王補(bǔ)峰，王 亮

(1.南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院, 江蘇南京 210093；2.江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局,江蘇南京 210007；3.福建金東礦業(yè)股份有限公司, 福建三明市 365101；4.長沙礦山研究院有限責(zé)任公司, 湖南長沙 410012)

淺談閩中裂谷帶丁家山鉛鋅礦區(qū)控礦構(gòu)造

王補(bǔ)峰1，2，3，王 亮4

(1.南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院, 江蘇南京 210093；2.江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局,江蘇南京 210007；3.福建金東礦業(yè)股份有限公司, 福建三明市 365101；4.長沙礦山研究院有限責(zé)任公司, 湖南長沙 410012)

丁家山控礦構(gòu)造有斷裂、褶皺和不整合接觸面。通過對丁家山礦區(qū)構(gòu)造的分析研究，得出丁家山鉛鋅礦礦床主要受控于北北東向和北西西向的共軛斷裂系統(tǒng)，且北東向斷裂是宏觀上最重要的控礦構(gòu)造，詳細(xì)分析了礦區(qū)構(gòu)造演化，并對下一步找礦前景進(jìn)行了預(yù)測。

共軛斷裂；控礦構(gòu)造；構(gòu)造演化

1 礦區(qū)概況

丁家山鉛鋅礦在大地構(gòu)造位置上居于華南褶皺系東部,按福建省區(qū)域地質(zhì)志的劃分,隸屬閩東火山斷拗帶構(gòu)造單元,地處政和—大浦深斷裂、沙縣斷裂、順昌—莆田斷裂三條區(qū)域性斷裂的交匯部位,稱為閩中裂谷帶的南段。礦區(qū)處于南平—尤溪復(fù)式向斜東南邊緣之次級平緩褶皺梅仙背斜中。出露地層主要為以“基底構(gòu)造窗”出現(xiàn)的震旦系變質(zhì)巖地層和以角度不整合出現(xiàn)的侏羅系火山(沉積)巖上覆蓋層。

2 礦區(qū)構(gòu)造與礦體分布

礦區(qū)位于尤溪縣梅仙鎮(zhèn)境內(nèi),礦區(qū)內(nèi)控礦構(gòu)造主要有褶皺,斷裂和不整合面,可劃分為兩大構(gòu)造層,即“基底構(gòu)造窗”變質(zhì)構(gòu)造層和蓋層火山構(gòu)造層。

通過對整個梅仙天窗內(nèi)的變質(zhì)巖系老地層產(chǎn)狀系統(tǒng)的調(diào)查研究,地層產(chǎn)狀總體傾角較緩,除個別點(diǎn)位外一般不超過40°,以20°左右居多數(shù)；地層在走向上總體以NE向占主導(dǎo)地位,其次為NW向；地層產(chǎn)狀有時在較小的范圍內(nèi)變化較大且無規(guī)律。梅仙“基底構(gòu)造窗”內(nèi)地層主構(gòu)造方向?yàn)楸睎|向,其次為北西向,主要構(gòu)造面貌為加里東期形成的北東向的寬緩褶皺；根據(jù)晉寧期與加里東期主壓應(yīng)力的方向可以判斷北西向走向的地層應(yīng)為晉寧期留下的構(gòu)造痕跡,證實(shí)了研究區(qū)晉寧期北東向主壓應(yīng)力的構(gòu)造活動的存在。

丁家山鉛鋅礦按礦體賦存層位劃分為4個礦體帶,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號礦體帶賦存于基底含礦層,Ⅳ號礦體帶賦存于火山巖蓋層。礦段內(nèi)4個主礦體及小礦體組成一套規(guī)模較大的礦體群,長大于900 m,寬約300～500 m,埋深約20～190 m,垂高約30～120 m,總體往北西(或南東)緩傾、往南西側(cè)伏(側(cè)伏角約15°)。成礦空間相對狹窄,礦體分布密集；礦體主要呈似層狀,其中富礦體多為扁豆?fàn)?、透鏡狀,火山巖中的礦體則呈脈狀或不規(guī)則透鏡狀；除火山巖中及不整合面上礦體外,所有礦體產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀一致,同一條剖面上,北西側(cè)礦體趨于向北西緩傾,南東側(cè)礦體趨于向南東緩傾,中部礦體趨于水平。3—15線與15—27線兩地段比較,前者總體趨于水平或向南東微傾,后者總體趨于向北西緩傾。

3 主要控礦構(gòu)造

通過對閩中裂谷帶區(qū)域地質(zhì)背景調(diào)查、丁家山礦區(qū)地表和井下構(gòu)造的調(diào)查分析,發(fā)現(xiàn)丁家山鉛鋅礦為構(gòu)造復(fù)合控礦,其主要控礦構(gòu)造為斷裂、褶皺和角度不整合接觸面。

