南岭地区铜山岭区域构造组合分析及其与矿产关系

吴志华

(湖南地质矿产勘查开发局四一七队,湖南 衡阳 421001)

南岭中段铜山岭地区矿产丰富，是南岭成矿带重要成矿区之一。1∶5万《湖南九嶷山地区战略性矿产资源远景调查》发现，铜山岭地区构造复杂，成矿作用普遍，构造与矿产关系十分密切。本文试图从地质背景、地质特征、构造组合分析、构造与矿产的关系等方面，讨论区内各类构造对矿产的控制作用，为区内下步找矿提供指导。

1 区域地质背景

1.1 区域地质背景

研究区处于南岭纬向构造带中段，区域上出露有震旦纪、寒武纪、奥陶纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、白垩纪地层。岩浆岩沿江永-九嶷山呈东西向展布，主要有都庞岭、雪花顶、金鸡岭花岗岩、铜山岭花岗闪长岩及各类岩脉等。区域构造总体表现为东西向的都庞岭-九嶷山隆起带、道县-宁远凹陷带、阳明山-大义山隆起带相间分布，在凹陷区叠加有后期的北北东向盆地。区域基底构造主要为东西向的阳明山-大义山基底断裂、铜山岭-九嶷山基底断裂带，北西向的怀化-道县基底断裂。区域盖层构造以北东、北北东向、近南北向褶皱和断裂为主体。

1.2 区域构造运动背景

区域构造运动频繁、强烈，主要经历有宜昌运动、加里东运动、海西运动、印支运动、燕山运动及喜马拉雅运动。晚奥陶世末，宜昌上升造成整个湘南、湘东南地区缺失志留系。晚志留世末，加里东运动在区域上表现为南北向挤压形成东西向南岭隆起带，并于研究区形成江永-江华南北向次级凹陷(接受D-T沉积)、石落寨-塘家沅南北向次级隆起；晚二叠世末，海西运动产生区域上升，使区域发生大规模海退；晚三叠世印支运动，全区褶皱回返成陆，区域上形成北东向的隆起与凹陷带——华夏构造体系；中生代燕山运动继续褶皱回返上升，形成北北东向的隆起与凹陷带——新华夏构造体系；新生代喜马拉雅运动继承了燕山运动特征，新华夏构造体系得到发展和加强[1]。

2 研究区地质特征

2.1 地层

研究区出露有寒武纪、奥陶纪、泥盆纪、石炭纪、二迭纪、三迭纪、侏罗纪及第四纪地层。岩性主要为浅海相碳酸盐岩、海陆交互相碎屑岩、陆相碎屑岩及浅变质砂岩、板岩等，泥盆纪、三迭纪及侏罗纪与下伏地层呈高角度不整合关系。

2.2 岩浆岩

研究区出露有铜山岭Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号花岗闪长岩及各类岩脉，岩脉主要分布于铜山岭岩体周围及东部棉竹江一带，总体呈近东西向展布。据同位素年龄测定，铜山岭岩体形成于中侏罗世(燕山期)。

在铜山岭岩体内外接触带及周围，赋存着较为丰富的铜、铅、锌、银、钨、铋、铁、锰、钼、硫等工业矿体，并有由岩体内→远离接触带，矿产由钨铜铋→铅锌银→锑的变化规律，具岩体矿田温度梯度分带特征，显示这些矿体的生成与铜山岭岩体密切相关[2]。

2.3 构造

研究区位于南岭纬向构造带中段，按构造层可分为基底构造、加里东构造层构造、海西-印支构造层构造。

2.3.1 基底构造

主要有东西向铜山岭-九嶷山基底断裂带(南岭花岗岩杂岩中带，棉竹江岩脉群、铜山岭、雪花顶、金鸡岭等岩体呈近东西向展布)、北北东向江华-新田深大断裂、北西向怀化-道县基底断裂带。

2.3.2 加里东构造层构造

出露于研究区东部石落寨-塘家源一带，发育一系列的北东向紧闭线型褶皱和北东向断裂,二者密集相间展布。北东向断裂主要为一些脆韧性剪切带及逆断层，断裂后期常叠加有脆性破碎变形，具多期次叠加构造特征。脆韧性剪切带与矿产关系密切。

2.3.3 海西-印支期构造层构造

为研究区主要构造，分布于研究区中部及西部，主要表现为北东-近南北向的褶断带。构造形变包括近南北向、北北东向的开阔性褶皱及近南北向、北北东向、北东向、北西向、近东西向等五组断裂。近南北向、北北东向、北东向断裂多为逆断层，规模较大，切割较深，断距大，与岩脉、岩体及矿产关系较为密切。

