甘肅省廠壩礦集區(qū)主要斷裂構(gòu)造與成礦關(guān)系探討

張 勇

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

廠壩礦集區(qū)主體位于中秦嶺陸緣盆地，以江洛斷裂為界東南角跨澤庫(kù)前陸盆地。經(jīng)歷了加里東運(yùn)動(dòng)、華力西運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)、喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)等多期次地質(zhì)構(gòu)造演化歷史，具復(fù)雜的變質(zhì)變形特征。區(qū)內(nèi)北東向斷裂構(gòu)造和東西向的褶皺帶構(gòu)成工作區(qū)褶皺－沖斷構(gòu)造基本格架。整體剝蝕較強(qiáng)，構(gòu)造線方向?yàn)闁|西向。礦集區(qū)內(nèi)以江洛斷裂為界，北西為中秦嶺陸緣盆地，南東為澤庫(kù)前陸盆地，同時(shí)也為泥盆系與三疊系、侏羅系、白堊系的分界斷裂，控制了工作區(qū)南部泥盆系的展布形態(tài)；北部喻家莊－黃渚關(guān)斷裂控制了上泥盆統(tǒng)雙狼溝組及三疊紀(jì)中酸性巖的展布形態(tài)及規(guī)模；中部吳家山剝離斷層為志留系與泥盆系的分界斷裂，似環(huán)狀，控制志留系吳家山巖組和海酒山巖組的展布[1]。

1 礦集區(qū)地質(zhì)特征

礦集區(qū)主體位于中秦嶺地層分區(qū)，根據(jù)鉛鋅成礦的物源、熱驅(qū)動(dòng)力及改造階段所處的區(qū)域構(gòu)造環(huán)境將整個(gè)西秦嶺作為區(qū)域背景。通過(guò)對(duì)西秦嶺構(gòu)造背景及其演化和區(qū)域地質(zhì)進(jìn)行綜合分析研究，把礦床形成環(huán)境與構(gòu)造地質(zhì)背景聯(lián)系起來(lái)，了解一定構(gòu)造環(huán)境中形成的建造構(gòu)造的含礦潛力。同時(shí)，西秦嶺構(gòu)造背景又是控制成礦系列、礦床類型、礦床產(chǎn)出狀態(tài)、礦床形變及保存潛力的主導(dǎo)因素。

工作區(qū)與成礦有關(guān)的沉積地層主要為：泥盆系西漢水群（DX）：包括下泥盆統(tǒng)安家岔組（D1a）、中泥盆統(tǒng)黃家溝組（D2h）、中上泥盆統(tǒng)紅嶺山組（D2－3hl）、上泥盆統(tǒng)雙狼溝組（D3sl）。泥盆紀(jì)地層主要由長(zhǎng)石石英砂巖、粉砂巖呈韻律互層，夾灰?guī)r、少數(shù)凝灰質(zhì)砂巖，具復(fù)理石沉積特征。北部以舒家壩群（D2-3）為代表，下部為深海濁流沉積；上部為一套淺濱海相碎屑巖沉積，相關(guān)礦產(chǎn)有李壩金礦、花崖溝金礦等。南部吳家山陸島周邊以濱-淺海板巖和千枚巖、砂巖、粉砂巖為主夾較多灰?guī)r（西漢水群D1-2，下分安家岔組、黃家溝組、紅嶺山組、雙狼溝組），并構(gòu)成以鉛鋅礦為主的含礦層，有廠壩大型鉛鋅礦等[2]。

礦集區(qū)出露的侵入巖屬中秦嶺造山帶內(nèi)草關(guān)－榆樹(shù)壩構(gòu)造巖漿巖帶?？蛇M(jìn)一步劃分為華力西期侵入巖亞帶和印支期侵入巖亞帶，侵入體巖性主要為純橄欖巖、閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)巖及二長(zhǎng)花崗巖等。橄欖巖、花崗閃長(zhǎng)玢巖均為獨(dú)立的侵入體，輝石閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)巖及二長(zhǎng)花崗巖等形成復(fù)式巖體。

2 區(qū)域成礦構(gòu)造帶

鉛鋅礦賦存于泥盆系安家岔組，具有鮮明的“層控型”礦床的特點(diǎn)，其成礦構(gòu)造帶為一系列小規(guī)模的生長(zhǎng)斷裂帶，現(xiàn)已查明的生長(zhǎng)斷裂均為NE向或NEE向。

