劉敏，毛黨龍，周旭林，周皓迪

(1.湖南省國土資源規(guī)劃院，湖南 長沙 410114；2.湖南地科院規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，湖南 長沙 410114；3.國土資源評價(jià)與利用湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長沙 410114；4.湖南省礦產(chǎn)資源儲量評審中心，湖南 長沙 410114)

目前，對湘西花垣鉛鋅礦床類型的認(rèn)識日漸趨于一致，認(rèn)為湘西花垣鉛鋅礦床是層控型金屬礦床，類似于美國密西西比鉛鋅礦床，即MVT型鉛鋅礦床(楊紹祥等，2007；劉文均等，2000；匡文龍等，2008；周云等，2011；薛長軍等，2017)。但花垣地區(qū)鉛鋅礦床具有明顯的“沉積-改造”特征，在早期形成礦源層后，經(jīng)過晚期構(gòu)造或盆地?zé)猁u水的疊加改造形成礦床，屬沉積改造型礦床(楊紹祥等，2007；毛黨龍，2016；任愛君等，2017；付勝云等，2018)。這使得花垣鉛鋅礦床的控礦模式、礦體發(fā)育規(guī)律與典型的MVT型鉛鋅礦床存在較大差異，需要進(jìn)一步深化認(rèn)識以推動(dòng)花垣鉛鋅礦床的找礦探礦工作(雷義均等,2013；薛長軍等，2017)。

通過大腦坡礦區(qū)鉛鋅礦普查工作，初步查明了該礦區(qū)地層、構(gòu)造、地表礦化等地質(zhì)條件，并提交了億噸級的鉛鋅礦石資源量，同時(shí)對控礦因素提出了初步認(rèn)識：①礦體分布嚴(yán)格受下寒武系統(tǒng)清虛洞組下段第三、四亞段(∈1q1-(3+4))礁灰?guī)r控制。②花垣-張家界斷裂控制礁帶發(fā)育，且主要礦床發(fā)育于該斷裂帶兩側(cè)礁體中，礦體規(guī)模、數(shù)量、品位均與斷裂帶距離有明顯的相關(guān)關(guān)系。但是隨著大腦坡礦區(qū)轉(zhuǎn)入進(jìn)一步勘探、勘查后，發(fā)現(xiàn)在花垣-茶洞斷裂帶附近的鉆孔中下寒武系統(tǒng)清虛洞組下段第三、四亞段礁相灰?guī)r見礦條件一般，甚至不含礦；而距離該斷裂帶一定距離的下寒武系統(tǒng)清虛洞組下段第三、四亞段的厚層粉細(xì)晶白云巖中可見厚度可觀、品位較高的工業(yè)鉛鋅礦體，顯示出沉積環(huán)境和斷裂構(gòu)造對成礦控制作用的復(fù)雜性。為了進(jìn)一步明確大腦坡礦區(qū)沉積-構(gòu)造對鉛鋅成礦的控制作用，筆者擬從大腦坡礦區(qū)沉積和斷裂構(gòu)造特征出發(fā)，通過分析成礦與沉積環(huán)境以及斷裂構(gòu)造的相互關(guān)系，總結(jié)該區(qū)域成礦規(guī)律，以指導(dǎo)大腦坡礦區(qū)乃至花垣鉛鋅礦田的勘查。

1 礦區(qū)地質(zhì)背景

花垣鉛鋅礦田位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺-上揚(yáng)子地塊東南部邊沿與江南地塊過渡帶上的銅仁-花垣-張家界褶沖帶內(nèi)，是湘黔鉛鋅礦帶的一部分(陳明輝等，2011)。區(qū)內(nèi)廣泛分布古生界沉積巖-淺變質(zhì)巖，褶皺構(gòu)造簡單，斷裂較為發(fā)育，巖漿巖不發(fā)育?；ㄔU鋅礦田內(nèi)有著名的漁塘礦田鉛鋅礦，北起楊家寨，南至老虎沖，包括楊家寨、大腦坡、李梅、芭茅寨、太陽山、長凳坡和老虎沖等礦區(qū)；構(gòu)造呈北東—北東東向延伸，表現(xiàn)為加里東、印支、燕山、喜山運(yùn)動(dòng)等多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)疊加。該地區(qū)以地臺邊緣長期坳陷沉積區(qū)為沉積背景，以濱海-淺海相碳酸鹽巖和生物碎屑巖沉積為主，地層發(fā)育較全，以寒武系發(fā)育最完整，分布最廣泛。