2.4 矿产

研究区已发现的矿产有钨、锡、铜、铅、锌、锑、铋、铁、锰、钒、银、白云岩、石灰岩、黄铁矿、方解石、石棉等,是南岭重要成矿区带之一。研究区90%以上的内生金属矿产，沿东西向铜山岭-九嶷山基底断裂带分布。

3 构造组合分析

3.1 构造演化与构造变形机制

(1)加里东运动早期，区域上南北向挤压在研究区产生南北向挤压应力、东西向张应力及北西向、北东向剪切应力，区域上形成东西向南岭隆起带，研究区逐步形成江永-江华次级凹陷(接受D-T沉积)及石落寨-塘家沅次级隆起，次级隆起区构造形变以形成北东向韧性剪切带为主(图1)。

图1 加里东运动初期研究区应力示意图

加里东运动后期，随着东西向南岭隆起带的形成，派生的次级隆起局部应力场发生改变，近南北向的石落寨-塘家沅次级隆起(加里东构造层)产生新的近东西向的挤压应力σb，与区域上南北挤压应力共同作用，形成北西～南东向挤压合力σa+b，其构造形变以产生北东向紧闭线型褶皱、北东向压性逆断裂为主，如北东向倒转线型向斜，同时使韧性剪切带叠加压性脆性变形，形成糜棱岩带(图2)。

(2)晚二叠世末，海西运动本区上升，发生海退；晚三叠世末，印支运动发生，研究区全部褶皱廻返成陆。江永-江华南北向次级凹陷(海西-印支构造层)亦廻返成陆，亦受凹陷两侧次级隆起产生的东西向挤压力σb、区域上南北向挤压应力σa共同影响，但此时东西向挤压力σb占绝对主导地位，南北向挤压应力σa影响较少，次级凹陷区早期构造变形以形成近南北向、北北东向的开阔褶皱和压性逆断裂为主(图3)。主应力σb后期向北西-南东迁移，构造形变以形成大量的北北东向、北东向压性、压扭性断裂为主，后期断裂常被早期的南北向断裂限制，或归并利用早期南北向断裂。

图2 加时东后期石落寨-塘家沅次级隆起应力与形变示意图

图3 海西-印支运动江永-沱江次级凹陷区应力示意图

(3)中侏罗世末，燕山运动发生，区域继续褶皱廻返上升，全区主应力σb继承了印支运动特征，向北西-南东向偏移，构造变形以叠加改造和继承性发展为主，或继续形成新的北北东向、北东向压性、压扭性断裂，同时伴生了大量的岩浆活动和丰富的矿产生成。

受局部应力影响，产生一些东西向扭性断裂，其规模一般较少，数量少，常切割早期断裂。

(4)海西运动、印支运动、燕山运动时期，石落寨-塘家沅次级隆起由于上部应力释放或减弱，构造形变较弱，以后期叠加改造或继承性活动为主。

(5)加里东-海西-印支-燕山运动时期，近东西向的铜山岭-九嶷山基底断裂、北西向的怀化-道县基底断裂始终有活动，其变形主要受区域上的主应力作用影响，在各个时期或张或压，导致雪花顶岩体(志留纪)、铜山岭岩体(中侏罗世)及大量岩脉的侵入，伴随生成丰富的矿产，控制了区内岩浆岩和内生金属矿产的空间分布。

3.2 构造形迹之间关系

综上所述，研究区发育铜山岭-九嶷山东西向基底断裂、怀化-道县北西向基底断裂，江华-新田北北东向深大断裂、石落寨-塘家沅近南北向次级隆起、江永-江华近南北向次级凹陷。

基底断裂规模大，切割深，自加里东期-燕山晚期均有活动，导致不同时期岩体、岩脉侵入，并伴随丰富的矿产生成。

加里东构造层分布于次级隆起区，构造形变以北东向紧闭线性褶皱、北东向逆断裂、脆韧性断裂为主，早期的韧性剪切变形叠加有后期的挤压脆性变形。

海西-印支构造层分布于次级凹陷区，构造形变主要包括近南北向的开阔褶皱和南北向、北北东向、北东向、北西向、近东西向等五组断裂，形成时期以南北向断裂最早，常限制后期断裂或被后期断裂切割，北北东、北东向断裂形成时期次之，常被南北向断裂限制，或者切割南北向褶皱、断裂，或者归并利用南北向断裂，近东西向断裂形成时期相对较晚，常切割区内早期断裂。

