周云滿, 周癸武, 張長青, 王利東, 余紅平, 李萬華, 劉張榮

滇西北衙金多金屬礦床成礦構(gòu)造特征及地質(zhì)勘查意義

周云滿1, 周癸武1, 張長青2*, 王利東1, 余紅平1, 李萬華1, 劉張榮1

(1.云南黃金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司, 云南 昆明 650299; 2.中國地質(zhì)科學(xué)院 礦產(chǎn)資源研究所, 北京 100037)

通過對北衙礦區(qū)構(gòu)造地質(zhì)特征和侵入體構(gòu)造特征的野外詳細(xì)調(diào)查, 并結(jié)合前人的科研成果, 系統(tǒng)總結(jié)了北衙金多金屬礦床成礦構(gòu)造和成礦結(jié)構(gòu)面的特征, 構(gòu)建了礦區(qū)成礦構(gòu)造的空間格架, 建立了成巖成礦構(gòu)造有序、配套的礦床成礦構(gòu)造系統(tǒng)。研究認(rèn)為燕山期?喜馬拉雅早期形成的SN向北衙向斜和斷裂、EW向隱伏斷裂、層間破碎帶、富堿斑巖侵位形成的接觸帶構(gòu)造是礦區(qū)主要的成礦構(gòu)造。以SN向斷裂構(gòu)造為主體, 相配套的EW、NE、NW向斷裂構(gòu)造, 深部與馬鞍山斷裂帶及金沙江?紅河深大斷裂連接, 構(gòu)成了礦區(qū)構(gòu)造?巖漿活動(dòng)?成礦的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造系統(tǒng), 控制了斑巖?矽卡巖?熱液脈型礦床成礦系統(tǒng)的發(fā)育和空間分布。山間盆地構(gòu)造和不整合面構(gòu)造是表生作用形成的風(fēng)化?堆積型鐵金礦床的重要成礦構(gòu)造。山間盆地構(gòu)造及其中發(fā)育的上新統(tǒng)三營組和成礦后的SN向逆掩?推覆構(gòu)造, 對斑巖?矽卡巖型礦床和風(fēng)化?堆積型礦床的變化與保存具有重要的控制作用。礦區(qū)構(gòu)造演化經(jīng)歷了燕山期?喜馬拉雅早期EW向主壓應(yīng)力作用→喜馬拉雅中期主壓應(yīng)力從EW向轉(zhuǎn)為SN向→喜馬拉雅晚期主壓應(yīng)力方向轉(zhuǎn)變?yōu)榻麰W向的三期構(gòu)造作用過程。成礦構(gòu)造研究成果對提高控巖控礦規(guī)律認(rèn)識和指導(dǎo)勘查工作部署具有重要的理論和實(shí)際意義。

斑巖?矽卡巖型金多金屬礦床; 成礦構(gòu)造; 成礦結(jié)構(gòu)面; 地質(zhì)勘查意義; 滇西北衙

0 引 言

成礦構(gòu)造是指與礦床形成及改造有關(guān)的構(gòu)造, 它直接、間接控制或影響著一個(gè)含礦區(qū)的內(nèi)生或外生礦床的成因、物質(zhì)來源、形成環(huán)境及條件、發(fā)生和發(fā)展的過程(陳國達(dá)等, 1985)。葉天竺等(2014)研究認(rèn)為, 成礦結(jié)構(gòu)面是指成礦作用過程中賦存礦體的顯性或隱性存在的巖石物理及化學(xué)不連續(xù)面, 也就是賦存礦體的各種界面; 成礦構(gòu)造是一個(gè)由控巖構(gòu)造、成巖原生構(gòu)造、次生成礦構(gòu)造等, 各種成因的成礦結(jié)構(gòu)面構(gòu)成的具有內(nèi)在聯(lián)系的大系統(tǒng); 成礦結(jié)構(gòu)面是界定礦體的界面, 是成礦構(gòu)造系統(tǒng)的組成部分, 是礦床成礦構(gòu)造空間格架的構(gòu)件。研究成礦構(gòu)造和成礦結(jié)構(gòu)面特征是找礦預(yù)測的核心手段之一, 通過建立礦床成礦構(gòu)造系統(tǒng), 可以進(jìn)一步推斷未發(fā)現(xiàn)的礦床可能存在的空間部位, 指導(dǎo)勘查工作部署。

北衙超大型金多金屬礦床是云南黃金集團(tuán)通過十余年來的持續(xù)勘查探明的一個(gè)超大型斑巖?矽卡巖型金多金屬礦床。前人已針對喜馬拉雅期富堿斑巖的巖石類型與成巖成礦年齡(甫為民和胡朝平, 1994; 應(yīng)漢龍和蔡新平, 2004; 徐興旺等, 2006, 2007; 徐受民等, 2006; 薛傳東等, 2008; 和文言等, 2012, 2013; 和文言, 2014; Liu et al., 2015; 牛浩斌等, 2015; Fu et al., 2016; 賈儒雅等, 2016)、礦床地質(zhì)特征與礦床成因(蔡新平等, 1991; 李景虹等, 1991; 蔡新平, 1993; 宋煥斌和何明勤, 1994; 崔銀亮等, 2001; 任治機(jī)等, 2001; 葛良勝等, 2002; 肖騎彬等, 2003; 徐興旺等, 2007; 肖曉牛等, 2009a, 2009b, 2011; 鄧軍等, 2010, 2012; Deng et al., 2015a, 2015b; He et al., 2015; Li et al., 2016; 王建華等, 2015, 2016; 李俊等, 2016; 吳松等, 2016; Mao et al., 2017; 周云滿等, 2018; Zhou et al., 2018)、礦床模型及找礦模型(晏建國等, 2002; 崔銀亮等, 2003; 吳開興等, 2005; 陳愛兵等, 2011; 鄒光富等, 2013; 和中華等, 2013, 2014, 2016; 肖曉牛等, 2011; 周云滿等, 2013, 2014, 2015, 2017a, 2017b), 找礦技術(shù)方法與找礦預(yù)測(鐘昆明和楊世瑜, 2000; 馬德云和韓潤生, 2001; 楊世瑜和王瑞雪, 2002; 晏建國等, 2003; 梁光河等, 2010; 楊劍等, 2014, 2015)、礦田構(gòu)造及構(gòu)造地球化學(xué)(馬德云等, 2003; 王明志等, 2016; 劉飛等, 2016, 2017)等方面進(jìn)行了大量的討論與研究, 取得了豐富的成果。但針對北衙礦區(qū)成礦構(gòu)造和成礦結(jié)構(gòu)面的研究還比較薄弱。本文在野外地質(zhì)調(diào)查和總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上, 通過對北衙金多金屬礦床原生和次生成礦構(gòu)造、礦體構(gòu)造和礦床構(gòu)造地質(zhì)特征及其相互關(guān)系, 成礦前、成礦期、成礦后構(gòu)造, 原生成礦結(jié)構(gòu)面、次生成礦結(jié)構(gòu)面、物理化學(xué)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)面等特征的深入研究, 構(gòu)建礦區(qū)成礦構(gòu)造空間格架, 建立成巖和成礦構(gòu)造有序、配套的成礦構(gòu)造系統(tǒng), 為北衙礦區(qū)深邊部及外圍勘查工作布置、整裝勘查區(qū)“三位一體”找礦預(yù)測工作提供基礎(chǔ)資料和指導(dǎo)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景和礦區(qū)地質(zhì)概況

滇西北衙金多金屬礦區(qū)大地構(gòu)造位置屬于上揚(yáng)子古陸塊西緣的鹽源?麗江被動(dòng)陸緣裂谷盆地(Pz2)中部的鶴慶臺地(T2-3)?松桂斷陷盆地(T3), 夾持在 NNW 向金沙江?紅河斷裂、近SN向賓川?程海斷裂和NE向麗江?木里斷裂之間(圖 1)。礦區(qū)西北和西側(cè)分別與三江造山系的德格?中甸地塊和金沙江?哀牢山結(jié)合帶毗鄰(潘桂棠等, 2009)。區(qū)域內(nèi)上震旦統(tǒng)和寒武系為鎂質(zhì)碳酸鹽巖和砂泥質(zhì)巖建造, 奧陶系?下二疊統(tǒng)和下?中三疊統(tǒng)為濱淺海碳酸鹽巖和砂泥質(zhì)巖建造。晚二疊世區(qū)域內(nèi)發(fā)生陸內(nèi)裂谷型基性?超基性?堿性巖漿噴發(fā), 形成廣泛分布的峨眉山玄武巖組。印支期?燕山期(侏羅紀(jì)?白堊紀(jì))?喜馬拉雅早中期(新生代古近紀(jì))全區(qū)隆起, 處于剝蝕狀態(tài), 是中生代上揚(yáng)子西南緣西昌?楚雄前陸盆地前緣隆起的一部分(陳沈強(qiáng)等, 2017)。新近紀(jì)在山間盆地中堆積了磨拉石和含煤建造。區(qū)域構(gòu)造總體為近SN向的鶴慶?松桂?北衙寬緩復(fù)式向斜、馬鞍山斷裂及近 EW 向隱伏斷裂, 北衙向斜為鶴慶?松桂?北衙復(fù)向斜南部揚(yáng)起端的次級向斜。新生代富堿斑巖沿哀牢山?金沙江構(gòu)造帶兩側(cè)分布, 礦區(qū)處于該帶中部的鶴慶?祥云富堿斑巖區(qū)西部。區(qū)域成礦帶屬于特提斯成礦域與濱太平洋成礦域交匯過渡區(qū)域之上揚(yáng)子陸塊成礦省麗江?大理?金平Au-Cu-Ni-Pd-Pt-Mo- Mn-Fe-Pb-Zn成礦帶(Pz、Mz、Kz)麗江亞帶(徐志剛等, 2008)。

礦區(qū)出露地層為上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖組(P)玄武巖夾凝灰?guī)r、下三疊統(tǒng)青天堡組(T1)砂礫巖和砂巖、中三疊統(tǒng)北衙組(T2)泥質(zhì)灰?guī)r和白云巖、新近系上新統(tǒng)三營組(N2)砂礫巖和黏土巖、第四系全新統(tǒng)(Q4)黏土和巖石碎塊。礦區(qū)構(gòu)造為近 SN 向?qū)捑彾梯S向斜構(gòu)造, 西翼出露T21~5地層, 東翼出露T21~5、T1、P地層, 傾向 W, 傾角 10°~40°。核部產(chǎn)狀平緩, 地貌上形成SN走向山間盆地。發(fā)育SN、EW、NW、NE向四組斷層, SN向斷層有 F1~F6六條, EW向斷層主要有 F22、F25、F26, NW向斷層主要有 F21、F28, NE向斷層主要有 F23、F27等(圖2)。

