陜西省旬陽縣砂硐溝汞銻礦控礦構(gòu)造演化淺析

陳柯旭+劉洪祺+馬云峰+商鵬飛

摘要：旬陽縣砂硐溝汞銻礦大地構(gòu)造位于南秦嶺造山帶。該區(qū)域構(gòu)造演化復(fù)雜多變，導(dǎo)致砂硐溝地區(qū)含礦帶形態(tài)也隨之復(fù)雜。本文力圖從區(qū)域構(gòu)造演化入手，將礦區(qū)控礦構(gòu)造演化過程劃分為五個階段，從而討論礦化運移富集的規(guī)律，以便為開展下一步找礦工作提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：構(gòu)造演化；控礦；汞銻礦；砂硐溝地區(qū)；旬陽縣

1.概述

秦嶺造山帶經(jīng)歷了早前寒武世華北克拉通和西南克拉通形成、晚前寒武紀(jì)一古生代華北和華南大陸增生、中生代碰撞造山作用和新生代碰撞后演化三個巨旋回?？傮w可劃分為華北克拉通南緣、北秦嶺造山帶、南秦嶺造山帶和揚子克拉通北緣四個單元。晉寧運動造就了揚子北緣寬廣的中元古代造山帶，其后裂解為若干地體，加里東運動使之變形。海西一印支期，揚子板塊北部和南秦嶺造山帶廣泛伸展，發(fā)育鎮(zhèn)安、旬陽等裂陷盆地，并殘留有商丹洋，新生了勉略洋。古生代末至三疊紀(jì)晚期，商丹洋和勉略洋自東而西、自北而南關(guān)閉，并開始中生代陸陸碰撞，褶皺造山，構(gòu)造疊加，巖漿、熱液活動頻繁；形成包括汞銻礦、金礦、鉛鋅礦等在內(nèi)的南秦嶺成礦帶。旬陽北部的汞銻金礦主要賦存于南秦嶺旬陽盆地中。

受區(qū)域沉積建造與構(gòu)造活動的控制，旬陽北部中生代沉積盆地自早泥盆世到二疊世連續(xù)接受沉積，形成巨厚的碎屑巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥灰?guī)r、頁巖等巖層。在泥盆系和志留系中，由于印支初期和燕山期地殼活動頻繁，深部熱液活動和成礦作用強(qiáng)，分布范圍廣，聚集了豐富的汞、銻、金、鉛、鋅等礦床（圖1-1）。區(qū)域沉積地層對該區(qū)礦床（點）的形成與分布具有控制作用。

2.含礦帶特征

砂硐溝地區(qū)含礦體主要是由褶皺形成過程中派生出來裂隙帶控制，含礦帶在地表可劃分四條：

①Ⅰ號含礦帶

Ⅰ號含礦帶主要發(fā)育于砂硐溝背斜構(gòu)造的轉(zhuǎn)折端部位，沿褶皺核部呈帶狀延伸，長約1600m，寬約10m～100m，北西西向延伸，整個帶產(chǎn)狀基本上與背斜的軸面產(chǎn)狀一致，礦化圍巖主要為方解石化、白云石化厚層灰?guī)r；汞品位在0.02%-0.035%之間。

②Ⅱ號含礦帶

Ⅱ號帶發(fā)育砂硐溝背斜南翼的楊嶺溝組第二巖性段地層中，平面延伸約800m，寬約1m-3m，順地層走向和傾向延伸。汞品位在0.045%-0.08%之間。該含礦帶內(nèi)無明顯的碎裂巖或斷層泥，原地層層面似乎構(gòu)成了含礦帶的界面，汞銻礦化基本沿穿越地層的節(jié)理裂隙充填，且與巖層產(chǎn)狀變化關(guān)系密切（圖2-1，2-2），切穿層理的節(jié)理發(fā)育。

