劉鳳平

摘要：黃沙坪鉛鋅多金屬礦床是南嶺成礦帶的代表性礦床之一，開(kāi)采歷史悠久，成因上屬于淺成中高溫接觸交代矽卡巖型疊加中低溫?zé)嵋撼涮钽U鋅礦床。構(gòu)造分形分析認(rèn)為NE-NNE向構(gòu)造發(fā)育最為成熟，同時(shí)，該構(gòu)造及其配套構(gòu)造連通性最好，為成礦流體的運(yùn)移和礦體的就位提供了有利的構(gòu)造條件。礦床內(nèi)礦體嚴(yán)格受巖漿侵入接觸構(gòu)造與斷裂-褶皺構(gòu)造共同控制，產(chǎn)出于構(gòu)造耦合的巖性界面。總結(jié)不同構(gòu)造型式的控礦特征，為礦床深部隱伏礦找礦預(yù)測(cè)提供理論依據(jù)。

Abstract： The Huangshaping lead-zinc polymetallic deposit with a long history of mining is one of the representative deposits in the Nanling metallogenic belt. Genesis of deposit was skarn type with shallow-medium-medium-high temperature superimposed medium-low temperature hydrothermal lead-zinc deposit. The structural fractal analysis shows that NE-trend structure was the most mature in tectonic development. As the best connectivity of NE-NNE trend structure had， which provided favorable structural condition for the migration of ore-forming fluids. Simultaneously， ore body was strictly controlled by the magmatic intrusion structure and the fracture-fold structure， which was produced by coupling with the structural and lithologic interface. Summarized different characteristics of ore-control tectonic types provided a theoretical basis for prospecting prediction of deep concealed ore body.

關(guān)鍵詞：構(gòu)造分形;斷裂構(gòu)造;侵入構(gòu)造;黃沙坪鉛鋅礦床

Key words： structural fractal analysis;fracture structure;intrusive structure;Huangshaping lead-zinc deposit

中圖分類號(hào)：P618.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）21-0247-03

0? 引言

黃沙坪鉛鋅鎢鉬多金屬礦床位于湖南省桂陽(yáng)縣西南，大地構(gòu)造位置為華夏地塊中部南嶺中段坪寶礦田南段，是以陸內(nèi)花崗巖成礦作用強(qiáng)烈著稱的南嶺鎢錫鉛鋅鉬鉍多金屬成礦帶的代表性礦床[1]。礦床處于水口山-香花嶺南北向構(gòu)造系與郴州北東向構(gòu)造復(fù)合部位。

前人先后對(duì)礦床花崗斑巖年代學(xué)[2-3]、成礦流體地球化學(xué)[4-8]、成礦作用[9-10]、同位素地球化學(xué)[11-16]等方面開(kāi)展了大量研究工作，與成礦作用有關(guān)的花崗斑巖形成時(shí)代為150～160Ma（U-Pb）[17]、161Ma（U-Pb）[2]，成礦時(shí)代略晚于花崗斑巖的侵入時(shí)間143Ma （Rb-Sr）[11]、154Ma（Re-Os）[18];成礦物質(zhì)部分來(lái)自于巖漿，部分來(lái)源于地層或膏鹽層[12，14，19]。綜合前人的研究成果認(rèn)為，黃沙坪鉛鋅礦床為中高溫接觸交代矽卡巖型疊加中低溫?zé)嵋撼涮钽U鋅多金屬礦床，分別為中高溫接觸交代矽卡巖型磁鐵礦鎢鉬多金屬礦（化）體與接觸交代矽卡巖型銅多金屬礦（化）體，中低溫?zé)嵋航淮涮钽U鋅多金屬礦（化）體，不同成礦作用具有不同的礦化類型特征。

1? 礦床地質(zhì)

礦區(qū)主要出露晚古生代海相沉積巖，自下而上分別為上泥盆統(tǒng)佘田橋組、錫礦山組白云質(zhì)灰?guī)r夾薄層狀泥灰?guī)r、砂巖;下石炭統(tǒng)陡嶺坳組（C1d）灰?guī)r、石磴子組（C1s）灰?guī)r、測(cè)水組（C1c）砂頁(yè)巖、梓門(mén)橋組（C1z）白云巖。其中，石磴子組（C1s）為礦區(qū)主要賦礦地層。

