黔西北福來廠鉛鋅礦床構造成生發展及其控礦作用

發布時間：2019-05-05所屬分類：科技論文瀏覽：1次

摘 要： 摘要:福來廠鉛鋅礦床位于黔西北埡都蟒硐鉛鋅成礦帶西南部，夾持于天橋與貓貓廠兩個鉛鋅礦床之間，礦床(體)分布嚴格受構造控制。運用礦田地質力學理論和方法，對福來廠鉛鋅礦區進行大比例尺構造剖面精測和典型的控礦構造力學性質鑒定以及不同方向斷裂、褶皺構

　　摘要:福來廠鉛鋅礦床位于黔西北埡都—蟒硐鉛鋅成礦帶西南部，夾持于天橋與貓貓廠兩個鉛鋅礦床之間，礦床(體)分布嚴格受構造控制。運用礦田地質力學理論和方法，對福來廠鉛鋅礦區進行大比例尺構造剖面精測和典型的控礦構造力學性質鑒定以及不同方向斷裂、褶皺構造篩分，研究認為自印支晚期—喜馬拉雅期以來該區主要經歷了三期構造活動，其主壓應力方向分別經歷了北西向→北東向→近東西向的轉變過程，認為礦床的導礦、配礦、容礦構造分別為礦區棋盤格式構造、北東向斷裂(傾向北西)與北西西向斷裂及其下盤背斜翼部的層間斷裂帶，此外，礦區存在北西向(傾向北東)破礦構造，明顯切割、錯移礦體，控制著礦體的空間定位。綜合上述，文章在總結了構造控礦規律的基礎上，建立了該礦床成礦構造體系，為找礦勘查和礦床成因研究奠定了基礎。

　　關鍵詞:構造控礦規律;成礦構造體系;福來廠鉛鋅礦床;黔西北礦集區

　　黔西北大型鉛鋅礦集區是川滇黔鉛鋅成礦域的重要組成部分，目前已發現的鉛鋅礦床(點)達100余處，除豬拱塘超大型礦床和9個中型礦床外，絕大部分為小型礦床、礦點和礦化點[1]。近年來，相關學者對黔西北鉛鋅礦的研究取得了豐富的成果，研究發現區內的鉛鋅成礦與構造關系甚為密切[2];韓潤生等[2]所建立的“構造—流體‘貫入’成礦”模型提升了川—滇—黔接壤區鉛鋅礦床成礦作用研究水平，并應用構造控礦理論和構造地球花兒等勘查技術方法實現了深部隱伏礦預測的新突破。

　　最新研究表明[3]，對川—滇—黔接壤區，在印支晚期揚子地塊西南緣發生強烈斜向走滑作用，形成一系列沖斷褶皺構造(帶)，構造驅動成礦流體發生大規模運移，沿沖斷褶皺構造帶卸載、“貫入”成礦。對川滇黔接壤區的研究表明，北東向構造主要控制區內礦床的分布，而福來廠鉛鋅礦明顯受北西向構造控制。該礦床可能形成于印支晚期[4]，這與川—滇—黔接壤區內的其他鉛鋅礦床形成時代吻合，表明福來廠鉛鋅礦的形成與川—滇—黔接壤區其他礦床具有成礦時代一致性。

　　但相關研究對該礦床及周邊礦床的構造成生發展及其控礦作用分析研究薄弱。故文章在已有研究成果的基礎上，以福來廠鉛鋅礦為主要研究對象，通過斷裂、褶皺結構面力學性質的系統鑒定，劃分礦區成礦構造體系，研究總結褶皺與斷裂構造控礦規律。該研究不僅對于黔西北深部隱伏礦體預測和勘查提供重要依據，也深化了北西向構造控礦作用的研究。

　　1區域地質背景

　　福來廠鉛鋅礦位于埡都—蟒硐鉛鋅成礦帶，位于貴州省赫章縣境內，地處揚子地塊西南緣之川—滇—黔接壤區，經歷了晉寧期基底和晉寧期后多次臺盆旋回以及海西—印支期大面積陸相玄武巖漿噴溢、侵位和燕山期造山運動等多期構造演化和巖漿活動階段[5]。該區出露地層從志留系至二疊系，其中，志留系中、上統和泥盆系下統缺失，第四系零星分布。

　　以石炭系、二疊系出露全、分布廣和沉積厚度大為特征。峨眉山溢流玄武巖和輝綠巖遍及全區。巖性以碳酸鹽巖為主，頁巖、砂巖次之。志留系下統主要為濱—淺海相砂巖、泥巖及泥質碳酸鹽巖，局部為白云巖。泥盆系為濱—淺海相碎屑巖及碳酸鹽巖。石炭系底部為含煤碎屑沉積，向上為碳酸鹽巖。二疊系以海相碳酸鹽巖和峨眉山玄武巖為主，二疊系下統下部為砂巖、頁巖;二疊系上統主要為濱—淺海相含煤碎屑巖及碳酸鹽巖和陸相含煤砂泥巖。其中泥盆系和石炭系碳酸鹽巖是鉛鋅礦的重要賦礦層位[6]。

