黔东松桃锰矿矿集区大型断裂特征研究

谢小峰，袁良军，刘健，沈红钱，曾飞，杨俊华，周应华，杨俊

黔东松桃锰矿矿集区大型断裂特征研究

谢小峰1，2，3，袁良军2,3，刘健2，沈红钱2，曾飞2，杨俊华2，周应华2，杨俊2

（1.中国地质大学(武汉)地球科学学院，武汉 430074；2.贵州省地质矿产勘查开发局一〇三地质大队，贵州 铜仁 554300；3.自然资源部基岩区矿产资源勘查工程技术创新中心，贵阳 550081）

黔东松桃地区位于慈利-保靖断裂与鹤峰-龙山断裂的夹持区域内。区内褶皱与断裂十分发育，主要发育有NNE-SSW向断裂、线状褶皱，NE-SW向断裂、褶皱以及NW-SE向小型断裂、短轴褶皱。本文对区内主要大型断裂特征及其与汞铅锌金银等热液矿产成矿关系进行了探讨研究，结果表明区内大型断裂多为热液矿产的导矿通道，矿（化）体多产出在这些大型断裂的旁侧次级断裂裂隙中，同时对区内形成于南华纪早期的锰矿体的后期保存与破坏有重要影响作用。

大型断裂特征；锰矿矿集区；黔东松桃

黔东松桃锰矿矿集区位于贵州省东北部，近年来，该矿集区内随着锰矿成矿规律研究的深化与找矿理论、方法、技术的发展，有效的指导了本区的成矿预测与找矿，一些超大型、大型锰矿床相继被发现，找矿取得重大突破（周琦等，2013；2016；2017），已新发现松桃道坨、普觉、高地、桃子坪及杨家湾、李家湾等超大型、大型锰矿床（安正泽等，2014；张遂等，2015；姚希财等，2015）。此外，区内还发现有铅锌矿、汞矿、金银等热液矿产。这些矿产的成矿或者后期保存变化与区内大型构造是密不可分的，本文主要就矿集区内大型断裂构造开展研究，简要阐述其基本特征及与区内矿产关系。

1 区域构造背景

研究区位于上扬子地块南东部，江南隆起带北西边缘（图1），雪峰山西缘，为扬子地层区沉积（程裕淇，1994；王剑，2000；王剑等，2001）。

该区是一个以新元古界浅变质岩系为基底的复杂褶皱带。出露的基底为新元古界梵净山群，为一套巨厚的变质火山岩系和陆源碎屑岩系，其上为新元古界浅变质岩系板溪群，武陵运动（约830Ma）（戴传固等，2010；孙海清等，2012；孟庆秀等，2013；刘军等，2019）使得两者呈角度不整合接触，并使得两者产生变形变质。之后（约800Ma），伴随罗迪尼亚超大陆的裂解，华南及研究区发生大规模伸展裂陷，巨厚的板溪群在区域拉伸断裂过程中造就了区内半地堑式聚锰盆地。加里东运动曾使该区一度隆起，缺失古生界泥盆和石炭系。中生代早期的印支运动使研究区隆升为陆，晚期的燕山运动使其发生强烈变形，形成复杂的断褶带，喜山运动再次发生断块状差异性隆升。经过不同期次构造运动的复合、叠加和改造作用，形成了区内褶皱、断裂以北北东-北东向为总体构造线的区域构造格架，但褶皱多被后期断裂破坏和改造，属中等-复杂构造变形区（秦松贤和孟德保，2004；杜远生和徐亚军，2012；杨坤光等，2012；张国伟等，2013）。

总体而言，黔东地区目前所展现构造格局主要是受到燕山运动影响形成。在燕山两期构造应力的叠加作用下，形成了一系列的褶皱和断裂。

2 黔东松桃地区构造特征

黔东松桃地区所处构造位置比较特殊，区内褶皱与断裂十分发育，主要发育有NNE-SSW向断裂、线状褶皱，NE-SW向断裂、褶皱以及NW-SE向小型断裂、短轴褶皱。

区内断裂多呈NE-NNE向展布（图1），一般长至数十公里至数百公里，走向NE40°～50°，倾向NW或者SE，倾角多较陡，一般在50°以上，部分断层高达70°，沿断层带岩层多为破碎，角砾较为发育。区内主要出露的有三阳断裂、木耳断裂、红石断裂、水银厂断裂、冷水溪断裂、杨立掌断裂等（表1），各断层近于平行排列，间距大体相等（覃英等，2005）。野外观察断裂多呈S型弯曲，反映了后期构造应力的作用，具有多期活动性。