大腦坡礦區(qū)是花垣鉛鋅礦田重要組成部分，位于花垣鉛鋅礦田李梅礦區(qū)的北段東側(cè)，花垣-張家界斷裂以南。大腦坡礦區(qū)構(gòu)造相對簡單，整體表現(xiàn)為一傾向南東的單斜構(gòu)造，斷裂相對發(fā)育(圖1)。礦區(qū)鉛鋅礦主要產(chǎn)于下寒武統(tǒng)清虛洞組下段第三、四亞段，含礦地層產(chǎn)狀傾向?yàn)?00°～130°，傾角為6°～12°。礦帶受寒武清虛洞期臺地邊緣淺灘相沉積控制，清虛洞組下段第三、四亞段(∈1q1-3+4)沉積時(shí)期形成的造礁(丘)環(huán)境，發(fā)育質(zhì)純、性脆并具高孔隙度的藻灰?guī)r，組成角弄-毛溝礁體，是礦區(qū)內(nèi)主要容礦地質(zhì)體。

圖1 大腦坡礦區(qū)構(gòu)造簡圖(據(jù)湖南省地勘局405隊(duì)修改)Fig.1 Structural diagram of Danaopo mining area (by Geological Survey Team 405 of Hunan Province)

目前，礦區(qū)已發(fā)現(xiàn)礦體113個(gè)，其中大型礦體3個(gè)(Ⅲ1、Ⅸ1和Ⅹ1礦體)，中型礦體7個(gè)，其余為小型礦體。Ⅲ1礦體為礦區(qū)最大礦體，分布于37～81線，走向長度為2 200 m，傾向延深950～1 800 m，一般為1 300～1 400 m，呈似層狀分布，在走向和傾向上均出現(xiàn)膨大和狹縮現(xiàn)象，呈現(xiàn)出藕節(jié)狀似層狀形態(tài)；礦體的厚度為0.66～45.95 m，平均為9.80 m，厚礦體主要呈島狀在41～59線西部密集分布，薄礦體主要分布在53～59線礦體中、東部，并形成明顯的薄礦區(qū)帶。相對而言，Ⅲ1礦體的厚度較穩(wěn)定，有用組分分布較均勻。Ⅹ1礦體分布于37～85線，走向長度為2 500 m，傾向延深為400～2 300 m，一般為1 400～1 700 m，呈似層狀、透鏡狀，略呈波狀起伏；礦體傾向南東，傾角為3°～15°；Ⅹ1礦體的內(nèi)部連續(xù)性總體尚好，內(nèi)部天窗和港灣狀的缺口較多；礦體厚度較穩(wěn)定，有用組分分布較均勻。Ⅸ1礦體分布于37～81線，走向長度為2 300 m，傾向延深為300～1 800，一般為700～1 300 m；呈似層狀、局部透鏡狀，礦體略呈波狀起伏；礦體傾向南東，傾角為3°～10°；Ⅸ1礦體總體連續(xù)，礦體內(nèi)部天窗較多，為較穩(wěn)定礦體，有用組分分布較均勻。從整個(gè)礦區(qū)礦體的分布來看，大腦坡礦區(qū)礦體平面分布總體相對集中，北西側(cè)的單個(gè)礦體厚度以及礦體數(shù)量明顯不如深部南東側(cè)礦體。

2 礦區(qū)沉積環(huán)境

根據(jù)沉積體系劃分原則(賈振遠(yuǎn)等，1989)，大腦坡礦區(qū)清虛洞組屬于樞紐帶碳酸鹽沉積體系特征。清虛洞組下段第三、四亞段主要沉積環(huán)境為臺地邊緣礁藻丘體沉積，礁藻丘體的分布并不嚴(yán)格呈線狀，礁藻丘體并非連續(xù)生長，呈局部間斷，常與鮞?；?guī)r交互產(chǎn)出，具有明顯的旋回性。

清虛洞組下段第三亞段亞段(∈1q1-3)為一套上臺緣障壁海藻礁灰?guī)r建造，在角弄—團(tuán)結(jié)鎮(zhèn)—阿碧一帶有出露。巖性主要為灰-淺灰色巨厚層狀(或塊狀層)泥晶-細(xì)晶藻灰?guī)r(圖2a)，頂?shù)撞繆A灰色厚-巨厚層狀亮晶藻屑灰?guī)r(圖2b)和砂屑灰?guī)r。礦區(qū)中部較厚兩側(cè)薄，東部至拐帶坡附近(排樓礦區(qū))發(fā)生相變，藻灰?guī)r消失。該時(shí)期由于局部水流出現(xiàn)差異，形成造礁(丘)環(huán)境，發(fā)育礁前砂壩、前礁、礁(丘)核、后礁、礁后澙湖沉積。礁核幾乎全為藻礁灰?guī)r，藻類組合復(fù)雜；后礁沉積有藻礁灰?guī)r，夾雜砂屑、鮞?；?guī)r，藻類組合相對簡單；礁后泥坪沉積以灰?guī)r為主，泥質(zhì)、云質(zhì)含量較高且呈團(tuán)塊狀分布，水動(dòng)力相對弱；前礁為藻礁灰?guī)r與砂屑灰?guī)r混合沉積，藻類組合簡單，泥(云)質(zhì)物少，水動(dòng)力相對強(qiáng)；礁前砂壩主要為具泥晶-細(xì)灰晶云巖，局部見生物屑白云巖、藻疊層石白云巖(圖2c)。