礦區(qū)巖漿巖主要為喜山期堿性斑巖, 出露 8 個(gè)巖體, 除大沙地巖體為隱伏巖體外, 其他 7 個(gè)巖體地表出露總面積0.34 km2, 巖體規(guī)模一般較小。斑巖體分布于北衙向斜核部附近, 其展布主要受近SN、NNE、NNW 及 EW向四組斷層控制。巖石類型以石英正長斑巖為主, 其次為正長斑巖、煌斑巖脈、石英鈉長斑巖和黑云母石英正長斑巖。石英正長斑巖、正長斑巖、煌斑巖脈、石英鈉長斑巖侵入于T2碳酸鹽巖中, 未切穿N2, 其年齡為34.62~36.72 Ma (Zhou et al., 2018); 而黑云母石英正長斑巖侵入N2中, 截切T2及石英正長斑巖和礦體, 其年齡為3.8~ 3.6 Ma(徐興旺等, 2006)。石英正長斑巖是礦區(qū)主要成礦巖體(周云滿等, 2017b; Zhou et al., 2018), 礦區(qū)中部的萬硐山半隱伏巖體、大沙地隱伏巖體、紅泥塘半隱伏巖體的巖石類型為石英正長斑巖, 巖體呈規(guī)模較大的巖株, 圍繞巖體接觸帶形成矽卡巖?熱液型金、鐵、銅、鉛、鋅和銀多金屬礦體(圖3)。

礦區(qū)主礦體產(chǎn)于喜馬拉雅期富堿斑巖與T2碳酸鹽巖接觸的矽卡巖帶以及內(nèi)、外接觸帶中, 屬斑巖?矽卡巖型礦床; 其次有表生作用形成的產(chǎn)于N2與T2及斑巖體不整合面上的風(fēng)化?堆積型礦床。斑巖?矽卡巖型礦體產(chǎn)出類型與不同的成礦構(gòu)造密切相關(guān), 具4種產(chǎn)出類型(周云滿等, 2018): ①呈透鏡狀、脈狀賦存于富堿斑巖體內(nèi)部陡立裂隙帶中的熱液型鐵?金(銅、鉬)礦體及深部斑巖型銅?金礦體;②呈塊體狀、似層狀賦存于富堿斑巖巖體與T2碳酸鹽巖接觸構(gòu)造帶中的矽卡巖型鐵?金?銅?鉛或鐵?銅(鉬)礦體, 礦體圍繞巖體斷續(xù)分布, 產(chǎn)狀隨巖體接觸帶產(chǎn)狀同步變化; ③呈似層狀、大透鏡狀賦存于巖體外帶T2碳酸鹽巖層間破碎帶中的鐵?金?鉛?銀或鐵?銅礦體; ④呈小透鏡狀、脈狀賦存于遠(yuǎn)程帶T2碳酸鹽巖斷裂、裂隙帶中的鉛?鋅?銀礦體。礦區(qū)共圈定金、鐵、銅、銀、鉛、鋅多金屬礦體186個(gè), 其中規(guī)模較大的礦體50多個(gè), 主要礦體(KT10、KT11、KT52、KT54、KT63)的單個(gè)礦體金資源量均在中型規(guī)模以上(云南黃金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司, 2016)。主要礦體走向長 530~1610 m, 傾向延伸 100~1436 m, 平均厚度4.64~13.62 m, 平均品位Au 1.84×10–6~7.42×10–6, FeT34.87%~44.03%, Fem18.47%~ 24.98%, Cu 0.49%~1.19%, Pb 1.29%~4.18%, Zn 1.36%~4.28%, Ag 68.45×10–6~101.31×10–6。風(fēng)化?堆積型礦體呈似層狀賦存于T2與N2不整合接觸面上, 主礦體KT4B和KT4D走向SN, 長 960~1600 m, 東西寬30~988 m, 厚度0.90~35.32 m, 平均 6.25~8.20 m; 平均品位Au 2.08×10–6~2.82×10–6, FeT32.04%~33.61%; Cu 0.74%~1.13%, Pb 2.24%~2.46%, Zn 3.17%~3.95%, Ag 82.70×10–6~93.07×10–6。

1. 構(gòu)造結(jié)合帶; 2. 花崗巖帶; 3. 基性巖漿巖帶; 4. 左行走滑斷裂帶; 5. 逆沖斷裂帶; 6. 北衙礦區(qū)。I. 揚(yáng)子陸塊;Ⅱ. 德格?中甸陸塊; Ⅲ. 昌都?思茅陸塊; Ⅳ. 保山?撞邦陸塊; Ⅴ. 拉薩?騰沖地塊; Ⅵ. 印度陸塊; Ⅶ. 巴顏喀拉地塊; Ⅷ. 雅江殘余盆地。

1. 第四系殘坡積層; 2. 新近系上新統(tǒng)三營組; 3. 中三疊統(tǒng)北衙組; 4. 下三疊統(tǒng)青天堡組; 5. 上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖組; 6. 石英正長斑巖; 7. 煌斑巖脈; 8. 隱爆角礫巖; 9. 礦體及編號; 10. 地質(zhì)界線; 11. 不整合地質(zhì)界線; 12. 實(shí)測、推測隱伏斷層及編號; 13. 正斷層及編號; 14. 逆斷層及編號; 15. 背斜及編號; 16. 向斜及編號; 17. 勘探線及編號; 18. 圖5照片位置及編號。X1. 北衙向斜; X2. 鍋廠河向形; B1. 萬硐山向形。

2 礦區(qū)構(gòu)造特征

北衙礦區(qū)位于近SN向馬鞍山斷裂東側(cè), 鶴慶?松桂復(fù)式向斜南段揚(yáng)起端, 其構(gòu)造線與區(qū)域構(gòu)造線方向一致, 均呈近SN向展布。礦區(qū)構(gòu)造表現(xiàn)為次級褶皺、斷層、層間破碎帶和各種節(jié)理、裂隙構(gòu)造。

2.1 褶皺構(gòu)造

礦區(qū)主要褶皺構(gòu)造表現(xiàn)為 SN 向北衙復(fù)式向斜, 位于松桂復(fù)式向斜的南部翹起端, 屬鶴慶?松桂復(fù)式向斜的次級構(gòu)造, 北起水井, 南至雞鳴寺?觀音箐一帶封閉, 軸長近12 km, 兩翼寬1.2~1.8 km, 軸向NNE, 為一寬緩短軸向斜, 西翼出露T21~5地層, 傾向E, 傾角30°~60°, 東翼出露T21~5、T1、P地層, 傾向W, 傾角10°~40°。兩翼局部地段受斷層和巖漿侵入作用影響, 次級褶皺、斷層以及節(jié)理、裂隙發(fā)育; 核部產(chǎn)狀平緩, 地貌上形成北衙SN向山間盆地, 被N2掩蓋。

在向斜北部的萬硐山礦段, 受萬硐山侵入巖體上侵的影響, 褶皺表現(xiàn)為圍繞斑巖體兩側(cè)的地層呈“穹隆式”構(gòu)造背形形態(tài), 為北衙向斜構(gòu)造小尺度表現(xiàn)特征。巖體上部及兩側(cè)形成了SN向次級萬硐山背形(B1)及其東、西兩側(cè)相伴的鍋廠向形(X1)和北衙向斜(X2)(圖2、3a), 軸向長800~1000 m, 東西寬500~800 m。萬硐山背形(B1), 發(fā)育于萬硐山巖體之上T24~5中, 東翼產(chǎn)狀70°~110°∠10°~23°, 西翼產(chǎn)狀240°~300°∠8°~25°, 核部平緩, 南部向南緩傾, 北部向北緩傾, 軸線展布位置與萬硐山巖體中軸一致, 軸向長800 m, 東西寬500 m, 核部附近早期形成的矽卡巖、磁鐵礦體頂部出現(xiàn)強(qiáng)烈微型揉皺、鞘褶皺及石英脈香腸狀構(gòu)造。鍋廠向形(X1)分布于萬硐山背形(B1)東側(cè)T24~5中, 東翼產(chǎn)狀260°~290°∠10°~32°, 西翼產(chǎn)狀70°~110°∠10°~23°, 核部平緩, 軸向長800 m, 東西寬500 m。北衙向斜(X2)分布于萬硐山背形(B1)西側(cè)T24~5中, 與北衙復(fù)式向斜軸相接, 東翼產(chǎn)狀240°~300°∠8°~25°, 西翼產(chǎn)狀80°~120°∠16°~30°, 核部平緩, 在萬硐山礦段軸向長1000 m, 東西寬500~800 m。

2.2 斷裂構(gòu)造

松桂?鄧川大斷裂(馬鞍山斷裂)在礦區(qū)西部楊家院、焦石硐一帶通過。斷裂走向 NNE, 總體傾向W, 傾角>50°, 在礦區(qū)西側(cè)長度>16 km, 與之相伴產(chǎn)出的巖脈帶寬數(shù)十至數(shù)百米。礦區(qū)斷層主要有兩組, 一組近SN向, 另一組近EW向, 次要斷層有NE向、NW向兩組, 分布于北衙向斜核部及其兩翼。近SN向斷裂組為礦區(qū)內(nèi)控巖控礦(成礦前或成礦期)斷層, 主要有東翼的F1、F2、F3、F4, 西翼的F5、F6等(圖 2、3a、3b)。其中F5和F6為淺部產(chǎn)狀平緩深部變陡的逆斷層; F2、F3、F4等是F1上盤的陡傾斜壓性斷裂, 其上、下盤巖石具不同程度的破碎及蝕變, 沿其中的裂隙破碎帶平行產(chǎn)出似層狀、透鏡狀、脈狀礦體, 顯然該組斷裂是礦區(qū)主要的控礦和賦礦構(gòu)造, 且具有多期次活動(dòng)特征。近EW向和NE向、NW 向斷裂組分別為以張扭性橫向斷層和壓扭性剪切斜向斷層, 如F12、F22、F25、F26、F31和F21、F28、F23、F27、F30等, 由于多期次活動(dòng)使地層、巖體、礦體和早期斷層產(chǎn)生位移錯(cuò)斷和破壞, 同時(shí)有晚期煌斑巖脈沿其侵入。礦區(qū)各斷層主要特征見表1。

1. 第四系沉積物; 2. 上新統(tǒng)三營組砂礫巖、含砂礫黏土巖; 3. 中三疊統(tǒng)北衙組碳酸鹽巖; 4. 下三疊統(tǒng)青天堡組砂巖; 5. 石英正長斑巖; 6. 隱爆角礫巖; 7. 礦體及編號; 8. 地質(zhì)界線; 9. 平行整合接觸地質(zhì)界線; 10. 角度整合接觸地質(zhì)界線; 11. 斷層及編號; 12. 推覆斷層及編號; 13. 向斜及編號; 14. 背斜及編號; 15. 鉆孔。

