云南会泽县麒麟厂铅锌矿床深部构造变形特征研究及成矿意义
2018-04-21黄保胜余泽章
龙 圣,黄保胜,余泽章
(1. 南冶金资源股份有限公司,云南 昆明 650000;2.云南驰宏锌锗股份有限公司,云南 曲靖 655000)
云南会泽铅锌矿床位于扬子地块西南缘的川-滇-黔多金属成矿区的中南部[1],矿床由相距约3公里的矿山厂和麒麟厂两个独立矿床组成。由于会泽铅锌矿规模大、品位高、伴生有用元素多,引起了国内外学者的广泛关注并对矿区内的构造特征进行了丰富的研究。矿区内主要发育NE、NW、近NS、NNW和近EW向五组断裂构造[2],NW向断裂控制着矿区内矿床(点)、矿化点及矿体的形态、规模和产状,NE、SN向断裂为成矿后期断裂,破坏了矿体的连续性[3]。前人的研究仅局限于矿区地表及井下浅部1571m以上的构造特征,而随着深部矿体发现及开采利用,发现矿区深部构造变形特征具有一定的变化。为此,作者对麒麟厂1261m~1151m中段的主矿体和南西矿体的构造变形特征进行了研究,期望对矿区深部构造特征的认识奠定一定基础。
1 深部构造特征
本文主要对麒麟厂深部1261m~1151m中段范围内的各出矿道的断层、节理等构造进行实际观察与测量,研究了深部的构造变形特征及其运动状态,根据各组构造的叠加关系明确深部断裂的期次。然后,对构造数据进行极射赤平投影及剖面和平面的力学性质分析,综合分析了不同期次构造变形过程中的主压应力方位。
1.1 断裂基本特征
通过对麒麟厂深部1261m~1151m中段范围内的各出矿道的断层、节理等构造进行实际观察与测量可知:①北东向的断裂在麒麟厂的深部最为发育,走向NE20°-NE70°(SW200°-SW250°),与地层走向相一致,倾角变化整体不大多在40°~60°之间,倾向SE或者NW,破碎带内多具断层泥和构造角砾,部分断裂内具擦痕,局部断裂内具有铅锌矿化,力学性质总体以压性、张性为主,具有一定的扭性特征。②其次为北西向的断裂,走向SE110°-SE160°(NW290°-NW340°),倾向为NE或者NW,该组断裂的倾角较陡,在40°~80°左右,该组断裂带相对较窄,多为擦痕面,扭性特征明显。③近南北向的断裂,走向多介于NW340°-NE20°(SE160°-SW200°)之间,倾向E或W,倾角多在50°~80°左右,该组断裂带内可见断层泥、擦痕,压性和扭性特征明显。④近东西向的断裂,走向为260°,倾向近南北,倾角为45°,可见擦痕和断层泥,压性特征明显。
1.2 构造应力分析
地质力学观点认为,地壳上的一切构造形迹是构造应力作用的结果,构造应力作用的遗迹必然保留在构造行迹中[6]。构造力学性质鉴定是地质力学研究的先行步骤,不同力学性质的构造具有不同的形态特征,构成不同形状的构造空间,因而对矿体的产状、延长、延深等空间分布等均有不同程度的控制作用[7]。本文通过详细的构造形迹观察,在查明麒麟厂深部构造基本形态及运动学特征的基础上,反演了构造应力,明确了各期次断裂的最大主压应力的方位。
(1)北东向的断裂。该组断裂以典型的断层泥和构造角砾为特征,部分断裂面上擦痕明显。对其平面力学性质的分析可知该组断裂最大主压应力σ1具有两个方位的变化,分别为北西向和北东向。在图1中北东向的断层F1早于F2形成,F1的最大主压应力为北东向,F2的最大主压应力为北西向,所以该组断裂的最大主压应力具有北东向转为北西向的过程。
图1 主矿体1127分段1#出矿道构造剖面图及几何学、运动学分析图
图2 麒麟厂深部NE向断裂照片
(2)北西向断裂。北西向的断裂多为高角度断裂,断层泥和构造角砾皆不明显,但可见明显的擦痕,扭性特征明显,对该组断裂上的平面和剖面的力学性质分析可知该组断裂的最大主压应力的σ1的方位为北西向。