a.表附藻灰?guī)r，ZK61049；b.亮晶藻屑藻團(tuán)塊灰?guī)r，ZK8549；c.藻疊層石白云巖，ZK85089；d.去云化灰質(zhì)鮞粒藻團(tuán)白云巖，ZK8549圖2 大腦坡礦區(qū)清虛洞組下段第三、四亞段主要巖性特征圖Fig.2 Main lithological characteristics of ∈1q1-3+4 in Danaopo mining area

清虛洞組下段第四亞段(∈1q1-4)為大腦坡鉛鋅礦床次要賦礦層位，在角弄—團(tuán)結(jié)鎮(zhèn)—阿碧一帶有出露。該時(shí)期隨著海平面降低，水中CO2含量相對增多，藻類因生態(tài)環(huán)境的改變而減慢至停止生長，藻礁逐漸消亡，后期白云化程度較高。巖性多為灰色-淺灰色亮晶、泥晶粒屑、鮞粒灰?guī)r(圖2d)，呈厚-巨厚層狀產(chǎn)出，與下伏清虛洞組下段第三亞段界限不明顯。

經(jīng)過清虛洞組下段第三—四亞段的沉積，大腦坡礦區(qū)的角弄-毛溝礁體基本形成。角弄-毛溝礁體垂向上呈現(xiàn)出間斷性和藻灰?guī)r-砂屑/鮞?；?guī)r韻律性特征，總體上礁體由南往北、從東往西發(fā)展，礁核位置向西移動(dòng)(圖3)(鄭榮才等，1988；湯朝陽等，2012)。

圖3 大腦坡礦區(qū)清虛洞組下段第三、四亞段亞段生物礁沉積相模式圖Fig.3 Bioreef sedimentary facies model of ∈1q1-3+4 in Danaopo mining area

3 斷裂構(gòu)造基本特征

在花垣鉛鋅礦田已發(fā)現(xiàn)的鉛鋅礦主要分布于花垣-張家界深大斷裂帶與保靖-銅仁-玉屏斷裂帶之間(張志斌等,2006)。斷裂構(gòu)造是大腦坡礦區(qū)主要構(gòu)造行跡，斷層主要發(fā)育于礦區(qū)中部和西北部區(qū)域，多呈北東向、北東東向展布，局部地區(qū)發(fā)育北西西向延伸斷層(毛黨龍，2016)。斷裂系統(tǒng)呈現(xiàn)出明顯的分區(qū)、分帶特征，可分為3個(gè)斷裂帶(表1)：即花垣-張家界斷裂帶(F1為主斷層)、阿碧林場-清水塘斷裂帶(F2為主斷層)、開支鋪-涼水井?dāng)嗔褞?F3為主斷層)。

表1 大腦坡礦區(qū)主要斷裂基本情況表Tab.1 Basic state of the main faults in Danaopo mining area

3.1 花垣-張家界斷裂帶

花垣-張家界斷裂帶位于楊家寨和大腦坡之間，屬于慈利-凱里斷裂帶北段，走向北東，呈弧形彎曲，主要表現(xiàn)為壓扭性特征，地表局部表現(xiàn)為剪切走滑特征?；ㄔ?張家界斷裂帶主斷面傾向南東，傾角變化較大，總體陡傾；破碎帶寬10～100 m，地層斷距超過100 m?；ㄔ?茶洞斷裂一直被認(rèn)為是花垣鉛鋅礦田的北邊界，但斷裂帶北部楊家寨礦段的勘探成果顯示，該斷裂帶北部也見成礦，為區(qū)域性控巖、控礦斷裂，斷裂帶具有長期活動(dòng)的性質(zhì)(高偉利，2014；隗含濤，2017)。斷裂帶切割元古界、下古生界甚至中新生界，為區(qū)域性深大斷裂帶，構(gòu)造帶存在大量新、舊構(gòu)造擦痕和磨光面，表明該斷裂具有長期活動(dòng)的性質(zhì)，其主活動(dòng)期為燕山期。在大腦坡礦區(qū)該斷裂帶分支、派生出6條斷層，即F1、F1-1、F1-2、F1-3、F1-4、F1-5，其中F1為主斷層，具多期次活動(dòng)特點(diǎn)。