(1) 近SN向斷裂組: F6斷層, 位于礦區(qū)中部, 發(fā)育于北衙復(fù)式向斜次級背斜核部, 走向近SN, 傾向W, SN向延伸經(jīng)過萬硐山礦段、紅泥塘礦段、金鉤壩礦段, 多被第四系覆蓋, 礦區(qū)內(nèi)長約6 km, 地表只在剝蝕區(qū)出露, 隱伏在萬硐山巖體、大沙地巖體底部或下部(旁側(cè))通過, 斷層?xùn)|盤(下盤)主要為 T23~5, 西盤(上盤)為T22~5, 在地表斷層使T22和T24~5直接接觸, 形成含多成分角礫的厚大破碎帶及兩側(cè)多組裂隙帶, 破碎帶寬5~15 m, 斷距50~100 m, 為逆斷層。56線以北走向近SN, 以南走向NNE, 總體傾向W-SW。沿傾向及走向斷層面波狀起伏, 凹凸不平; 主斷層面在1700 m標(biāo)高以上傾角24°~38°, 向下變陡為60°~70°。1300 m標(biāo)高以上上盤、下盤的地層為T2。破碎帶由構(gòu)造角礫巖(灰?guī)r、斑巖等)、褐鐵礦、土狀褐鐵礦、黏土及斷層泥組成, 具角礫狀, 或呈碎糜棱巖化, 部分地段有晚期煌斑巖脈侵入充填。實(shí)際上, F6斷層是由一組近平行的破碎帶、裂隙帶組成, 分布于萬硐山巖體和大沙地巖體侵入位置, 巖體主要是巖漿沿該斷裂上侵形成的, 在巖體和礦體分布的地段, 由于巖體的侵位作用及其相伴發(fā)生的巖漿熱液交代?成礦作用, 斷層破碎帶已被巖體、矽卡巖帶和礦體取代, 現(xiàn)大多已被巖體和礦體充填, 很難見到主斷層面。為礦區(qū)主要礦體KT44、KT52的產(chǎn)出部位(圖4)。

東部 F1~F4斷層, 為一組張扭性斷層, 礦區(qū)內(nèi)延伸長1830~6200 m, 主破碎帶垂厚3~10 m, 地表及1300 m標(biāo)高上、下盤為T2; 破碎帶由灰?guī)r質(zhì)構(gòu)造角礫巖、褐鐵礦、黏土及斷層泥組成, 具角礫狀, 或呈碎糜棱巖化, 沿?cái)鄬悠扑閹в惺⒄L斑巖脈侵入(圖5a), 部分地段有晚期煌斑巖脈侵入充填; 沿?cái)鄬訋в薪鸬V脈斷續(xù)產(chǎn)出, 如 63 線附近產(chǎn)于 F4、F3斷層中的 KT21、KT22 礦體(圖2、圖3b); 斷層兩盤層間破碎帶中也有金礦體產(chǎn)出(圖5b)。

表1 北衙金多金屬礦區(qū)主要斷層特征表

1. 新近系上新統(tǒng)三營組砂礫巖和粘土巖; 2~6. 中三疊統(tǒng)北衙組: 2. 北衙組四段白云巖; 3. 北衙組三段砂質(zhì)白云巖夾灰?guī)r; 4. 北衙組三段蝕變砂糖狀白云巖; 5. 北衙組二段角礫狀白云巖夾條帶狀灰?guī)r; 6. 北衙組二段矽卡巖化、磁鐵礦化白云巖; 7. Ⅰ階段石英正長斑巖; 8. Ⅱ階段石英正長斑巖; 9. 黑云母石英正長斑巖; 10. 煌斑巖; 11. 原生礦體; 12. 古風(fēng)化殼型鐵金礦體; 13. 實(shí)測及推測界線; 14. 角度不整合界線; 15. 背斜及編號; 16. 實(shí)測及推測斷層; 17. 逆斷層; 18. 正斷層; 19. 產(chǎn)狀; 20. 勘探線及編號。

F5斷層, 位于礦區(qū)西部, 發(fā)育于北衙向斜西翼靠近核部, 走向 NNW, 傾向 E, 延伸經(jīng)過礦區(qū)西側(cè), 礦區(qū)內(nèi)長約 6 km。斷層?xùn)|盤(上盤)為 T22~5, 西盤(下盤)主要為 T22~4, 西盤上升, 東盤下降, 破碎帶寬 5~15 m, 斷距 50~60 m, 為正斷層。該斷層與 EW 向的F22、F23交會的地段發(fā)育紅泥塘石英正長斑巖體, 在該地段, 由于巖體的侵位作用及其相伴發(fā)生的巖漿熱液交代?成礦作用, 斷層破碎帶已被巖體、隱爆角礫巖取代。

(2) 近EW向斷裂組: 在礦區(qū)圍巖中較為發(fā)育, 規(guī)模較大的有 F12、F21、F22、F25、F26、F31等六條斷層, 其余的規(guī)模較小, 如萬硐山巖體西側(cè)具3~10 m斷距的小斷層多于16條, 為破礦(成礦前?成礦后)斷裂, 多為橫斷層, 性質(zhì)以張、張扭性為主, 使地層、巖體、礦體和早期斷層產(chǎn)生位移錯(cuò)斷和破壞, 同時(shí)有晚期煌斑巖脈沿其侵入(圖2、4)。根據(jù)物探重力和磁測資料反演推斷, 在紅泥塘F22~F23一帶和萬硐山北部F28一帶, 存在兩條EW向隱伏的基底斷裂, 為印支期?燕山期已經(jīng)存在的斷裂(王鵬等, 2015)。

(3) NE向斷裂組: 在礦區(qū)圍巖和巖體中較為發(fā)育, 圍巖中規(guī)模較大的有F23、F27、F30等三條斷層, 其余規(guī)模較小, 該組斷層破碎帶寬0.3~3 m, 由大致平行斷層面的透鏡狀角礫巖組成, 礦化較弱, 斷層面陡立而平直(圖2、4), 屬剪切性質(zhì), 同時(shí)有晚期煌斑巖脈沿其侵入(圖5e)。該組斷裂為成礦前?成礦期配套構(gòu)造。

(4) NW向斷裂組: 在礦區(qū)圍巖中發(fā)育不及EW、NE向斷裂組, 規(guī)模較大的有北部的F28和南部的 F21斷層, 由大致平行斷層面的透鏡狀角礫巖組成, 礦化較弱, 斷層面陡立而平直, 屬剪切性質(zhì), 同時(shí)有晚期煌斑巖脈沿其侵入。該組斷裂也是成礦前?成礦期配套構(gòu)造。

(a) 筆架山西坡SN向F3斷層破碎帶中侵入石英正長斑巖脈, 巖脈西側(cè)接觸帶發(fā)育脈狀金鐵礦體, 斷層地表向東陡傾, 深部轉(zhuǎn)向西陡傾, 兩盤地層為T2b4; (b) 筆架山西坡F3斷層?xùn)|盤(T2b4)層間破碎帶中發(fā)育鐵金礦化體(空硐部分富礦石已采盡), 產(chǎn)狀(278°∠14°)與地層一致; (c) 筆架山東坡T2b4層間鐵金礦體露頭, 厚度0.7 m; (d) 筆架山東坡老硐中T2b4層間砂屑白云巖層間破碎帶鐵金礦體, 厚0.5~1.5 m, 產(chǎn)狀260°∠18°與地層一致; (e) 萬硐山采場西側(cè)36線附近NE向壓剪性斷層, 產(chǎn)狀300°∠78°, 斷層角礫巖帶寬1~3 m, 由透鏡狀角礫(長軸與斷層面銳角相交)組成, 斷層面平直, 破碎帶南東盤發(fā)育煌斑巖脈; (f) 萬硐山巖體西接觸帶透輝石透閃石矽卡巖與金磁鐵礦體凹凸不平的接觸關(guān)系; (g) 萬硐山巖體西接觸帶透輝石透閃石?石榴石透輝石矽卡巖與石英正長斑巖呈凹凸不平的接觸關(guān)系; (h) 萬硐山巖體內(nèi)部NE向陡立裂隙中的脈狀金鐵礦體, 裂隙界面平直; (i) 采坑西南28線附近發(fā)育于N2s砂礫巖中的近SN向壓扭性斷層被較晚期的SN的逆掩?推覆斷層所切割; (j) 萬硐山巖體內(nèi)部發(fā)育五組節(jié)理、裂隙: f1、f2、f3、f4和f5產(chǎn)狀分別為250°∠36°、350°∠21°、70°∠75°、54°∠45°和260°∠81°, f2、f4、f5為原生節(jié)理, f1和f3分別為張性和壓性后生裂隙, 切割f2、f5, 且f1切錯(cuò)f3。

2.3 層間破碎帶構(gòu)造

受地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力的強(qiáng)烈作用, 在地層形成褶皺的過程中, 北衙復(fù)式向斜核部附近, 在南北向斷裂和巖體兩側(cè)的T2圍巖中, 以及在T2~T1巖性轉(zhuǎn)換界面上、層理面、北衙向斜核部虛脫帶、兩翼 T23~4巖石脆韌性差異部位形成層間破碎帶、層理間虛脫空間及層間劈理帶系統(tǒng), 共同形成了地層內(nèi)的容礦系統(tǒng)。其表現(xiàn)為構(gòu)造透鏡體異常發(fā)育, 北衙組內(nèi)部的層間滑脫帶在萬硐山采場表現(xiàn)比較明顯, 露頭顯示無明顯的位移, 構(gòu)造破碎現(xiàn)象不發(fā)育。層間破碎帶一般與地層產(chǎn)狀一致(圖 5b~d), 局部與地層斜交, 破碎帶走向長80~1100 m, 寬數(shù)米至十余米, 是成礦的有利部位, 矽卡巖化晚階段形成的金屬硫化物在這些構(gòu)造部位充填、富集, 形成了脈狀、團(tuán)塊狀、浸染狀的黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦礦化。如萬硐山地段的KT47、KT53、KT54、KT55等礦體, 賦存于萬硐山巖體南部T21~4層間破碎蝕變帶中(圖3a、4); T2~T1碳酸鹽巖與砂巖過渡層間破碎帶中產(chǎn)出KT52、KT54、KT56等礦體。

