浅谈大厂断裂与大厂背斜的新认识

魏宏炼，张闯

(广西华锡矿业有限公司铜坑矿业分公司， 广西 南丹县 547205)

0 引言

国内外地质专家对铜坑矿床开展了构造演化、矿床成因、矿体测龄、控矿因素及矿体经济等大量科学研究，取得了丰硕的科研成果，为铜坑矿床的开发奠定了理论基础。当前多数地质工作者普遍认为铜坑矿床受地层、构造及岩浆岩等多重因素控制[1-5]。但对大厂断裂、大厂背斜的具体特征研究不够深入，且对两者与矿床内各大矿体的相互关系的研究不够深入。因此，详细查明大厂断裂与大厂背斜的构造特征，并进一步总结其对矿床的控制作用，对指导矿山的探采作业具有重要的意义。

1 大厂断裂与大厂背斜的形成过程

海西期古特提斯洋的裂开，使得矿区接受断陷沉积，形成了一套泥岩、泥灰岩-硅质岩-碳酸盐岩-碎屑岩的海相沉积地层[1]。于印支期受 NE-SW 向构造应力挤压地层发生褶皱，褶皱作用由弱变强，两翼逐渐被众多次级褶皱复杂化之后形成了走向NW的线状复式背斜，即大厂背斜。背斜的SW翼地层明显被拉薄，被拉薄的地层在持续的拉伸作用下发生断裂，断裂以后扩展成由5条次级断裂共同组成的断裂带，断裂带宽为120 m，即大厂断裂带。大厂背斜与大厂断裂在几何学上具有相关性，在成因上具有统一性。NE盘在构造应力作用下沿断层面往上逆冲，逆冲过程中断层对上盘地层产生牵引，导致SW地层产状变陡，背斜轴面倒向断裂，地层发生倒转，甚至平卧，局部翻卷，如图1所示。

2 大厂断裂与大厂背斜构造特征

大厂断裂带由5条次级断裂组成，宽为120 m～150 m，总体走向NW，倾向NE、倾角为20°～43°，局部较陡，为60°～75°。大厂背斜轴向总体为NW，轴面倾向NE、倾角为60°～90°，枢纽呈波状起伏，但总体向NW倾伏，核部由中泥盆统罗富组（D2l）一套泥岩、泥灰岩组成，上泥盆统榴江组（D3l）、五指山组（D3w）、同车江组（D3t）一套硅质岩-碳酸盐岩-碎屑岩系组成两翼，两翼不对称，北东翼为多个紧闭背斜，宽缓向斜相间发育的隔档式褶皱；南东翼为背斜和向斜呈连续波状且基本同等发育的全形褶皱。

大厂断裂切穿不同岩性地层时，其表现出来的具体特征是截然不同的。当断裂两侧岩石物理性质差异明显时，常形成较平整的断层面。当断裂两盘均为刚性岩石时，断裂常表现为破碎带，岩石层理不清晰，局部发育大量不规则石英细脉、石英团块，伴生断裂面上发育各种方向的擦痕和摩擦镜面。大厂断裂沿走向延伸之后，由于应力消减的原因，断裂面模糊不清，巷道开掘后产生线状滴水、挂红或发育大量钙质沉积物等现象。

大厂断裂局部倾向NW现象表明，地层在受到NE-SW向构造应力挤压的同时有右旋的应力存在，因此大厂断裂局部发生了顺时针的小角度旋转。由于断裂初期形成的微裂隙，在应力的持续作用下微裂隙相互联通的方式不一致；由于岩石物理性质的差异在同等构造应力的作用下，发生的变形不一致等原因，导致大厂断裂局部倾角较陡，在剖面上呈现出波状起伏的现象。