3.2 阿碧林場-清水塘斷裂帶

阿碧林場-清水塘斷裂帶發(fā)育于礦區(qū)中部，規(guī)模較小，主要由F2和F2-1兩條交叉的北東向斷層和數(shù)條短小北西向斷層組成。斷裂總體呈弓頂朝南東的弧狀，北東端有與F1-5相交趨勢。其中F2斷層出露于礦區(qū)中部，走向由北東東逐漸轉(zhuǎn)向北北東，呈彎曲狀，斷層切割?yuàn)渖疥P(guān)組以下地層，斷層傾向北西，傾角超過80°，局部為直立特征，斷層內(nèi)破碎帶發(fā)育，內(nèi)充填有碎裂巖，破碎帶寬達(dá)數(shù)米，同時(shí)具有上盤上升和左行平移特征，表現(xiàn)為壓扭性斷層。F2-1斷層位于礦區(qū)中部，從礦區(qū)中部起向北東延伸，延伸長度約8 km，走向由北東東逐漸轉(zhuǎn)向北北東，呈彎曲狀；該斷層為正斷層，傾向北西，傾角為51°～53°，斷層斷距小(約20 m)；破碎帶變化大，中部寬大兩端迅速縮小，斷層中部被F2左行平移切割，平移距離達(dá)600 m。除上述北東向斷層外，阿碧林場-清水塘斷裂帶南西端還發(fā)育有北西西—北北西向的F106、F111、F109、F103及東西向的F108等小型斷層。

3.3 開支鋪-涼水井?dāng)嗔褞?/h3>

開支鋪-涼水井?dāng)嗔褞Оl(fā)育于大腦坡礦區(qū)南部和排樓礦段中部一帶，是整個(gè)礦區(qū)最為復(fù)雜的一個(gè)斷裂密集帶。該斷裂密集帶范圍內(nèi)斷層走向不一，總體上可以分為3組，即北東向斷裂帶、北東東向斷裂帶以及北西西向斷裂帶。其中北東向斷層以F3、F3-1為主，北東東向斷層包括F3-2、F3-3等斷層，北西西向斷層包括F107、F110等，整體表現(xiàn)為北西西向斷層切割前2組斷裂帶的特征，使得礦區(qū)東南部斷裂帶呈現(xiàn)出斷層間穿插和限制，斷裂系統(tǒng)進(jìn)一步復(fù)雜化。

4 斷裂系統(tǒng)劃分

斷裂活動(dòng)具有間歇性，為幕式活動(dòng)。大腦坡礦區(qū)沉積地層較老，經(jīng)歷的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)變化復(fù)雜，區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)造成區(qū)域應(yīng)力的變化，不僅會(huì)產(chǎn)生新斷裂，還會(huì)使得老斷裂再次復(fù)活，不同時(shí)期斷層活動(dòng)性千差萬別，斷層活動(dòng)性強(qiáng)弱反應(yīng)了構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的劇烈程度(呂延防等，2015)。在漫長的地質(zhì)歷史演化過程中，花垣鉛鋅礦田曾經(jīng)歷了多次強(qiáng)烈的構(gòu)造變動(dòng)，形成了一系列頗具特色的構(gòu)造形跡(段其發(fā)，2014)。通過對斷裂活動(dòng)期次與成礦關(guān)系分析，將斷裂系統(tǒng)劃分為3個(gè)類型，即區(qū)域繼承性斷裂帶、成礦期斷裂帶以及成礦后斷裂帶(李榮清等，2000)。

4.1 區(qū)域繼承性斷裂帶

區(qū)域繼承性斷裂為礦化作用以前形成的斷裂，并在成礦期及成礦后繼續(xù)活動(dòng)的斷裂。常以礦化帶、礦體、熱液蝕變帶等切割或填充斷裂帶及斷裂帶中不發(fā)育礦石角礫為特征(李榮清等,2000)。

花垣-張家界斷裂帶作為一條長期活動(dòng)的殼源斷裂帶，其兩側(cè)的沉積巖相和古生物群落等特點(diǎn)揭示它自武陵運(yùn)動(dòng)以來就已存在，屬于區(qū)域繼承性斷裂構(gòu)造(楊陽等，2000)。從區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力演化特征來看，湘西地區(qū)在加里東期以北西—南東擠壓為主，使得花垣-張家界斷裂帶早期活動(dòng)期表現(xiàn)為以壓扭性特征為主?；ㄔ?張家界斷裂帶形成于成礦前，但是隨著后期成礦構(gòu)造運(yùn)動(dòng)斷層重新活動(dòng)，在成礦作用后，區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力的變化，該斷裂帶的性質(zhì)極度復(fù)雜，不同位置斷裂性質(zhì)差異巨大，張性、壓扭性、剪切走滑特征均有發(fā)現(xiàn)?；ㄔ?張家界斷裂帶角礫的膠結(jié)物多為灰泥，在斷層面內(nèi)發(fā)育大量網(wǎng)脈狀方解石細(xì)脈，這表明該斷層在后期熱液的運(yùn)移過程中經(jīng)歷了再次結(jié)晶(圖4)。

a.壓扭性特征斷層角礫巖；b.斷層面發(fā)育大量網(wǎng)脈狀方解石細(xì)脈圖4 大腦坡礦區(qū)F1斷層特征圖Fig.4 F1 fault characteristics of Dananpo mining area

