摘要:通過(guò)對(duì)黔西北五指山地區(qū)構(gòu)造樣式分析,總結(jié)了區(qū)內(nèi)不同方向、不同期次構(gòu)造對(duì)鉛鋅礦的控制作用,認(rèn)為北西向構(gòu)造控制了區(qū)內(nèi)礦田的產(chǎn)出,北東向構(gòu)造控制了礦床的分布,而北西向構(gòu)造控制了礦體的產(chǎn)出,對(duì)區(qū)域成礦規(guī)律進(jìn)行了研究并找礦指出了方向。
關(guān)鍵詞:黔西北五指山地區(qū);構(gòu)造樣式;鉛鋅礦;控礦構(gòu)造
研究和實(shí)踐均表明,不同地區(qū)的構(gòu)造特征,包括構(gòu)造樣式,對(duì)區(qū)內(nèi)的成礦具有明顯的控制作用,黔西地區(qū)找礦不斷突破,其主要是基于對(duì)構(gòu)造演化及控礦的不斷研究而深入研究的認(rèn)識(shí)結(jié)果。基于此,本文重點(diǎn)探討黔西北五指山地區(qū)近年新的找礦突破或認(rèn)識(shí)。
1.區(qū)域地質(zhì)背景
研究區(qū)位于揚(yáng)子陸塊上揚(yáng)子地塊六盤(pán)水裂陷槽褶皺帶內(nèi)北東緣織金穹盆構(gòu)造變形區(qū)[3],黔西北地區(qū)位于小江深大斷裂的東部,未見(jiàn)基底地層出露,沉積蓋層出露震旦系至白堊系,巖性以碳酸鹽巖為主,頁(yè)巖、砂巖次之,其中以石炭系、二疊系和三疊系出露全、分布廣和沉積厚度大為特點(diǎn)(圖1)。
上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖在黔西北地區(qū)廣泛分布,但在五指山地區(qū)被剝蝕殆盡。區(qū)內(nèi)的鉛鋅礦床賦存于上震旦統(tǒng)燈影組至中二疊統(tǒng)茅口組碳酸鹽巖中,而下寒武統(tǒng)清虛洞組和石炭系是主要賦礦層位。區(qū)內(nèi)主體構(gòu)造呈NNW,NNE—NEE和EW向展布,主要有NW向紫云埡都斷層、NEE向大院和五指山背斜、EW向納雍-開(kāi)陽(yáng)斷層和NE向安順平壩斷層等。紫云埡都斷層是一條深切基底的高角度逆沖斷層,走向NE310°,NW向進(jìn)入云南,SE直抵開(kāi)遠(yuǎn)-平塘深大斷裂,在貴州境內(nèi)長(zhǎng)約350km,該斷層始于加里期的都勻運(yùn)動(dòng)具多期活動(dòng)特點(diǎn),影響著晚古生代同沉積活動(dòng)及其SW側(cè)下陷,形成威寧-水城斷陷盆地;安順平壩斷層為印江木黃貴陽(yáng)-安順-普安隱伏深大斷裂的中段,向南延至云南師宗,向北延到湖南慈利,走向近NE,長(zhǎng)大于520km,其東段出露煌斑巖,推測(cè)其為隱伏的巖石圈深大斷裂,主要活動(dòng)時(shí)間為新元古代、晚古生代及其后,在中段也為三系沉積巖相急變帶,對(duì)燕山期變形有一定制約;納雍-開(kāi)陽(yáng)斷層為納雍-開(kāi)陽(yáng)-余慶隱伏深大斷裂的西段,東、西兩端分布玉屏-施洞-三都和埡都-紫云構(gòu)造帶交匯,走向近EW,長(zhǎng)約290km,其活動(dòng)時(shí)期主要為燕山期,性質(zhì)主要為左行走滑,喜馬拉雅期又有復(fù)活。
區(qū)內(nèi)褶皺為背斜緊閉、向斜寬闊的侏羅山隔檔式褶皺組合,其中五指山背斜是研究區(qū)主要褶皺,褶皺軸總體呈NE40°~50°展布,傾覆NW,軸向長(zhǎng)約14km,寬5km。背斜核部主要出露寒武系,上震旦統(tǒng)燈影組零星分布,兩翼依次為石炭系、二疊系、三疊系及白堊系,其中上震旦統(tǒng)燈影組、下寒武統(tǒng)清虛洞組、中上寒武統(tǒng)婁山關(guān)組為賦礦層位,巖性主要為蝕變白云巖。背斜NW翼地層傾向NW,傾角8°~25°;SE翼地層傾向SE,傾角10°~35°。