礦區(qū)為南北向構(gòu)造系與北東向構(gòu)造系轉(zhuǎn)換部位，先后經(jīng)歷了加里東運(yùn)動(dòng)、海西運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)及燕山運(yùn)動(dòng)多次構(gòu)造活動(dòng)，形成了北北東向構(gòu)造-巖漿活動(dòng)帶（圖1）。北北東向構(gòu)造控制了寶嶺、觀音打座石英斑巖以及南部花崗斑巖巖體的侵位;斷裂-褶皺構(gòu)造控制了礦床礦體的整體分布。

巖漿巖主要為中酸性、酸性淺成侵入體，主要巖性有石英斑巖、花崗斑巖、花斑巖、英安斑巖，其中石英斑巖和英安斑巖出露于地表，花崗斑巖及花斑巖為隱伏巖體。巖體中富含銅、鉛、鋅、鉬、鐵等元素，較為富集鎢、錫、銀等元素。淺成低溫侵入體為成礦提供了熱源和成礦物質(zhì)來(lái)源。

礦體型式多樣，分別有矽卡巖型、熱液交代充填型、斑巖浸染型礦體。規(guī)模和產(chǎn)狀，在空間上受斑巖接觸構(gòu)造及次級(jí)構(gòu)造控制，礦體多呈脈狀、透鏡狀、似層狀及不規(guī)則狀產(chǎn)出，走向延長(zhǎng)大于傾向延伸特征明顯[21]，垂向上兼有尖滅側(cè)現(xiàn)及尖滅再現(xiàn)的特點(diǎn)。礦石組分復(fù)雜多樣，礦石礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦、黃銅礦、黃鐵礦，少量輝鉬礦，脈石礦物有方解石、螢石、綠泥石、石榴石、透輝石、透閃石、陽(yáng)起石、符山石等。礦石構(gòu)造主要有細(xì)脈浸染狀、條帶狀、角礫狀、網(wǎng)脈狀和團(tuán)塊狀構(gòu)造，礦石結(jié)構(gòu)有交代殘余結(jié)構(gòu)、交代溶蝕結(jié)構(gòu)、骸晶結(jié)構(gòu)、共邊結(jié)構(gòu)、自形-半自形晶結(jié)構(gòu)等。

2? 構(gòu)造分形研究

2.1 分維值的計(jì)算方法

礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造、褶皺發(fā)育，東西兩側(cè)為北東-北東東向逆沖斷裂，南北兩端為近東西向橫斷層，形成“井”字型構(gòu)造樣式。區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)及主干斷裂構(gòu)造常派生出不同規(guī)模、不同方向、不同級(jí)次的次級(jí)斷裂，具有多期繼承性活動(dòng)特點(diǎn)[9]。

根據(jù)Wright V P（1993）[22]對(duì)分形的定義： ;其中，r為測(cè)量標(biāo)度，N為在r標(biāo)度下的測(cè)量值，D為分形維數(shù)，對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)不同尺度（r=100、200、300、400、500m）的條件下，不同方向的斷裂構(gòu)造組（NE向、NW向、SN向、EW向）分形分布統(tǒng)計(jì)量（Nr），在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖（圖2）以r為橫坐標(biāo)，N（r）為縱坐標(biāo)，擬合直線斜率為分形維數(shù)D，獲得礦區(qū)不同方向斷裂構(gòu)造的分形維數(shù)結(jié)果（圖2）。

斷裂構(gòu)造在多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)疊加過(guò)程，由小的斷裂進(jìn)一步連通形成更大一級(jí)的斷裂構(gòu)造體系的過(guò)程，在臨界應(yīng)力處，斷裂系統(tǒng)各離散元包括斷裂、斷塊之間發(fā)生自組織現(xiàn)象，表現(xiàn)出一種非線性行為，并形成一個(gè)具分形分布特征的斷裂體系。礦床在R2=0.9，不同方向斷裂構(gòu)造組均呈現(xiàn)分形特征，表現(xiàn)為離散元自組織特點(diǎn)。

