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黔西北福来厂铅锌矿床构造成生发展及其控矿作用

发布时间:2019-05-05 15:21所属分类:理工论文浏览:1

摘要:福来厂铅锌矿床位于黔西北垭都蟒硐铅锌成矿带西南部,夹持于天桥与猫猫厂两个铅锌矿床之间,矿床(体)分布严格受构造控制。运用矿田地质力学理论和方法,对福来厂铅锌矿区进行大比例尺构造剖面精测和典型的控矿构造力学性质鉴定以及不同方向断裂、褶皱构

  摘要:福来厂铅锌矿床位于黔西北垭都—蟒硐铅锌成矿带西南部,夹持于天桥与猫猫厂两个铅锌矿床之间,矿床(体)分布严格受构造控制。运用矿田地质力学理论和方法,对福来厂铅锌矿区进行大比例尺构造剖面精测和典型的控矿构造力学性质鉴定以及不同方向断裂、褶皱构造筛分,研究认为自印支晚期—喜马拉雅期以来该区主要经历了三期构造活动,其主压应力方向分别经历了北西向→北东向→近东西向的转变过程,认为矿床的导矿、配矿、容矿构造分别为矿区棋盘格式构造、北东向断裂(倾向北西)与北西西向断裂及其下盘背斜翼部的层间断裂带,此外,矿区存在北西向(倾向北东)破矿构造,明显切割、错移矿体,控制着矿体的空间定位。综合上述,文章在总结了构造控矿规律的基础上,建立了该矿床成矿构造体系,为找矿勘查和矿床成因研究奠定了基础。

  关键词:构造控矿规律;成矿构造体系;福来厂铅锌矿床;黔西北矿集区

地质学报

  黔西北大型铅锌矿集区是川滇黔铅锌成矿域的重要组成部分,目前已发现的铅锌矿床(点)达100余处,除猪拱塘超大型矿床和9个中型矿床外,绝大部分为小型矿床、矿点和矿化点[1]。近年来,相关学者对黔西北铅锌矿的研究取得了丰富的成果,研究发现区内的铅锌成矿与构造关系甚为密切[2];韩润生等[2]所建立的“构造—流体‘贯入’成矿”模型提升了川—滇—黔接壤区铅锌矿床成矿作用研究水平,并应用构造控矿理论和构造地球花儿等勘查技术方法实现了深部隐伏矿预测的新突破。

  最新研究表明[3],对川—滇—黔接壤区,在印支晚期扬子地块西南缘发生强烈斜向走滑作用,形成一系列冲断褶皱构造(带),构造驱动成矿流体发生大规模运移,沿冲断褶皱构造带卸载、“贯入”成矿。对川滇黔接壤区的研究表明,北东向构造主要控制区内矿床的分布,而福来厂铅锌矿明显受北西向构造控制。该矿床可能形成于印支晚期[4],这与川—滇—黔接壤区内的其他铅锌矿床形成时代吻合,表明福来厂铅锌矿的形成与川—滇—黔接壤区其他矿床具有成矿时代一致性。

  但相关研究对该矿床及周边矿床的构造成生发展及其控矿作用分析研究薄弱。故文章在已有研究成果的基础上,以福来厂铅锌矿为主要研究对象,通过断裂、褶皱结构面力学性质的系统鉴定,划分矿区成矿构造体系,研究总结褶皱与断裂构造控矿规律。该研究不仅对于黔西北深部隐伏矿体预测和勘查提供重要依据,也深化了北西向构造控矿作用的研究。

  1区域地质背景

  福来厂铅锌矿位于垭都—蟒硐铅锌成矿带,位于贵州省赫章县境内,地处扬子地块西南缘之川—滇—黔接壤区,经历了晋宁期基底和晋宁期后多次台盆旋回以及海西—印支期大面积陆相玄武岩浆喷溢、侵位和燕山期造山运动等多期构造演化和岩浆活动阶段[5]。该区出露地层从志留系至二叠系,其中,志留系中、上统和泥盆系下统缺失,第四系零星分布。

  以石炭系、二叠系出露全、分布广和沉积厚度大为特征。峨眉山溢流玄武岩和辉绿岩遍及全区。岩性以碳酸盐岩为主,页岩、砂岩次之。志留系下统主要为滨—浅海相砂岩、泥岩及泥质碳酸盐岩,局部为白云岩。泥盆系为滨—浅海相碎屑岩及碳酸盐岩。石炭系底部为含煤碎屑沉积,向上为碳酸盐岩。二叠系以海相碳酸盐岩和峨眉山玄武岩为主,二叠系下统下部为砂岩、页岩;二叠系上统主要为滨—浅海相含煤碎屑岩及碳酸盐岩和陆相含煤砂泥岩。其中泥盆系和石炭系碳酸盐岩是铅锌矿的重要赋矿层位[6]。

