黔西北福來廠鉛鋅礦床構(gòu)造成生發(fā)展及其控礦作用

發(fā)布時(shí)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(gè)鉛鋅礦床之間，礦床(體)分布嚴(yán)格受構(gòu)造控制。運(yùn)用礦田地質(zhì)力學(xué)理論和方法，對(duì)福來廠鉛鋅礦區(qū)進(jìn)行大比例尺構(gòu)造剖面精測(cè)和典型的控礦構(gòu)造力學(xué)性質(zhì)鑒定以及不同方向斷裂、褶皺構(gòu)

　　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(gè)鉛鋅礦床之間，礦床(體)分布嚴(yán)格受構(gòu)造控制。運(yùn)用礦田地質(zhì)力學(xué)理論和方法，對(duì)福來廠鉛鋅礦區(qū)進(jìn)行大比例尺構(gòu)造剖面精測(cè)和典型的控礦構(gòu)造力學(xué)性質(zhì)鑒定以及不同方向斷裂、褶皺構(gòu)造篩分，研究認(rèn)為自印支晚期—喜馬拉雅期以來該區(qū)主要經(jīng)歷了三期構(gòu)造活動(dòng)，其主壓應(yīng)力方向分別經(jīng)歷了北西向→北東向→近東西向的轉(zhuǎn)變過程，認(rèn)為礦床的導(dǎo)礦、配礦、容礦構(gòu)造分別為礦區(qū)棋盤格式構(gòu)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(qū)存在北西向(傾向北東)破礦構(gòu)造，明顯切割、錯(cuò)移礦體，控制著礦體的空間定位。綜合上述，文章在總結(jié)了構(gòu)造控礦規(guī)律的基礎(chǔ)上，建立了該礦床成礦構(gòu)造體系，為找礦勘查和礦床成因研究奠定了基礎(chǔ)。

　　關(guān)鍵詞:構(gòu)造控礦規(guī)律;成礦構(gòu)造體系;福來廠鉛鋅礦床;黔西北礦集區(qū)

　　黔西北大型鉛鋅礦集區(qū)是川滇黔鉛鋅成礦域的重要組成部分，目前已發(fā)現(xiàn)的鉛鋅礦床(點(diǎn))達(dá)100余處，除豬拱塘超大型礦床和9個(gè)中型礦床外，絕大部分為小型礦床、礦點(diǎn)和礦化點(diǎn)[1]。近年來，相關(guān)學(xué)者對(duì)黔西北鉛鋅礦的研究取得了豐富的成果，研究發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)的鉛鋅成礦與構(gòu)造關(guān)系甚為密切[2];韓潤(rùn)生等[2]所建立的“構(gòu)造—流體‘貫入’成礦”模型提升了川—滇—黔接壤區(qū)鉛鋅礦床成礦作用研究水平，并應(yīng)用構(gòu)造控礦理論和構(gòu)造地球花兒等勘查技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)了深部隱伏礦預(yù)測(cè)的新突破。

　　最新研究表明[3]，對(duì)川—滇—黔接壤區(qū)，在印支晚期揚(yáng)子地塊西南緣發(fā)生強(qiáng)烈斜向走滑作用，形成一系列沖斷褶皺構(gòu)造(帶)，構(gòu)造驅(qū)動(dòng)成礦流體發(fā)生大規(guī)模運(yùn)移，沿沖斷褶皺構(gòu)造帶卸載、“貫入”成礦。對(duì)川滇黔接壤區(qū)的研究表明，北東向構(gòu)造主要控制區(qū)內(nèi)礦床的分布，而福來廠鉛鋅礦明顯受北西向構(gòu)造控制。該礦床可能形成于印支晚期[4]，這與川—滇—黔接壤區(qū)內(nèi)的其他鉛鋅礦床形成時(shí)代吻合，表明福來廠鉛鋅礦的形成與川—滇—黔接壤區(qū)其他礦床具有成礦時(shí)代一致性。

　　但相關(guān)研究對(duì)該礦床及周邊礦床的構(gòu)造成生發(fā)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(chǔ)上，以福來廠鉛鋅礦為主要研究對(duì)象，通過斷裂、褶皺結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)的系統(tǒng)鑒定，劃分礦區(qū)成礦構(gòu)造體系，研究總結(jié)褶皺與斷裂構(gòu)造控礦規(guī)律。該研究不僅對(duì)于黔西北深部隱伏礦體預(yù)測(cè)和勘查提供重要依據(jù)，也深化了北西向構(gòu)造控礦作用的研究。