③Ⅲ號含礦帶

此含礦帶展布于砂硐溝背斜南翼，脆性較大的楊嶺溝組第二巖性段厚層狀灰?guī)r，為良好的含礦層。砂硐溝至礦硐粱一帶，礦化受到砂硐溝一馬家槽和砂硐粱一小溝斷層的控制，含礦帶長約270m，寬約10m-30m。礦化的富集與穿層節(jié)理裂隙關(guān)系密切，礦體一般呈透鏡狀、囊狀，大小不等，最大者長約20m，寬約1m-2m，高約2m-4m，小者長僅幾米，一般的礦體長10m左右。礦化強(qiáng)烈，汞品位在0.04%～0.076%之間。

④Ⅳ號含礦帶

Ⅳ號含礦帶發(fā)育于背斜南翼楊嶺溝組第二巖性段地層中，展布于砂硐溝至陰坡槽一帶，礦化與穿層的節(jié)理裂隙密切。含礦帶長約百米，寬約1m-2m，礦化較強(qiáng)烈，汞品位在0.01%-0.04%之間。

3.區(qū)域構(gòu)造演化

古生代以來，南秦嶺位于被動大陸邊緣北偏中部。在陸緣漫長的地質(zhì)演化過程中，先后經(jīng)歷了裂陷一抬升、伸展沉降、褶皺造山、逆沖斷裂與走滑改造等地質(zhì)構(gòu)造演化階段（張國偉，1991）。

早古生代早期，南秦嶺普遍表現(xiàn)為裂陷沉降，總體為一裂谷環(huán)境；晚期（S2-S3）隨著揚子板塊向北俯沖，大部分地區(qū)開始抬升，構(gòu)成一個近東西展布的狹長殘留海盆。

晚古生代盆地結(jié)構(gòu)發(fā)生重大調(diào)整與轉(zhuǎn)變，成為一個南高北低的東西向被動陸緣盆地一前陸盆地。泥盆紀(jì)一二疊紀(jì)接受了巨厚的潮坪相、臺地一臺緣相及淺海陸棚相沉積，此時，盆地既有垂向沉降，也具有橫向擴(kuò)張，表現(xiàn)為海平面的頻繁升降及連鎖斷層系的發(fā)育。

中生代以后，隨著揚子、華北兩大陸塊的對接、碰撞，盆地卷入強(qiáng)烈的褶皺造山作用，形成大規(guī)模的東西向褶皺帶，結(jié)束了南秦嶺陸緣盆地漫長的演化歷程。

早古生代末，旬陽汞銻礦帶東西兩端發(fā)生不同程度的抬升，僅在中部公館一潘家一線仍保持沉陷狀態(tài)，接受了早泥盆世沉積。晚古生代中一晚期，南北兩側(cè)發(fā)生強(qiáng)烈的沉陷活動，接受了泥盆系、石炭系和二疊系的巨厚沉積（圖3-1）。沉陷中心位于公館一金雞嶺一線，大致呈北東方向。

本區(qū)在東西向古生代陸緣盆地中，疊加有近北東向的晚古生代（D2-P）同沉積斷裂。同時，近東西走向的南羊山斷裂日益展現(xiàn)出區(qū)域性的規(guī)模。它不僅控制了南北兩側(cè)次級沉積盆地的形態(tài)，也影響著盆地的拗陷幅度。隨著南羊山斷裂的成生演化，在區(qū)內(nèi)形成了一系列的伴生一派生褶皺、斷裂構(gòu)造。這些不同級序的構(gòu)造形跡相互交切、疊置，形成復(fù)雜的構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)。這對于本區(qū)汞銻金等成礦作用是極為重要的。

4.砂硐溝控礦構(gòu)造演化

伴隨著區(qū)域構(gòu)造演化活動，砂硐溝地區(qū)的構(gòu)造也經(jīng)歷了復(fù)雜的演化過程，形成了復(fù)雜的構(gòu)造控礦體系。

（1）褶皺期前

砂硐溝地區(qū)的成礦構(gòu)造的產(chǎn)生、發(fā)展與形成，是一個不斷變化的過程。沉積過程結(jié)束后，區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場轉(zhuǎn)為近南北的擠壓，脆性大的中厚層狀灰?guī)r形成近南北向的張性裂隙及北西向、北東向的共軛節(jié)理（圖4-1）；地層在南北方向上開始縮短，地層變厚。

