趙志堅,王振興,唐代文,雷 潔
(湖南省有色地質勘查局二總隊,湖南 湘潭 411102)
F75斷層是城步—桃江基底斷裂的重要組成部分。城步—桃江基底斷裂北起湖南桃江,往南西經過城步至廣西融江,全長約400km,走向NE,傾向NW,傾角60°~80°,在桃江板溪、新邵大乘山、城步苗兒山等隆起區,地表跡象清晰,表現為傾向NW、傾角60~80°、東盤強烈上升的正斷層,以擠壓變形為主,兼具剪切、拉張變形特征;在漣源、邵陽等凹陷盆地內,地表形跡不明顯,呈隱伏狀。其活動時限為加里東期—燕山期[1]。該斷裂對湘中盆地的巨厚巖性沉積、變形、巖漿活動和成礦具控制作用。饒家榮等認為,城步—桃江斷裂是揚子微板塊和湘中華南板塊碰撞的拼接縫合帶,為板塊邊界斷裂。該斷裂帶對湘中成礦具有明顯的控制作用,緊靠該斷裂下盤從南西往北東有白云鋪鉛鋅礦、巨口鋪銻礦、大新金礦、禾青鉛鋅礦、錫礦山銻礦、廖家坪金銻鎢礦、板溪銻礦等一批大中型礦床,是湖南湘中地區重要的控礦斷裂[2]。
F75斷層發育于錫礦山廂狀背斜的西翼,為正斷層,斷層走向北東25~40°,長約30km,傾向300°左右,斷層傾角表現為上陡下緩,一般45°左右,經鉆孔揭露,F75斷層垂直斷距達1800m,傾斜斷距2500m。淺部F75斷層下盤出現多條與其小角度相交的分支斷裂(F3、F71、F72、F74、F36等),分支斷層往遠處延伸后與F75斷層近乎平行,為礦區重要的二級控礦構造,分支斷層垂直斷距一般600 m左右,傾斜斷距1000m左右。該組斷層走向北東50°左右,傾向NW,在礦區南部飛水巖礦區與F75斷層呈現分支復合的地質特征(圖1)。

圖1 礦區構造地質簡圖
F75斷層具有先張后壓的特征,經鉆孔揭露,F75斷層破碎帶一般寬20~60m,主要由斷層上下盤巖石的角礫及灰巖、砂巖透鏡體、方解石、炭質頁巖等組成,泥質膠結,破碎帶中片理化帶明顯[3]。
據李文革等2006,錫礦山斷裂構造的構造地球化學作用主要有動力變質分異作用、動熱變質分異作用、氧化—還原作用。
F75斷裂帶中可觀察到高嶺石細脈,此種高嶺石即為動力變質分異作用的結果;F75斷裂帶中的硅化、黃鐵礦化、高嶺土化等,部分是動熱變質分異的結果;錫礦山銻礦童家院礦床、飛水巖礦床經常可以觀察到銻華,特別是在礦床淺部,大部分是銻礦在斷裂構造中被氧化的結果。
①通過鉆孔揭露,F75斷層與其分支斷層多次出現分支復合的現象,當F75斷層與其次級斷層呈現分支狀態,且由陡變緩時,往往是應力釋放部位,導致脆性巖石破碎,形成良好的儲礦空間,賦存富厚的工業礦體。②錫礦山Ⅲ、Ⅳ號礦體嚴格受F75斷層和其分支斷層控制,越往深部斷層控礦越明顯,Ⅲ、Ⅳ號礦體呈透鏡狀、側羽狀產于斷層下盤,與斷層的產狀基本一致,輝銻礦多呈層間裂隙網脈、穿層裂隙脈、節理裂隙網脈充填于硅化巖中,在成礦裂隙密集部位,晶洞發育,輝銻礦呈放射狀、浸染狀富集。遠離斷層,礦化、硅化減弱,并逐漸消失。③靠近F75下盤有強烈的硅化,局部形成“硅化瘤”,賦存了側羽狀、透鏡狀的工業礦體,且礦體走向、傾向上連續性好,已控制的Ⅲ號工業礦體沿F75斷層走向長達2000m,東西寬500m。④以往有專家、學者研究認為錫礦山物質來源為寒武系,且湘中盆地存在新元古界基底,(靳西祥,1993,彭建堂等,2014)。2018年,在錫礦山北部施工的鉆孔首次揭露了錫礦山深部的寒武系底部及震旦系頂部地層,寒武系底部黑色巖系富含鎳、鉬、釩等多金屬元素,局部釩品位達0.412×10-2;F75下盤的震旦和寒武地層分界面,具有高銻異常顯示,銻異常值達375×10-6,說明F75斷層是溝通深部礦源的主要通道,同時,揭示了錫礦山存在新元古界基底。
F75斷層具有明顯的控礦作用,同時也具有明顯的“地球化學障”作用,斷層破碎帶中的片理化帶、炭化等作用阻礙了熱液的滲透。
成礦流體灌入斷層下盤的層間破碎帶、層間剝離帶或者虛脫空間,形成“錫礦山式”銻礦。
(1)錫礦山F75斷層是城步—桃江基底斷裂的分支構造,斷層垂直斷距1800m,傾斜斷距2500m。
(2)F75斷層是錫礦山最主要的控礦構造,它與其下盤的次級分支斷裂共同控制錫礦山礦床銻礦的產出,當斷層產狀變化及分支復合部位,是找礦的有利地段。
(3)錫礦山礦區存在新元古界基底。