3.1 褶皺構(gòu)造

梅仙“基底構(gòu)造窗”的主構(gòu)造是梅仙復(fù)式背斜,現(xiàn)存的構(gòu)造形跡主要是加里東期形成的北東—南西向褶皺和斷裂構(gòu)造,但局部尚能見到被改造過的晉寧期變形的北西—南東向構(gòu)造痕跡。

梅仙復(fù)式背斜疊加了加里東運(yùn)動和海西—印支運(yùn)動復(fù)雜強(qiáng)烈的變形結(jié)果,背斜軸向北東50°～65°, 長8 km,寬5.5 km,分別向兩端雙向傾伏,傾伏角20°～30°,背斜軸部地層產(chǎn)狀平緩,傾角5°～15°；兩翼產(chǎn)狀稍陡,傾角20°～40°。在其兩側(cè)發(fā)育的次一級背斜巖兜—丁家山—關(guān)兜背斜和下湖—三港頭—根竹園背斜是重要的控礦構(gòu)造。區(qū)內(nèi)的許多礦點(diǎn)均多沿北東方向分布在這兩個次級背斜的軸部。巖兜—丁家山—關(guān)兜背斜軸面產(chǎn)狀:35°/NW∠76°,樞紐產(chǎn)狀:220°∠20°,褶皺特征:核部為Pt2-3l3,兩翼為Pt2-3dl,西北翼為斷層切錯及蓋層覆蓋,產(chǎn)狀0° ∠30°,東南翼出露完整,丁家山鉛鋅礦即位于該構(gòu)造的西南端。

3.2 斷裂構(gòu)造

丁家山鉛鋅礦區(qū)位于NNE向政和—大埔深大斷裂、NW向順昌—莆田斷裂和EW向隱伏沙縣斷裂的交匯部位,區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育,主要有NE、NNE、NW及NNW向,因斷層多具多期次活動的性質(zhì),因此斷裂構(gòu)造的形態(tài)、展布特征都十分復(fù)雜,同時也為成礦物質(zhì)的運(yùn)移提供了通道,并成為礦體的賦存空間。因巖漿侵入、熱液活動等作用影響,成礦前及成礦期斷裂的斷裂面多已消失,但地表及坑道所見的雁列狀、羽狀綠簾石脈、蛇紋石脈、石英脈以及硫化物脈,均清楚地反映了主斷裂存在的跡象。

研究區(qū)內(nèi)控巖控礦特征明顯,具多期次活動特征的區(qū)域性斷裂為北東向斷裂,走向多NE30°～60°,傾角80°～85°,成組出現(xiàn),有時常錯斷礦體,一般規(guī)模不大,延長30m至數(shù)百米。斷層中見斷層角礫巖、斷層泥及多期活動斷裂面,為具壓扭性多期活動的斷裂。礦區(qū)內(nèi)F10、F11等NE向斷裂先為張性后為壓扭性斷裂特征。礦區(qū)NE向斷裂與花崗斑巖(γπ)走向平行、錯斷礦體,并可見到斷層破碎帶和角礫巖。

NNE向斷裂走向多NNE10°～30°,傾向NW,傾角較陡,規(guī)模較大,為區(qū)域性斷裂。三港頭斷裂、F1斷裂走向延向6～7 km。該組斷裂帶中可見斷層角礫巖、斷層泥、糜棱巖、斷層擦痕,并可見鉛鋅礦化。斷裂常被巖脈充填,常控制斷陷盆地,斷塊,并為其邊界。該組斷裂與成礦關(guān)系密切,具有先期為扭性,后期為壓扭性的特征,為多期活動斷裂。

NNW、NW兩組斷裂,根竹園礦區(qū)為主要構(gòu)造,規(guī)模大,延長遠(yuǎn),常錯動地層,錯斷NW組礦體,使兩側(cè)礦體難以連接,斷裂力學(xué)性質(zhì)為壓扭性,為成礦后斷裂。大嶺組(Pt2-3dl)地層和龍北溪組(Pt2-3l3)地層因該斷裂而成斷裂接觸。區(qū)內(nèi)NW—NWW斷裂規(guī)模小,為次級斷裂。一般延長100～200 m,寬數(shù)10 m,常為隱伏斷裂,地表及鉆孔中見到如F14、F16等規(guī)模小的斷裂,一般為正斷層次級斷裂。

3.3 角度不整合接觸面

不整合面在礦區(qū)內(nèi)分布廣泛,上覆地層為侏羅系地層,下覆地層為震旦系地層；不整合面分別向南東和北西傾伏,南東較緩,小于15°,北西較陡,大于20°。不整合面不僅是巖性不連續(xù)界面、構(gòu)造層界面及構(gòu)造弱面,還是水文地質(zhì)界面及地球化學(xué)界面,是卸載沉淀有利場所和熱液運(yùn)移匯聚的重要通道?？辈橘Y料及綜合研究表明,震旦系和佚羅系地層之間的角度不整合面具有重要的控礦作用,侏羅系地層呈角度不整合覆在震旦系地層上。從勘探線剖面圖及不整合面上礦體的就位部位分析,當(dāng)不整合面大于30°,且與下伏地層層面呈較大角度斜交時,則在不整合面兩側(cè),尤其是不整合面之上的50～200 m范圍有利于形成透鏡狀或脈狀礦體,在與下覆地層界面附近侏羅系地層內(nèi)也有少量裂隙充填的鉛鋅礦體。