4.2 成礦期斷裂帶

成礦期斷裂帶為從礦化作用開始到礦化作用結(jié)束之間形成的斷裂組合(李榮清等,2000)。成礦期斷裂是成礦熱液運(yùn)移富集成礦的主要通道，成礦期斷裂在其形成過程中總是處于開啟狀態(tài)，使得成礦熱液容易在其斷層面內(nèi)部活動(dòng)，成礦熱液在斷層的輸導(dǎo)作用下進(jìn)入斷層溝通的高孔滲地層中富集成礦，形成高品位礦體，在這個(gè)過程中斷裂面以及斷裂內(nèi)部的角礫巖均遭受不同程度的礦化蝕變，形成液壓角礫巖。這種角礫巖由流體液壓致裂機(jī)制形成，其特點(diǎn)是膠結(jié)物為流體組分分異沉淀的脈石礦物，其次是液壓爆裂的圍巖角礫多具有可拼貼性。液壓角礫巖、礁灰?guī)r的孔隙空間可構(gòu)成一個(gè)完整的容礦空間，礦質(zhì)流體進(jìn)入容礦空間后，由于溫壓及化學(xué)環(huán)境的變化迅速發(fā)生沉淀成礦。

大腦坡礦區(qū)礦體多為花斑狀(也稱斑脈狀)，這些花斑相互連通，并在不同層位的斷層面上可見到含有液壓角礫巖的方解石脈。在液壓角礫巖方解石脈中常見沿脈壁對稱、暈圈礦化特征(圖5)。在F2斷裂帶中可見大量的液壓角礫巖脈，在脈的旁側(cè)礦化明顯較好，這組脈的方向?yàn)楸睎|38°～45°，是控制礦體產(chǎn)出的構(gòu)造。清水塘-老虎沖-長凳坡-土地坪-巴茅寨-李梅等礦床呈北北東向，也指示北北東深部主斷裂通道的存在。F2斷裂帶與F107—F108斷裂帶走向基本垂直，并交匯于37～61勘探線附近，形成X型共軛節(jié)理，由此形成2組相互交叉的雁行排列節(jié)理組，節(jié)理組相互切割連通形成重要的導(dǎo)礦和容礦空間。

a.ZK3525，孔深153.60～154.10 m；b.ZK3709，孔深59.20～59.35 m圖5 大腦坡礦區(qū)中液壓角礫巖圖Fig.5 Hydraulic breccia in Danaopo mining area

地下深部含礦熱液沿成礦期斷裂帶運(yùn)移的過程中，常在斷裂帶中停留或者局部溢出地表，被地表巖石或土壤吸附形成地表異常暈(董運(yùn)如等，2019)。通過F2-1、F3及F3-1這幾個(gè)斷裂帶上的地表探槽取樣分析對比來看，F(xiàn)2-1斷裂帶上的Pb+Zn的含量高達(dá)120×10-6～215×10-6，明顯高于F3以及F3-1斷裂帶(圖6)，顯示出F2-1在成礦期存在著含礦流體的活動(dòng)，屬于成礦期斷裂。

圖6 大腦坡礦區(qū)中部分?jǐn)嗔褞У乇硖讲壑蠵b+Zn含量對比圖Fig.6 Comparison of Pb+Zn content in the surface trench of some fault zones in Danaopo mining area

4.3 成礦后斷裂帶

成礦后斷裂是指形成在成礦作用以后形成的斷裂。成礦后斷裂主要對礦體進(jìn)行改造和破壞，通常具有以下特征：斷裂切穿礦體時(shí)，在斷裂兩側(cè)一般能找到相對應(yīng)的礦體；斷裂中發(fā)育礦石角礫；斷裂兩側(cè)的礦體常見氧化現(xiàn)象；斷裂中有表生礦物填充；礦體內(nèi)可見斷層滑動(dòng)面、斷層泥或擦痕；礦體或礦化蝕變帶與圍巖呈斷層接觸；圍巖中無礦化或蝕變；斷裂被成礦后脈巖所填充等(李榮清等,2000；劉叢強(qiáng)，2001)。

根據(jù)斷層面上的擦痕反演出3期成礦后斷裂。印支期早階段，在北西—南東向拉伸應(yīng)力作用下形成北西—南東向拉伸，北東向左行走滑斷層，礦區(qū)范圍內(nèi)的F3及F3-1均是該時(shí)期形成。

第二期斷裂構(gòu)造發(fā)生于印支晚期，在走滑擠壓應(yīng)力場作用下，北西—南東向擠壓，北東—南西向拉伸，斷層面傾角較大，形成一系列北西向、北西西向的斷層，這些斷層規(guī)模相對較小。如F106及F110等斷層。

