淺談大廠斷裂與大廠背斜的新認識

魏宏煉，張闖

(廣西華錫礦業(yè)有限公司銅坑礦業(yè)分公司， 廣西 南丹縣 547205)

0 引言

國內(nèi)外地質(zhì)專家對銅坑礦床開展了構(gòu)造演化、礦床成因、礦體測齡、控礦因素及礦體經(jīng)濟等大量科學(xué)研究，取得了豐碩的科研成果，為銅坑礦床的開發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)。當(dāng)前多數(shù)地質(zhì)工作者普遍認為銅坑礦床受地層、構(gòu)造及巖漿巖等多重因素控制[1-5]。但對大廠斷裂、大廠背斜的具體特征研究不夠深入，且對兩者與礦床內(nèi)各大礦體的相互關(guān)系的研究不夠深入。因此，詳細查明大廠斷裂與大廠背斜的構(gòu)造特征，并進一步總結(jié)其對礦床的控制作用，對指導(dǎo)礦山的探采作業(yè)具有重要的意義。

1 大廠斷裂與大廠背斜的形成過程

海西期古特提斯洋的裂開，使得礦區(qū)接受斷陷沉積，形成了一套泥巖、泥灰?guī)r-硅質(zhì)巖-碳酸鹽巖-碎屑巖的海相沉積地層[1]。于印支期受 NE-SW 向構(gòu)造應(yīng)力擠壓地層發(fā)生褶皺，褶皺作用由弱變強，兩翼逐漸被眾多次級褶皺復(fù)雜化之后形成了走向NW的線狀復(fù)式背斜，即大廠背斜。背斜的SW翼地層明顯被拉薄，被拉薄的地層在持續(xù)的拉伸作用下發(fā)生斷裂，斷裂以后擴展成由5條次級斷裂共同組成的斷裂帶，斷裂帶寬為120 m，即大廠斷裂帶。大廠背斜與大廠斷裂在幾何學(xué)上具有相關(guān)性，在成因上具有統(tǒng)一性。NE盤在構(gòu)造應(yīng)力作用下沿斷層面往上逆沖，逆沖過程中斷層對上盤地層產(chǎn)生牽引，導(dǎo)致SW地層產(chǎn)狀變陡，背斜軸面倒向斷裂，地層發(fā)生倒轉(zhuǎn)，甚至平臥，局部翻卷，如圖1所示。

2 大廠斷裂與大廠背斜構(gòu)造特征

大廠斷裂帶由5條次級斷裂組成，寬為120 m～150 m，總體走向NW，傾向NE、傾角為20°～43°，局部較陡，為60°～75°。大廠背斜軸向總體為NW，軸面傾向NE、傾角為60°～90°，樞紐呈波狀起伏，但總體向NW傾伏，核部由中泥盆統(tǒng)羅富組（D2l）一套泥巖、泥灰?guī)r組成，上泥盆統(tǒng)榴江組（D3l）、五指山組（D3w）、同車江組（D3t）一套硅質(zhì)巖-碳酸鹽巖-碎屑巖系組成兩翼，兩翼不對稱，北東翼為多個緊閉背斜，寬緩向斜相間發(fā)育的隔檔式褶皺；南東翼為背斜和向斜呈連續(xù)波狀且基本同等發(fā)育的全形褶皺。

大廠斷裂切穿不同巖性地層時，其表現(xiàn)出來的具體特征是截然不同的。當(dāng)斷裂兩側(cè)巖石物理性質(zhì)差異明顯時，常形成較平整的斷層面。當(dāng)斷裂兩盤均為剛性巖石時，斷裂常表現(xiàn)為破碎帶，巖石層理不清晰，局部發(fā)育大量不規(guī)則石英細脈、石英團塊，伴生斷裂面上發(fā)育各種方向的擦痕和摩擦鏡面。大廠斷裂沿走向延伸之后，由于應(yīng)力消減的原因，斷裂面模糊不清，巷道開掘后產(chǎn)生線狀滴水、掛紅或發(fā)育大量鈣質(zhì)沉積物等現(xiàn)象。

大廠斷裂局部傾向NW現(xiàn)象表明，地層在受到NE-SW向構(gòu)造應(yīng)力擠壓的同時有右旋的應(yīng)力存在，因此大廠斷裂局部發(fā)生了順時針的小角度旋轉(zhuǎn)。由于斷裂初期形成的微裂隙，在應(yīng)力的持續(xù)作用下微裂隙相互聯(lián)通的方式不一致；由于巖石物理性質(zhì)的差異在同等構(gòu)造應(yīng)力的作用下，發(fā)生的變形不一致等原因，導(dǎo)致大廠斷裂局部傾角較陡，在剖面上呈現(xiàn)出波狀起伏的現(xiàn)象。

圖1 大廠斷裂與大廠背斜形成過程

大廠斷裂上盤巖石塑性越強，則牽引作用越強，表現(xiàn)為巖石層理與斷面呈小角度相交，甚至幾乎與斷面平行，發(fā)育平臥褶皺或翻卷褶皺。

大廠斷裂與兩盤巖石接觸帶上發(fā)育大量不規(guī)則石英細脈、石英團塊和巖石變得異常堅硬（硅化），或發(fā)育大量方解石細脈及圍巖角礫被方解石膠結(jié)（碳酸鹽化）。表明大廠斷裂在成礦期有含礦熱液通過，產(chǎn)生了圍巖蝕變，是礦區(qū)的導(dǎo)礦構(gòu)造。