2.4 節(jié)理、裂隙構(gòu)造

礦區(qū)內(nèi)主要圍巖屬T2碳酸鹽類巖石, 巖體與圍巖的接觸部位及斷裂附近, 巖石較破碎, 呈碎裂狀, 其中節(jié)理、裂隙發(fā)育, 形成破碎帶或節(jié)理裂隙帶及派生的剪切裂隙、羽狀裂隙, 與向斜構(gòu)造相伴生成的“X”共軛剪切裂隙等。主要發(fā)育兩組節(jié)理(圖6), 一組走向NE, 一組走向NW, 據(jù)野外測定, 裂隙寬一般0.1~1.0 cm, 少數(shù)在5 cm以上, 個(gè)別可達(dá)10 cm, 延長多數(shù)在0.1~2.0 m之間, 少數(shù)大于2 m, 多呈網(wǎng)脈狀產(chǎn)出, 密集程度較高, 一般10~20條/m, 少數(shù)在10 cm內(nèi)達(dá)20條, 形成節(jié)理裂隙帶; 裂隙內(nèi)有石英、碳酸鹽、褐鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦、螢石、金屬硫化物等充填或交代, 是含礦溶液流動(dòng)、交代、充填、沉淀的有利場所。

圖6 北衙金多金屬礦區(qū)T2b灰?guī)r中的節(jié)理玫瑰花圖(據(jù)王鵬等, 2015)

2.5 新近紀(jì)山間盆地構(gòu)造及上新統(tǒng)蓋層中的斷層系統(tǒng)

由于古新紀(jì)以來的地殼強(qiáng)烈上升遭受剝蝕以及北衙向斜核部斷裂和巖漿侵入作用, 新近紀(jì)上新世時(shí)期, 北衙礦區(qū)及其周邊在向斜核部附近形成了山間斷陷湖盆, 發(fā)育了北衙盆地構(gòu)造, 也形成了新近系N2與下伏T2、古新世?漸新世堿性侵入巖及斑巖?矽卡巖型礦體之間的不整合構(gòu)造界面。根據(jù)上新統(tǒng)三營組地層分布和沉積厚度變化, 確定礦區(qū)范圍北衙古盆地SN走向長>4 km(向北端延出礦區(qū)外), 東西寬1~2 km, 古盆地的斷陷幅度約100~200 m。盆地形態(tài)呈基本對稱的“船形”, 盆地軸線基本沿F6斷層及萬硐山巖體?紅泥塘巖體一線東側(cè)展布, 為斷陷幅度最大的盆地中軸線; 而在該線形成一臺階, 該線以西古地形相對較高, 以東相對較低, 高差約100 m左右。此外, 萬硐山采坑南部邊坡揭露的N2在F6逆斷層西盤厚度相對較薄, 而在東盤厚度較大, 厚度相差50~100 m, 表明古盆地基底形態(tài)受F6逆斷層控制。

在N2砂礫巖中, 發(fā)育近SN向壓扭性斷層, 其次為N2之上發(fā)育自北向南的逆掩推覆斷層系(Ft)。采坑西南28線附近N2砂礫巖中發(fā)育近SN向壓扭性逆斷層(產(chǎn)狀258°∠78°), 斷層面平整而光滑, 破碎帶1 m左右, 西盤上升, 東盤下降, 斷距10 m左右; 其上被自西向東的逆掩?推覆斷層(產(chǎn)狀165°∠47°)所切割(圖 5i)。萬洞山露天采坑周邊揭露了一組SN向低角度從西往東逆掩?推覆的斷裂系, 斷層上盤T23糖粒狀灰?guī)r逆掩?疊覆于N2, 含礦沉積于古風(fēng)化殼之上(圖4)。

3 礦區(qū)巖漿侵入體構(gòu)造特征

礦區(qū)巖漿侵入體主要有萬硐山半隱伏巖體、大沙地隱伏巖體和紅泥塘半隱伏巖體, 是主要的成礦巖體, 呈規(guī)模較大的巖株?duì)? 其他巖體規(guī)模較小, 呈巖脈或巖墻, 屬非成礦巖體。侵入體的構(gòu)造包括巖體產(chǎn)狀及空間分布特征、巖體接觸帶構(gòu)造、巖漿熱液水壓裂隙構(gòu)造、巖體內(nèi)節(jié)理及次級裂隙、爆破角礫巖構(gòu)造等。主要成礦巖體構(gòu)造特征如下。

3.1 巖體產(chǎn)狀及分布特征

萬硐山半隱伏巖體, 分布于礦區(qū)北部萬硐山礦段, 走向近SN, 總體傾向W, 傾角40°~60°, 北高南低, 向南西側(cè)伏, 呈巖株產(chǎn)出, 為沿早期的F6斷層侵入的巖體, 巖體總體產(chǎn)狀與斷層基本一致, 但南端受限于EW向F26斷層, 北端受限于NW向F28斷層。巖體頂部形成了“穹隆式”構(gòu)造背形形態(tài)(B1)。巖體內(nèi)部具較晚期的黑云母正長斑巖墻(圖4), 該期巖脈侵入至N2中。

大沙地隱伏巖體, 分布于礦區(qū)南部紅泥塘礦段中部47~71線間的北衙盆地中心地帶, 位于紅泥塘巖體東側(cè), 平距上相距一般400~700 m, 分布標(biāo)高較紅泥塘巖體低, 為42~300 m。巖體呈巖株?duì)町a(chǎn)出, 形態(tài)總體上為一向南側(cè)伏、傾向W的紡錘體, 傾角40°~88°, 為沿早期的F6斷層侵入的巖體, 巖體總體產(chǎn)狀與斷層基本一致, 但南、北兩端分別受限于EW向F22、F25斷層。

紅泥塘半隱伏巖體, 分布于礦區(qū)南部紅泥塘礦段西側(cè)的盆地西緣陡坡地帶, 巖體走向近SN, 傾向W, 1900 m標(biāo)高以上傾角較緩, <10°, 以下傾角變陡為20°~30°, 呈巖株?duì)町a(chǎn)出, 為沿早期的F5斷層侵入的巖體, 但南、北兩端分別受限于EW向F22、F21斷層。

礦區(qū)東部筆架山巖脈和桅桿坡巖脈, 分別沿F1、F2和F3斷層呈不規(guī)則脈狀產(chǎn)出, 走向SN, 傾向W, 傾角分別為20°~40°、60°~78°和30°~40°。

3.2 巖體接觸帶構(gòu)造

主要分布于萬硐山巖體、大沙地巖體、紅泥塘巖體與圍巖(T2、T1)的接觸部位, 由于巖體侵入作用, 在巖體與圍巖的接觸部位, 受構(gòu)造擠壓作用下, 巖石破裂形成厚大破碎帶。

萬硐山巖體和大沙地巖體圍巖在1500 m標(biāo)高以上主要為T2, 以下為T1。接觸破碎帶長分別為 1800 m(48~92線)和 440 m(47~71線), 寬5~60 m?？傮w南北走向圍繞巖體環(huán)形分布, 傾向W-SW。西接觸破碎帶沿傾向及走向擠壓破碎面呈波狀起伏, 凹凸不平, 傾角10°~35°, 1700 m標(biāo)高以下傾角變陡, 為51°~80°, 破碎帶主要為矽卡巖、大理巖化灰?guī)r、褐(磁)鐵礦體(圖5f、g)、黏土及斷層泥, 局部見正長斑巖碎塊, 巖石具角礫狀、碎?糜棱巖化, 以發(fā)育強(qiáng)烈擠壓變形為特征, 有晚期煌斑巖脈充填。東側(cè)接觸破碎帶產(chǎn)狀變化大, 形態(tài)復(fù)雜; 1620 m標(biāo)高以上西傾, 擠壓破碎面較為平直, 傾角20°~38°, 1620 m標(biāo)高以下傾角變化大(60°~90°), 呈港灣狀彎曲; 1620 m標(biāo)高以上接觸破碎帶為大理巖化灰?guī)r、褐鐵礦體, 以下為矽卡巖、磁鐵礦體、角巖化砂巖。萬硐山巖體接觸破碎帶是礦區(qū)最重要的控礦構(gòu)造, 是礦區(qū)主礦體KT52的主要賦存部位。大沙地巖體接觸破碎帶控制了KT18、KT19等礦體的主要賦存部位。

紅泥塘巖體圍巖在1850 m標(biāo)高以上主要為T2, 以下為T1。接觸破碎帶長480 m(47~71線), 寬10~50 m, 產(chǎn)狀變化較大(圖 3), 在1900 m標(biāo)高以上向西緩傾, 擠壓破碎面起伏較大, 呈港灣狀彎曲, 傾角0~30°, 1900 m標(biāo)高以下傾角變陡(60°~90°)。接觸破碎帶為矽卡巖、大理巖化灰?guī)r、褐鐵礦體、磁鐵礦體、角巖化砂巖。

3.3 巖漿熱液水壓裂隙構(gòu)造

礦區(qū)侵入的斑巖體, 除了產(chǎn)生接觸帶構(gòu)造外, 還在巖體頂部附近圍巖中形成較多的巖體侵入斷裂裂隙, 其發(fā)育方向在平面上以巖體為中心呈放射狀, 在剖面上呈同心圓狀, 力學(xué)性質(zhì)主要顯示為張性或扭性。礦區(qū)由于剝蝕強(qiáng)烈, 所以巖體項(xiàng)部灰?guī)r中的張性裂隙多數(shù)已遭到剝蝕, 而巖體接觸帶和爆破角礫巖筒等侵入構(gòu)造保存較為完好, 如萬硐山礦段采場西壁的T2中, 近EW向次級斷層較發(fā)育, 但斷距較小, 一般3~5 m(圖4)。萬硐山礦段54~50線為萬硐山巖體向南侵位的頭部, 巖體自深部向上向南侵位, 在巖體頭部附近的圍巖受到巖漿熱液水壓力的作用最強(qiáng), 節(jié)理裂隙帶較發(fā)育, 滲透性好, 接觸交代作用最強(qiáng)烈, 形成較大范圍的矽卡巖帶和層間蝕變帶, 礦化強(qiáng)烈, 礦體厚大而富。沿?cái)嗔哑扑閹秩氲膸r脈、巖枝, 一般只產(chǎn)生接觸帶構(gòu)造(圖5e), 而不產(chǎn)生由巖體侵入形成的張性裂隙構(gòu)造及爆破角礫巖筒構(gòu)造。

該類構(gòu)造裂隙與構(gòu)造應(yīng)力產(chǎn)生的斷裂、裂隙和由喀斯特地質(zhì)作用形成的巖溶裂隙具有明顯的區(qū)別: 巖漿熱液水壓裂隙構(gòu)造在平面上以巖體為中心呈放射狀, 在剖面上呈同心圓狀的組合特征, 力學(xué)性質(zhì)主要顯示為張性或扭性, 圍巖接觸交代蝕變現(xiàn)象強(qiáng)烈。而構(gòu)造應(yīng)力產(chǎn)生的斷裂在空間上具有不同力學(xué)性質(zhì)(張、壓、扭性)及其相互配套、不同序次的組合關(guān)系, 平面和剖面上均表現(xiàn)為相伴生成的“X”共軛剪切裂隙組合特征; 巖溶裂隙發(fā)育及其空間分布與基巖性質(zhì)和其中斷裂裂隙發(fā)育有一定關(guān)系, 多數(shù)沿其進(jìn)一步溶蝕形成, 使其規(guī)模擴(kuò)大, 其內(nèi)充填黏土膠結(jié)的圍巖角礫, 具有上寬下窄、邊界一般凹凸不平但較光滑的復(fù)雜形態(tài), 圍巖并不發(fā)生新的蝕變產(chǎn)物。