  该区构造发育,以北西向垭都—蟒硐断裂[7]为主,由一系列高角度断层组成,该断裂始于晚奥陶世末都匀运动,具多期活动特点,形成了整体呈叠瓦状逆冲推覆构造格局[8]。沿断裂两侧沉积作用差异十分明显,对志留纪、泥盆纪、石炭纪地层的沉积,岩相古地理格局有明显的控制作用。该区矿床分布与构造带分布基本一致,构造带南东段控制了草子坪—蟒硐矿田的产出,北西段控制了猫猫厂—天桥矿田的产出,福来厂铅锌矿属于猫猫厂—天桥矿田的组成部分。

  2矿区地质特征

  福来厂铅锌矿床位于北西向江子山背斜的北东翼,区内主体为单斜岩层,倾角较小,单斜层内发育大型挠曲。区内构造活动较强烈,矿床受构造控制明显。矿区内出露的地层由老至新为石炭系下统大塘组(C1d)、石炭系上统黄龙组(C2h)、二叠系下统梁山组(P1l)、栖霞组(P1q)和茅口组(P1m)。黄龙组第三段(C2h3)蚀变白云岩是铅锌矿床的主要赋矿层位。矿体主要分布在为北西西—北西向断裂和层间断裂带内,矿石以浸染状为主,为闪锌矿、方铅矿和黄铁矿,方解石和白云石为脉石矿物。围岩蚀变包括白云石化、方解石化、黄铁矿化。

  矿区内褶皱与断裂发育,矿区外的江子山背斜和天桥—耗子硐背斜控制矿床,宽缓型次级背斜控制矿体群。断裂构造主要为北西向和北东向两组,见少量北西西向断裂。此外,该区节理、裂隙发育,其走向呈北东、北西向,为含矿热液的运移和充填提供了有利空间。

  3构造形迹组合和构造力学性质鉴定

  3.1构造几何学、运动学特征

  该矿床断裂构造发育,其几何学、运动学及其构造岩特征如下。

  ①北西向断裂在矿区内最发育,由一系列走向为北西20°~70°的断裂组成,倾向为北东或南西,分为切层和顺层两组:北西向切层断裂为矿区主要的控制矿化蚀变的主干构造;北西向层间断裂为主要的容矿构造。断裂面多呈缓波状,发育透镜体及擦痕和阶步,裂带内发育碎裂岩、碎粉岩、构造角砾岩,常见白云石、方解石等脉石矿物,少见黄铁矿,具张扭、扭性、扭压性特征,显示多期活动特征,是矿区内重要的控矿构造。

  ②北东向断裂在矿区内较为发育,与北西向切层断裂组成棋盘格式由一系列走向北东20°~80°,倾向北西或南东,倾角陡(60°~88°)的断裂组成,裂带内见碎裂岩、碎粉岩,常见白云石、方解石脉,片理化、透镜体化现象明显,部分裂面及角砾岩发育擦痕和阶步,主要显示其明显具两期活动特征,早期具扭(压)性,晚期呈现压扭性特征。但北东向断裂矿化蚀变特征弱于北西向断裂。下面对野外实测点的构造特征进行具体分析。文中每一地质点的断层标号相互独立,与相应的图件对应。

  3.1.1FL437点构造的几何学、运动学特征FL437点处:为马平组灰色中厚层—块状细晶灰岩中发育多条断裂和节理带。F1(N10°W/NE82°)为碎裂岩带,带宽约为1~1.1m,裂面不很清晰,根据裂隙发育程度确定,节理带内充填弱褐铁矿化方解石细脉,判断该结构面具张性特征;F2(N75°W/SW76°)断裂性质与F1相似,节理发育,带内充填方解石细脉和褐铁矿化浸染,宽约1~1.2m;F3(N60°W/SW76°)见下裂面,凹凸不平,裂带内被侵蚀,大体判断为张性断裂,裂带宽度约为1.2~1.3m;F4(N65°W/SW78°)由一系列节理密集带组成,裂带宽约5~6m,带内充填细晶白云石,沿张性节理分布,沿裂隙发育有方解石细脉,被褐铁矿浸染,发育张性角砾。

  此外,该点旁侧节理发育(j1:N14°W/NE76°和j2:N20°W/NE82°),可以判断北西向断裂F4早期以张性特征为主,晚期具压扭性特征,显示早期反映出主压应力方向σ1为296°~320°,晚期σ1为15°~25°。F1、F2、F3、F4断裂带总体构成叠瓦状断层系统,总的走向反映了区域构造线方向,与垭都—蟒硐断裂带方向具有一致性。

  3.1.2FL201—205点路线剖面图FL201—FL205为一路线剖面,其中FL201、FL203、FL204发育北西向断层F1、F2、F3,FL205处发育北东向断层F4。FL201点C2h3中发育一条北西向F3切层断裂,断裂上盘为C2h3中的灰色细晶白云岩,断裂下盘为C2h3中的灰色中—厚层细晶白云岩,局部蚀变为粗晶蚀变白云岩。