4 構(gòu)造演化

閩中及其周邊地區(qū)至少發(fā)生了四期以上的構(gòu)造變形,即晉寧早期、晉寧晚期、加里東期、印支—燕山期。本次研究在綜合分析區(qū)域資料和前人研究成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合梅仙地區(qū)的巖漿活動、變形變質(zhì)特征、構(gòu)造運(yùn)動特征等,認(rèn)為控礦構(gòu)造實(shí)際經(jīng)歷了兩個階段,早期壓扭運(yùn)動階段及晚期拉張階段。早期階段實(shí)際上是成礦前構(gòu)造,晚期拉張階段才是真正的成礦期。北東向構(gòu)造表現(xiàn)為左旋剪切,而北西西向斷裂表現(xiàn)為右旋,且兩斷裂又相互切割,因此該斷裂實(shí)際上是在一個統(tǒng)一的構(gòu)造應(yīng)力場下形成的一組共軛斷裂系統(tǒng)。

斷裂大致形成于中晚侏羅世,恰好與Izanagi板塊向北西向歐亞板塊俯沖時期一致,俯沖作用造成了東南大陸形成大量的北東-北北東向及相應(yīng)的北西西向構(gòu)造。晚侏羅世—早白堊世,俯沖作用造成的壓性構(gòu)造由于應(yīng)力松馳,在先存斷裂上形成一些張性破裂面,并被后來的巖脈和礦體所填。因此控制后期構(gòu)造巖漿熱液型礦床的構(gòu)造主要為呈網(wǎng)格分布的共軛斷裂系統(tǒng)。

加里東期:主壓應(yīng)力方向轉(zhuǎn)為北西—南東向,在地殼側(cè)向擠壓體制下,發(fā)生撓曲變形—縱彎褶皺作用。形成了一系列北東向軸向30°,左右樞紐傾伏,軸面陡立的寬緩等厚褶皺,并橫跨疊加于晉寧期褶皺之上。大褶皺的不同部位,“S”、“Z”、“M”形等從屬褶皺亦十分發(fā)育。

燕山期:燕山運(yùn)動分為早、晚兩個亞構(gòu)造旋回。燕山早期構(gòu)造旋回是區(qū)內(nèi)巖漿活動的極盛期,晚侏羅世大規(guī)模的中酸—酸性巖漿侵入,形成總體呈北東向分布的花崗巖帶,并導(dǎo)致其圍巖發(fā)生強(qiáng)烈的熱接觸變質(zhì)作用；構(gòu)造變動十分強(qiáng)烈,在地殼淺—表部構(gòu)造層次以北西—南東向最大主壓應(yīng)力為特征的地殼側(cè)向擠壓體制下,發(fā)生強(qiáng)烈的撓曲—剪切變形,撓曲變形使侏羅系地層形成了一系列北東—北北東向?qū)捑彙_闊的縱彎褶皺；脆性剪切變形較強(qiáng)烈,形成一系列北東向壓剪性逆斷層,斷層常由于后期的再次活動而導(dǎo)致其力學(xué)性質(zhì)的轉(zhuǎn)化。燕山晚期構(gòu)造旋回構(gòu)造活動主要表現(xiàn)為脆性斷裂及小規(guī)模的巖漿活動。斷層活動以利用老斷層面重新活動為主；巖漿活動表現(xiàn)為酸性巖漿沿北東向斷裂侵入,形成本地區(qū)沿北東向展布的花崗斑巖巖墻。

5 結(jié) 論

(1)丁家山鉛鋅礦斷裂、褶皺和角度不整合接觸面復(fù)合控礦,但礦體主要受控于北北東向和北西西向斷裂,該斷裂在一個統(tǒng)一的構(gòu)造應(yīng)力場下形成的一組共軛斷裂系統(tǒng),斷裂的交匯部位為主要的運(yùn)礦和儲礦構(gòu)造,可作為礦區(qū)及外圍也可作為井下微觀進(jìn)一步找礦的構(gòu)造標(biāo)志。

(2)沿角度不整合面順巖層傾伏的礦區(qū)南部應(yīng)進(jìn)一步追索可能尖滅再現(xiàn)的礦體。

(3)侏羅系地層內(nèi)有尋找小型裂隙充填礦體的可能。

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2015-04-01)

王補(bǔ)峰(1980-)，男，江蘇南京人，工程師，主要從事礦產(chǎn)地質(zhì)勘查與開發(fā)管理工作，Email:309889103＠qq. com。