表1 黔东松桃地区主要断裂特征简表

区内褶皱较发育，褶皱枢纽为多为NE-NNE向，少部分为NW向。NE-NNE向褶皱以B1、B3、B5、B6为代表，褶皱轴面倾斜，大多倾向SE，属中常-开阔型褶皱。NW向褶皱以B2为代表，轴向北西，倾向NE。褶皱枢纽大多呈波状起伏，平面形态呈S型，体现出了多期应力叠加的结果。总的来说，研究区褶皱构造在早、晚燕山运动近直交挤压应力场作用下发生正交叠加变形，早期NE向褶皱枢纽呈波状起伏、部分早期背斜被改造成短轴背斜或穹隆，早期向斜被改造成短轴向斜或构造盆地，褶皱轴迹呈现明显的弧形弯曲。

图1 黔东松桃地区构造简图

3 大型断裂特征

3.1 三阳断裂

三阳断裂（F1）是区域性大断裂，分布于研究区的北西角。该断裂在研究区呈NE向展布，沿走向微呈“S”形弯曲，向SE倾斜，倾角50°～67°。南东盘区内一般为寒武系娄山关组，北西盘一般为清虚洞组至石冷水组。断层破碎带比较狭窄，一般小于10m，岩石多揉搓成碎粒状，旁侧羽状小断裂、拖拉褶曲、挠曲发育。区域资料表明其控制了板溪群的岩相，北西盘在三阳、凉风坳一带为板溪群西相区甲路组、乌叶组、张家坝组等；南东盘黑水溪、千工坪一带则为东相区甲路组、红子溪组、清水江组。对燕山期NNE向主体构造既限制又错切，沿断裂带控制着邓阳坳汞矿田的线状分布，尤其是断裂与燕山期NNE向背、向斜及其断层的交汇处分布有工业意义的汞矿体。

3.2 木耳断裂

木耳断裂（F2）沿松桃大屋、木耳一带呈NE向展布，主要由两条形态相似，性质类同的断裂组成。断裂带宽1～2km，多在1.5km左右。北西侧主断裂也称黄塘坪-茶叶山断层，南东侧主断裂也称道塘-地银断层，南西端在金竹湾附近消失，北东端在板栗坪、桂芽附近延出区外，区内长约20km。

断裂带之南西段，主断裂走向NE 40°～50°，倾向NW，倾角50°～60°，现今断裂表现为逆断层性质。北东段则主断裂折向NNE 10°～20°方向，倾向SE，倾角55°～80°，局部转向NW，现今断裂表现为正断层性质。

当断裂带由NE折向NNE时，NE向断层均向外延伸一小段，二者构成30°左右的夹角，这种现象反映了不同期次构造的横跨叠加。沿断裂带有一系列的构造夹块(构造透镜体)排布，并见一系列近乎平行的NE向小褶曲。

黄家湾、笔架山一带陡山沱组中的铅锌矿受断裂控制，对大屋锰矿床含锰盆地有破坏作用。

图2 红石断裂（姚湾以北）出露点照片

3.3 红石断裂

红石断裂（F3），在研究区内也叫落满断裂，为一条区域性大型断裂。该断裂整体呈NE走向，倾向SE，局部转为NW，倾角50°～70°，为一正断层。该断层从研究区NE进入，向SW贯穿而出。

该断裂平面上呈“S”形延伸，这种方向上的变化与断层通过的不同岩性及断层的多期次活动和后期构造的叠加有关。姚湾以南，NW盘为新元古界红子溪组地层，SE盘多为寒武系地层，少部分南华系地层。姚湾以北，断层在震旦系-寒武系地层中通过（图2）。该断裂破碎带比较狭窄，一般破碎带小于10m，岩石多揉搓呈碎片状，塑性岩石拖拉、挠曲变形，刚性岩石常形成构造透镜体，多有石英脉、方解石脉及团块充填。

