石槽村地區斷裂構造與砂巖型礦產成礦的關系探討

安宏斌，贠文強

（寧夏核工業地質勘查院，寧夏 銀川 750021）

鄂爾多斯盆地西緣褶沖帶是我國重要的陸內褶皺-逆沖構造帶，也是我國北方東部構造域和西部構造域的交接帶。盆地各類礦產資源豐富，石槽村地區屬于中新生代發育相對穩定的構造和延伸穩定的河湖相碎屑巖系，具有形成砂巖型礦床的有利地質構造背景。盆地西緣逆沖帶目前已發現一批砂巖型礦產礦產地。通過地質調查工作石槽村地區礦化主要賦存于李家圈斷層的南北兩側，從而認為斷裂構造是該區砂巖型礦產的主要控制因素。

1 大地構造位置

鄂爾多斯盆地大地構造位置處于華北地臺西部，北臨內蒙大興安嶺褶皺帶，南臨秦嶺祁山褶皺帶，東與山西地塊相接，西與阿拉善地塊毗鄰，是一在古生代地臺基礎上發展起來的具有雙重基底結構的大型疊合盆地。據《中國區域地質志·寧夏志》（2017），石槽村地區位于柴達木—華北板塊（Ⅲ）之華北陸塊（Ⅲ5）之鄂爾多斯地塊（Ⅲ51）之鄂爾多斯西緣中元古代—早古生代裂陷（Ⅲ51-1）之陶樂—彭陽沖斷代（Ⅲ51-1-3）。

1.1 區域斷裂構造特點

區域上由一系列的中生代中形成的褶皺及斷裂構造構成，構造主體走向NNW向，呈雁列式排列。斷裂構造往往切穿不同時代的地層，形成構造窗，是深部還原流體（氣體）及含鈾流體（含氧含礦水）的運移通道。

區域內斷裂構造主要為NW向和NE向斷裂為主。共發育主要斷層18條，其中煙墩山斷層、上臺子斷層和馬柳斷層為一級逆斷層，是本區主干斷裂，控制了本區構造的形成與發展，煙墩山斷層及馬柳斷層中間地帶為磁窯堡—大水坑斷陷，該斷陷為工作區內主要成礦帶，總體上區域大斷裂控制著盆地內凸起和坳陷及目的層展布形態和規模，往往是中新生代鈾成礦的主要控礦構造；次級斷裂構造切割、破環中新生代的連續性和穩定性，對礦化起改造和再富集作用。

1.2 石槽村地區控礦斷裂構造特點

石槽村地區斷裂構造相對簡單，總體上發育兩組斷層，一組為走向北東、傾向南東；一組為走向北西、傾向北東或南西。北北東向斷層具代表性的有東南邊界的馬柳逆斷層，北北西向斷層具代表性的有李家圈逆斷層等。其中馬柳逆斷層斷距大于100m，斷裂構造不同程度的破壞了地層的完整性，同時控制了層間氧化帶的形態特征。

李家圈斷層走向N34°W。傾向北東，最大傾角70°，區內延展長度2.3km，向北延入8線以南尖滅，向南延出本區。該斷層切割了區內氧化還原過渡帶的南部，破壞了該氧化還原過渡帶的完整性，與鈾成礦之間存在著密切的聯系。

DF7斷層走向N39°E至2108孔北轉近東西向，交于李家圈逆斷層被切割。傾向南東，最大傾角70°，區內延展長度1.3km，走向北東78°至斷層中部轉北東57°，斷面傾向南東，傾角55°，延展長度580m。斷層北升南降，最大落差15m。該斷層與南側新堿溝子北逆斷層形成一個較寬的破碎帶。其地層傾角7°～15°，DF7控制了氧化還原過渡帶的形態，對成礦造成一定的影響。

2 斷裂構造與礦化的分布特征

2.1 石槽村周邊地區礦化特征

對周邊地區調查鉆孔資料統計顯示，有8個礦化及工業孔分布在斷裂構造附近，且主要以逆斷層為主，斷層傾角一般為54°～72°，總體上礦化都賦存與斷層下盤，且下盤礦化品位高于上盤的趨勢，最高品位為0.0648%，最大厚度10.90m，因此斷裂構造對礦化的分布起到一定控制作用。