2.區(qū)域構(gòu)造演化特征
黔西北地區(qū)是川滇黔鉛鋅礦集區(qū)重要組成部分,該區(qū)大致經(jīng)歷了如下的構(gòu)造演化過(guò)程:
2.1前震旦紀(jì)基底形成時(shí)期
該區(qū)與川滇黔基底共同演化,基底長(zhǎng)時(shí)間被人們認(rèn)為,主要是由下部位的結(jié)晶基底與上部分褶皺基底構(gòu)成。
2.2早震旦世大陸裂谷階段
晉寧運(yùn)動(dòng)后進(jìn)入早震旦世,冕寧和蘇雄周圍區(qū)域出現(xiàn)了蘇雄組,包括開(kāi)建橋組與大陸裂谷火山巖等。
2.3晚震旦世-古生代末被動(dòng)大陸邊緣時(shí)期
晚震旦世發(fā)生的澄江運(yùn)動(dòng),造成了震旦系上下統(tǒng)之間的假整合和局部不整合,并使得地層進(jìn)一步固結(jié),最終完成了從洋殼至陸殼的演化。澄江運(yùn)動(dòng)后,區(qū)內(nèi)遭受大規(guī)模海侵,形成了一套淺海硅質(zhì)碳酸鹽沉積。
二疊紀(jì)(290Ma~250Ma),構(gòu)造演化格局繼承了泥盆世以來(lái)的特征,在海西運(yùn)動(dòng)的控制作用下,區(qū)域內(nèi)的構(gòu)造活動(dòng)以差異性的隆升和沉降為主,使得區(qū)內(nèi)古生代地層出現(xiàn)假整合及角度不整合,同時(shí)早二疊世的黔桂運(yùn)動(dòng)使得臺(tái)地上升為陸,造成石炭統(tǒng)地層的大量缺失(毛健全等,1997;錢建平,2001,王尚彥等,2006)。在基性巖漿噴發(fā)和侵位的過(guò)程中,造成了上、中二疊統(tǒng)之間的角度不整合。早三疊世,貴州烏蒙山地區(qū)的拉張作用開(kāi)始趨于緩和(張長(zhǎng)青等,2008),至此,揚(yáng)子地塊西南緣被動(dòng)大陸邊緣演化階段結(jié)束。
2.4碰撞造山階段(200Ma~145Ma)
晚三疊世-中侏羅世(200Ma~170Ma),印支運(yùn)動(dòng)在岡瓦納大陸和勞亞古陸拼合的基礎(chǔ)上,使得古特提斯洋關(guān)閉,區(qū)域構(gòu)造演化進(jìn)入碰撞造山階段(張長(zhǎng)青,2008)。安源運(yùn)動(dòng)使得區(qū)內(nèi)構(gòu)造應(yīng)力由先前的伸展作用變?yōu)閿D壓作用,結(jié)束了區(qū)內(nèi)的海相沉積,特提斯洋的關(guān)閉形成了一系列前陸盆地和造山帶,形成了以陸相礫巖、砂巖和泥質(zhì)頁(yè)巖為主的沉積巖組合,先前形成的盆地在周緣擠壓的應(yīng)力背景下,開(kāi)始發(fā)育褶皺和變質(zhì)作用。
2.5喜山期-第四系現(xiàn)代地貌形成
該區(qū)重點(diǎn)表現(xiàn)在上、下第三系地層內(nèi)部,距今大約在23.5Ma~0.78Ma之間,呈現(xiàn)為不整合的地層當(dāng)中。
3.區(qū)域構(gòu)造樣式與成礦
3.1雪峰期-加里東期構(gòu)造作用成礦物質(zhì)的初始富集
根據(jù)對(duì)五指山鉛鋅礦石硫同位素與鉛同位素特征研究,δ34S值變化值于18.0‰~23.8‰,為富34S,鉛同位素μ值9.61~9.79,TH/U比值3.81~3.89。前述兩個(gè)指標(biāo)均指示其硫與鉛源于上地殼,且單階段模式年齡為591Ma~636Ma,這與上震旦統(tǒng)燈影組沉積時(shí)代一致,表明了下寒武統(tǒng)中的鉛鋅礦物源來(lái)源于下伏地層燈影組中。
在此區(qū)域之中,西部和小江斷裂帶、康滇陸塊相鄰,東南部則和師宗-彌勒斷裂帶和右江造山帶相連接,屬于揚(yáng)子地塊構(gòu)造單元,基底屬于“三層式”結(jié)構(gòu),下層主要是太古代-早元古代的中深變質(zhì)雜巖,中間層屬于中元古代的變質(zhì)火山沉積巖系,上層主要是由晚元古代淺變質(zhì)巖組成。震旦紀(jì)期間以來(lái),主要為震旦系-三疊系蓋層沉積。