该断裂旁侧常发育一系列次级断层，这些次级断层中常发生较强的矿化蚀变。如寨英向家坡断层，该断层为红石断裂次级断层，走向NE，倾向NW，断层倾角约75°，表现为逆断层性质。可见断层破碎带，断层角砾明显，成分多为泥粉晶灰岩，钙质、硅质、泥质胶结，呈棱角状，杂乱无规则，两盘均为寒武系清虚洞组泥粉晶灰岩（图3）。该断层角砾岩发育较强硅化褐铁矿化蚀变，经取样分析，Au品位为0.1～0.15g/t，Ag品位为15.1～19.0 g/t，显示出较好的金银矿化，具有找金银矿的潜力。而在NE边1∶5万盘信幅内红石断裂旁侧次级断裂内同样存在金银矿化，显示出该断裂为区内一条金银等热液矿产良好的导矿构造。

图3 红石断裂次级断层出露点照片

3.4 水银厂断裂

水银厂断裂（F4）由相距很近的数条（至少3条）逆冲断裂组成的一组NNE向逆冲推覆带，区域上延伸大于20km，沿走向呈微“S”形弯曲，倾向SE，倾角25°～45°。断裂破碎带宽大于10m，断距200～500m。

该断裂南西尖岩-大坪段，断裂带分割断切了寒武系娄山关组至板溪群红子溪组的一系列地层，整个地层倒转分布。构造夹块所构成的某些地层的构造透镜体与楔形体均表现为由东向西、由上而下地层由老而新倒转叠复。

该断裂带具断坪陡、断坡缓、中间断层缓的特殊性。断裂带中塑性岩石、劈理及次一级褶曲比较发育，劈理以走向为NE35°，向SE倾斜，倾角30°～35°一组最发育。脆性岩石主要表现为断裂。主断裂及中间断层断裂面多表现为不同时代的地层紧贴超覆接触，没有明显的破碎带，表现为脆韧性变形。尖岩以北、大坪以南断裂带相对简单，主要表露顶、底板断层及其间的小褶曲。两端延伸可能合并为一条并转换为走滑断层。该断裂带控制了水银厂汞矿田矿床(点)的分布。

1.娄山关组一段；2.清虚洞组二段；3.泥质条带白云岩；4.灰岩；5.断层破碎带；6.正断层；7.岩层产状

3.5 冷水溪断裂

冷水溪断裂（F5）位于研究区南东部，由SW至NE呈弯曲状贯穿研究区，该断裂走向NE30°～50°，总体倾向NW（图4），区内沿走向延伸25km，将寨英-西溪堡地堑盆地北东部一分为二，断层破碎带宽5～15m，以断层角砾及断层泥充填，角砾成份为含砾砂岩、硅质岩、粉砂质页岩及粉砂岩等，形态呈棱角状，角砾大小多为0.5 cm×0.3cm，大者可达20cm×10cm。

在冷水溪断裂出露附近的竹塘沟、苗屋基一带，发现震旦系陡山沱组白云岩中发育较多的石英脉，该石英脉体带呈乳白色-白色，其中部分含有细粒黄铁矿（部分褐铁矿化），局部见铅锌矿化，该带有顺层产出，也有穿层产出，估计其延伸大于100m，在苗屋基见最宽达40cm的石英脉（图5a），主要发育于该断裂次级断裂旁侧，该带旁侧的白云岩普遍发生明显的褐铁矿化硅化等蚀变现象（图5b）。在苗屋基、竹塘沟老硐采集了化学分析样（金、银、铅、锌、汞元素分析），经测试分析苗屋基样品Au＜0.2×10-6，Ag＜5×10-6，Pb：（49～655）×10-6，Zn：（83.8～426）×10-6；Hg：（0.362～4.26）×10-6，竹塘沟老硐样品Au＜0.2×10-6，Ag＜5×10-6，Pb：（1.9～5.7）×10-6，Zn：（24.5～57.5）×10-6；Hg（0.115～0.621）×10-6，矿化微弱。

