陕西省旬阳县砂硐沟汞锑矿控矿构造演化浅析

陈柯旭+刘洪祺+马云峰+商鹏飞

摘要：旬阳县砂硐沟汞锑矿大地构造位于南秦岭造山带。该区域构造演化复杂多变，导致砂硐沟地区含矿带形态也随之复杂。本文力图从区域构造演化入手，将矿区控矿构造演化过程划分为五个阶段，从而讨论矿化运移富集的规律，以便为开展下一步找矿工作提供理论依据。

关键词：构造演化；控矿；汞锑矿；砂硐沟地区；旬阳县

1.概述

秦岭造山带经历了早前寒武世华北克拉通和西南克拉通形成、晚前寒武纪一古生代华北和华南大陆增生、中生代碰撞造山作用和新生代碰撞后演化三个巨旋回。总体可划分为华北克拉通南缘、北秦岭造山带、南秦岭造山带和扬子克拉通北缘四个单元。晋宁运动造就了扬子北缘宽广的中元古代造山带，其后裂解为若干地体，加里东运动使之变形。海西一印支期，扬子板块北部和南秦岭造山带广泛伸展，发育镇安、旬阳等裂陷盆地，并残留有商丹洋，新生了勉略洋。古生代末至三叠纪晚期，商丹洋和勉略洋自东而西、自北而南关闭，并开始中生代陆陆碰撞，褶皱造山，构造叠加，岩浆、热液活动频繁；形成包括汞锑矿、金矿、铅锌矿等在内的南秦岭成矿带。旬阳北部的汞锑金矿主要赋存于南秦岭旬阳盆地中。

受区域沉积建造与构造活动的控制，旬阳北部中生代沉积盆地自早泥盆世到二叠世连续接受沉积，形成巨厚的碎屑岩、泥质粉砂岩、泥灰岩、页岩等岩层。在泥盆系和志留系中，由于印支初期和燕山期地壳活动频繁，深部热液活动和成矿作用强，分布范围广，聚集了丰富的汞、锑、金、铅、锌等矿床（图1-1）。区域沉积地层对该区矿床（点）的形成与分布具有控制作用。

2.含礦带特征

砂硐沟地区含矿体主要是由褶皱形成过程中派生出来裂隙带控制，含矿带在地表可划分四条：

①Ⅰ号含矿带

Ⅰ号含矿带主要发育于砂硐沟背斜构造的转折端部位，沿褶皱核部呈带状延伸，长约1600m，宽约10m～100m，北西西向延伸，整个带产状基本上与背斜的轴面产状一致，矿化围岩主要为方解石化、白云石化厚层灰岩；汞品位在0.02%-0.035%之间。

②Ⅱ号含矿带

Ⅱ号带发育砂硐沟背斜南翼的杨岭沟组第二岩性段地层中，平面延伸约800m，宽约1m-3m，顺地层走向和倾向延伸。汞品位在0.045%-0.08%之间。该含矿带内无明显的碎裂岩或断层泥，原地层层面似乎构成了含矿带的界面，汞锑矿化基本沿穿越地层的节理裂隙充填，且与岩层产状变化关系密切（图2-1，2-2），切穿层理的节理发育。

③Ⅲ号含矿带

此含矿带展布于砂硐沟背斜南翼，脆性较大的杨岭沟组第二岩性段厚层状灰岩，为良好的含矿层。砂硐沟至矿硐粱一带，矿化受到砂硐沟一马家槽和砂硐粱一小沟断层的控制，含矿带长约270m，宽约10m-30m。矿化的富集与穿层节理裂隙关系密切，矿体一般呈透镜状、囊状，大小不等，最大者长约20m，宽约1m-2m，高约2m-4m，小者长仅几米，一般的矿体长10m左右。矿化强烈，汞品位在0.04%～0.076%之间。

④Ⅳ号含矿带

Ⅳ号含矿带发育于背斜南翼杨岭沟组第二岩性段地层中，展布于砂硐沟至阴坡槽一带，矿化与穿层的节理裂隙密切。含矿带长约百米，宽约1m-2m，矿化较强烈，汞品位在0.01%-0.04%之间。

3.区域构造演化

古生代以来，南秦岭位于被动大陆边缘北偏中部。在陆缘漫长的地质演化过程中，先后经历了裂陷一抬升、伸展沉降、褶皱造山、逆冲断裂与走滑改造等地质构造演化阶段（张国伟，1991）。