　　1區(qū)域地質(zhì)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(nèi)，地處揚(yáng)子地塊西南緣之川—滇—黔接壤區(qū)，經(jīng)歷了晉寧期基底和晉寧期后多次臺(tái)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(yùn)動(dòng)等多期構(gòu)造演化和巖漿活動(dòng)階段[5]。該區(qū)出露地層從志留系至二疊系，其中，志留系中、上統(tǒng)和泥盆系下統(tǒng)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(qū)。巖性以碳酸鹽巖為主，頁巖、砂巖次之。志留系下統(tǒng)主要為濱—淺海相砂巖、泥巖及泥質(zhì)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(tǒng)下部為砂巖、頁巖;二疊系上統(tǒng)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(qū)構(gòu)造發(fā)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(yùn)動(dòng)，具多期活動(dòng)特點(diǎn)，形成了整體呈疊瓦狀逆沖推覆構(gòu)造格局[8]。沿?cái)嗔褍蓚?cè)沉積作用差異十分明顯，對(duì)志留紀(jì)、泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)地層的沉積，巖相古地理格局有明顯的控制作用。該區(qū)礦床分布與構(gòu)造帶分布基本一致，構(gòu)造帶南東段控制了草子坪—蟒硐礦田的產(chǎn)出，北西段控制了貓貓廠—天橋礦田的產(chǎn)出，福來廠鉛鋅礦屬于貓貓廠—天橋礦田的組成部分。

　　2礦區(qū)地質(zhì)特征

　　福來廠鉛鋅礦床位于北西向江子山背斜的北東翼，區(qū)內(nèi)主體為單斜巖層，傾角較小，單斜層內(nèi)發(fā)育大型撓曲。區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)較強(qiáng)烈，礦床受構(gòu)造控制明顯。礦區(qū)內(nèi)出露的地層由老至新為石炭系下統(tǒng)大塘組(C1d)、石炭系上統(tǒng)黃龍組(C2h)、二疊系下統(tǒng)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(nèi)，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(qū)內(nèi)褶皺與斷裂發(fā)育，礦區(qū)外的江子山背斜和天橋—耗子硐背斜控制礦床，寬緩型次級(jí)背斜控制礦體群。斷裂構(gòu)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(qū)節(jié)理、裂隙發(fā)育，其走向呈北東、北西向，為含礦熱液的運(yùn)移和充填提供了有利空間。

　　3構(gòu)造形跡組合和構(gòu)造力學(xué)性質(zhì)鑒定

　　3.1構(gòu)造幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)特征

　　該礦床斷裂構(gòu)造發(fā)育，其幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)及其構(gòu)造巖特征如下。

　�、俦蔽飨驍嗔言诘V區(qū)內(nèi)最發(fā)育，由一系列走向?yàn)楸蔽?0°～70°的斷裂組成，傾向?yàn)楸睎|或南西，分為切層和順層兩組:北西向切層斷裂為礦區(qū)主要的控制礦化蝕變的主干構(gòu)造;北西向?qū)娱g斷裂為主要的容礦構(gòu)造。斷裂面多呈緩波狀，發(fā)育透鏡體及擦痕和階步，裂帶內(nèi)發(fā)育碎裂巖、碎粉巖、構(gòu)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(dòng)特征，是礦區(qū)內(nèi)重要的控礦構(gòu)造。

　�、诒睎|向斷裂在礦區(qū)內(nèi)較為發(fā)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(nèi)見碎裂巖、碎粉巖，常見白云石、方解石脈，片理化、透鏡體化現(xiàn)象明顯，部分裂面及角礫巖發(fā)育擦痕和階步，主要顯示其明顯具兩期活動(dòng)特征，早期具扭(壓)性，晚期呈現(xiàn)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(duì)野外實(shí)測(cè)點(diǎn)的構(gòu)造特征進(jìn)行具體分析。文中每一地質(zhì)點(diǎn)的斷層標(biāo)號(hào)相互獨(dú)立，與相應(yīng)的圖件對(duì)應(yīng)。

　　3.1.1FL437點(diǎn)構(gòu)造的幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)特征FL437點(diǎn)處:為馬平組灰色中厚層—塊狀細(xì)晶灰?guī)r中發(fā)育多條斷裂和節(jié)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(jù)裂隙發(fā)育程度確定，節(jié)理帶內(nèi)充填弱褐鐵礦化方解石細(xì)脈，判斷該結(jié)構(gòu)面具張性特征;F2(N75°W/SW76°)斷裂性質(zhì)與F1相似，節(jié)理發(fā)育，帶內(nèi)充填方解石細(xì)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(nèi)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(jié)理密集帶組成，裂帶寬約5～6m，帶內(nèi)充填細(xì)晶白云石，沿張性節(jié)理分布，沿裂隙發(fā)育有方解石細(xì)脈，被褐鐵礦浸染，發(fā)育張性角礫。

　　此外，該點(diǎn)旁側(cè)節(jié)理發(fā)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(yīng)力方向σ1為296°～320°，晚期σ1為15°～25°。F1、F2、F3、F4斷裂帶總體構(gòu)成疊瓦狀斷層系統(tǒng)，總的走向反映了區(qū)域構(gòu)造線方向，與埡都—蟒硐斷裂帶方向具有一致性。