图1 大厂断裂与大厂背斜形成过程

大厂断裂上盘岩石塑性越强，则牵引作用越强，表现为岩石层理与断面呈小角度相交，甚至几乎与断面平行，发育平卧褶皱或翻卷褶皱。

大厂断裂与两盘岩石接触带上发育大量不规则石英细脉、石英团块和岩石变得异常坚硬（硅化），或发育大量方解石细脉及围岩角砾被方解石胶结（碳酸盐化）。表明大厂断裂在成矿期有含矿热液通过，产生了围岩蚀变，是矿区的导矿构造。

大厂断裂断层面上发育小规模（cm级）团包状锡石硫化物矿化及串珠状锡石硫化物矿体的现象，表明大厂断裂在构造活动的作用下产生了有利空间，成矿期含矿热液流经时发生了矿物质沉淀，即大厂断裂是矿区的容矿构造，如图2所示。

3 大厂断裂与大厂背斜的控矿作用

NE向断裂为矿区经历海西-印支期拉张拗陷、印支期挤压褶皱和燕山晚期伸展剪切、印支期挤压和燕山晚期伸展剪切多期次构造运动的配套产物[6]，脉幅为0.1 cm～1.5 m不等，向SE陡倾，NE向断裂广泛发育于整个大厂皱断带上泥盆统所有地层中，即大厂断裂的上盘、带内及下盘均有分布，但发育程度依次为上盘、带内、下盘。两者的接触关系复杂，NW向断裂截断NE向断裂、NE向断裂穿过NW向断裂（无位移）的现象均有揭露。是矿区重要的容矿构造之一。

图2 大厂断裂细节特征

燕山晚期受NE-SW方向拉张应力的影响发生岩浆侵位[6]，岩浆结晶分异过程中析出的含矿热液沿张开的NW向断裂导入并在NW向、NE向断裂、层间滑动破碎带等有利空间发生充填交代作用形成大(细)脉带、细脉浸染交代型(91#)、网脉浸染交代型(92#)、75#、77#、79#、80#等矿体。于燕山晚期被金属矿物充填形成矿脉。

在富含泥质的地层中，由于泥质成分地抑制，含矿热液难以交代围岩，仅充填NE向节理脉，因此形成大(细)脉带矿体。在富含钙质的地层中，由于化学性质较活泼的钙质对交代作用有利，因此，含矿热液充填NE向节理脉之后，还沿层理进行交代，所以形成细脉浸染交代型矿体（91#）、网脉浸染交代型矿体（92#）。

由此可见，大脉型矿体、细脉型矿体、细脉浸染交代型矿体、网脉浸染交代型矿体是NE向节理脉在矿区内物理化学性质各异的岩石中容矿之后所呈现出的不同现象。

综上所述，190#脉非单独产出，常与大(细)脉带、91#、92#同类型矿体联合产出。但 190#矿体规模非常不稳定，其规模和矿石质量与断面两侧岩性、NE向节理脉发育程度密切相关，如图3、图4所示。

4 结论及建议

（1）大厂复式背斜NE翼并不平缓，而是多个紧闭背斜与宽缓向斜相间发育的隔档式褶皱。位于大厂断裂上盘的部分受断裂牵引普遍发生倒转，在大厂断裂带内部存在平卧甚至翻卷的现象。

图3 大厂断裂与大厂背斜控矿

（2）NE向节理脉在矿区所有含矿地层中均有发育，发育程度依次为大厂断裂上盘、大厂断裂带内、大厂断裂下盘，是矿区最重要的容矿构造。大（细）脉型矿体、细脉浸染交代型矿体（91#）、网脉浸染交代型矿体（92#）是NE向节理脉在物理化学性质迥异的岩石中容矿之后所呈现出的不同现象。

（3）190#矿体产于大厂断裂各条次级断裂中，与断裂带产状一致，但并非单独产出，常与断裂两侧的大脉、细脉带、91#、92#同类型矿体联合产出。190#矿体厚度非常不稳定、有用组分分布不均匀，其规模和矿石质量与断层面两侧岩性、NE向节理脉发育程度密切相关。