　　該區構造發育，以北西向埡都—蟒硐斷裂[7]為主，由一系列高角度斷層組成，該斷裂始于晚奧陶世末都勻運動，具多期活動特點，形成了整體呈疊瓦狀逆沖推覆構造格局[8]。沿斷裂兩側沉積作用差異十分明顯，對志留紀、泥盆紀、石炭紀地層的沉積，巖相古地理格局有明顯的控制作用。該區礦床分布與構造帶分布基本一致，構造帶南東段控制了草子坪—蟒硐礦田的產出，北西段控制了貓貓廠—天橋礦田的產出，福來廠鉛鋅礦屬于貓貓廠—天橋礦田的組成部分。

　　2礦區地質特征

　　福來廠鉛鋅礦床位于北西向江子山背斜的北東翼，區內主體為單斜巖層，傾角較小，單斜層內發育大型撓曲。區內構造活動較強烈，礦床受構造控制明顯。礦區內出露的地層由老至新為石炭系下統大塘組(C1d)、石炭系上統黃龍組(C2h)、二疊系下統梁山組(P1l)、棲霞組(P1q)和茅口組(P1m)。黃龍組第三段(C2h3)蝕變白云巖是鉛鋅礦床的主要賦礦層位。礦體主要分布在為北西西—北西向斷裂和層間斷裂帶內，礦石以浸染狀為主，為閃鋅礦、方鉛礦和黃鐵礦，方解石和白云石為脈石礦物。圍巖蝕變包括白云石化、方解石化、黃鐵礦化。

　　礦區內褶皺與斷裂發育，礦區外的江子山背斜和天橋—耗子硐背斜控制礦床，寬緩型次級背斜控制礦體群。斷裂構造主要為北西向和北東向兩組，見少量北西西向斷裂。此外，該區節理、裂隙發育，其走向呈北東、北西向，為含礦熱液的運移和充填提供了有利空間。

　　3構造形跡組合和構造力學性質鑒定

　　3.1構造幾何學、運動學特征

　　該礦床斷裂構造發育，其幾何學、運動學及其構造巖特征如下。

　�、俦蔽飨驍嗔言诘V區內最發育，由一系列走向為北西20°～70°的斷裂組成，傾向為北東或南西，分為切層和順層兩組:北西向切層斷裂為礦區主要的控制礦化蝕變的主干構造;北西向層間斷裂為主要的容礦構造。斷裂面多呈緩波狀，發育透鏡體及擦痕和階步，裂帶內發育碎裂巖、碎粉巖、構造角礫巖，常見白云石、方解石等脈石礦物，少見黃鐵礦，具張扭、扭性、扭壓性特征，顯示多期活動特征，是礦區內重要的控礦構造。

　�、诒睎|向斷裂在礦區內較為發育，與北西向切層斷裂組成棋盤格式由一系列走向北東20°～80°，傾向北西或南東，傾角陡(60°～88°)的斷裂組成，裂帶內見碎裂巖、碎粉巖，常見白云石、方解石脈，片理化、透鏡體化現象明顯，部分裂面及角礫巖發育擦痕和階步，主要顯示其明顯具兩期活動特征，早期具扭(壓)性，晚期呈現壓扭性特征。但北東向斷裂礦化蝕變特征弱于北西向斷裂。下面對野外實測點的構造特征進行具體分析。文中每一地質點的斷層標號相互獨立，與相應的圖件對應。

　　3.1.1FL437點構造的幾何學、運動學特征FL437點處:為馬平組灰色中厚層—塊狀細晶灰巖中發育多條斷裂和節理帶。F1(N10°W/NE82°)為碎裂巖帶，帶寬約為1～1.1m，裂面不很清晰，根據裂隙發育程度確定，節理帶內充填弱褐鐵礦化方解石細脈，判斷該結構面具張性特征;F2(N75°W/SW76°)斷裂性質與F1相似，節理發育，帶內充填方解石細脈和褐鐵礦化浸染，寬約1～1.2m;F3(N60°W/SW76°)見下裂面，凹凸不平，裂帶內被侵蝕，大體判斷為張性斷裂，裂帶寬度約為1.2～1.3m;F4(N65°W/SW78°)由一系列節理密集帶組成，裂帶寬約5～6m，帶內充填細晶白云石，沿張性節理分布，沿裂隙發育有方解石細脈，被褐鐵礦浸染，發育張性角礫。

　　此外，該點旁側節理發育(j1:N14°W/NE76°和j2:N20°W/NE82°)，可以判斷北西向斷裂F4早期以張性特征為主，晚期具壓扭性特征，顯示早期反映出主壓應力方向σ1為296°～320°，晚期σ1為15°～25°。F1、F2、F3、F4斷裂帶總體構成疊瓦狀斷層系統，總的走向反映了區域構造線方向，與埡都—蟒硐斷裂帶方向具有一致性。