图5 苗屋基一带石英脉出露点野外照片

结合该区以往1∶5万区域地质、化探及矿产勘查成果综合分析，显示成锰期后的冷水溪断裂为犁式正断层，其发生伸展作用的时间应与早白垩世区域挤压构造体制向伸展构造体制转换的时间一致。整个断裂及其分支断层造成含锰岩系呈阶梯状下降拉伸，造成含锰岩系的不连续，越往深部，断层滑脱面越趋于平缓，拉空带宽度愈加增加。该断裂及其次级断层将含锰岩系破坏并断切为几个部分，影响了含锰岩系的连续性，形成矿体-拉空带-矿体这么一种空间组合形态。冷水溪断裂上盘的下降，造成了上盘含锰岩系的埋深加大。因此，在找矿预测中，应充分考虑断距差异，合理圈出拉空带，为该区锰矿勘查深部钻孔布置提供参考。

冷水溪断裂控制了该区铅锌等多金属热液矿产的分布，为含矿热液活动及运移的通道。因此，加强对冷水溪断裂开展重点调查和研究，查明其对后期深部隐伏锰矿体的保存和破坏情况，以及对铅锌等多金属矿产的控制作用，对该区找矿预测工作尤为重要。

3.6 杨立掌断裂

杨立掌断裂（F6）主要分布于杨立掌锰矿区和李家湾锰矿区，呈NE向展布，向北东延伸交于近南北向的石塘断层上，区域上延伸约35 km，沿走向呈微“S”形弯曲，走向NE35°～60°，主断裂带倾向NW，倾角77°～81°，断距200～500m，北西盘下降，南东盘上升，为正断层性质。推测该断裂为一条形成于晚元古代、多期次活动的古断裂。

4 结论

（1）黔东松桃地区区域上位于慈利-保靖断裂与鹤峰-龙山断裂的夹持区域内。区内褶皱与断裂十分发育，主要发育有NNE-SSW向断裂、线状褶皱，NE-SW向断裂、褶皱以及NW-SE向小型断裂、短轴褶皱。区内断裂一般长数十公里至数百公里，走向NE，倾向NW或者SE，倾角多较陡，一般在50°以上，部分断层高达80°。主要出露的有三阳断裂、木耳断裂、红石断裂、水银厂断裂、冷水溪断裂、杨立掌断裂等，各断层近于平行排列，间距大体相等。野外观察断裂多呈S型弯曲，具有多期活动性。

（2）区内大型断裂多为汞铅锌金银等热液矿产的导矿通道，矿（化）体多产出在这些大型断裂的旁侧次级断裂裂隙中，同时对区内形成于南华纪早期的锰矿体的后期保存与破坏有重要影响作用。

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On Major Faults in the Dense Area of Mn Mineral Deposits, Songtao, East Guizhou

XIE Xiao-feng1,2,3YUAN Liang-jun2,3LIU Jian2SHEN Hong-qian2ZENG Fei2YANG Jun-hua2ZHOU Ying-hua2YANG Jun2

(1-Faculty of Earth Sciences, China University of Geosciences, Wuhan 430074;2-The 103rd Geological Party, Guizhou Bureau of Geology & Mineral Exploration and Development, Tongren, Guizhou 554300; 3- Engineering Technology Innovation Center of Mineral Resources Explorations in Bedrock, MNR, Guiyang 550081)

The Songtaodense area of Mn mineral deposits lies between the Cili-Baojing fault and the Hefeng-Longshan fault. Folds and faults are well developed in the area, mainly including NNE- and NE-trending faults and linear folds, and NW-SE trending small faults and short-axis folds. This paper has a discussion on main major faults and their relationship with hydrothermal minerals such as the lead-zinc, gold, silver and mercury mineralization. These major faults acted as ore-bearing hydrothermal channel, and their subsidiary fractures were host structure. Early Mn deposits were destroyed by the major faults.

major fault; dense area of Mn mineral deposits; Songtao County, east Guizhou

P613

A

1006-0995（2021）04-0576-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.04.008

2021-01-20

中国地质调查局项目“贵州铜仁松桃锰矿矿集区矿产地质调查（大湾地区）”（中地调研合同[2020]284号）、贵州省地矿局地质科研项目“黔东松桃地区南华纪锰矿成矿流体特征研究”（黔地矿科合[2020]03号）、贵州省重点矿产资源大精查项目“贵州省松桃县高地锰矿勘探”以及中央引导地方科技发展资金“锰矿资源深部预测勘查技术研发基地” （黔科中引地[2021]4027）联合经费资助

谢小峰(1986— )，男，湖北武汉人，博士研究生，高级工程师，主要从事矿产地质勘查及研究工作