第三期斷裂構(gòu)造形成于燕山期運(yùn)動(dòng)，構(gòu)造應(yīng)力為走滑拉伸應(yīng)力場，形成北北東向右行走滑斷層。如F4、F3-4、F3-5和F3-6等。

從斷裂活動(dòng)期次與成礦關(guān)系來看，區(qū)域繼承性斷裂以花垣-張家界斷裂為主；成礦期斷裂主要為阿碧林場-清水塘斷裂帶的F2、F108及F2-1；成礦后斷裂分布復(fù)雜，全區(qū)均有發(fā)育。

5 斷裂-沉積控礦模式

段其發(fā)(2014)通過對花垣礦田閃鋅礦Rb-Sr同位素等時(shí)線年齡分析發(fā)現(xiàn)，其成礦年齡為(410±12)Ma，該成礦年齡晚于賦礦地層(清虛洞組)的沉積時(shí)代，礦床屬于后生礦床。自板溪群馬底驛組至下寒武系統(tǒng)石牌組沉積時(shí)期，整個(gè)花垣礦區(qū)處在裂谷型深水沉積環(huán)境下，盆地中的沉積物積聚了豐富的礦質(zhì)，從而形成了一大套元素背景值高的“礦源層”含礦巖系(隗含濤等，2017)。區(qū)域上長期活動(dòng)的花垣-張家界斷裂帶為含礦熱液的運(yùn)移提供了通道。含礦熱液由下地殼沿導(dǎo)礦通道花垣-張家界斷裂帶運(yùn)移并汲取下部馬底驛組—石牌組中的成礦物質(zhì)。在成礦期，由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)趨強(qiáng)，阿碧林場-清水塘斷裂帶形成，該斷裂帶溝通了前期形成的花垣-張家界斷裂帶，使得含礦熱液沿著導(dǎo)礦通道進(jìn)入花垣-張家界斷裂帶后，運(yùn)移方向發(fā)生改變，優(yōu)先進(jìn)入阿碧林場-清水塘斷裂帶內(nèi)，并沿該斷裂帶進(jìn)入到上覆容礦空間。當(dāng)進(jìn)入到下寒武系統(tǒng)清虛洞組下段上部其化學(xué)性質(zhì)活潑、層內(nèi)藻腐孔發(fā)育、裂隙及縫合線構(gòu)造發(fā)育的背斜褶皺部位且有足夠的容礦空間的藻灰?guī)r及砂、礫屑灰?guī)r、鮞?；?guī)r和塌積角礫巖中時(shí)，使含礦熱液突然釋放，并與圍巖發(fā)生交代充填而成礦。隨著含礦熱液濃度和能量的消耗，加之上覆低滲透率白云巖的“遮擋”、“阻止”作用，使礦化強(qiáng)度降低，并逐漸消失(藺志永，2010)(圖7)。

圖7 大腦坡礦區(qū)斷裂控礦模式圖Fig.7 Pattern diagram of fracture controlled mineralization in Danaopo mining area

當(dāng)斷層未溝通藻灰?guī)r層或礦液充足時(shí)，礦液可能進(jìn)入厚層粉-細(xì)晶灰?guī)r中，并聚集成礦。如在ZK053057中礁前砂壩沉積中的巨厚層細(xì)晶灰?guī)r中也發(fā)育一定厚度Zn品位達(dá)1.5%的礦體。另外，由于阿碧林場-清水塘斷裂帶附近受上覆低滲透性地層隔擋，成礦熱液富集過程中同時(shí)與其中保存的油氣等有機(jī)流體發(fā)生TSR反應(yīng)，產(chǎn)生還原硫或使熱液成分和性質(zhì)發(fā)生改變，形成硫化鉛鋅礦(段其發(fā)，2014)。而花垣-張家界斷裂帶為區(qū)域性長期活動(dòng)斷裂，其附近的容礦圈閉無法有效保存油氣等有機(jī)流體，難以形成還原硫及規(guī)模成礦。

從已控制的礦體來看，尤其是Pb+Zn的百分?jǐn)?shù)值超過0.2的礦體基本分布于成礦期斷裂F2、F108及F2-1附近的礁體中，具有明顯的條帶狀分布特征。當(dāng)成礦期斷裂斷至厚層藻灰?guī)r時(shí)，容礦層中的構(gòu)造裂隙系統(tǒng)和被改造的孔隙-縫合線系統(tǒng)以及被交代-溶蝕的藻腐孔提供了礦液的容礦空間和沉淀場所，含礦熱液在容礦空間的突然釋放并與圍巖發(fā)生交代充填而成礦，形成高品位富集(湯朝陽等，2013)。