2.2 石槽村區內斷裂構造與礦化分布特征

石槽村地區內礦化一般受李家圈斷層控制，李家圈斷層屬后生斷層，斷層的南北兩側2km～3km內礦化比較好，南部找礦目的層沉積之后受構造擠壓、抬升或深埋，多是發生在擠壓環境下，因此砂巖總體相對致密[1]。北部構造較弱，砂巖結構較疏松或呈疏松狀，礦體隨著距斷裂距離越遠礦化帶變窄。通過鉆孔驗證顯示，在李家圈斷層兩側礦化發育較寬，工業孔主要分布在其兩側，向北逐漸品位降低，且厚度明顯變薄，這一結果充分證實距斷裂越遠，礦體逐漸變窄。

斷裂南部礦化品位明顯高于北部，從煤田資料顯示，2108鉆孔距斷裂(DF7)約300m，位于DF7斷層下盤，為潛在礦化孔，且厚度比較薄。驗證鉆孔顯示，有3個鉆孔在斷裂附近，其中SCZK15-1工業孔礦體位于DF7逆斷層下盤，距離斷層約100m，在鉆孔中巖石膠結較致密、裂隙發育，累計厚度為9.40m，品位0.0152%，充分說明了礦化受斷裂構造的控制，且下盤礦化明顯好于上盤[2]。

圖1 石槽村地區斷裂構造示意圖

3 斷裂構造與鈾成礦作用

本區鈾礦化主要受層間氧化帶控制，該區區在不同時期發育了若干條斷裂，這些斷裂構造控制了本區的構造特征，對不同時代的巖相變化、氧化還原帶的展布以及礦化沉淀富集都有重要影響，也就控制了砂巖型礦產的成礦環境。通過區內斷裂構造和礦化賦存空間展布特征的探討，認為該區的斷裂構造對成礦化有著控制作用。總體具有如下關系：

3.1 為鈾成礦提供良好的鈾源

斷裂、褶皺構造控制了層間氧化帶的發育程度、礦產層（直羅組）的空間展布、規模、形態。延安組地層中富含H2S、CH4等還原物質沿斷裂構造上移進入松散砂巖層，形成砂體還原帶；礦物被還原而沉淀形成礦化體，后經含礦溶液帶入，U呈絡合物狀態存在，酸性溶液中的Fe2O3、H2SO4使砂體氧化呈以褐黃色為主(褐鐵礦、赤鐵礦)，U在黃色與灰色間界面(氧化還原界面)富集成礦。

3.2 斷裂構造為還原物質提供通道

深部斷裂的活動則會產生相應的次級斷裂，這些斷裂為還原性物質(圖2)的二次運移提供了條件。沿含水層運移的含氧含礦水只有在其化學環境(Ph、Eh等)發生急劇變化時，即由氧化環境變為還原環境的過渡帶，礦化才會沉淀。灰色含礦層中有機質含量為0.52%～9.21%，有機質能吸附礦物，但靠如此低的含量要使化學環境急劇變化是不可能的，況且有時有機碳含量高的部位卻未見礦化。因此要產生還原地球化學障必定有外來的還原性物質的參與。沿斷裂構造上升的具有強烈還原作用的氣熱水與含氧含礦水相互作用，使空間環境氧化變為還原環境，同時，斷裂構造形成了局部排泄源，為礦沉淀提供了良好的循環條件。因此，礦化在斷裂構造附近含礦層中富集沉淀，形成礦體。

圖2 鈾成礦還原性物質通道示意圖

3.3 斷裂構造中深部還原物質為過渡帶賦存的礦化起到保護作用

特別是與基底斷裂有連通關系的蓋層斷裂，地層扭裂和小規模走滑使上覆地層產生破碎帶，而且在上覆砂體中產生微裂隙和小斷層，為深部含礦低溫熱液及還原物質運移提供了運移通道，深部還原物質為過渡帶賦存的產化起到保護作用。

4 結論及建議

通過對本區及外圍的見礦孔分析認為，本區斷裂構造與礦化主要存在以下關系：

（1）逆沖斷層附近是層間氧化前鋒線與成礦地帶，下盤礦化優于上盤。

（2）石礦化主要賦存于李家圈逆斷層的南北兩側2km～3km范圍內。

（3）以李家圈逆斷層為界，南北兩側礦化特征有著明顯的差異，南部巖石較致密、裂隙發育，北部較疏松，說明南部構造活動較北部頻繁，南部構造控礦更為突出。

（4）沿斷裂構造上升的具有強烈還原作用的油氣(H2S、CH4等)、含礦熱水與含氧富礦層間水相互作用，產生地球化學障，使礦化在斷裂附近充分沉淀形成礦體。

（5）砂巖型礦產多富集于黃色層與灰色層接觸的界面，且高品位礦化一般賦存與灰色層中。