謝小明,常中山,高權章,李 遙,陳耀坤
(云南錫業股份老廠公司,云南,個舊,661000)
“層間氧化礦”是個舊錫多金屬礦區重要的成礦類型,也是個舊錫礦目前乃至今后開采的主要礦床類型[1-5]。本世紀初以來,個舊錫礦老廠礦田層間氧化礦地質找礦探獲了豐富的資源儲量,并因其品位高、易選和利用價值大而成為礦山開采的主要礦床類型。隨著近二十年大規模開采消耗,層間氧化礦保有資源儲量急劇下降,因此層間氧化礦的找礦迫在眉睫。

層間氧化礦礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀與圍巖整合產出,且呈多層平行狀。與圍巖界限清晰,并與圍巖地層同步褶曲。走向長數十米至數百米,傾向延伸數十至數百米。礦石主要礦物有褐鐵礦、赤鐵礦,其次有針鐵礦、水針鐵礦和粘土礦物,局部常見砷鉛礦、鉛鐵礬、白鉛礦、錫石、砷銅鉛礦和孔雀石。礦床圍巖蝕變微弱,主要有硅化、鐵錳礦化、大理巖化和赤鐵礦化、褐鐵礦化等。
前人對個舊礦區花崗巖地球化學特征、源區及其形成的構造背景研究表明,個舊礦區成礦作用發生在后碰撞造山向板內環境轉換階段,這種特殊的構造環境是區內超大型礦床形成的有利條件。
中生代以來,老廠礦田經歷了多期構造運動影響,各種構造體系對成礦具有不同的控制作用。燕山早期東西向構造帶是成礦前構造體系,為本區巖漿活動拉開序幕,且深部東西向斷裂在后期再次活動為巖漿侵入和礦液運移提供了通道;燕山中晚期北東向構造帶是成巖成礦期構造體系,它控制了花崗巖巖株突起、礦床及成礦元素暈異常分布,并控制了礦體形態、產狀、組合及分布特征;喜山期北西構造帶和挽近期南北向構造帶均是成礦后構造體系,切割破壞了花崗巖體和礦體。

圖1 個舊東礦區老廠礦田地質略圖
以往人們一般注重對具體控礦構造的研究,單一構造樣式及構造體系控礦的研究較深入,而缺乏對各種類型控礦構造的有機聯系及其空間配置的深入探究。本文通過對老廠礦田與成礦有關地層、構造及巖漿巖的研究,結合北部高松礦田前期研究成果及前人對其它礦田的研究資料,系統的總結了老廠礦田構造垂直分帶“三層結構”控礦模式[6-10]。
深部構造帶是指巖體頂部或邊緣的原生破裂構造(帶)。隱伏于礦區深部,沿五子山復背斜核部侵位于中三疊統個舊組中下部碳酸鹽巖中的細-中粒黑云母花崗巖(簡稱:老廠花崗巖體)。在老廠花崗巖漿侵入晚期冷凝階段或固化階段,巖體頂部或邊緣形成一系列原生破裂構造(Q節理、S節理、L節理、D節理和邊緣張節理),為巖漿期后成礦熱液遷移、交代、沉淀提供了良好的通道和容礦空間,形成了近年來發現的蝕變花崗巖型錫銅多金屬礦床,如風流山34號礦群。中部構造帶是指老廠花崗巖巖體的侵入接觸構造。深部巖體多與五子山復式背斜及次級褶皺構造相吻合,當花崗巖侵入至中三疊統個舊組中下部碳酸鹽中,常呈舌狀、蘑菇狀突起,形成凹槽、凹兜、凹盆等復雜的巖漿接觸侵入構造,是礦區接觸帶型硫化礦床的最佳成礦構造。淺表構造帶是指發育于中三疊統個舊組中斷褶構造、層間滑脫構造及巖溶構造。由于經歷了不同時代的地質演化進程,使得三疊系個舊組發生變形變位,形成復雜的斷褶構造系統及多層滑脫構造系統,為成礦熱液運移、富集提供了良好的通道和儲存空間,是礦田內層間氧化礦必備的構造條件。


(2)礦源補給層:不同的層位有不同的成礦元素平均含量和不同原始沉積本底。成礦過程中,個舊礦區成礦物質來源,巖漿巖是第一位的,地層中作為輔助性補給也不能忽視,這是因為個舊組中成礦元素背景值遠高于世界的平均值。
老廠礦田內作為成礦構造體系的北東向構造帶控制了花崗巖株突起、礦床或礦化分布,由大致平行呈近等間距分布的4條北東向次級構造-巖漿(突起)-成礦(礦化)帶構成(圖2)。從北西至南東依次:①秧草塘→菊花山構造-巖漿(突起)-成礦(礦化)帶;②坳頭山→曬魚壩構造-巖漿(突起)-成礦(礦化)帶;③黃泥硐→竹林構造-巖漿(突起)-成礦(礦化)帶;④陡石階→尾礦庫→竹葉山構造-巖漿(突起)-成礦(礦化)帶。是礦田構造體系高級初次控礦作用的體現。從圖2看出,4條層間氧化礦床(體)總是選擇性地就位于背斜(穹隆)加突起的正向構造(正向構造指與層間氧化礦礦床產出位置相關的背斜、花崗巖突起等礦床地質構造)之中,如黃茅山礦段層間氧化礦空間分布特征。其中,受一系列北西向張扭性斷裂控制的第①成礦帶與黃茅山礦段成礦作用關系密切,說明張扭性斷裂是礦田內重要的導礦和散礦構造。
層間-褶皺(撓曲)構造體系是指層間破碎帶(層間斷層、層間滑脫帶)與褶皺構造共同構成構造系統。在褶皺(撓曲)形成過程中,由于地層或巖層能干性不同,受主應力與巖層層面近于平行或垂直的構造應力作用而發生地層之間的明顯位移。研究區由于復雜的地層巖性組合,單層厚度極不均勻,巖層物理性質差異顯著,經構造活動作用或巖漿侵位作用影響,圍繞來自下部巖基的花崗巖突起、不同巖性的巖石夾層中發育的層間滑脫帶為來源于花崗質巖漿的熱液流體運移、礦質沉淀提供了通道和場所(照片1、圖3)。
XIU Feng-min, ZHANG Feng, JIAO Jian-peng, ZHANG Ying-cheng, PEI Bei, ZHAO Jing, XIU Li-juan, YUE Xiao-qiang