6 成礦有利區(qū)分析

基于控礦關(guān)鍵因素的分析，大腦坡礦區(qū)找礦預(yù)測的關(guān)鍵就是找到流體的通道和容礦空間。流體的通道主要是成礦期活動(dòng)的斷裂帶，其活動(dòng)強(qiáng)度及其分布特征控制著成礦流體的分布；容礦空間即為控制著礁灰?guī)r發(fā)育的礁核沉積以及與成礦期斷裂相互錯(cuò)斷的斷裂密集帶。

整體上，區(qū)域性繼承性大斷裂(花垣-張家界斷裂帶)控制著整個(gè)花垣礦田的延伸展布。礁核相發(fā)育的藻灰?guī)r與成礦期斷裂的結(jié)合部位往往是礦體發(fā)育的良好空間，屬于整個(gè)礦區(qū)富礦體集中分布區(qū)；成礦期斷裂構(gòu)造帶與順層縫合線互相交切溝通形成網(wǎng)狀裂隙系統(tǒng)，往往也是富礦體發(fā)育的集中區(qū)(圖8)。

圖8 大腦坡礦區(qū)斷裂-沉積與成礦有利區(qū)分布圖Fig.8 Relationship between fault-sedimentation and mineralization in Danaopo mining area

6.1 區(qū)域繼承性斷裂控制著礦田的分布

長期活動(dòng)的花垣-張家界斷裂起著十分重要的控相、控礦作用?；ㄔ?張家界斷裂地處揚(yáng)子地塊東南緣的上揚(yáng)子陸塊與江南陸塊2個(gè)二級大地構(gòu)造單元的結(jié)合部位，控制著臺地邊緣淺灘-藻礁相的發(fā)育。在下寒武系統(tǒng)清虛洞組下段第三、四亞段沉積時(shí)期，由于區(qū)域性的張應(yīng)力，沉積水體相對穩(wěn)定，藻灰?guī)r大規(guī)模沉積，形成漁塘、巴茅寨、李梅、角弄-毛溝礁體等大型藻體沉積。另外，與花垣-張家界斷裂共生、伴生的一系列次級斷裂是花垣礦田成礦流體主要的運(yùn)移通道，控制著礦田的空間分布。長期活動(dòng)的區(qū)域性大斷裂對花垣鉛鋅礦田的控礦意義還表現(xiàn)為對于成礦后對礦體的改造作用。在成礦作用后，深循環(huán)熱鹵水或熱液繼續(xù)遷移，在熱鹵水或熱液經(jīng)過前期的礦體時(shí)，將會(huì)對前期礦體進(jìn)行改造、溶蝕，使得前期礦體遭受破壞。在ZK8509中，下寒武統(tǒng)清虛洞組下段第三段中可見約10 m的鉆空帶，其上下巖層均為藻灰?guī)r，是良好的富礦巖層，該鉆空帶可能為前期的礦體遭受后期熱液或者熱鹵水的破壞。除此之外，長期活動(dòng)的區(qū)域性大斷裂后期的活動(dòng)對礦體分割、破壞，大腦坡礦區(qū)角弄-毛溝礁體與楊家寨的礁體沉積和結(jié)構(gòu)特征表現(xiàn)出高度的一致性，屬于同一個(gè)礁體母體，在花垣-張家界斷裂后期的活動(dòng)中將二者進(jìn)行分割錯(cuò)位，形成了如今的分布格局。

6.2 成礦期斷裂-礁體控制著高品位礦體富集

對成礦具有控制作用的斷裂主要是成礦期斷裂構(gòu)造。成礦期斷裂構(gòu)造對成礦作用具體的控制主要表現(xiàn)在2個(gè)方面：其一是為成礦流體開辟了各級規(guī)模的運(yùn)移補(bǔ)給通道，形成導(dǎo)礦通道；其二就是為礦質(zhì)在容礦層中沉淀、富集創(chuàng)造了更為充裕的容礦空間，即成礦期斷裂構(gòu)造在礦田內(nèi)起著導(dǎo)礦與容礦的雙重作用。在礁核相發(fā)育的藻灰?guī)r與成礦期斷裂的結(jié)合部位往往是礦體發(fā)育的良好空間，屬于整個(gè)礦區(qū)富礦體集中分布區(qū)。另外，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造密集發(fā)育帶、節(jié)理-裂隙-縫合線小構(gòu)造分布普遍，特別是在藻礁相灰?guī)r體內(nèi)大量交織成網(wǎng)分布的節(jié)理、裂隙及縫合線構(gòu)造系統(tǒng)為區(qū)內(nèi)含礦熱液的進(jìn)一步擴(kuò)散運(yùn)移提供了理想的通道和成礦空間。