　　3.1.2FL201—205點路線剖面圖FL201—FL205為一路線剖面，其中FL201、FL203、FL204發育北西向斷層F1、F2、F3，FL205處發育北東向斷層F4。FL201點C2h3中發育一條北西向F3切層斷裂，斷裂上盤為C2h3中的灰色細晶白云巖，斷裂下盤為C2h3中的灰色中—厚層細晶白云巖，局部蝕變為粗晶蝕變白云巖。

　　自上裂面→下裂面具明顯的分帶特征:①紅褐色硅化、方解石化蝕變白云質角礫巖，角礫礫徑5～10cm不等，磨圓度差，方解石膠結角礫呈網脈狀，脈寬0.3～0.5cm不等;②紅褐色、紫紅色構造角礫巖，原巖為灰白色白云巖，沿角礫周圍發育紫紅色片理化帶;③灰色中厚層狀細晶白云巖，發育紫紅色片理化帶。地層產狀為S0:N65°W/NE15°，斷裂產狀:N55°W/NE37°，斷裂帶寬12～15m，為主要的控制蝕變(礦化)的導礦構造。斷裂下盤發育多條順層間斷裂，沿層間斷裂上下盤發育方解石化、白云石化的蝕變帶，多蝕變為灰白色中—粗晶白云巖，蝕變帶寬2～3m。

　　該斷裂發育構造角礫巖，顯示角礫又重新膠結現象，表明該斷裂至少經歷過兩期構造活動，根據旁側構造可以推斷該斷裂為早期張扭性，晚期壓扭性的斷裂。FL203、FL204斷層性質基本與FL201一致，且在斷裂下盤，都順層發育灰白色—米黃色中—粗晶蝕變白云巖，反映出斷裂控制著蝕變帶的分布。FL205點為C2h3淺灰色中—厚層狀細晶白云巖中發育的北東向壓扭性斷裂(N31°E/SW86°)，根據構造巖特征和擦痕特征反映斷裂帶形成早期產生灰白色、米黃色蝕變白云巖，晚期斷裂帶中發育碎粉巖，具右行壓扭性，右盤斜落，反映主壓應力σ1方向為近東西向。

　　因此，該處表現出三期構造活動特征:第一期主壓應力方向σ1為295°～320°，使北西向斷裂具張性特征，并伴隨熱液活動，使北西向斷裂有礦化蝕變特征;第二期主壓應力方向σ1約為15°～25°，北西向斷裂顯示出壓扭性特征，使構造角礫巖破碎后重新膠結;第三期主壓應力方向σ1為近東西向，在北東向斷裂顯示出右行壓扭性特征，形成碎粉巖。

　　3.2構造的力學性質鑒定

　　地質力學觀點認為，地殼上的一切構造形跡是構造應力作用的結果，構造應力作用的遺跡必然保留在構造形跡中[10]。不同力學性質的構造具有不同的形態特征，構成不同形狀的構造空間，因而對礦床(體)的產狀、延長、延深等空間分布，以及對礦石結構、構造等均有不同程度的控制作用，從而形成不同的礦床(體)類型[11]。因此，對構造進行力學性質的鑒定是必不可少的[12]。

　　4結論

　　福來廠礦區的構造形跡代表了3類不同的構造體系，反映了3期構造成生發展。其成礦時代為印支晚期—燕山早期。礦床的主壓應力經歷了295°～320°→15°～25°→近東西向的轉變過程，形成了北東向構造帶、北西向構造帶和南北向構造帶，分別歸屬于印支晚造山運動、燕山運動和喜山運動。北東向構造帶(構造體系)是該礦床成礦系統的主導性構造體系，北西向構造帶(構造體系)構成該礦床控巖控礦構造格架，南北向構造帶(構造體系)主要對先前形成的鉛鋅礦體產生破壞。

　　導礦構造為控制礦床構造格架的棋盤格式構造，配礦構造為北東向斷裂(傾向北西)與北西西向構造，容礦構造為北西西向斷裂下盤背斜翼部的層間斷裂帶。礦區存在北西向(傾向北東)構造的破礦構造，明顯切割和錯移礦體，控制著礦體的空間定位。

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　　地質類刊物推薦：《地質學報》Acta Geologica Sinica(月刊)曾用刊名：中國地質學會會志，1922年創刊，為學術性刊物�？�登地質學及其相關學科的領域的研究成果，涉及地層學、古生物學、礦物巖石學、地球化學、構造地質、水文地質、第四紀地質等方面。讀者對象為地質科學研究人員及地質院校師生。《地質學報》主管單位：中國科學技術協會，主辦單位：中國地質學會，國內統一刊號：11-1951/P，國際標準刊號：0001-5717。