3.2海西-印支期
揚(yáng)子板塊西部和羌塘板塊東部出現(xiàn)玄武巖噴發(fā)現(xiàn)象,揚(yáng)子板塊周圍出現(xiàn)環(huán)狀伸展現(xiàn)象。
4.五指山地區(qū)構(gòu)造樣式
4.1褶皺構(gòu)造樣式
該區(qū)內(nèi)部的褶皺屬于核心部分被破壞的五指山斜背,呈現(xiàn)北東軸向,長(zhǎng)度大約是14km,寬度是5km。
4.2斷裂構(gòu)造樣式
該區(qū)域內(nèi)部發(fā)育速度較快,在北東方向與北西方向,斷層比較多,北東組斷層呈現(xiàn)傾斜狀態(tài),傾角比較大,在65°到78°之間,通常表現(xiàn)出正斷層形式,該地段的破碎帶寬度在20m~50m之間,局部能夠達(dá)到150m左右,而且早期活動(dòng)過(guò)于頻繁。
該組斷層旁側(cè)??梢?jiàn)閃鋅礦(化)體,是區(qū)內(nèi)控礦和導(dǎo)礦構(gòu)造。阻擋和限制北西向斷層,其中F1、F2斷層為區(qū)內(nèi)的主要導(dǎo)礦構(gòu)造,目前已知的主要礦床如那雍枝鉛鋅礦床、屯背后鉛鋅礦床、金坡鉛鋅礦床主要分布F1和F2構(gòu)成的斷夾塊之間。根據(jù)對(duì)開(kāi)采井巷編錄控制,北西向斷層對(duì)礦體的富集作用特別的明顯。
4.2.1北東向組斷層
北東向組的斷層包括F1、F2、F3、F4、F7、F9、F10、F27等,除了F7斷層,以北西向?yàn)榭傮w傾向,傾角相對(duì)較陡,為65°~ 78°,表現(xiàn)以正斷層為主,破碎帶的寬度為20m~50m,局部能達(dá)到150m以上,有著明顯的多期活動(dòng)性質(zhì),由碎裂白云巖與斷層角礫巖兩部分組成,角礫的大小有所不同,主要保持在1cm~5cm范圍內(nèi),以次橢圓狀與次棱角狀分布,由強(qiáng)烈的白云石化。斷層旁側(cè)存在閃鋅礦(化)體,這是區(qū)域中控礦與導(dǎo)礦的主要構(gòu)造。限制并阻擋了北西向的斷層,F(xiàn)1和F2兩個(gè)斷層是區(qū)域中導(dǎo)礦構(gòu)造主要組成,現(xiàn)在已知的杜家橋鉛鋅礦床、新麥鉛鋅礦床、那雍枝鉛鋅礦床、那潤(rùn)鉛鋅礦床的主要礦(點(diǎn))體均分布于這兩個(gè)斷層形成的斷夾塊。
F1斷層:區(qū)域性邊界正斷層,在整個(gè)礦區(qū)中橫貫,延伸十幾公里。該斷層的傾向?yàn)槟蠔|,傾角為57°~60°;將其作為界限,北部是寒武系鉛鋅礦含礦地層主要分布區(qū)域,南部為阿弓向斜龍?zhí)睹合捣植紖^(qū)域。北側(cè)和斷層的破碎帶直接相抵,南邊與新地層相靠近,受到一定牽引作用,破碎帶的寬度為5m~10m,局部為10m~40m,可見(jiàn)紅色鐵質(zhì)浸染現(xiàn)象??梢?jiàn)角礫巖角礫以白云巖為主,其大小有所不同,以次梭角狀分布,在1mm~5mm范圍內(nèi),發(fā)育有白云石細(xì)脈,于東北角處呈帚狀。野外可以見(jiàn)到階步與擦痕,存在多期活動(dòng)性質(zhì)。
F2斷層:屬?gòu)埮ば詳鄬?,該斷層的北東可見(jiàn)逆斷層,而南西可見(jiàn)正斷層,在整個(gè)礦區(qū)范圍內(nèi)橫貫,延伸幾公里,傾向?yàn)楸蔽?,傾角在68°~70°范圍內(nèi);由北東至南西地層老新交替,破碎帶的寬度有所不同,大部分10m~20m范圍內(nèi),局度厚度能達(dá)到百余米,斷層北側(cè)見(jiàn)石炭系祥擺組超覆于寒武系之上,同時(shí)從東到西分別超覆于清虛洞和婁山關(guān)組,地層分布呈階梯狀,其界限為北西向的斷層。