3.4 巖體內(nèi)節(jié)理及次級裂隙

在萬硐山巖體內(nèi)尚發(fā)育原生及次生裂隙帶。經(jīng)大量測量統(tǒng)計(jì)巖體內(nèi)NW向、NE向、SN向組的次生節(jié)理、裂隙較發(fā)育, 其次為近EW向組。NW向組走向在300°~340°之間, 傾向和傾角變化較大, 在21°~78°之間; NE向組發(fā)育長度在100 m以上的有6條, 常伴有煌斑巖脈侵入(圖4), 走向在40°~65°之間, 傾向和傾角變化較大, 在46°~78°之間。在1800 m標(biāo)高附近巖體中發(fā)育明顯的SN向近直立的含礦張性裂隙帶和一組含礦共軛節(jié)理, 寬約1~2 cm, 具代表性的一組產(chǎn)狀為330°∠56°, 245°∠67°。在采坑北部1750 m標(biāo)高附近巖體中發(fā)育五組節(jié)理、裂隙(f1、f2、f3、f4和 f5), 產(chǎn)狀分別為250°∠36°、350°∠21°、70°∠75°、54°∠45°和260°∠81°, 其中f2、f4、f5為原生節(jié)理, f1、f3為次生裂隙, 切割f2、f5, 且f1切錯(cuò)f3(圖5j), f3屬相對較早的近SN向張扭性裂隙, f1屬相對較晚的NNW向壓性斷層?？傮w分析認(rèn)為, 巖體內(nèi)次生裂隙可鑒定為兩期: 即早期的SN向張性斷裂構(gòu)造及NW、NE向共軛節(jié)理構(gòu)造; 晚期的SN向壓性斷裂構(gòu)造。

3.5 捕虜體構(gòu)造

在萬硐山采場1800 m標(biāo)高附近, 巖體西接觸帶內(nèi)部出現(xiàn)玄武巖捕虜體, 近垂直產(chǎn)于巖體中, 垂向延深50~60 m, SN向長20~30 m, 東西寬10~20 m, 玄武巖邊部界線清晰, 內(nèi)部具綠簾石和綠泥石化, 無礦化。

在萬硐山采場1800 m標(biāo)高以上, 巖體內(nèi)部分布SN向、NE向、NW向產(chǎn)出的小透鏡狀富的 Fe-Au礦體(圖 5h), 可能為灰?guī)r捕虜體的矽卡巖化進(jìn)一步發(fā)生礦化作用的結(jié)果。

3.6 爆破角礫巖構(gòu)造

在紅泥塘斑巖體中下部或周緣局部地段, 發(fā)育震碎角礫巖、隱爆角礫巖, 為巖漿后期含礦氣液強(qiáng)烈活動(dòng)形成的。斑巖體SN向出露長約 700 m, EW向?qū)?00~400 m, 向西緩傾, 傾斜延深100~400 m (圖2、3b); 角礫成分復(fù)雜, 以碳酸鹽巖、斑巖和玄武巖角礫最多, 角礫巖大小懸殊; 在其裂隙之間及外接觸帶發(fā)育有含金鐵礦脈, 形成爆破角礫巖型多金屬礦化體。在接觸帶附近分布的崩塌角礫巖裂隙之間, 也具有礦化現(xiàn)象, 但礦化不如爆破角礫巖強(qiáng)烈。此外, 礦區(qū)萬硐山、金溝壩及鍋蓋山局部也發(fā)育爆破角礫巖筒, 但規(guī)模較小, 一般SN向長約100 m, 東西寬30~100 m, 垂厚30~100 m, 礦化較弱。如在筆架山西坡31Zk14孔深300~400 m出現(xiàn)無礦化的隱爆角礫巖, 但周邊80~160 m范圍鉆孔中沒有出現(xiàn)。

4 成礦構(gòu)造和成礦結(jié)構(gòu)面

4.1 成礦構(gòu)造特征

燕山期?喜馬拉雅早期形成的SN向北衙向斜、斷裂、層間破碎以及喜馬拉雅中期富堿斑巖侵位形成的接觸帶構(gòu)造是重要的成礦構(gòu)造。礦區(qū)近SN向的北衙復(fù)式向斜核部附近的層間破碎帶, SN向的F1、F2、F3、F4、F5、F6斷層, 以及EW向的F22、F25、F26、F31斷層和NE向的F27、F30斷層, NW向的F21、F28斷層等(圖2), 屬成礦前?成礦期構(gòu)造。喜馬拉雅晚期上新世之后在N2中發(fā)育了NNW向剪切斷層和 SN向低角度的逆掩?推覆斷層, 是成礦后構(gòu)造。

4.1.1 成礦前構(gòu)造

北衙復(fù)式向斜及層間破碎帶構(gòu)造: 礦區(qū)構(gòu)造為SN向?qū)捑彾梯S向斜, 西翼出露T21~3, 傾向E, 傾角10°~20°, 東翼出露T21~3、T1及P, 傾向W, 傾角10°~30°。核部出露T24~5, 產(chǎn)狀平緩, 地貌上形成SN向山間盆地, 沿核部順層間形成虛脫空間, 在T2碳酸鹽巖中和T2與T1巖性界面附近發(fā)育為層間破碎帶, 為流體運(yùn)移和儲礦提供了較為有利的空間。

斷裂構(gòu)造: 與成巖成礦關(guān)系密切的主要斷層有SN向的F6、F5, 其次為SN向F1、F2、F3、F4和 EW向的F22、F25、F26, SN向斷層被EW向和NW向斷層切錯(cuò)。SN向和EW向的斷裂構(gòu)造是礦區(qū)主要的成巖成礦構(gòu)造, 如萬硐山成礦巖體受限于EW向F26和NW向F28(或隱伏的EW向基底斷裂)之間的斷層F6, 紅泥塘和大沙地成礦巖體受限于EW向F22和F25(或隱伏的EW向基底斷裂)之間的斷層F5和F6, SN 向、EW向斷裂構(gòu)造具有明顯的控巖控礦作用。與此相伴的斷層、節(jié)理裂隙帶及派生的剪切裂隙、羽狀裂隙構(gòu)造組合構(gòu)成了礦液流動(dòng)、交代、沉淀的場所。

4.1.2 巖漿熱液成礦期構(gòu)造

成礦期斷裂主要為SN 向逆沖斷裂構(gòu)造, 以及圍繞斑巖體弧形分布的圍巖內(nèi)呈放射狀直立陡傾展布的切層斷裂或裂隙和順層緩傾發(fā)育的層間滑脫構(gòu)造, 且靠近巖體斷裂構(gòu)造愈發(fā)育, 其內(nèi)多充填著磁?赤鐵礦礦體及礦脈; 其中, SN向逆沖斷裂構(gòu)造具多期次壓扭性活動(dòng)特征, 早于或與斑巖體同期形成, 傾角較陡, 表現(xiàn)為T21~2灰?guī)r逆沖至砂屑白云巖(T23)之上(圖3、4), 局部地段與鐵金礦體、斑巖體呈緩傾角相交, 斷裂內(nèi)存在的大量磁?赤鐵礦及少量灰質(zhì)、斑巖等角礫巖塊構(gòu)成了KT52、KT44主礦體。此外, NE向斷裂構(gòu)造成組發(fā)育, 并有煌斑巖脈穿插發(fā)育, 其內(nèi)多見斑巖“卵石”捕虜體, 可能指示著同活動(dòng)期剝蝕過程的存在。

石英正長斑巖體接觸帶構(gòu)造: 巖體接觸帶構(gòu)造是成礦期最重要的賦礦構(gòu)造, 發(fā)育在巖體侵入過程中與圍巖的擠壓作用形成的破碎帶, 其圍繞巖體呈環(huán)型分布, 空間上分布與巖體相伴產(chǎn)出, 產(chǎn)狀、形態(tài)、寬度復(fù)雜多變, 破碎帶寬10~60 m, 破碎巖石經(jīng)巖漿熱液交代作用, 已蝕變?yōu)槲◣r和磁鐵礦硫化物。在部分地段形成爆破角礫巖, 如紅泥塘巖體接觸帶構(gòu)造中。巖體最頂端近水平的接觸帶基本被剝蝕夷盡, 被上新統(tǒng)湖相沉積(N2)覆蓋。

石英正長斑巖體內(nèi)部次級斷層和裂隙帶構(gòu)造: 萬硐山巖體內(nèi)部發(fā)育五組節(jié)理、裂隙(圖 5h、j), 其內(nèi)發(fā)育星點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀、細(xì)網(wǎng)脈狀黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦以及石英?黃鐵礦細(xì)脈。1700 m標(biāo)高以上的節(jié)理、裂隙中主要發(fā)育石英?黃鐵礦細(xì)脈, 銅礦化較弱, 以裂隙型鐵?金礦化為主(圖 5h); 1700 m標(biāo)高以下節(jié)理、裂隙中逐漸出現(xiàn)黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、輝鉬礦細(xì)脈, 銅礦化增強(qiáng), 網(wǎng)脈狀斑巖型銅礦化類型顯現(xiàn)。

4.1.3 表生成礦期構(gòu)造

北衙盆地構(gòu)造和不整合面構(gòu)造是表生作用形成的風(fēng)化?堆積型(古風(fēng)化殼型)鐵金礦床的重要成礦構(gòu)造。斑巖?矽卡巖礦床形成之后, 新近紀(jì)以來, 北衙地區(qū)處于凹陷、侵蝕狀態(tài), 形成以北衙為中心的SN 向狹窄的山間小型侵蝕凹陷盆地, 南北長3 km, 東西寬1~2 km。盆地基底表淺部圍巖及礦體經(jīng)過長期的風(fēng)化剝蝕, 在盆地基底上形成了凹凸不平的古地貌特征, 發(fā)育了上新統(tǒng)湖相沉積(N2)地層, 其底部不整合面上低凹地段堆積了(古風(fēng)化殼型)鐵?金礦床, 之后被湖相沉積物覆蓋得以保存。