礦集區(qū)西部洞山－歇臺(tái)寺－草關(guān)一帶，北東向余家莊－歇臺(tái)寺斷裂活動(dòng)引起的蝕變除明顯的碳酸鹽化外，方解石石英脈發(fā)育，脈體延伸大致與斷裂走向平行，有脈體及熱液引起的礦化蝕變，主要類型為黃鐵礦化、鐵白云石化，與黃鐵礦化有關(guān)的金礦化可達(dá)礦床等級(jí)，在頁(yè)水河后壩一帶的斷裂帶中金礦化品位達(dá)5g/t～15g/t；中部小溝里－三華咀一帶，金礦體均產(chǎn)于泥盆系近EW向?qū)娱g擠壓剪切破碎帶。故而，金礦成礦構(gòu)造帶有兩種：一為北東向右行剪切走滑斷裂帶，二為近東西向?qū)娱g擠壓剪切破碎帶。

以下對(duì)這三類成礦構(gòu)造帶特征進(jìn)行分述：

（1）北東向張性同生斷裂帶：該類成礦構(gòu)造帶控制鉛鋅礦熱水沉積盆地的小規(guī)模次級(jí)沉積盆地及礦體的展布，同時(shí)同生斷裂也是噴流沉積型鉛鋅礦成礦的熱活動(dòng)中心和成礦中心，礦體及熱水沉積巖沿同生斷裂分布。一般斷裂面難以辨別，斷裂的性質(zhì)多是推斷的。一般上盤(pán)斷陷，斷距達(dá)數(shù)十米，礦化作用只發(fā)生在斷裂內(nèi)部及下降盤(pán)中。礦集區(qū)內(nèi)目前僅發(fā)現(xiàn)畢家山同生斷裂，為北東向張性斷裂[3]。

（2）北東向壓扭性右行剪切走滑斷裂帶：呈北東向展布，斷裂切割西漢水群，總體顯示了右行剪切走滑特征，斷裂面波狀彎曲延伸，走滑斷距200m～500m。斷裂帶內(nèi)發(fā)育擠壓炭化現(xiàn)象及灰?guī)r、蝕變巖石的構(gòu)造透鏡體等。常伴生次級(jí)的逆斷層，形成清楚的擠壓炭化帶和灰?guī)r構(gòu)造透鏡體。

斷裂活動(dòng)引起的蝕變除明顯的碳酸鹽化外，方解石石英脈發(fā)育，脈體延伸大致與斷裂走向平行，有脈體及熱液引起的礦化蝕變，主要類型為黃鐵礦化、鐵白云石化。

該斷裂為印支期斷裂。構(gòu)造動(dòng)力學(xué)機(jī)制可能與陸內(nèi)調(diào)整階段的大型右行走滑剪切動(dòng)力有關(guān)。主要為洞山－草關(guān)一帶金礦的成礦構(gòu)造[4]。

（3）近東西向壓扭性層間擠壓剪切破碎帶：該類成礦構(gòu)造處于中秦嶺褶皺－斷裂逆沖推覆構(gòu)造擠壓帶中，形成了以中酸性花崗斑巖脈為代表的層間構(gòu)造擠壓破碎帶，表現(xiàn)為一組層間斷裂裂隙。其規(guī)模大、延伸遠(yuǎn)、產(chǎn)狀穩(wěn)定。寬約0.5m至幾米，長(zhǎng)從十幾米到數(shù)千米，斜深大于數(shù)百米，且具成群性。成礦熱液以石英脈的形式充填于該破碎帶中，構(gòu)成金礦體的主體。并且，與該組斷裂構(gòu)造伴生兩組節(jié)理及派生的張節(jié)理：

一組產(chǎn)狀為180°～205°∠65°～70°和350°～15°∠20°～30°。屬層間擠壓構(gòu)造破碎帶的牽引張節(jié)理及派生張節(jié)理，為主成礦期節(jié)理。表現(xiàn)在層間破碎帶內(nèi)，傾向上以10°左右陡于層理，脈體沿節(jié)理充填，使層間破碎帶上的石英透鏡體呈羽裂狀。使整個(gè)礦體的形態(tài)在傾向上呈疏緩波狀。同時(shí)，在破碎帶內(nèi)形成北傾（350°～15°∠20°～30°），近垂直于層面的切層品位較高的含金脈體。