(3)近东西向断裂。东西向的断裂为低角度的逆断层,可见明显的擦痕,扭性特征明显,对该组断裂的平面力学性质分析和剖面力学性质分析可知,该组断裂的最大主压应力的σ1的方位为近南北向。
(4)近南北向断裂。近南北向的断裂可见低角度的逆断层及正断层,正断层的擦痕明显,逆断层中断层泥和构造角砾较多,说明该组断裂具有压性和扭性特征明显。近南北向的断裂的最大主应力σ1具有近南北和近东西向的变化。
结合各期断裂的形成先后顺序,认为麒麟厂深部的断裂的最大主压应力的方位σ1的方位变化为:北东、北西→近南北→北西→近东西、近南北。
2 讨论
由麒麟厂的深部的四期断裂特征及相互穿插关系,可知北东向的断裂形成最早,其次为北西的断裂,然后为近南北向的断裂。而近东西向的断裂早于北西向的断裂,可能晚于北东的断裂。北东向的断裂破碎带之中具有铅锌矿化,因此认为北东向的断裂为成矿前(期)的断裂,为矿液的富集提供了空间。而北西、近南北向的断裂为成矿后的断裂,多切断早期北东向的断裂,在局部地区可见错断了早期形成的矿体。
另可见灰白色的碳酸盐矿物矿物将角砾所胶结e北东向断裂之中角砾裂隙之中具有黄褐色的断层泥f北东向的断裂之中派生的一条次级断裂,次级断裂面上擦痕明显
北东向的断裂具有多期活动的性质,应力状态曾依次发生过张一压一扭性的变化。大唐组与摆佐组层间断裂带之中具有较多的构造角砾岩,透镜体、断层泥、黏土发育,局部见一些呈扭曲的条带状碳酸盐矿物及擦痕,这一性质显示了该走向上的断裂兼具压、张、扭性特征。首先,断裂带之中的构造角砾多被断层泥(图2-a、b)及一些黄褐色的黏土所胶结(图2-d左),或者角砾的裂隙之中多充填有断层泥(图2-e),表明该走向的断裂的应力状态的张性性质早于压性性质。其次,部分角砾形态表现为透镜状,部分透镜状的角砾被扭曲状的碳酸盐矿物的条带所胶结(2-d右),另外部分北东向派生的次级断裂上可见明显擦痕(图2-f),表明该走向上的断裂应力状态的压性性质早于扭性性质。矿区内的这些北东向层间及层内断裂性质大体相似,应力状态可能均经历了张-压-扭的演化。
麒麟厂矿床的矿体总体产于这些北东向的断裂带内,作者认为矿体的就位和矿质的沉淀可能与其发生的多期应力转变过程密切相关。该性质的断裂对成矿的控制作用可能表现为:
早期张性的力学性质,形成了相对较为开放的系统,为矿液的沉淀提供了空间,以充填成矿作用为主。中期压性的力学性质主要形成相对封闭的系统,对成矿不利,微弱的成矿作用以交代作用为主,但是封闭的系统却对前期形成的矿体具有保护作用。晚期的扭性特征兼具张性和压性的特征,整体上对成矿有利。
3 结论
(1)会泽铅锌矿的麒麟厂深部发育四组断裂,分别为北东向、北西向、近南北向、近东西向的四组断裂,形成先后顺序为:NE→近EW→NW→近NS。
(2)北东向断裂为成矿前(期)的断裂,其余断裂为成矿后的断裂。北西-南东向的断裂具有多期活动的性质,应力状态曾依次发生过张一压一扭的变化,矿床总体产于这些断裂带内,因此,矿体的就位和矿质的沉淀可能与其发生的多期应力转变过程密切相关。
(3)麒麟厂深部断裂的最大主压应力的方位σ1的方位变化为:北东、北西→近南北→北西→近东西、近南北。
[1]刘家铎.扬子地台西南缘成矿规律及找矿方向[M].地质出版社,2004.
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[3]文美兰.会泽铅锌矿构造地球化学特征及成矿预测[D].昆明理工大学,2004.
[4]韩润生.构造成矿动力学及隐伏矿定位预测[M].科学出版社,2006.
[5]刘淑文,魏宽义,许拉平.云南会泽铅锌矿田控矿构造体系及成矿预测[J].西北地质,2002,35(3):84-89.
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