4.1.4 成礦后構(gòu)造

成礦后的破礦構(gòu)造主要為近EW向、NE向切穿鐵金礦體或圍巖地層的斷裂、裂隙, 多為正斷層構(gòu)造特征, 其次為N2中EW向、NE向、NW向斷層(圖4、5i)以及之上發(fā)育的近SN向低角度推覆斷層(Ft), 沿?cái)嗔蚜严冻涮钣泻谠普L斑巖脈、煌斑巖脈等脈體, 寬約數(shù)米至十?dāng)?shù)米, 兩側(cè)圍巖未見明顯蝕變及礦化現(xiàn)象。最新活動(dòng)表現(xiàn)為T2灰?guī)r、黑云二長花崗斑巖脈體(3.6~3.8 Ma)順SN向低角度推覆斷層(Ft)推覆至N2河湖相沉積之上, 是更新世以來EW向應(yīng)力作用的結(jié)果。

4.2 成礦結(jié)構(gòu)面特征

層間破碎帶結(jié)構(gòu)面: 向斜軸部較平緩的層間破碎帶主要表現(xiàn)為張性結(jié)構(gòu)面, 局部為張剪性質(zhì)結(jié)構(gòu)面。

斷裂構(gòu)造結(jié)構(gòu)面: 成礦前形成的SN向的F6斷層發(fā)育于北衙向斜軸部附近, F5斷層發(fā)育于北衙向斜西翼, F1、F2、F3、F4斷層發(fā)育于北衙向斜東翼, 主要為一組向西陡傾的壓扭性高角度逆斷層, 后期有正斷層特征, 斷層破碎帶由白云巖、砂泥質(zhì)白云巖的斷層角礫巖、碎裂巖組成, 寬度5~20 m, 在不同地段寬度有差異, 主斷層面呈舒緩波狀起伏不平, 具滑動(dòng)鏡面特征, 破碎帶內(nèi)尚發(fā)育不同方向的小規(guī)模次級斷層面。

EW向的F22、F25、F26、F31斷層, 總體表現(xiàn)為張性高角度正斷層的特征, 斷層面傾角多為70°~90°, 破碎帶寬3~20 m, 以角礫巖為主, 角礫多呈棱角狀、不規(guī)則狀。NE向的F27、F30斷層和NW向的F21、F28斷層主要為剪切平移性質(zhì)斷層, 斷層面一般較規(guī)整、平直, 傾向北東, 傾角70°~80°, 破碎帶寬 2~5 m, 以角礫巖為主, 角礫多呈透鏡狀和棱角狀。

石英正長斑巖體接觸帶的結(jié)構(gòu)面: 成礦巖體產(chǎn)狀向西傾斜, 東、西兩側(cè)接觸面總體也向西傾斜, 接觸面(矽卡巖或礦體)圍繞巖體呈環(huán)狀分布, 但界面凹凸不平, 起伏幅度變化較大(20~50 m), 巖體向周圍伸出的小巖脈(枝)較多, 形態(tài)復(fù)雜。接觸蝕變帶內(nèi)發(fā)育多組節(jié)理、裂隙和成礦后的小斷層、滑動(dòng)面, 但斷滑的距離1~5 m左右。

石英正長斑巖體內(nèi)部斷層和裂隙結(jié)構(gòu)面: 有三類性質(zhì)的結(jié)構(gòu)面, 第一類表現(xiàn)為剪切性質(zhì), 基本沒有發(fā)生錯(cuò)位或沒有充填物; 第二類表現(xiàn)為張剪性質(zhì), 裂隙面平直, 但發(fā)育幾~100 mm 的破碎蝕變礦化帶; 第三類表現(xiàn)為張性裂隙帶, 斷裂面不規(guī)則, 破碎蝕變礦化帶較寬, 可達(dá) 1~10 m, 但延伸規(guī)模小, 一般在2~10 m。后兩者是主要的控礦結(jié)構(gòu)面。

不整合面和侵蝕凹陷盆地構(gòu)造形態(tài): 上新統(tǒng)三營組(N2)與盆地基底之間的不整合面受斷裂、巖漿巖上侵頂蝕破壞作用和巖溶作用影響, 基底地形起伏不平, 凹陷盆地軸部沿向斜軸部附近呈SN向延伸, F6斷層和萬硐山巖體?大沙地巖體一線位于盆地中部, 盆地形態(tài)總體為SN向長, EW向短, 東坡面起伏緩傾(傾角10°), 西坡面稍陡(傾角10°~30°)不對稱的小型山間斷陷盆地, 在盆地現(xiàn)今保存的N2~Q4分布范圍, 內(nèi)部地形起伏不平, 高差50~150 m。

5 成礦構(gòu)造研究的意義

5.1 成礦構(gòu)造指示控巖控礦構(gòu)造力學(xué)機(jī)制及成礦構(gòu)造系統(tǒng)

5.1.1 礦區(qū)構(gòu)造應(yīng)力場及其演化

北衙礦區(qū)構(gòu)造格架主要為SN向褶皺和斷裂構(gòu)造, 其次為EW向、NE向和NW向斷層。北衙向斜位于松桂復(fù)式向斜的南部翹起端, 屬鶴慶?松桂復(fù)式向斜的次級構(gòu)造, 與該SN向褶皺同期生成有SN向壓扭性西傾之逆斷層、具張性特征的EW向斷層、具剪切性質(zhì)的NE向和NW向斷層、層間破碎帶等構(gòu)造, 反映了早期(成礦前)EW向擠壓應(yīng)力環(huán)境, 結(jié)合區(qū)域構(gòu)造背景其時(shí)代屬燕山期?喜馬拉雅早期。但該期斷裂破碎帶遭受中期SN向擠壓、巖體侵位和晚期EW向擠壓應(yīng)力的疊加改造。

礦區(qū)發(fā)育切穿早期斷層的EW向壓扭性斷層和SN向張扭性斷層, 同時(shí)對早期不同性質(zhì)斷層有復(fù)合疊加改造, 使其構(gòu)造巖特征復(fù)雜化, 如早期SN向斷裂破碎帶中再次發(fā)育了具有張扭性質(zhì)特征斷層面及蝕變角礫巖和脈狀金磁鐵礦化, EW向斷層破碎帶中發(fā)育壓扭性斷層面及透鏡狀角礫, 并有斑巖體侵入破碎帶中; 斑巖體(脈)沿早期SN向斷裂或其與EW向斷裂交匯處附近分布, 伴隨石英正長斑巖漿的超淺成侵位, 發(fā)育了與侵入體有關(guān)的各類成礦構(gòu)造系統(tǒng), 其中巖體內(nèi)次生裂隙表現(xiàn)為早期的SN向張性斷裂構(gòu)造及NW、NE向共軛節(jié)理構(gòu)造。巖體侵入年齡和成礦年齡為34.62~36.72 Ma(Zhou et al., 2018), 屬喜馬拉雅中期。礦區(qū)在喜馬拉雅中期(成礦期)應(yīng)力場為SN向擠壓應(yīng)力。

在北衙向斜軸部附近新近系上新統(tǒng)三營組(N2)蓋層中和石英正長斑巖內(nèi)部, 發(fā)育規(guī)模不大的近SN向壓扭性斷層和EW向、NE向、NW向配套斷層, 并切穿鐵金礦體(圖4、5i), 沿?cái)嗔蚜严肚秩牒谠普L斑巖脈(3.6~3.8 Ma); 同時(shí)發(fā)育了SN向低角度推覆斷層(Ft), 將T2灰?guī)r、黑云二長花崗斑巖推覆至N2河湖相沉積之上。成礦斑巖體內(nèi)次生裂隙表現(xiàn)為晚期的SN向壓性斷裂構(gòu)造切穿早期的SN向張性斷裂構(gòu)造及NW向、NE向共軛節(jié)理構(gòu)造。成礦期后(更新世以來)區(qū)內(nèi)應(yīng)力場為近EW向擠壓應(yīng)力。

5.1.2 不同類型構(gòu)造的成因聯(lián)系

礦區(qū)SN向褶皺和斷裂構(gòu)造及其配套的EW向、NE向和NW向斷層、層間破碎帶是早期EW向應(yīng)力作用的結(jié)果, 與區(qū)域燕山期?喜馬拉雅早期構(gòu)造活動(dòng)密切相關(guān); 而中?晚期構(gòu)造活動(dòng)疊加改造了早期褶皺和斷裂構(gòu)造, 尤其使斷裂構(gòu)造性質(zhì)和力學(xué)特征復(fù)雜化, 甚至掩蓋了早期斷層性質(zhì)特征, 但也產(chǎn)生了同期新的配套斷裂裂隙。中期與侵入體有關(guān)的構(gòu)造(巖體產(chǎn)狀及空間分布特征、巖體接觸帶構(gòu)造、巖漿熱液水壓裂隙構(gòu)造、巖體內(nèi)原生節(jié)理裂隙、爆破角礫巖構(gòu)造等), 成因上主要與侵入體的性質(zhì)、規(guī)模和強(qiáng)度關(guān)系密切, 但與早期斷裂構(gòu)造也有關(guān)系, 如礦區(qū)成礦巖體(萬硐山、紅泥塘、大沙地巖體)分布明顯受控于早期或同期SN向和EW向斷裂, 早期或同期斷裂的存在為接觸帶構(gòu)造、巖漿熱液水壓裂隙構(gòu)造、爆破角礫巖構(gòu)造的發(fā)育程度和規(guī)模提供了有利的基礎(chǔ)條件; 巖體內(nèi)發(fā)育的兩期次生裂隙, 早期的SN向張性斷裂及NW、NE向共軛節(jié)理裂隙與成礦期SN向擠壓應(yīng)力場有關(guān), 晚期的SN向壓性斷裂與成礦期后近EW向擠壓應(yīng)力場有關(guān)。

北衙盆地構(gòu)造和不整合面構(gòu)造的形成與早期斷裂構(gòu)造有關(guān), 北衙向斜和SN向F6斷層控制了斷陷盆地的形成, 從而控制了上新統(tǒng)湖相沉積建造(N2)及其底部風(fēng)化?堆積型(古風(fēng)化殼型)鐵金礦床的形成。晚期發(fā)育于上新統(tǒng)(N2)中的近SN向壓扭性斷層和EW向、NE向、NW向配套斷層以及SN向低角度推覆斷層(Ft), 巖體內(nèi)晚期的SN向壓性斷裂構(gòu)造, 屬成礦期后近EW向擠壓應(yīng)力形成, 成因上與早、中期構(gòu)造沒有關(guān)系。

5.1.3 成礦構(gòu)造系統(tǒng)