2.2 構(gòu)造分形分析

由礦床構(gòu)造分形結(jié)果分析，不同方向構(gòu)造具有如下特點(diǎn)：①分形維數(shù)特征：NE向構(gòu)造（分形維數(shù)為1.11，相關(guān)系數(shù)0.98），NW向構(gòu)造（分形維數(shù)為0.98，相關(guān)系數(shù)0.9），SN向構(gòu)造（分形維數(shù)為0.52，相關(guān)系數(shù)0.95），EW向構(gòu)造（分形維數(shù)為0.63，相關(guān)系數(shù)0.98）;斷裂構(gòu)造的分形特征與斷裂發(fā)育演化有關(guān)，伴隨三維結(jié)構(gòu)的發(fā)育，其分維值呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)，分維值可以作為構(gòu)造成熟度和復(fù)雜程度的考量指標(biāo);NE向構(gòu)造分形維數(shù)最高，顯示礦床NE向構(gòu)造帶的成熟度及復(fù)雜程度最高，連通性較好，為成礦流體的運(yùn)移提供了良好的通道條件。②其他方向構(gòu)造帶其分維值相對(duì)較小，D<1，可能反應(yīng)了其他方向構(gòu)造發(fā)育程度較低，同時(shí)連通性較差等特點(diǎn)，連通性在成礦流體運(yùn)移過(guò)程中，決定了礦（化）體的卸載就位空間位置，因此，礦床的構(gòu)造-巖性耦合部位是重要的找礦遠(yuǎn)景靶區(qū)。

2.3 構(gòu)造控礦特征分析

NE-NNE向構(gòu)造控制成礦流體的分配運(yùn)移，以主導(dǎo)作用為依據(jù)，劃分礦床主要構(gòu)造樣式，礦床構(gòu)造控礦特征為：

①侵入巖體接觸構(gòu)造控礦：礦體主要產(chǎn)出于巖體與圍巖侵位接觸巖性巖相界面，巖體產(chǎn)狀變化部位，產(chǎn)出矽卡巖型礦體。矽卡巖分帶明顯，不同分帶與接觸帶構(gòu)造近于平行，為成礦流體物理化學(xué)條件變化控制下，水-巖反應(yīng)作用改變?cè)畜w系成礦物質(zhì)結(jié)合型式，進(jìn)而形成礦質(zhì)析出沉淀。該類型構(gòu)造主要控制了矽卡巖型銅多金屬礦體及磁鐵鎢鉬多金屬礦體的產(chǎn)出。

②褶皺構(gòu)造控礦，主要為褶皺構(gòu)造形成過(guò)程沿原層面滑動(dòng)過(guò)程中形成的層間滑動(dòng)破碎帶以及褶皺軸部構(gòu)造應(yīng)力擠壓形成的破碎帶，為后期巖漿侵入作用提供成礦流體交代充填及礦質(zhì)卸載沉淀空間。礦體產(chǎn)狀為似層狀、透鏡狀，與地層呈小角度斜交，走向延伸大于傾向延長(zhǎng)的特點(diǎn)，礦體厚度變化不一。該類型構(gòu)造控制了銅鉛鋅礦體的分布。

③斷裂構(gòu)造控礦：1）主構(gòu)造與伴生構(gòu)造的交匯部位，呈現(xiàn)主構(gòu)造產(chǎn)狀變化部位控礦，以及主構(gòu)造與伴生構(gòu)造交匯部位控礦特點(diǎn);2）斷裂-褶皺構(gòu)造復(fù)合部位，受主體褶皺構(gòu)造、地層巖性差異所導(dǎo)致的層內(nèi)褶曲與配套斷裂構(gòu)造共同作用下所形成，在褶曲的產(chǎn)狀轉(zhuǎn)換部位以及斷裂構(gòu)造的耦合部位，成礦流體受物理化學(xué)條件變化卸載沉淀。礦體產(chǎn)狀為透鏡狀為主，與地層關(guān)系呈斜交，厚度變化不一。該類型構(gòu)造限定了鉛鋅礦體的展布。

3? 結(jié)論

礦床構(gòu)造分形分析認(rèn)為NE-NNE向構(gòu)造發(fā)育成熟度最高，其高連通性為成礦流體的運(yùn)移提供了有利的構(gòu)造條件，并限定了礦體就位的空間展布區(qū)域。以NE-NEE向構(gòu)造體系形成的不同構(gòu)造型式，分別控制了不同的礦化類型，如侵入巖體接觸構(gòu)造控矽卡巖型銅多金屬礦體、磁鐵鎢鉬多金屬礦體，斷裂-褶皺構(gòu)造控鉛鋅礦體等。構(gòu)造識(shí)別及其控礦樣式的區(qū)分，可以為深部有目的尋找隱伏礦體提供重要的理論支持。

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