（2）寬緩褶皺期

南北向繼續(xù)擠壓，水平地層失穩(wěn)，區(qū)域上進(jìn)入寬緩褶皺期（圖4-2）。由于巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、物質(zhì)組成等多種因素的影響，相鄰地層之間的變形變得不協(xié)調(diào)，異樣式構(gòu)造產(chǎn)生，次級構(gòu)造、伴生構(gòu)造發(fā)育，主要表現(xiàn)為：①背斜轉(zhuǎn)折端部分節(jié)理繼承早期的構(gòu)造線繼續(xù)發(fā)展，早期剪節(jié)理可能發(fā)展為張節(jié)理；②形成新的節(jié)理系，在轉(zhuǎn)折端外側(cè)產(chǎn)生新的張節(jié)理，內(nèi)側(cè)則形成壓性構(gòu)造，節(jié)理構(gòu)造的疊加作用，裂隙構(gòu)造體系復(fù)雜化；③能干性差的巖石則發(fā)生次級褶曲；④相鄰層問地層發(fā)生相對剪切，形成較大的層間斷裂系；⑤逆沖斷裂產(chǎn)生，形成一系列的疊瓦狀構(gòu)造。

同時，由于區(qū)域升降運動的幅度不同，在砂硐溝短軸背斜內(nèi)形成了砂硐溝小隆起、大溝小隆起和小溝小凹陷。

（3）緊閉褶皺形成期南北向擠壓持續(xù)進(jìn)行，寬緩褶皺繼續(xù)發(fā)展，成為緊閉褶皺（圖4-3），頂厚褶皺，并伴隨產(chǎn)生一系列次級褶皺；主壓應(yīng)力方向與地層之間的夾角較大，其結(jié)果：①形成新縱向張節(jié)理；②早期張節(jié)理規(guī)模擴(kuò)大，延伸可達(dá)幾米，節(jié)理裂隙構(gòu)造體系復(fù)雜性進(jìn)一步加?。虎蹟D壓碎裂帶形成；④軸面附近一定范圍內(nèi)形成擠壓劈理帶；⑤軟弱巖層流動性特征出現(xiàn)，流劈理、壓劈理發(fā)育。

（4）褶皺期后

砂硐溝短軸背斜形成后期，因區(qū)域應(yīng)力的大小超過了巖石的受力極限，因而發(fā)生了斷裂，這時，南北方向的壓應(yīng)力釋放，擠壓減弱，南北方向由擠壓轉(zhuǎn)為伸展，形成了砂硐溝一馬家槽和礦硐粱一小溝走向性正斷層。

（5）成礦期

隨著構(gòu)造運動及其導(dǎo)致的熱液活動，裂隙構(gòu)造的活動復(fù)雜化，發(fā)生了新生和復(fù)活活動，改變并掩蓋了初始的性質(zhì)，擴(kuò)大和增強(qiáng)了裂隙的容積及規(guī)模，為礦液的運移和礦質(zhì)沉淀富集提供了必要的通道和空間；深部成礦流體與成礦物質(zhì)沿層間斷裂構(gòu)造系、擠壓構(gòu)造帶、張、剪性裂隙體系等運移、沉淀與富集。

成礦期構(gòu)造應(yīng)力場仍然是NNE-SSW方向的擠壓作用，這可以從控制礦化發(fā)育的裂隙的產(chǎn)狀特征來解釋。

5.結(jié)論

通過分析砂硐溝地區(qū)構(gòu)造演化進(jìn)程，首先從區(qū)域構(gòu)造演化上闡述了區(qū)域金屬礦的形成的背景；其次，通過構(gòu)造演化分析，解釋含礦地層的形成，合理討論了含礦熱液活動運移的過程；最后，討論了礦區(qū)構(gòu)造演化，并將礦區(qū)構(gòu)造演化劃分為5個階段，為找礦工作提供了理論依據(jù)。endprint