通過對礦區(qū)成礦構(gòu)造力學(xué)性質(zhì)研究, 結(jié)合新生代以來印度?歐亞大陸碰撞背景下, 紅河斷裂在古近紀(jì)?新近紀(jì)發(fā)生了大規(guī)模的左旋剪切運(yùn)動(dòng), 第四紀(jì)紅河斷裂北段表現(xiàn)為右旋走滑運(yùn)動(dòng)和NE向麗江?鹽源斷裂、近SN向程海斷裂表現(xiàn)為強(qiáng)烈左行走滑運(yùn)動(dòng)特征的區(qū)域構(gòu)造背景(范柱國等, 2002), 認(rèn)為北衙礦區(qū)自燕山期?喜馬拉雅早期、喜馬拉雅中期和喜馬拉雅晚期以來, 礦區(qū)構(gòu)造應(yīng)力經(jīng)歷了EW向→SN向→近EW向三期構(gòu)造主壓應(yīng)力的轉(zhuǎn)變, 形成了礦區(qū)燕山期?喜馬拉雅早期構(gòu)造層、喜馬拉雅中晚期構(gòu)造層, 構(gòu)成了礦區(qū)復(fù)合褶皺?斷裂?節(jié)理成礦構(gòu)造系統(tǒng)。

燕山期?喜馬拉雅早期, 在近EW向主壓應(yīng)力作用下, 形成北衙礦區(qū)SN向褶皺和斷裂構(gòu)造格架, 為斑巖侵位和成礦作用發(fā)生提供了有利的成巖成礦構(gòu)造環(huán)境; 喜馬拉雅中期, 區(qū)域應(yīng)力場由EW向主壓應(yīng)力轉(zhuǎn)為SN向, 疊加改造了早期SN向、EW向主構(gòu)造及其配套構(gòu)造, 伴隨構(gòu)造活動(dòng)發(fā)生石英正長斑巖漿沿?cái)嗔训某瑴\成侵位和成巖作用, 發(fā)育了與侵入體有關(guān)的各類構(gòu)造系統(tǒng), 與早期形成的SN向、EW向主構(gòu)造及其配套構(gòu)造構(gòu)成了斑巖?矽卡巖?熱液型金多金屬成礦構(gòu)造系統(tǒng)。該期晚階段, 由于古新紀(jì)以來的地殼強(qiáng)烈上升遭受剝蝕以及北衙向斜核部斷裂和巖漿侵入作用, 在向斜核部附近發(fā)育了北衙盆地構(gòu)造, 形成了山間斷陷湖盆, 是風(fēng)化?堆積型(古風(fēng)化殼型)礦床形成的構(gòu)造條件。

喜馬拉雅晚期, 主壓應(yīng)力方向轉(zhuǎn)變?yōu)榻麰W向, 使中期形成的SN向張性斷層轉(zhuǎn)化為壓性斷層, EW向斷層發(fā)生走滑剪切, 形成SN向壓性構(gòu)造和逆掩?推覆構(gòu)造以及NE向和NW向剪切斷層疊加在早期構(gòu)造之上, 伴隨黑云二長花崗斑巖脈體侵入到N2和先期形成的斑巖和礦體中, 對先期形成的斑巖和礦體產(chǎn)生變形、變位和強(qiáng)烈改造、切錯(cuò), 并遭受風(fēng)化剝蝕。同時(shí)發(fā)育了推覆構(gòu)造(Ft), 使T2白云巖覆蓋于N2之上。

5.2 成礦構(gòu)造指示構(gòu)造控巖控礦作用

(1) 區(qū)域構(gòu)造的控巖控礦作用。區(qū)域上NNW向金沙江?紅河大型走滑斷裂均為超巖石圈或巖石圈斷裂, 深切至上地幔, 是富堿斑巖巖漿的運(yùn)移通道, 控制了金沙江?紅河富堿斑巖帶及其成礦帶的分布。礦區(qū)以西的SN向馬鞍山斷裂溝通金沙江?紅河斷裂和鹽源?麗江斷裂, 表現(xiàn)為傾向東的陸內(nèi)推覆?走滑?剪切構(gòu)造帶, 北衙礦區(qū)的萬硐山、大沙地和紅泥塘的巖脈帶及礦脈群均受該斷裂派生的次級斷裂(F5和F6)控制, 表明主干斷裂及其旁側(cè)次級斷裂控制了北衙?鶴慶富堿斑巖帶及礦田的分布, 更次級的斷層和褶曲控制了北衙富堿斑巖體(萬硐山、大沙地、紅泥塘等巖體)和具體礦床的定位和產(chǎn)出(周云滿等, 2013, 2015)。

(2) 礦區(qū)構(gòu)造的控巖控礦作用。礦區(qū)以SN向褶皺和斷層構(gòu)造為主體, 與相配套的NE、EW、NW向斷裂構(gòu)造以及層間破碎帶, 深部與區(qū)域馬鞍山斷裂帶連接, 構(gòu)成了礦區(qū)構(gòu)造?巖漿活動(dòng)?成礦的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造系統(tǒng)。

區(qū)內(nèi)SN向斷裂為主要的控巖控礦斷裂, 前期表現(xiàn)為南北向正斷層或走滑斷層, 斷裂主要向西傾斜, 局部向東傾斜, 傾角較陡。稍晚期的EW向、NW向、NE向斷裂使其多被切割錯(cuò)移。沿SN向斷裂帶是巖漿活動(dòng)最強(qiáng)烈的地區(qū), 該組斷裂構(gòu)造成為了區(qū)內(nèi)巖漿侵位和定位的主要構(gòu)造, 大多數(shù)石英正長斑巖體和脈巖沿該組斷層帶分布(圖2), 如萬硐山巖體、大沙地巖體沿F6斷層帶產(chǎn)出, 萬硐山巖體以南沿F6斷層產(chǎn)出KT44礦體, 筆架山巖脈、桅桿坡巖脈分別沿F1、F2斷層帶產(chǎn)出。沿SN向與EW向、NW向、NE向斷裂交匯部位是巖體侵位的有利部位, 如F5斷層與F22、F25、F26斷層交匯部位附近發(fā)育紅泥塘巖體和其他脈巖(圖2); F1、F2斷層與F27斷層交匯部位分別發(fā)育桅桿坡脈巖和筆架山脈巖體; 沿NW向的F21、F28斷層發(fā)育脈巖體(石英正長斑巖、煌斑巖等)。

礦區(qū)揭露金多金屬礦體都產(chǎn)在巖體與圍巖的接觸破碎帶、北衙向斜兩翼及向斜軸部節(jié)理裂隙發(fā)育地段或翼部層間破碎帶內(nèi), 表明褶皺構(gòu)造控制著巖(礦)體的分布。而向斜兩翼的近SN向斷裂, 控制了斑巖(脈)體以及相關(guān)的金多金屬礦體的展布, 既是巖漿侵入和含礦流體運(yùn)移的通道, 又是成礦的主要構(gòu)造和容礦構(gòu)造, 控制了礦體的規(guī)模、礦化方向和空間展布, 與其配套的次級斷裂、裂隙直接控制著礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模及礦化強(qiáng)度。礦區(qū)巖體與圍巖的接觸破碎帶、灰?guī)r層間構(gòu)造破碎帶、裂隙發(fā)育地段都是主要的賦礦部位。礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀均與巖體接觸帶、斷裂帶, 層間構(gòu)造破碎帶、裂隙帶一致。

(3) 接觸帶構(gòu)造的控礦作用。礦床礦體主要產(chǎn)于富堿斑巖與中三疊統(tǒng)北衙組(T2)碳酸鹽巖接觸帶的矽卡巖內(nèi), 其次產(chǎn)于圍巖的破碎(裂隙)帶、虛脫帶中, 巖體內(nèi)產(chǎn)有零星脈狀、囊狀礦體。北衙向斜核部形成近SN向張扭性斷層和近EW向的張性斷層為巖體侵位提供了通道, 巖體侵位過程中與圍巖擠壓作用形成接觸破碎帶和隱爆角礫巖帶, 巖漿熱液對碳酸鹽巖圍巖進(jìn)行交代作用, 形成矽卡巖及其金多金屬礦體。北衙寬緩向斜核部及附近產(chǎn)狀平緩的T24~5的中?厚層狀鐵質(zhì)砂屑灰?guī)r、灰色含白云質(zhì)砂屑灰?guī)r、白云巖層間破碎帶、平緩的地層產(chǎn)狀是有利的成礦構(gòu)造帶, 使含礦流體容易沿層運(yùn)移、滲透發(fā)生交代和充填成礦作用, 隨著與巖體距離的增大, 流體能量、體積、規(guī)模、動(dòng)能逐漸減小, 溫度、壓力逐漸降低, 從高溫元素至中低溫元素逐漸析出沉淀, 形成在巖體接觸帶附近成礦作用強(qiáng)度大、礦體厚大、品位富、有益元素多, 遠(yuǎn)離巖體成礦作用逐漸減弱、礦體厚度變薄、元素以中低溫的Pb-Zn-Ag- Au元素組合為主。

礦區(qū)金多金屬礦體多數(shù)情況下不僅僅是由簡單斷裂或接觸帶構(gòu)造控制, 而是斷裂和接觸帶構(gòu)造復(fù)合控制。接觸帶受成礦期斷裂構(gòu)造改造, 形成成礦熱流體活動(dòng)及礦體儲存空間, 礦區(qū)主要鐵銅金多金屬礦體均受此種構(gòu)造控制, 如萬洞山礦段、紅泥塘礦段鐵銅金多金屬礦體產(chǎn)于接觸帶走向及傾向變化的凹陷處, 又受斷層的復(fù)合控制, 形成了較大的礦體。

(4) 成礦構(gòu)造控巖控礦模式。區(qū)域上NNW向金沙江?紅河大型走滑斷裂控制了金沙江?紅河富堿斑巖帶及其成礦帶的分布; 礦區(qū)以西的SN向馬鞍山斷裂控制了北衙?鶴慶富堿斑巖帶及礦田的分布; 礦區(qū)SN向斷裂構(gòu)造及相配套的NE向、EW向、NW向斷裂構(gòu)造以及層間破碎帶, 構(gòu)成了礦區(qū)構(gòu)造?巖漿活動(dòng)?成礦的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造系統(tǒng), 控制了北衙成礦富堿斑巖體(萬硐山、大沙地、紅泥塘等巖體)和礦床形成; 更次級的斷層和褶曲控制了具體礦體的定位。北衙向斜核部形成近SN向壓扭性斷層和近EW向的張性斷層為巖體侵位提供了通道, 巖體侵位過程中與圍巖擠壓作用形成接觸破碎帶和隱爆角礫巖帶, 巖漿熱液對碳酸鹽巖圍巖(包括層間破碎帶和斷裂帶)進(jìn)行交代作用, 發(fā)生了斑巖?矽卡巖?熱液型金多金屬成礦作用, 在層間斷裂破碎帶、斷裂帶及節(jié)理構(gòu)造內(nèi)形成帶狀、“似層狀”和脈狀礦體, 在巖體內(nèi)形成脈狀礦體, 在斑巖與圍巖接觸帶形成矽卡巖型礦體。