4 构造与矿产的关系

研究区构造对矿产的控制作用，从两方面实现：一是通过控制成矿岩体的产出；二是作为导矿构造或容矿构造控制矿体的产出。

4.1 构造与岩体关系

区域上铜山岭岩体、棉竹江岩脉群、雪花顶金鸡岭、螃蟹木、沙子岭、西山岩体等，沿铜山岭-九嶷山东西向基底断裂分布。研究区内南北向、北北东向、北东向断裂带内或旁侧常有脉岩侵入，各岩体、岩脉形成时期不一，反映铜山岭-九嶷山东西向基底断裂活动频繁，是岩浆上升的深部通道，控制了岩体的空间展布。带内南北向、北北东、北东向褶断带，是岩浆上升的浅部通道和侵入就位构造，控制了岩体、岩脉的空间赋存部位。

4.2 构造与矿产关系

4.2.1 矿产的空间分布特点

(1)研究区内生金属矿床、矿(化)点，90%以上分布于铜山岭-九嶷山东西向基底断裂带内或旁侧。

(2)1∶5万化探水系沉积物测量Cu、Pb、Zn、W、Bi等异常沿东西向铜山岭-九嶷山基底断裂、北北东向江华-新田深大断裂呈带状分布。

(3)与矿产关系密集的铜山岭Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号岩体及棉竹江岩脉群,沿铜山岭-九嶷山基底断裂呈东西向展布。

(4)矿体多赋存于侵入接触破碎带、北北东向、北东向、近南北向的断裂破碎带内及其次级节理裂隙中。

(5)北北东向江华-新田深大断裂、北西向怀化-道县基底断裂与东西向的铜山岭-九嶷山基底断裂交汇部位矿产丰富，以中低温热液矿产为主。

4.2.2 构造对矿产的控制作用

东西向的铜山岭-九嶷山基底断裂，是纬向构造南岭隆起带的组成部分，活动频繁，或张或压，是岩浆、矿液上升的深部通道，在成矿作用中起主导作用。它导致地壳深部的物质加入，是深部热液汇聚和深循环的场所，控制了研究区岩浆岩和矿产的空间展布，是研究区的最重要的控岩、控矿构造，导致区内绝大部分矿产沿其分布。

研究区盖层构造纵横交错，但以南北向、北北东向、北东向褶断带为主，是局部应力场的主要构造形变。南北向、北北东向、北东向断裂规模相对较大，切割较深，常作为导矿构造，成为矿液运移的浅部通道。其断裂本身及次级裂隙、侵入接触破碎带、褶皱虚脱部位等，是矿液沉淀富集的有利空间，是研究区常见的矿体赋存部位。如铜山岭铜多金属矿,矿体多产于岩浆岩内外接触带，受侵入接触带、北北东向和北东向断裂控制，矿体走向多为北北东向、北东向，次为南北向，极少数为东西向。

北北东向江华-新田深大断裂、北西向怀化-道县基底断裂规模大，切割深，与东西向的铜山岭-九嶷山基底断裂交汇部位矿产分布密集，成矿极为有利，是深部矿液向上迁移富集的有利构造，对中低温热液矿床控制作用明显。

5 结 论

(1)研究区发育铜山岭-九嶷山东西向基底断裂、江华-新田北北东向深大断裂、怀化-道县北西向基底断裂等，其变形主要受区域上的主应力作用影响，在各个时期或张或压，导致不同时期岩体、岩脉侵入，并伴随丰富的矿产生成；加里东构造层构造形变，以北东向紧闭线性褶皱、北东向逆断裂、脆韧性断裂为主，早期的韧性剪切变形叠加有后期的挤压脆性变形；海西-印支构造层构造形变，主要包括近南北向的开阔褶皱和南北向、北北东向、北东向、北西向、近东西向等五组断裂，形成时期以南北向断裂最早，北北东、北东向断裂形成时期次之，常被南北向断裂限制，近东西向断裂形成时期相对较晚，常切割研究区早期断裂。

(2)东西向的铜山岭-九嶷山基底断裂，在成矿作用中起主导作用，是研究区的最重要的控岩、控矿构造，控制了研究区岩浆岩和矿产的空间展布。

盖层构造以南北向、北北东向、北东向褶断带为主，常作为导矿构造，断裂本身及其次级裂隙、侵入接触破碎带、褶皱虚脱部位等，是研究区常见的矿体赋存部位，是矿体赋存有利空间。

北北东向江华-新田深大断裂、北西向怀化-道县基底断裂与东西向的铜山岭-九嶷山基底断裂交汇部位成矿极为有利，对中低温热液矿床控制作用明显。

[1] 湖南省地质矿产局.湖南省区域地质志[M].北京：地质出版社，1988.

[2] 李东旭，周济元. 地质力学导论[M].北京：地质出版社，1986.

[3] 黄帮强，张朝文，金以钟. 大地构造学基础及中国区域构造纲要[M].北京：地质出版社，1984.

[4] 李鸿昌，彭国忠，杨树庄，等.南岭地区铅锌矿床成矿规律[M].长沙：湖南科技出版社，1985.