大廠斷裂斷層面上發(fā)育小規(guī)模（cm級）團包狀錫石硫化物礦化及串珠狀錫石硫化物礦體的現(xiàn)象，表明大廠斷裂在構(gòu)造活動的作用下產(chǎn)生了有利空間，成礦期含礦熱液流經(jīng)時發(fā)生了礦物質(zhì)沉淀，即大廠斷裂是礦區(qū)的容礦構(gòu)造，如圖2所示。

3 大廠斷裂與大廠背斜的控礦作用

NE向斷裂為礦區(qū)經(jīng)歷海西-印支期拉張拗陷、印支期擠壓褶皺和燕山晚期伸展剪切、印支期擠壓和燕山晚期伸展剪切多期次構(gòu)造運動的配套產(chǎn)物[6]，脈幅為0.1 cm～1.5 m不等，向SE陡傾，NE向斷裂廣泛發(fā)育于整個大廠皺斷帶上泥盆統(tǒng)所有地層中，即大廠斷裂的上盤、帶內(nèi)及下盤均有分布，但發(fā)育程度依次為上盤、帶內(nèi)、下盤。兩者的接觸關(guān)系復(fù)雜，NW向斷裂截斷NE向斷裂、NE向斷裂穿過NW向斷裂（無位移）的現(xiàn)象均有揭露。是礦區(qū)重要的容礦構(gòu)造之一。

圖2 大廠斷裂細節(jié)特征

燕山晚期受NE-SW方向拉張應(yīng)力的影響發(fā)生巖漿侵位[6]，巖漿結(jié)晶分異過程中析出的含礦熱液沿張開的NW向斷裂導(dǎo)入并在NW向、NE向斷裂、層間滑動破碎帶等有利空間發(fā)生充填交代作用形成大(細)脈帶、細脈浸染交代型(91#)、網(wǎng)脈浸染交代型(92#)、75#、77#、79#、80#等礦體。于燕山晚期被金屬礦物充填形成礦脈。

在富含泥質(zhì)的地層中，由于泥質(zhì)成分地抑制，含礦熱液難以交代圍巖，僅充填NE向節(jié)理脈，因此形成大(細)脈帶礦體。在富含鈣質(zhì)的地層中，由于化學(xué)性質(zhì)較活潑的鈣質(zhì)對交代作用有利，因此，含礦熱液充填NE向節(jié)理脈之后，還沿層理進行交代，所以形成細脈浸染交代型礦體（91#）、網(wǎng)脈浸染交代型礦體（92#）。

由此可見，大脈型礦體、細脈型礦體、細脈浸染交代型礦體、網(wǎng)脈浸染交代型礦體是NE向節(jié)理脈在礦區(qū)內(nèi)物理化學(xué)性質(zhì)各異的巖石中容礦之后所呈現(xiàn)出的不同現(xiàn)象。

綜上所述，190#脈非單獨產(chǎn)出，常與大(細)脈帶、91#、92#同類型礦體聯(lián)合產(chǎn)出。但 190#礦體規(guī)模非常不穩(wěn)定，其規(guī)模和礦石質(zhì)量與斷面兩側(cè)巖性、NE向節(jié)理脈發(fā)育程度密切相關(guān)，如圖3、圖4所示。

4 結(jié)論及建議

（1）大廠復(fù)式背斜NE翼并不平緩，而是多個緊閉背斜與寬緩向斜相間發(fā)育的隔檔式褶皺。位于大廠斷裂上盤的部分受斷裂牽引普遍發(fā)生倒轉(zhuǎn)，在大廠斷裂帶內(nèi)部存在平臥甚至翻卷的現(xiàn)象。

圖3 大廠斷裂與大廠背斜控礦

（2）NE向節(jié)理脈在礦區(qū)所有含礦地層中均有發(fā)育，發(fā)育程度依次為大廠斷裂上盤、大廠斷裂帶內(nèi)、大廠斷裂下盤，是礦區(qū)最重要的容礦構(gòu)造。大（細）脈型礦體、細脈浸染交代型礦體（91#）、網(wǎng)脈浸染交代型礦體（92#）是NE向節(jié)理脈在物理化學(xué)性質(zhì)迥異的巖石中容礦之后所呈現(xiàn)出的不同現(xiàn)象。

（3）190#礦體產(chǎn)于大廠斷裂各條次級斷裂中，與斷裂帶產(chǎn)狀一致，但并非單獨產(chǎn)出，常與斷裂兩側(cè)的大脈、細脈帶、91#、92#同類型礦體聯(lián)合產(chǎn)出。190#礦體厚度非常不穩(wěn)定、有用組分分布不均勻，其規(guī)模和礦石質(zhì)量與斷層面兩側(cè)巖性、NE向節(jié)理脈發(fā)育程度密切相關(guān)。