F7斷層:起于北東的屯背后,向南西和新麥斷層相較于F2斷層,向南東沿F6斷層相交于F1斷層;基本在背斜的軸部上通過(guò),斷層面傾向?yàn)楸?,傾角在51°~75°之間,具有逆斷層性質(zhì),南邊下盤(pán)地層傾角在10°~25°之間,北部上盤(pán)地層的傾角相對(duì)緩,近似水平。斷層中發(fā)育有白云石脈,為控礦斷層。
F9斷層:在背斜軸部直接通過(guò),斷層面傾向?yàn)楸蔽?,傾角在56°~75°范圍內(nèi),具有正斷層性質(zhì),沿走向長(zhǎng)度達(dá)到8km左右,穿越了寒武系從金頂山至婁山關(guān)組地層。
F10斷層:受F1與F35的限制,走向長(zhǎng)度可以達(dá)到5km以上,南東傾向,穿越了寒武系從金頂山至婁山關(guān)組地層,它的旁側(cè)還有若干老硐分布,具有正斷層性質(zhì)。
4.2.2北西向斷層組
這是被北東向直接切割的古老斷層,屬古老控相斷層,其具有代表性的斷層包括F19斷層、F20斷層、F21斷層和F23斷層,破碎現(xiàn)象并不明顯,需根據(jù)地層錯(cuò)位進(jìn)行判別。這組斷層均無(wú)法穿越諸如石炭系與二疊系,由于這組斷層的存在,使不同地段下石炭統(tǒng)祥擺組與下覆寒武系不同地層接觸。
F18斷層:南起砂巖田家寨,在北側(cè)的冷壩和F2斷層相交,因此被稱作砂巖斷層,南西傾向,傾角為75°,角礫表現(xiàn)為次磨園和次梭角狀,但角礫相對(duì)較小,在5mm~20mm范圍內(nèi),角礫以白云巖為主要巖性,可見(jiàn)到紅色鐵質(zhì)浸染現(xiàn)象,屬正斷層,斷距達(dá)百余米,其東側(cè)約50m的地方為銀廠坡礦洞,其礦體主要產(chǎn)于清虛洞一段中上部品中粗晶白云巖中,產(chǎn)于北東向斷層的下盤(pán),沿著本斷層方向向北側(cè)延伸,可見(jiàn),北西向的斷層為主要控礦斷層。
F21斷層:南起坡腳寨,在北側(cè)的大壩和F2斷層相交,南西傾向,傾角為70°~75°,角礫表現(xiàn)為次棱角狀與次磨園狀,大小在5mm~20mm范圍內(nèi),深灰色白云巖角礫被淺灰色白云巖膠結(jié),可見(jiàn)紅色鐵質(zhì)浸染現(xiàn)象,屬正斷層,與F18斷層、F19斷層和F20斷層形成階梯狀。
F23斷層:南西傾角,傾角較陡,為60°~75°,正斷層,破碎帶的寬度為5m~20m,由碎裂白云巖與斷層角礫巖兩部分組成,角礫的大小有所不同,以次棱角狀和棱角狀分布,在破碎帶中,白云石化較為強(qiáng)烈,有紅色鐵質(zhì)成分存在,使斷層形成階級(jí)狀。在這一斷層的旁側(cè),能見(jiàn)到閃鋅礦(化)體,會(huì)對(duì)礦體造成一定程度的破壞。
5.找礦方向分析
根據(jù)之前對(duì)此區(qū)域內(nèi)部的鉛鋅礦成礦背景與控礦因素進(jìn)行科學(xué)分析得知,五指山區(qū)域的鉛鋅找礦方向更加明確,在震旦系和寒武系分布區(qū)域,出現(xiàn)了較為明顯的清虛洞組碳酸鹽巖鉛鋅礦床。與東南向構(gòu)造相比較來(lái)講,北西向清虛洞組碳酸鹽巖中鉛鋅礦床構(gòu)造更加完整,對(duì)該地區(qū)的控礦地質(zhì)條件更加有利。
6.結(jié)語(yǔ)與討論
(1)研究區(qū)的威水?dāng)嘞菖璧氐难莼?,區(qū)內(nèi)構(gòu)造演化總共經(jīng)歷4個(gè)不同的階段。為了保證該區(qū)域的鉛鋅礦產(chǎn)資源得到高效利用,相關(guān)部門需要加大研究力度,減少鉛鋅礦產(chǎn)資源的浪費(fèi)。
(2)黔西北鉛鋅礦受區(qū)域性北西向斷層的控制,北西向的次級(jí)斷層控制了鉛鋅礦體的賦存,而北東向的褶皺與斷層控制了礦床點(diǎn)的產(chǎn)出。
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