圖1 礦集區(qū)構(gòu)造綱要圖

一組產(chǎn)狀為290°～315°∠50°～60°和70°～110°∠70°～80°為一組共軛剪切節(jié)理，發(fā)育廣泛。裂隙具一定規(guī)模，分布于破碎帶內(nèi)外部，內(nèi)部與順層脈體相交，疊加成礦。外部形成窄而富的金礦脈，節(jié)理面上毒砂化強(qiáng)烈。

總之，以層間擠壓構(gòu)造破碎帶為主及派生節(jié)理、裂隙構(gòu)成的東西向構(gòu)造體系，組成小溝里－三洋壩－安家岔－小東溝一帶金礦的成礦構(gòu)造。以東西向構(gòu)造為主，其余疊加其上，使構(gòu)造形跡重疊，形成了層間拖曳、形態(tài)復(fù)雜的含金石英脈。

3 成礦構(gòu)造與結(jié)構(gòu)面

3.1 鉛鋅礦床控礦構(gòu)造

鉛鋅礦賦存于泥盆系安家岔組，具有鮮明的“層控型”礦床的特點(diǎn)，成礦構(gòu)造為同生斷裂構(gòu)造系統(tǒng)。區(qū)域上表現(xiàn)為一系列北東向張性同生斷裂帶，該類成礦構(gòu)造帶控制鉛鋅礦熱水沉積盆地的小規(guī)模次級(jí)沉積盆地及礦體的展布，同時(shí)同生斷裂也是噴流沉積型鉛鋅礦成礦的熱活動(dòng)中心和成礦中心，礦體及熱水沉積巖沿同生斷裂分布。一般斷裂面難以辨別，斷裂的性質(zhì)多是推斷的。一般上盤(pán)斷陷，斷距達(dá)數(shù)十米，礦化作用只發(fā)生在斷裂內(nèi)部及下降盤(pán)中。礦集區(qū)內(nèi)目前僅發(fā)現(xiàn)畢家山同生斷裂，為北東向張性斷裂。

重要的成礦結(jié)構(gòu)面是礦體及熱水沉積巖與上、下盤(pán)圍巖構(gòu)成的巖性界面。西成礦田重要鉛鋅礦床主要受同生斷裂、巖性界面、褶皺控制，礦體主要賦存于生長(zhǎng)斷裂沉降盆地的背斜構(gòu)造鞍部及兩翼兩組不同地層巖性界面。主成礦結(jié)構(gòu)面為下泥盆統(tǒng)安家岔組、黃家溝組生屑灰?guī)r與碎屑巖巖性界面（硅鈣面），富厚礦體往往產(chǎn)于巖性界面中的構(gòu)造虛脫部位，即背斜鞍部與兩翼延伸部位。次成礦結(jié)構(gòu)面為下泥盆統(tǒng)安家岔組灰?guī)r內(nèi)層間破碎帶（層間構(gòu)造）。

經(jīng)研究，西成礦田噴流噴流沉積型鉛鋅礦床均產(chǎn)于大規(guī)模熱水沉積盆地的次級(jí)盆地中，分別由小規(guī)模的同生斷裂控制，盆地的形態(tài)控制了礦體及熱水沉積巖的分布。廠壩－李家溝－向陽(yáng)山鉛鋅礦帶長(zhǎng)度約10km，屬于一個(gè)統(tǒng)一的狹長(zhǎng)沉積盆地，控制礦體的最大傾向延深＞1km（相當(dāng)于沉積盆地的寬度）。

