背斜通過控制主要的容礦巖層硅化角礫巖的形態(tài)、規(guī)模來控制礦體的形態(tài)與規(guī)模。井下觀察F22斷層附近的當沖組地層有碩大的黃鐵礦晶體較均勻的分布其中，其黃鐵礦晶體為多期次的，且是在一個流體相時期相對穩(wěn)定的環(huán)境中長期結(jié)晶作用的結(jié)果。推測F22斷層可能就是一個導礦通道。由于F22斷層上盤為二疊系上統(tǒng)斗嶺煤系和侏羅系下統(tǒng)砂頁巖、泥質(zhì)粉砂巖，均為不透水或弱透水層，能起到良好的隔擋層作用，當深處含礦熱液沿著斷裂系統(tǒng)上升、自由循環(huán)而進入該區(qū)域時，礦質(zhì)便選擇在構(gòu)造的轉(zhuǎn)換部位和構(gòu)造斜坡帶上停積、沉淀，因而主要礦體集中在F22斷層的下盤。在背斜的軸部、軸線沿走向彎曲轉(zhuǎn)折處及背斜的傾伏端，這些地區(qū)應力集中，應變強度大，有多種伴生構(gòu)造產(chǎn)生，是成礦的有利空間，因而康家灣鉛鋅礦礦體主要分布在康家灣背斜的軸部，其形態(tài)受背斜控制明顯。

3.2 斷裂控礦

1)區(qū)域性深大斷裂(即F22)控礦 F22斷層不但與背斜復合來控制礦床主要礦體的分布、形態(tài)與規(guī)模，且F22斷層本身也是一個容礦構(gòu)造(見圖3)。受東西向應力作用的F22斷層在活動過程中側(cè)向壓力強烈，在斷層走向轉(zhuǎn)換部位當巖性較脆時如當沖組硅質(zhì)巖，易產(chǎn)生斷層破碎帶，形成良好的容礦空間。

2)次級斷裂控礦 從井下觀測，康家灣井下次級斷裂并不發(fā)育，多為逆沖斷層，斷層多緊閉，斷層走向多為北北西或北北東向，傾角多為30～80°。有些斷層被礦液充填形成脈狀礦體(見圖4)；有些斷層直接切穿礦體，這類斷層常被方解石所充填，形成方解石大脈，如Ⅰ-4礦體(見圖5)中的一方解石大脈就為一導礦斷層被后期方解石充填形成的；有些礦脈在距斷層附近發(fā)生明顯的變形、扭曲，這是由于斷層的側(cè)向壓力造成的(見圖6)。綜上所述，次級斷層對成礦的作用有限，但在局部地帶，對礦脈的形態(tài)有著重大的影響，而一些次級斷層也有可能是導礦構(gòu)造。

圖4 斷層被礦液充填形成脈狀礦體 圖5 導礦斷層被后期方解石充填 圖6 由于斷層的側(cè)向壓力造成的變形、扭曲

3.3 巖溶控礦

在印支-燕山期區(qū)內(nèi)巖溶作用強烈[3]，在水口山礦田內(nèi)廣泛分布著古巖溶沉積體[4]，在康家灣鉛鋅金礦井下的觀測到大量的巖溶角礫及溶積巖，這說明當時礦區(qū)內(nèi)巖溶廣泛發(fā)育。康家灣鉛鋅金礦床巖溶控礦主要表現(xiàn)在2個方面：一方面康家灣鉛鋅金礦床的古巖溶經(jīng)過構(gòu)造-塌陷作用形成了現(xiàn)在礦床的主要賦礦層——硅化角礫巖層[4]；另一方面古巖溶直接為礦液所充填形成礦體(見圖7和圖8)。