照片1 老廠礦田黃茅山礦段蘭蛇硐突起1950中段四橫1#鉆窩南東側沿小撓曲(背形)SE翼順層分布的層間氧化礦(箭頭示巖層滑動方向)左:沿層間破碎帶采洞;右:層間破碎中的層間氧化礦(褐色)
層滑-斷裂構造系統是指層間破碎帶(層間斷層、層間滑脫帶)與斷裂構造組合形成的構造系統。老廠礦田乃至個舊東礦區特別發育,是層間氧化礦最重要的控礦構造組合,控礦樣式主要3種。
(1)“入”字型構造控礦:由一條斷裂(主干構造)和與次級伴生、派生斷裂組合而成,兩者呈銳角相交成入字型,可分為平面入字型與剖面入字型構造。兩類構造均是重要的控礦構造,一般主干斷裂為導礦構造或容礦構造,次級斷裂為容礦構造。據老廠礦田上世紀70年代勘探資料,位于唐家灣-獅子硐帶79號及32號礦體,呈帶狀分布于斷裂夾持帶中,前者受層間滑動及層間破碎帶控制,礦體長軸方向與北東向壓扭性斷裂大致平行(圖4)。沿斷裂與有利層位交切部位側向延伸長,寬度較小,形態不穩定。礦體在北東向與東西向斷裂交叉部位膨大。產出嚴格受北東向構造帶控制。32號礦體受黃泥硐旁側壓扭性分支斷裂-低序次壓扭性(左行)唐家灣斷裂控制,北西向老銀廠斷裂組對礦床僅局部控礦,有部分破礦性。平面上礦體呈雁行排列,控礦構造空間組合表現為北東向壓扭性斷裂和北西向張扭性斷裂發育于北東向G黃泥硐斷裂旁側,組成“入”字型構造樣式,黃泥硐斷裂為層礦構造,唐家灣斷裂為容礦構造。這種構造組合在北西-南東擠壓應力作用下形成的北東構造帶旁側低序次構造。另外,從雁行狀排列的特點,也是在左行扭壓應力作用下形成的。

圖4 老廠礦田黃泥硐斷裂旁側“入”字型構造控礦型式圖Fig 4.λ-Type StructuralOre-Control Pattern onThe Side ofHuangnidong Fault in Laochang Ore Field



圖5 老廠礦田塘子凹礦段2#礦群“階梯式”構造控礦型式圖Fig 5.“Stepped” Structural Ore-Control Pattern Of 2 # Ore Group in Tangzi’ao Ore Block of Laochang Ore Field
斷裂構造對個舊礦區錫銅多金屬礦床的形成、分布起著重要控制作用。它通常是巖漿侵位、熱液上升和運移的通道,也為礦液沉淀提供賦存空間。老廠礦田斷裂展布有東西向、北北東-北東向、北西向和南北向。斷裂構造復合控礦明顯,控制礦田內層間氧化礦的形態、產狀、組合及分布特征。
(1)斷裂構造復合控礦:主要為北東向構造帶與東西向構造的交接復合現象。在其交接復合部位構造變得復雜,為礦液聚集創造了有利的空間條件,礦化極易在這些部位集中,同時由于兩種構造的多處復合,礦化總體分布上又有成行成帶的特點。如北東向坳頭山斷裂帶與近東西向梅雨沖斷裂帶、龍樹坡斷裂、蒙子廟斷裂帶交接復合部位,控制了礦田內5#礦群(帶);北西向野豬塘斷裂組與北東向蘭蛇硐斷裂帶交接復合部位控制著礦田內2礦群(帶)(圖7)。

圖6 老廠礦田塘子凹礦段20#礦群“梯子格狀”構造控礦型式圖

圖7 老廠礦田斷裂構造與層間氧化礦成礦關系

(1)老廠礦田燕山中晚期北東向構造帶是層間氧化礦成礦期的構造體系,它控制了花崗巖巖株突起、礦床分布,并控制了礦體的形態、產狀、組合及分布特征。
(2)礦田內礦床或礦化沿大致平行的呈近等間距分布的4條北東向次級構造-巖漿(突起)-成礦(礦化)帶分布。
(3)層間氧化礦床控礦構造復雜多樣,主要表現為受含礦巖系層序構造系統、構造-巖體帶狀組合系統、層間-褶皺(撓曲)構造體系、層滑-斷裂構造系統、斷裂構造系統控制。