3.2 金礦床控礦構(gòu)造

成礦構(gòu)造屬褶皺、斷裂、巖漿侵入復(fù)合構(gòu)造系統(tǒng)。主要有斷裂、裂隙、層間破碎帶、轉(zhuǎn)折端、虛脫空間、韌性剪切帶中的脆性結(jié)構(gòu)面等次生結(jié)構(gòu)面、硅鈣面、層間構(gòu)造、侵入接觸帶、隱爆角礫巖筒等原生結(jié)構(gòu)面。礦集區(qū)內(nèi)以三洋壩金礦為代表的金礦床均受區(qū)域斷裂構(gòu)造系統(tǒng)控制，成礦構(gòu)造為區(qū)域斷裂與其中的脆韌性剪切構(gòu)造復(fù)合部位，成礦結(jié)構(gòu)面主要有裂隙帶、斷裂帶、斷裂面、裂隙面、巖性界面、層間構(gòu)造。如三洋壩金礦受剪切帶控制，賦礦巖石主要為紅嶺山組（D2hl2-3）中的石英脈及碳酸鹽化、硅化絹云母千枚巖，并且位于千枚巖與條帶狀大理巖化灰?guī)r接觸界面，礦體產(chǎn)于富含鈉質(zhì)的熱水沉積巖隱爆形成的鈉長(zhǎng)角礫巖中；安家岔金礦床位于吳家山隆起西側(cè)轉(zhuǎn)折端，成礦結(jié)構(gòu)面為韌性剪切帶中脆性斷裂結(jié)構(gòu)面。

礦集區(qū)西部洞山－歇臺(tái)寺－草關(guān)一帶，北東向余家莊－歇臺(tái)寺斷裂活動(dòng)引起的蝕變除明顯的碳酸鹽化外，方解石石英脈發(fā)育，脈體延伸大致與斷裂走向平行，有脈體及熱液引起的礦化蝕變，主要類型為黃鐵礦化、鐵白云石化，與黃鐵礦化有關(guān)的金礦化可達(dá)礦床等級(jí)，在頁(yè)水河后壩一帶的斷裂帶中金礦化品位達(dá)5g/t～15g/t；中部小溝里－三華咀一帶，金礦體均產(chǎn)于泥盆系近EW向?qū)娱g擠壓剪切破碎帶。故而，金礦成礦構(gòu)造帶有兩種：一為北東向右行剪切走滑斷裂帶，二為近東西向?qū)娱g擠壓剪切破碎帶。

4 成礦構(gòu)造帶與成巖構(gòu)造帶、構(gòu)造帶關(guān)系

中低溫巖漿熱液型金礦的成礦與中秦嶺大型脆性逆沖斷裂帶在時(shí)空上有密切的聯(lián)系。中秦嶺造山后伸展環(huán)境的侵入巖就位于中秦嶺褶皺變形的泥盆紀(jì)地層中，造山時(shí)期形成的斷裂－褶皺擴(kuò)容空間為成礦地質(zhì)體的就位提供有利條件。成礦結(jié)構(gòu)面除成礦期形成的斷裂外，還包括了成礦之前區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的脆韌性剪切帶，在成礦期疊加脆性構(gòu)造運(yùn)動(dòng)；早先形成的構(gòu)造受到改造并形成新的斷裂裂隙系統(tǒng)，在區(qū)域構(gòu)造作用的多期活動(dòng)和構(gòu)造序列的遞進(jìn)演化過(guò)程中，伴隨著巖漿、流體活動(dòng)及成礦物質(zhì)活化遷移，當(dāng)含礦熱液進(jìn)入中淺部構(gòu)造擴(kuò)容帶，物理化學(xué)條件的改變使成礦物質(zhì)沉淀，造成礦體的就位。

噴流沉積型鉛鋅礦北東向生長(zhǎng)斷裂帶既是成礦構(gòu)造帶也是成巖構(gòu)造帶，生長(zhǎng)斷裂既為鉛鋅成礦提供能量也控制沉積凹地及礦體的展布，同時(shí)也是熱水沉積巖及沉積凹地兩側(cè)碎屑巖的成巖構(gòu)造，造成泥盆系碎屑巖、碳酸鹽巖空間分布的相變。中秦嶺造山作用造成成礦后近東西向?qū)娱g構(gòu)造和北東向構(gòu)造改造了成礦構(gòu)造的空間位置，前者和成礦構(gòu)造在同一空間內(nèi)發(fā)育，后者切斷了礦體，此類構(gòu)造對(duì)礦體空間分布形成改造，位移，其力學(xué)性質(zhì)、斷距、運(yùn)動(dòng)方向?qū)ε袛嗟V體被位移的空間位置十分重要。