5.3 構(gòu)造對礦床變化與保存的地質(zhì)意義

動(dòng)力學(xué)模擬表明, 斷裂構(gòu)造可以顯著增高巖石滲透率、促進(jìn)地下水的流動(dòng), 從而有利于巖石的化學(xué)風(fēng)化與紅土化作用, 促進(jìn)金的溶解、遷移、富集與紅土型金礦的形成, 并導(dǎo)致斷裂部位的風(fēng)化殼與金礦體厚度顯著增大(王燕等, 2002)。北衙礦區(qū)成礦期?成礦后的構(gòu)造對礦床的變化與保存具有重大的作用和意義。

(1) 構(gòu)造對斑巖?矽卡巖?熱液脈型礦床變化起到了基本的控制作用, 包括成礦前?成礦期構(gòu)造和成礦后構(gòu)造對礦床變化提供的物理?xiàng)l件和產(chǎn)生的破壞作用。成礦前?成礦期構(gòu)造形成的各類斷裂構(gòu)造為礦床后期風(fēng)化剝蝕提供了基本的物理?xiàng)l件, 如碳酸鹽巖圍巖的斷層裂隙為巖溶作用提供了有利空間, 成礦巖體、礦體及其周邊的斷層裂隙系統(tǒng)為地下水的流動(dòng)和地表水的下滲提供通道, 是礦床形成氧化帶、混合帶、原生帶和遭受風(fēng)化剝蝕的基本條件。成礦后的斷層、節(jié)理裂隙使礦體發(fā)生錯(cuò)斷和不連續(xù), 礦區(qū)成礦后構(gòu)造雖然發(fā)育, 但規(guī)模較小(長度和延深5~30 m, 斷距3~10 m), 對礦體的破壞程度相對較小, 局部地段的逆斷層使礦體厚度加大。

(2) 新生代古近紀(jì)晚期?新近紀(jì)的山間斷陷盆地構(gòu)造對風(fēng)化?堆積型(古風(fēng)化殼型)礦床的起到主要的控制作用。盆地基底的北衙向斜及核部附近由于斷裂構(gòu)造發(fā)育和巖體侵位, 巖石破碎程度高, 更易風(fēng)化剝蝕, 逐漸發(fā)育成山間侵蝕盆地, 在上新世北衙盆地基底的不整合面低凹處氧化淋濾富集形成古風(fēng)化殼型金鐵礦。上新統(tǒng)三營組(N2)與盆地基底之間的不整合面構(gòu)造及其形態(tài), 控制了古殘坡積型金礦的空間分布和形態(tài)以及產(chǎn)狀變化。盆地基底的北衙向斜及核部附近的F6斷層控制了盆地呈SN向長, EW向短的狹長狀展布, 同時(shí)控制了盆地坳陷中心及其軸線的展布及盆地內(nèi)部地形的起伏變化, 從而控制了N2沉積相從邊緣到中心的洪沖積?湖相的發(fā)育, 地層厚度及礦體從盆地中軸向東、西兩側(cè)邊緣變薄的變化規(guī)律。在盆地凹陷軸線附近為最低凹地段, 是古風(fēng)化殼型礦體富集的有利地段, 但在凹陷幅度大的地段, 礦體厚度大, 相對凸起地段礦體厚度小或尖滅。

(3) 新近紀(jì)之后的盆地構(gòu)造和逆掩推覆構(gòu)造對斑巖?矽卡巖?熱液脈型礦床和風(fēng)化?堆積型礦床起到重要的保護(hù)作用。斑巖?矽卡巖?熱液脈型礦床形成之后, 由于地殼在古近紀(jì)晚期?新近紀(jì)早期短暫的上升遭受風(fēng)化剝蝕, 剝蝕程度較低, 僅在礦床頂部或上部遭受剝蝕, 礦床絕大部分仍然保存較好, N2覆蓋于兩類礦床之上, 對礦床起到了明顯的保護(hù)作用。較晚期形成的EW向逆掩?推覆構(gòu)造(Ft), 使T2白云巖覆蓋于N2之上, 增強(qiáng)了對其下兩類礦床的保護(hù), 使北衙超大型金多金屬礦床隱伏保存至今, 也使得勘查難度增大, 前后經(jīng)過50多年和多家地勘單位、多家科研單位的勘查和科研工作, 才顯現(xiàn)出礦床的真實(shí)面目, 找礦取得了重大突破。

5.4 指導(dǎo)勘查工作的部署

(1) 在區(qū)域和礦區(qū)成礦地質(zhì)背景、成礦作用特征標(biāo)志和找礦標(biāo)志研究基礎(chǔ)上, 在主要區(qū)域斷裂旁側(cè)次級構(gòu)造帶中確定找礦靶區(qū)。北衙礦區(qū)位于區(qū)域SN向馬鞍山斷裂及馬鞍山背斜東部的鶴慶?松桂?北衙寬緩復(fù)式向斜南部揚(yáng)起端的次級北衙向斜中, 基底發(fā)育近EW向隱伏斷裂, 是巖漿活動(dòng)、成礦和容礦的有利部位, 成為找礦的有利靶區(qū)。

(2) 在SN向構(gòu)造和EW向構(gòu)造交匯限制的區(qū)域?qū)ふ页傻V斑巖地質(zhì)體, 圍繞巖體接觸帶構(gòu)造周邊和外帶的成礦前?成礦期的構(gòu)造部位布置勘探工作進(jìn)行找礦。礦區(qū)萬硐山、紅泥塘、大沙地等礦段的巖體和礦體均受控于SN向和EW向斷裂, 巖體接觸帶附近發(fā)育矽卡巖型礦體, 外帶及遠(yuǎn)程帶發(fā)育層間破碎帶和次級斷層帶中的熱液脈狀礦體。

(3) 巖體深部(1700 m標(biāo)高以下)和邊部斷層、裂隙發(fā)育帶是進(jìn)一步尋找斑巖型Cu-Au礦體的有利空間, 1300 m標(biāo)高以下巖體與T1碎屑巖接觸帶可能存在角巖型礦化, 是今后礦區(qū)深邊部找礦的重要方向。

6 結(jié) 論

(1) 燕山期?喜馬拉雅早期形成的SN向北衙向斜和斷裂、EW向隱伏斷裂、層間破碎帶、富堿斑巖侵位形成的侵入體構(gòu)成了礦區(qū)構(gòu)造格架, 同時(shí)是北衙金多金屬礦床主要的成礦構(gòu)造。以SN向斷裂構(gòu)造為主體, 相配套的EW向、NE向、NW向斷裂構(gòu)造, 深部與區(qū)域上馬鞍山斷裂帶及金沙江?紅河深大斷裂連接, 構(gòu)成了礦區(qū)構(gòu)造?巖漿活動(dòng)?成礦的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造系統(tǒng), 控制了斑巖?矽卡巖?熱液脈型礦床成礦系統(tǒng)的發(fā)育和空間分布。

(2) 成礦前?成礦期構(gòu)造以及不整合面構(gòu)造和山間盆地構(gòu)造是表生作用形成的風(fēng)化?堆積型(古風(fēng)化殼型)鐵金礦床的重要成礦構(gòu)造。

(3) 礦區(qū)構(gòu)造演化經(jīng)歷了三期構(gòu)造作用過程: 燕山期?喜馬拉雅早期的EW向主壓應(yīng)力作用→喜馬拉雅中期EW向主壓應(yīng)力轉(zhuǎn)為SN向→喜馬拉雅晚期主壓應(yīng)力方向轉(zhuǎn)變?yōu)榻麰W向。

(4) 喜馬拉雅晚期的山間盆地構(gòu)造及其中形成的上新統(tǒng)三營組(N2)和EW向逆沖推覆構(gòu)造, 對斑巖?矽卡巖型礦床和風(fēng)化?堆積型(古風(fēng)化殼型)礦床的變化與保存具有重要的控制作用。

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Characteristics of Metallogenic Structures in the Beiya Gold-poly-me-tallic Deposit in Northwestern Yunnan Province and Geological and Exploration Applications

ZHOU Yunman1, ZHOU Guiwu1, ZHANG Changqing2*, WANG Lidong1, YU Hongping1, LI Wanhua1and LIU Zhangrong1

(1. Yunnan Gold & Mining Group Co. Ltd., Kunming 650299, Yunnan, China; 2. Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China)

Based on detailed field investigation of the tectonic geological characteristics and intrusive structural characteristics of the Beiya deposit, combining previous research results, this paper summarized the features of the metallogenic structures and structural surfaces in the Beiya Au-polymetallic deposit, constructed a space lattice frame of the ore-forming structures, and established a ore-forming structure system matching the magma, mineralization and structure. It is considered that the SN-trending Beiya syncline and fault, the EW-trending buried fault, the interlayer fracture zone and the contact structure of the alkaline porphyry formed in the Yanshanian-early Hemalayan periods are the main metallogenic structures of the deposit. The SN-trending faults, and the subordinated EW, NE and NW-trending faults, are connected with the Maanshan fault zone and the Jinshajiang-Honghe deep fault. These faults constitute a network structure system of tectonic-magmatic activity and mineralization, and control the development and spatial distribution of the porphyry-skarn-epithermal metallogenic system. The intermountain basin tectonics and unconformities are important ore-forming structures of the supergene weathering-accumulating iron-gold orebodies. The intermountain basin tectonics and the Pliocene Sanying Formation (N2) deposited in the basin, together with the post-mineralization SN-trending reverse cover tectonics control the change and preservation of porphyry-skarn orebodies and weathering-accumulating orebodies. The area experienced three stages of tectonic evolution, i.e., the EW-trending principal compressive stress in the Yanshanian-early Hemalayan periods, the EW to SN-trending principal compressive stress in the Middle Himalayan period, and the near EW-trending principal compressive stress in the Late Himalayan period. The results of metallogenic structure research are of great theoretical and practical significance for improving the understanding of the ore control mechanisms and guiding the layout of exploration.

porphyry-skarn gold deposit; metallogenic structure; metallogenic structural plane; geological and exploration significance; Beiya in western Yunnan

2019-09-22;

2020-02-14

云南省“云嶺學(xué)者”科研項(xiàng)目、中國地質(zhì)調(diào)查局“云南鶴慶北衙金多金屬礦田整裝勘查區(qū)專項(xiàng)填圖與技術(shù)應(yīng)用示范”課題(12120114013501)和云南黃金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司科研項(xiàng)目“滇西地區(qū)金多金屬礦成礦規(guī)律及成礦系列研究(E1107)”聯(lián)合資助。

周云滿(1965–), 男, 博士, 正高級工程師, 長期從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查、礦床地質(zhì)及找礦預(yù)測研究工作。Email: 1965yunman@sina.com

張長青(1975–), 男, 博士, 研究員, 從事礦物學(xué)巖石學(xué)礦床學(xué)方向研究。Email: zcqchangqing@163.com

P613

A

1001-1552(2021)02-0308-019

10.16539/j.ddgzyckx.2021.02.004