　　3.1.2FL201—205點(diǎn)路線剖面圖FL201—FL205為一路線剖面，其中FL201、FL203、FL204發(fā)育北西向斷層F1、F2、F3，F(xiàn)L205處發(fā)育北東向斷層F4。FL201點(diǎn)C2h3中發(fā)育一條北西向F3切層斷裂，斷裂上盤為C2h3中的灰色細(xì)晶白云巖，斷裂下盤為C2h3中的灰色中—厚層細(xì)晶白云巖，局部蝕變?yōu)榇志�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(zhì)角礫巖，角礫礫徑5～10cm不等，磨圓度差，方解石膠結(jié)角礫呈網(wǎng)脈狀，脈寬0.3～0.5cm不等;②紅褐色、紫紅色構(gòu)造角礫巖，原巖為灰白色白云巖，沿角礫周圍發(fā)育紫紅色片理化帶;③灰色中厚層狀細(xì)晶白云巖，發(fā)育紫紅色片理化帶。地層產(chǎn)狀為S0:N65°W/NE15°，斷裂產(chǎn)狀:N55°W/NE37°，斷裂帶寬12～15m，為主要的控制蝕變(礦化)的導(dǎo)礦構(gòu)造。斷裂下盤發(fā)育多條順層間斷裂，沿層間斷裂上下盤發(fā)育方解石化、白云石化的蝕變帶，多蝕變?yōu)榛野咨��?mdash;粗晶白云巖，蝕變帶寬2～3m。

　　該斷裂發(fā)育構(gòu)造角礫巖，顯示角礫又重新膠結(jié)現(xiàn)象，表明該斷裂至少經(jīng)歷過兩期構(gòu)造活動(dòng)，根據(jù)旁側(cè)構(gòu)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(zhì)基本與FL201一致，且在斷裂下盤，都順層發(fā)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(diǎn)為C2h3淺灰色中—厚層狀細(xì)晶白云巖中發(fā)育的北東向壓扭性斷裂(N31°E/SW86°)，根據(jù)構(gòu)造巖特征和擦痕特征反映斷裂帶形成早期產(chǎn)生灰白色、米黃色蝕變白云巖，晚期斷裂帶中發(fā)育碎粉巖，具右行壓扭性，右盤斜落，反映主壓應(yīng)力σ1方向?yàn)榻鼥|西向。

　　因此，該處表現(xiàn)出三期構(gòu)造活動(dòng)特征:第一期主壓應(yīng)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(dòng)，使北西向斷裂有礦化蝕變特征;第二期主壓應(yīng)力方向σ1約為15°～25°，北西向斷裂顯示出壓扭性特征，使構(gòu)造角礫巖破碎后重新膠結(jié);第三期主壓應(yīng)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(gòu)造的力學(xué)性質(zhì)鑒定

　　地質(zhì)力學(xué)觀點(diǎn)認(rèn)為，地殼上的一切構(gòu)造形跡是構(gòu)造應(yīng)力作用的結(jié)果，構(gòu)造應(yīng)力作用的遺跡必然保留在構(gòu)造形跡中[10]。不同力學(xué)性質(zhì)的構(gòu)造具有不同的形態(tài)特征，構(gòu)成不同形狀的構(gòu)造空間，因而對(duì)礦床(體)的產(chǎn)狀、延長(zhǎng)、延深等空間分布，以及對(duì)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)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(duì)構(gòu)造進(jìn)行力學(xué)性質(zhì)的鑒定是必不可少的[12]。

　　4結(jié)論

　　福來廠礦區(qū)的構(gòu)造形跡代表了3類不同的構(gòu)造體系，反映了3期構(gòu)造成生發(fā)展。其成礦時(shí)代為印支晚期—燕山早期。礦床的主壓應(yīng)力經(jīng)歷了295°～320°→15°～25°→近東西向的轉(zhuǎn)變過程，形成了北東向構(gòu)造帶、北西向構(gòu)造帶和南北向構(gòu)造帶，分別歸屬于印支晚造山運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)和喜山運(yùn)動(dòng)。北東向構(gòu)造帶(構(gòu)造體系)是該礦床成礦系統(tǒng)的主導(dǎo)性構(gòu)造體系，北西向構(gòu)造帶(構(gòu)造體系)構(gòu)成該礦床控巖控礦構(gòu)造格架，南北向構(gòu)造帶(構(gòu)造體系)主要對(duì)先前形成的鉛鋅礦體產(chǎn)生破壞。

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

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　　地質(zhì)類刊物推薦：《地質(zhì)學(xué)報(bào)》Acta Geologica Sinica(月刊)曾用刊名：中國地質(zhì)學(xué)會(huì)會(huì)志，1922年創(chuàng)刊，為學(xué)術(shù)性刊物�？�登地質(zhì)學(xué)及其相關(guān)學(xué)科的領(lǐng)域的研究成果，涉及地層學(xué)、古生物學(xué)、礦物巖石學(xué)、地球化學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)、水文地質(zhì)、第四紀(jì)地質(zhì)等方面。讀者對(duì)象為地質(zhì)科學(xué)研究人員及地質(zhì)院校師生。《地質(zhì)學(xué)報(bào)》主管單位：中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)，主辦單位：中國地質(zhì)學(xué)會(huì)，國內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)：11-1951/P，國際標(biāo)準(zhǔn)刊號(hào)：0001-5717。