  自上裂面→下裂面具明显的分带特征:①红褐色硅化、方解石化蚀变白云质角砾岩,角砾砾径5~10cm不等,磨圆度差,方解石胶结角砾呈网脉状,脉宽0.3~0.5cm不等;②红褐色、紫红色构造角砾岩,原岩为灰白色白云岩,沿角砾周围发育紫红色片理化带;③灰色中厚层状细晶白云岩,发育紫红色片理化带。地层产状为S0:N65°W/NE15°,断裂产状:N55°W/NE37°,断裂带宽12~15m,为主要的控制蚀变(矿化)的导矿构造。断裂下盘发育多条顺层间断裂,沿层间断裂上下盘发育方解石化、白云石化的蚀变带,多蚀变为灰白色中—粗晶白云岩,蚀变带宽2~3m。

  该断裂发育构造角砾岩,显示角砾又重新胶结现象,表明该断裂至少经历过两期构造活动,根据旁侧构造可以推断该断裂为早期张扭性,晚期压扭性的断裂。FL203、FL204断层性质基本与FL201一致,且在断裂下盘,都顺层发育灰白色—米黄色中—粗晶蚀变白云岩,反映出断裂控制着蚀变带的分布。FL205点为C2h3浅灰色中—厚层状细晶白云岩中发育的北东向压扭性断裂(N31°E/SW86°),根据构造岩特征和擦痕特征反映断裂带形成早期产生灰白色、米黄色蚀变白云岩,晚期断裂带中发育碎粉岩,具右行压扭性,右盘斜落,反映主压应力σ1方向为近东西向。

  因此,该处表现出三期构造活动特征:第一期主压应力方向σ1为295°~320°,使北西向断裂具张性特征,并伴随热液活动,使北西向断裂有矿化蚀变特征;第二期主压应力方向σ1约为15°~25°,北西向断裂显示出压扭性特征,使构造角砾岩破碎后重新胶结;第三期主压应力方向σ1为近东西向,在北东向断裂显示出右行压扭性特征,形成碎粉岩。

  3.2构造的力学性质鉴定

  地质力学观点认为,地壳上的一切构造形迹是构造应力作用的结果,构造应力作用的遗迹必然保留在构造形迹中[10]。不同力学性质的构造具有不同的形态特征,构成不同形状的构造空间,因而对矿床(体)的产状、延长、延深等空间分布,以及对矿石结构、构造等均有不同程度的控制作用,从而形成不同的矿床(体)类型[11]。因此,对构造进行力学性质的鉴定是必不可少的[12]。

  4结论

  福来厂矿区的构造形迹代表了3类不同的构造体系,反映了3期构造成生发展。其成矿时代为印支晚期—燕山早期。矿床的主压应力经历了295°~320°→15°~25°→近东西向的转变过程,形成了北东向构造带、北西向构造带和南北向构造带,分别归属于印支晚造山运动、燕山运动和喜山运动。北东向构造带(构造体系)是该矿床成矿系统的主导性构造体系,北西向构造带(构造体系)构成该矿床控岩控矿构造格架,南北向构造带(构造体系)主要对先前形成的铅锌矿体产生破坏。

  导矿构造为控制矿床构造格架的棋盘格式构造,配矿构造为北东向断裂(倾向北西)与北西西向构造,容矿构造为北西西向断裂下盘背斜翼部的层间断裂带。矿区存在北西向(倾向北东)构造的破矿构造,明显切割和错移矿体,控制着矿体的空间定位。

  参考文献/References

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  [3]韩润生,王峰,胡煜昭,等.会泽型(HZT)富锗银铅锌矿床成矿构造动力学研究及年代学约束[J].大地构造与成矿学,2014,38(4):758~771.HANRunsheng,WANGFeng,HUYuzhao,etal.Metallogenictectonicdynamicsandchronologyconstrainsonthehuize-type(HZT)germanium-richsilver-zinc-leaddeposits[J].GeotectonicaetMetallogenia,2014,38(4):758~771.(inChinesewithEnglishabstract)

  [4]汤世凯,马筱,李学刚,等.黔西北福来厂铅锌矿床Pb同位素研究及地质意义[J].大地构造与成矿学,2012,36(4):549~558.TANGShikai,MAXiao,LIXuegang,etal.PbisotopecompositionoftheFulaichanglead-zincoredepositinnorthwestGuizhouanditsgeologicalimplications[J].GeotectonicaetMetallogenia,2012,36(4):549~558.(inChinesewithEnglishabstract)

  地质类刊物推荐:《地质学报》Acta Geologica Sinica(月刊)曾用刊名:中国地质学会会志,1922年创刊,为学术性刊物。刊登地质学及其相关学科的领域的研究成果,涉及地层学、古生物学、矿物岩石学、地球化学、构造地质、水文地质、第四纪地质等方面。读者对象为地质科学研究人员及地质院校师生。《地质学报》主管单位:中国科学技术协会,主办单位:中国地质学会,国内统一刊号:11-1951/P,国际标准刊号:0001-5717。

  

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