早古生代早期，南秦岭普遍表现为裂陷沉降，总体为一裂谷环境；晚期（S2-S3）随着扬子板块向北俯冲，大部分地区开始抬升，构成一个近东西展布的狭长残留海盆。

晚古生代盆地结构发生重大调整与转变，成为一个南高北低的东西向被动陆缘盆地一前陆盆地。泥盆纪一二叠纪接受了巨厚的潮坪相、台地一台缘相及浅海陆棚相沉积，此时，盆地既有垂向沉降，也具有横向扩张，表现为海平面的频繁升降及连锁断层系的发育。

中生代以后，随着扬子、华北两大陆块的对接、碰撞，盆地卷入强烈的褶皱造山作用，形成大规模的东西向褶皱带，结束了南秦岭陆缘盆地漫长的演化历程。

早古生代末，旬阳汞锑矿带东西两端发生不同程度的抬升，仅在中部公馆一潘家一线仍保持沉陷状态，接受了早泥盆世沉积。晚古生代中一晚期，南北两侧发生强烈的沉陷活动，接受了泥盆系、石炭系和二叠系的巨厚沉积（图3-1）。沉陷中心位于公馆一金鸡岭一线，大致呈北东方向。

本区在东西向古生代陆缘盆地中，叠加有近北东向的晚古生代（D2-P）同沉积断裂。同时，近东西走向的南羊山断裂日益展现出区域性的规模。它不仅控制了南北两侧次级沉积盆地的形态，也影响着盆地的拗陷幅度。随着南羊山断裂的成生演化，在区内形成了一系列的伴生一派生褶皱、断裂构造。这些不同级序的构造形迹相互交切、叠置，形成复杂的构造网络。这对于本区汞锑金等成矿作用是极为重要的。

4.砂硐沟控矿构造演化

伴随着区域构造演化活动，砂硐沟地区的构造也经历了复杂的演化过程，形成了复杂的构造控矿体系。

（1）褶皱期前

砂硐沟地区的成矿构造的产生、发展与形成，是一个不断变化的过程。沉积过程结束后，区域构造应力场转为近南北的挤压，脆性大的中厚层状灰岩形成近南北向的张性裂隙及北西向、北东向的共轭节理（图4-1）；地层在南北方向上开始缩短，地层变厚。

（2）宽缓褶皱期

南北向继续挤压，水平地层失稳，区域上进入宽缓褶皱期（图4-2）。由于岩石的结构、构造、物质组成等多种因素的影响，相邻地层之间的变形变得不协调，异样式构造产生，次级构造、伴生构造发育，主要表现为：①背斜转折端部分节理继承早期的构造线继续发展，早期剪节理可能发展为张节理；②形成新的节理系，在转折端外侧产生新的张节理，内侧则形成压性构造，节理构造的叠加作用，裂隙构造体系复杂化；③能干性差的岩石则发生次级褶曲；④相邻层问地层发生相对剪切，形成较大的层间断裂系；⑤逆冲断裂产生，形成一系列的叠瓦状构造。

同时，由于区域升降运动的幅度不同，在砂硐沟短轴背斜内形成了砂硐沟小隆起、大沟小隆起和小沟小凹陷。

（3）紧闭褶皱形成期南北向挤压持续进行，宽缓褶皱继续发展，成为紧闭褶皱（图4-3），顶厚褶皱，并伴随产生一系列次级褶皱；主压应力方向与地层之间的夹角较大，其结果：①形成新纵向张节理；②早期张节理规模扩大，延伸可达几米，节理裂隙构造体系复杂性进一步加剧；③挤压碎裂带形成；④轴面附近一定范围内形成挤压劈理带；⑤软弱岩层流动性特征出现，流劈理、压劈理发育。

（4）褶皱期后

砂硐沟短轴背斜形成后期，因区域应力的大小超过了岩石的受力极限，因而发生了断裂，这时，南北方向的压应力释放，挤压减弱，南北方向由挤压转为伸展，形成了砂硐沟一马家槽和矿硐粱一小沟走向性正断层。

（5）成矿期

随着构造运动及其导致的热液活动，裂隙构造的活动复杂化，发生了新生和复活活动，改变并掩盖了初始的性质，扩大和增强了裂隙的容积及规模，为矿液的运移和矿质沉淀富集提供了必要的通道和空间；深部成矿流体与成矿物质沿层间断裂构造系、挤压构造带、张、剪性裂隙体系等运移、沉淀与富集。

成矿期构造应力场仍然是NNE-SSW方向的挤压作用，这可以从控制矿化发育的裂隙的产状特征来解释。

5.结论

通过分析砂硐沟地区构造演化进程，首先从区域构造演化上阐述了区域金属矿的形成的背景；其次，通过构造演化分析，解释含矿地层的形成，合理讨论了含矿热液活动运移的过程；最后，讨论了矿区构造演化，并将矿区构造演化划分为5个阶段，为找矿工作提供了理论依据。endprint