云南省矿山地质构造特征及找矿标志
2018-02-26
(云南华联矿产勘探有限责任公司,云南 曲靖 655000)
1 矿区交通位置
某矿区位于某县城北西5°方向平距约37km处,行政区划隶属某县某镇某村委会管辖。采矿权面积约2km2。二级公路从矿区东边通过,矿区至某县为二级公路,运距90km,交通方便。
2 自然地理及经济
本区域地处云南西部高原,滇西横断山脉南段,怒江水系与澜沧江水系的分水岭地带,属构造侵蚀剥蚀中山地貌,为怒山支脉邦马山脉耿马大山西侧,广湖大山东坡。区域最低点位于南汀河出境处,标高约450m,最大相对高差1852.60m。区内树枝状沟溪发育,沟溪旱季偶测流量66.86L/S,溪水向北汇聚于南汀河,再向西汇入萨尔温江,属萨尔温江水系南汀河流域。
3 区域构造
区域褶皱及脆韧性剪切带发育,经历过五期主要构造变形,分别构成了华力西期~印支期和燕山期~喜马拉雅期两个大的伸展~挤压~滑动剪切和伸展~挤压的构造旋回。区域构造总体走向以北东向为主,断裂切割较深,成为区内岩浆活动和矿质运移的主要通道。南山背斜两翼大理岩和片岩界面常发育与背斜轴向一致的次级断层或韧性剪切带,为地层、花岗斑岩中初始Cu、Pb、Zn、Ag、Au等成矿元素提供了运移通道。
4 矿床成因及找矿标志
4.1 矿床成因
矿区在区域上位于昌宁~孟连褶皱带的南山背斜核部,显示出大陆裂谷火山和浅海台地火山沉积建造特征。复杂的地质构造活动和火山岩浆活动、强烈变质变形作用,为该区矿产资源的形成和富集提供了良好的条件。携带富Pb、Zn、Cu、Ag等成分的含矿流体在迁移过程中于条件适合的部位形成铅锌银矿体,矿区矿床类型主要划分为以下二类:
(1)构造破碎带型。控矿因素主要是构造破碎带,其次是岩浆期后流体作用。受喜山期花岗斑岩侵入活动影响,携带富Pb、Zn、Cu、Ag等成分的含矿流体沿构造破碎带运移,在条件适合的部位交代、充填形成铅锌银矿体。在1490m中段采场之近矿围岩受含矿破碎带影响裂隙发育,其裂隙常有方铅矿、闪锌矿脉、含矿石英脉充填。矿床成因类型为中低温热液充填型矿床。
(2)角岩(矽卡岩)型。控矿因素主要是花岗闪长斑岩接触带的角岩(矽卡岩)带及其附近裂隙发育程度,其次是岩浆期后热液。分散在地层中的Pb、Zn、Cu、Ag在热液作用下也活化转移,在接触带附近裂隙中发生充填和部分交代,形成具有工业价值的矿体。
4.2 控矿规律
①主要含矿地层为允沟岩组a~b岩段,特别是中薄层条带状碳酸盐岩对成矿有利。②主要导矿断裂为近东西向、北东向断裂。主要容矿断裂为北西向和部分北东向、东西向断裂。容矿断裂缓变陡的较陡段矿石品位较高。③导矿容矿断裂和导矿断裂与层间破碎带交切部位为赋存铅锌银铜矿体有利区域。
4.3 找矿标志
直接找矿标志:①闪锌矿、方铅矿及铅锌氧化矿物的露头。②地表褐铁露头或转块。③方解石化、黄铁矿、磁黄铁矿化等蚀变,常与岩浆期后的热液成矿作用相关,而且其分布范围远大于矿体分布范围,因而可以成为明显的找矿标志。④已发现有矿体产于花岗斑岩脉外接触带上,因此花岗斑岩脉接触带是矿区的重要找矿标志。⑤区域性断裂(主要是北东、北西向断裂)及其旁侧次级断裂是良好导矿、储矿构造,为良好的找矿标志。
表1 岩体结构面类型及其特征
4.4 结构面分级及其工程地质特征
4.4.1 结构面类型
矿区发育的结构面主要为原生结构面和构造结构面(表1),在构造结构面中,以节理、裂隙为主,广泛分布于不同的岩组中。
4.4.2 结构面分级及其工程地质特征
矿区构造较复杂,总体为一个由多条逆断层控制的北东向断块,主要发育北东向、近南北向两组断裂,北西向、东西向断裂次之。按结构面规模可将其划分为五级,其规模、性质及对工程稳定性的评价。
(1)Ⅰ级结构面:代表性结构面主要有北东向、南北向两组断裂。
