云南會澤縣麒麟廠鉛鋅礦床深部構(gòu)造變形特征研究及成礦意義

龍 圣，黃保勝，余澤章

（1. 南冶金資源股份有限公司，云南 昆明 650000；2.云南馳宏鋅鍺股份有限公司，云南 曲靖 655000）

云南會澤鉛鋅礦床位于揚子地塊西南緣的川-滇-黔多金屬成礦區(qū)的中南部[1]，礦床由相距約3公里的礦山廠和麒麟廠兩個獨立礦床組成。由于會澤鉛鋅礦規(guī)模大、品位高、伴生有用元素多，引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注并對礦區(qū)內(nèi)的構(gòu)造特征進行了豐富的研究。礦區(qū)內(nèi)主要發(fā)育NE、NW、近NS、NNW和近EW向五組斷裂構(gòu)造[2]，NW向斷裂控制著礦區(qū)內(nèi)礦床(點)、礦化點及礦體的形態(tài)、規(guī)模和產(chǎn)狀，NE、SN向斷裂為成礦后期斷裂，破壞了礦體的連續(xù)性[3]。前人的研究僅局限于礦區(qū)地表及井下淺部1571m以上的構(gòu)造特征，而隨著深部礦體發(fā)現(xiàn)及開采利用，發(fā)現(xiàn)礦區(qū)深部構(gòu)造變形特征具有一定的變化。為此，作者對麒麟廠1261m～1151m中段的主礦體和南西礦體的構(gòu)造變形特征進行了研究，期望對礦區(qū)深部構(gòu)造特征的認識奠定一定基礎(chǔ)。

1 深部構(gòu)造特征

本文主要對麒麟廠深部1261m～1151m中段范圍內(nèi)的各出礦道的斷層、節(jié)理等構(gòu)造進行實際觀察與測量，研究了深部的構(gòu)造變形特征及其運動狀態(tài)，根據(jù)各組構(gòu)造的疊加關(guān)系明確深部斷裂的期次。然后，對構(gòu)造數(shù)據(jù)進行極射赤平投影及剖面和平面的力學(xué)性質(zhì)分析，綜合分析了不同期次構(gòu)造變形過程中的主壓應(yīng)力方位。

1.1 斷裂基本特征

通過對麒麟廠深部1261m～1151m中段范圍內(nèi)的各出礦道的斷層、節(jié)理等構(gòu)造進行實際觀察與測量可知：①北東向的斷裂在麒麟廠的深部最為發(fā)育，走向NE20°-NE70°（SW200°-SW250°），與地層走向相一致，傾角變化整體不大多在40°～60°之間，傾向SE或者NW，破碎帶內(nèi)多具斷層泥和構(gòu)造角礫，部分斷裂內(nèi)具擦痕，局部斷裂內(nèi)具有鉛鋅礦化，力學(xué)性質(zhì)總體以壓性、張性為主，具有一定的扭性特征。②其次為北西向的斷裂，走向SE110°-SE160°（NW290°-NW340°），傾向為NE或者NW，該組斷裂的傾角較陡，在40°～80°左右，該組斷裂帶相對較窄，多為擦痕面，扭性特征明顯。③近南北向的斷裂，走向多介于NW340°-NE20°（SE160°-SW200°）之間，傾向E或W，傾角多在50°～80°左右，該組斷裂帶內(nèi)可見斷層泥、擦痕，壓性和扭性特征明顯。④近東西向的斷裂，走向為260°，傾向近南北，傾角為45°，可見擦痕和斷層泥，壓性特征明顯。

1.2 構(gòu)造應(yīng)力分析

地質(zhì)力學(xué)觀點認為，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)造行跡中[6]。構(gòu)造力學(xué)性質(zhì)鑒定是地質(zhì)力學(xué)研究的先行步驟，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，因而對礦體的產(chǎn)狀、延長、延深等空間分布等均有不同程度的控制作用[7]。本文通過詳細的構(gòu)造形跡觀察，在查明麒麟廠深部構(gòu)造基本形態(tài)及運動學(xué)特征的基礎(chǔ)上，反演了構(gòu)造應(yīng)力，明確了各期次斷裂的最大主壓應(yīng)力的方位。

（1）北東向的斷裂。該組斷裂以典型的斷層泥和構(gòu)造角礫為特征，部分斷裂面上擦痕明顯。對其平面力學(xué)性質(zhì)的分析可知該組斷裂最大主壓應(yīng)力σ1具有兩個方位的變化，分別為北西向和北東向。在圖1中北東向的斷層F1早于F2形成，F(xiàn)1的最大主壓應(yīng)力為北東向，F(xiàn)2的最大主壓應(yīng)力為北西向，所以該組斷裂的最大主壓應(yīng)力具有北東向轉(zhuǎn)為北西向的過程。

圖1 主礦體1127分段1#出礦道構(gòu)造剖面圖及幾何學(xué)、運動學(xué)分析圖

圖2 麒麟廠深部NE向斷裂照片

（2）北西向斷裂。北西向的斷裂多為高角度斷裂，斷層泥和構(gòu)造角礫皆不明顯，但可見明顯的擦痕，扭性特征明顯，對該組斷裂上的平面和剖面的力學(xué)性質(zhì)分析可知該組斷裂的最大主壓應(yīng)力的σ1的方位為北西向。

（3）近東西向斷裂。東西向的斷裂為低角度的逆斷層，可見明顯的擦痕，扭性特征明顯，對該組斷裂的平面力學(xué)性質(zhì)分析和剖面力學(xué)性質(zhì)分析可知，該組斷裂的最大主壓應(yīng)力的σ1的方位為近南北向。