圖7 康家灣十二中段古溶洞中礦體分布素描圖 圖8 康家灣古巖溶中礦體示意圖

4 控礦構(gòu)造演化

4.1 背斜及F22斷層形成

該區(qū)在印支期受區(qū)域性的NWW-SEE向區(qū)域主壓應力作用下，發(fā)生強烈陸內(nèi)匯聚擠壓造山作用[5]。在礦區(qū)內(nèi)形成了康家灣背斜，背斜的核部為石炭系的壺天群地層，兩翼為二疊系地層。其中二疊系的棲霞組與當沖組地層由于巖石的力學性質(zhì)的差異及巖性的差異產(chǎn)生了層間滑動，受區(qū)域基底斷裂控制，水口山-香花嶺斷裂的側(cè)向發(fā)展影響這些層間滑動，進一步發(fā)育形成了區(qū)內(nèi)最大斷裂 F22基底斷裂[4]，該斷裂為一逆斷層，斷層縱貫全區(qū)各地層，并派生一系列次一級斷層和裂隙(見圖9(a))。

4.2 古巖溶作用階段

區(qū)內(nèi)中生代，尤其是早三疊世-晚侏羅世的古氣候適宜，植物茂盛[6]。加之區(qū)內(nèi)印支期地殼運動頻繁而強烈，形成的康家灣背斜使地殼隆起，地層遭受風化剝蝕。而古地下水位有一個較長時期的穩(wěn)定階段，有利于背斜頂部和軸部的灰?guī)r、白云巖發(fā)育古巖溶[4]。F22逆斷層上盤的泥灰?guī)r、硅質(zhì)巖、頁巖孔隙度小、透水性差是良好隔水層，這也有利于古地下水循環(huán)和古巖溶作用。因而在這個時期，區(qū)內(nèi)形成了一系列的古巖溶。在背斜的軸部由于層間滑動作用裂隙發(fā)育，而且由于該處應力相對集中，加之巖性主要為白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r，因而更易形成巖溶。在康家灣背斜的軸部形成了一系列溶洞，有些溶洞可能由于地下暗河存在還相互導通(見圖9(b))。

4.3 構(gòu)造-巖溶塌陷作用階段

礦區(qū)在印支期未和燕山期早期受近東西向的區(qū)域性主應力，背斜發(fā)生進一步的倒轉(zhuǎn)，使背斜頂部、軸部受更加強烈的擠壓，遭受破壞。加之F22斷層的進一步發(fā)展產(chǎn)生的側(cè)壓力，巖溶作用在持續(xù)進行。在以上各種因素的作用下巖溶發(fā)生了穿層崩塌作用、角礫巖化等作用，在背斜軸部形成了一層角礫巖層，該角礫巖層產(chǎn)狀和規(guī)模受背斜控制明顯(見圖9(c))。

4.4 成礦階段

圖9 控礦構(gòu)造演化圖

燕山中后期區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動頻繁而且劇烈，并伴隨有巖漿的侵入。在康家灣背斜的核部有隱伏花崗巖的侵入，且區(qū)內(nèi)花崗巖的侵入具有多期次性[7]?；◢弾r的侵入帶來的巨大熱量活化了各地層巖中一些元素的活性，加強了地下熱水循環(huán)，加上花崗巖漿帶來的含有成礦元素的熱液，它們共同組成了成礦熱液。這些成礦熱液沿F22斷層和各種裂隙進入角礫巖層，在成礦有利地區(qū)沉淀成礦形成了康家灣鉛鋅金礦床，之后經(jīng)構(gòu)造改造形成了現(xiàn)在的康家灣鉛鋅金礦床(見圖9(d))。

5 結(jié)論

1)康家灣控礦構(gòu)造有斷層、褶皺及巖溶，今后深部找礦的方向應著重放在F22斷層下盤的巖溶角巖發(fā)育區(qū)及壺天群古巖溶區(qū)。

2)根據(jù)康家灣控礦構(gòu)造的演化模型，在區(qū)內(nèi)找礦應著重放在古巖溶沉積體發(fā)育地帶。

[參考文獻]

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