大腦坡礦區(qū)容礦空間主要有3類：藻孔、藻灰?guī)r層間縫隙、斷裂-節(jié)理系統(tǒng)。其中，藻孔、藻灰的巖層間縫隙主要發(fā)育于礁核相礁灰?guī)r中，是區(qū)域范圍內(nèi)最主要的容礦空間，經(jīng)礦化后易形成似層狀、透鏡狀礦體，藻孔經(jīng)礦化后形成斑狀礦石或斑脈狀礦石，藻孔的鉛鋅礦化集中在藻孔的邊緣，(黃鐵礦)閃鋅礦(方鉛礦)在熱液方解石的周邊形成環(huán)帶或斑塊、斑點(diǎn)。當(dāng)成礦期斷裂帶(F2等)斷至礁核相后，含礦熱液在容礦空間的突然釋放，并與圍巖發(fā)生交代充填而成礦，形成高品位富集。后期勘探表明，在平面分布上，以礁核相和成礦期斷裂帶為中心，向兩側(cè)礦化強(qiáng)度明顯變?nèi)?圖8)。因此，礁核沉積與成礦期斷裂的復(fù)合部位是良好的礦床定位空間，控制著富礦體的大小及規(guī)模。

大腦坡礦區(qū)主要的鉛鋅成礦方式是熱液從深部沿成礦期斷裂帶進(jìn)入淺層容礦空間中進(jìn)行孔隙和裂隙系統(tǒng)交代充填成礦，斷裂和節(jié)理不僅是礦液極為重要的運(yùn)移通道，也是礦體富集成礦的重要場所。當(dāng)含礦熱液向淺部容礦地層運(yùn)移過程中，隨著溫度、壓力、pH值、Eh值以及硫含量等物化條件的變化，從而導(dǎo)致Pb、Zn等絡(luò)合物解體而引起Pb、Zn等金屬礦質(zhì)的沉淀析出，從而形成鉛鋅礦(化)體。特別是在成礦期斷裂構(gòu)造帶上，進(jìn)一步密集發(fā)育節(jié)理和次級斷裂的部位往往也是高品位礦體產(chǎn)出的集中區(qū)域。F2斷裂帶與F107-F108斷裂帶交匯地帶形成的相互交叉的雁行排列節(jié)理組是重要的導(dǎo)礦和容礦空間。交錯(cuò)分布的節(jié)理由線脈、斑脈和斷線脈填充，當(dāng)線脈和斑脈及斷線脈復(fù)合時(shí)，因線脈本身礦化強(qiáng)而顯著疊加了整體的礦化強(qiáng)度，成礦熱液進(jìn)入時(shí)，先經(jīng)過阻力小、延伸遠(yuǎn)的成礦前—成礦期節(jié)理的裂隙，再進(jìn)入到阻力更大的層間縫隙和藻孔中，成礦熱液的溫度也由高變低。在坑探工程的巷道中，線脈密集、斑脈、斷線脈發(fā)育時(shí)礦化強(qiáng)烈，線脈稀疏時(shí)礦化較弱或出現(xiàn)無礦段。在成礦期節(jié)理及縫合線大量發(fā)育，并形成稠密網(wǎng)狀裂隙系統(tǒng)的地段或部位往往有鉛鋅礦富集，并形成網(wǎng)脈狀等重要礦石類型(李勝明，2016)。如ZK5325處于F108與F2的結(jié)合部位，在2個(gè)斷層結(jié)合處由于應(yīng)力釋放形成了豐富的次級微斷層及節(jié)理，其礦體綜合豐度達(dá)1.2 m百分值(綜合豐度是指達(dá)到工業(yè)品位段的米百分值之和)，該鉆孔見礦層位多達(dá)9層，而且局部品位Pb+Zn達(dá)到6%～8%。因此，成礦前—成礦期斷裂及節(jié)理密集程度也是決定礦化強(qiáng)度的重要因素之一。

7 結(jié)論

(1)將大腦坡礦區(qū)劃分出3個(gè)主要斷裂帶，即花垣-張家界斷裂帶(F1為主斷層)、阿碧林場-清水塘斷裂帶(F2為主斷層)、開支鋪-涼水井?dāng)嗔褞?F3為主斷層)。

(2)通過對斷裂活動(dòng)期次與成礦關(guān)系分析，將斷裂系統(tǒng)劃分為3個(gè)類型，即區(qū)域繼承性斷裂、成礦期斷裂及成礦后斷裂。區(qū)域繼承性斷裂以花垣-張家界斷裂為主；成礦期斷裂主要為阿碧林場-清水塘斷裂帶的F2、F108及F2-1；成礦后斷裂分布復(fù)雜，全區(qū)均有發(fā)育。

(3)區(qū)域性繼承性大斷裂(花垣-張家界斷裂帶)控制著整個(gè)礦田的延伸分布格局。礁核沉積與成礦期斷裂的復(fù)合部位是良好的礦床定位空間，控制著富礦體的大小及規(guī)模；成礦期斷裂構(gòu)造帶上進(jìn)一步密集發(fā)育節(jié)理和次級斷裂的部位往往也是礦體產(chǎn)出的集中區(qū)域。