（4）近南北向斷裂。近南北向的斷裂可見低角度的逆斷層及正斷層，正斷層的擦痕明顯，逆斷層中斷層泥和構(gòu)造角礫較多，說明該組斷裂具有壓性和扭性特征明顯。近南北向的斷裂的最大主應(yīng)力σ1具有近南北和近東西向的變化。

結(jié)合各期斷裂的形成先后順序，認為麒麟廠深部的斷裂的最大主壓應(yīng)力的方位σ1的方位變化為：北東、北西→近南北→北西→近東西、近南北。

2 討論

由麒麟廠的深部的四期斷裂特征及相互穿插關(guān)系，可知北東向的斷裂形成最早，其次為北西的斷裂，然后為近南北向的斷裂。而近東西向的斷裂早于北西向的斷裂，可能晚于北東的斷裂。北東向的斷裂破碎帶之中具有鉛鋅礦化，因此認為北東向的斷裂為成礦前（期）的斷裂，為礦液的富集提供了空間。而北西、近南北向的斷裂為成礦后的斷裂，多切斷早期北東向的斷裂，在局部地區(qū)可見錯斷了早期形成的礦體。

另可見灰白色的碳酸鹽礦物礦物將角礫所膠結(jié)e北東向斷裂之中角礫裂隙之中具有黃褐色的斷層泥f北東向的斷裂之中派生的一條次級斷裂，次級斷裂面上擦痕明顯

北東向的斷裂具有多期活動的性質(zhì)，應(yīng)力狀態(tài)曾依次發(fā)生過張一壓一扭性的變化。大唐組與擺佐組層間斷裂帶之中具有較多的構(gòu)造角礫巖，透鏡體、斷層泥、黏土發(fā)育，局部見一些呈扭曲的條帶狀碳酸鹽礦物及擦痕，這一性質(zhì)顯示了該走向上的斷裂兼具壓、張、扭性特征。首先，斷裂帶之中的構(gòu)造角礫多被斷層泥（圖2-a、b）及一些黃褐色的黏土所膠結(jié)（圖2-d左），或者角礫的裂隙之中多充填有斷層泥（圖2-e），表明該走向的斷裂的應(yīng)力狀態(tài)的張性性質(zhì)早于壓性性質(zhì)。其次，部分角礫形態(tài)表現(xiàn)為透鏡狀，部分透鏡狀的角礫被扭曲狀的碳酸鹽礦物的條帶所膠結(jié)（2-d右），另外部分北東向派生的次級斷裂上可見明顯擦痕（圖2-f），表明該走向上的斷裂應(yīng)力狀態(tài)的壓性性質(zhì)早于扭性性質(zhì)。礦區(qū)內(nèi)的這些北東向?qū)娱g及層內(nèi)斷裂性質(zhì)大體相似，應(yīng)力狀態(tài)可能均經(jīng)歷了張-壓-扭的演化。

麒麟廠礦床的礦體總體產(chǎn)于這些北東向的斷裂帶內(nèi)，作者認為礦體的就位和礦質(zhì)的沉淀可能與其發(fā)生的多期應(yīng)力轉(zhuǎn)變過程密切相關(guān)。該性質(zhì)的斷裂對成礦的控制作用可能表現(xiàn)為：

早期張性的力學(xué)性質(zhì)，形成了相對較為開放的系統(tǒng)，為礦液的沉淀提供了空間，以充填成礦作用為主。中期壓性的力學(xué)性質(zhì)主要形成相對封閉的系統(tǒng)，對成礦不利，微弱的成礦作用以交代作用為主，但是封閉的系統(tǒng)卻對前期形成的礦體具有保護作用。晚期的扭性特征兼具張性和壓性的特征，整體上對成礦有利。

3 結(jié)論

（1）會澤鉛鋅礦的麒麟廠深部發(fā)育四組斷裂，分別為北東向、北西向、近南北向、近東西向的四組斷裂，形成先后順序為：NE→近EW→NW→近NS。

（2）北東向斷裂為成礦前（期）的斷裂，其余斷裂為成礦后的斷裂。北西-南東向的斷裂具有多期活動的性質(zhì)，應(yīng)力狀態(tài)曾依次發(fā)生過張一壓一扭的變化，礦床總體產(chǎn)于這些斷裂帶內(nèi)，因此，礦體的就位和礦質(zhì)的沉淀可能與其發(fā)生的多期應(yīng)力轉(zhuǎn)變過程密切相關(guān)。

（3）麒麟廠深部斷裂的最大主壓應(yīng)力的方位σ1的方位變化為：北東、北西→近南北→北西→近東西、近南北。

[1]劉家鐸.揚子地臺西南緣成礦規(guī)律及找礦方向[M].地質(zhì)出版社,2004.

[2]韓潤生,陳進,李元,等.云南會澤鉛鋅礦床構(gòu)造控礦規(guī)律及其隱伏礦預(yù)測[J].礦物學(xué)報，2001,21(2):265-269.

[3]文美蘭.會澤鉛鋅礦構(gòu)造地球化學(xué)特征及成礦預(yù)測[D].昆明理工大學(xué),2004.

[4]韓潤生.構(gòu)造成礦動力學(xué)及隱伏礦定位預(yù)測[M].科學(xué)出版社,2006.

[5]劉淑文,魏寬義,許拉平.云南會澤鉛鋅礦田控礦構(gòu)造體系及成礦預(yù)測[J].西北地質(zhì),2002，35(3):84-89.

[6]韓潤生,劉叢強.云南會澤鉛鋅礦床構(gòu)造控礦及斷裂構(gòu)造巖稀土元素組成特征[J].礦物巖石，2000,20(4):11-18.

[7]孫家馳.云南省主要構(gòu)造體系的成生發(fā)展及某些礦產(chǎn)的分布規(guī)律[J].云南地質(zhì),1983(1):3-15.