北东向断裂:包括班莫山逆断层、南山逆断层、广湖寨逆断层、回柳逆断层、岩脚后山断裂。
南北向断裂:包括岔沟逆断层、上海牙逆断层。
总体显示近东西向挤压作用下的构造组合特征,矿区以北东向断层最为发育,多具正、逆平移性质,较早的近南北向构造不同程度地受其强烈改造而向北东偏转。形成由多条逆断层控制的北东向断块,断块间表现为差异性升降运动为主。为矿区的控制性结构面,是断块地应力场的边界,对矿山工程的稳定性有重要影响。特别是断层,呈北东~南西向横穿矿区,1500m、1440m、1342m、1266m等中段主要沿脉工程均穿越该断层及其影响带,断裂破碎带宽10m~250m,碎裂岩、构造角砾岩发育,挤压褶皱及派生小断裂发育,坑道过断层带时,频繁出现冒落、冒顶、片帮、垮塌等工程地质问题,如遇地下水,出现涌沙、泥现象,围岩破碎,不稳固,需边掘进边支护,个别地段甚至造成坑道无法掘进,需改道。
(2)Ⅱ级结构面:代表性结构面主要为北西向、东西向两组断裂。
北西向:包括F4断层、F9~F9-1断裂带、F22断层、F5断层等断层。
东西向:包括F7断层、芒湖断层、F24断层等断层。
北西向断层在矿区较发育,为北东向断层的配套断层,规模相对较小,横切北东向断块,与Ⅰ级结构面组合形成菱形、方形块裂体,是块裂体边界,控制工程区域岩体变形的破坏方式,构成矿山次级地应力场的边界。结构面的空间分布、相互组合与工程的依存关系,是确定工程范围内有无较大岩体变形及滑移的边界条件,特别北西向断层是矿区主要含矿断层,回采进路~沿脉工程沿北西向断层带(矿体走向)布置,直接影响进路法采矿采场顶板的稳定性。
(3)Ⅲ级结构面:代表性结构面主要有为数众多的小断层,以及延展性较好的板理、层理原生结构面。
①矿体附近的小断层,延伸长度数百米,一般<1.0km,主要有NE、NW向两组及零星分布的S-N、E-W断层。②板理、层理等。
Ⅲ级结构面为矿体开采的重要不利工程地质因素,特别是在矿体中北西向断裂、近南北向断层、近东西向(层间)断裂较发育。矿体中发育的Ⅲ级结构面都有一组近于顺进路方向,直接影响进路法采矿采场顶板的稳定性,引起采场顶板的冒落和片帮事故。
(4)Ⅳ级结构面:①岩组中节理,主要发育NW300º~310º向、NW330º~340º向、NE25º~35º向、NE65º向、E-W向五组,优势节理方向为NW300º组,次为北东向组,NW300º~310º向与NW330º~340º向是典型的共轭节理,紧密相伴。②层理、面理、线理、小型顺层韧性剪切带、板理、千枚理、劈理、岩浆岩侵入接触面
广泛分布于各岩组的Ⅳ级结构面主要为节理及以层理、面理为代表的原生结构面,这些结构面无论走向方向还是延伸均有限,一般延伸长度在为几米至二十米左右,节理发育组数多(优势节理2组)、密度大,尤以NW300º~310º向、NW330º~340º向两组节理最为发育。不同岩组中的节理性质有所不同,砂岩中发育的节理,基本上为闭合的平面状节理,一般无泥质充填物,有地下水沿节理面渗出;板岩中发育的节理,多含有泥质充填物,同时有地下水沿节理面渗出,节理面力学强度低,抗滑能力差,恶化了节理裂隙力学性能。
5 岩体结构类型及特征
矿山岩体结构及其特性的研究,对矿山工程岩体的稳定性具有重要的工程实际意义。根据工程地质岩组特性及结构面类型的分析,将矿区主要工程地质岩组划分为六个岩体结构类型,即整体结构、块状结构、层状结构、薄层状结构、镶嵌结构、散体结构。
6 结论
矿区处于班洪变质亚带,先后遭受过华力西期和印支期变质作用,局部有晚印支期及喜马拉雅期热力变质作用,主变质时期为华力西期,后期变质作用明显叠加改造先成变质岩。铅锌银矿成矿具有多期成矿特征,即Pb、Zn元素在地层中初始富集,在后期热液作用下活化转移,并经岩浆期后热液所携带的成矿物质叠加,沿构造破碎带富集成矿。矿床成因类型为岩浆期后热液~叠加改造矿床。