云南芦子园铅锌矿区构造期次划分及其控矿特征
2021-07-27王毅泽
王毅泽,王 枫
(1.云南省地质科学研究所,云南 昆明650051;2.云南省地质调查院,云南 昆明650217)
云南芦子园铅锌矿区地处澜沧江板块结合带和怒江断裂带之间,大地构造位置属保山地块。大致以南汀河断裂至大山断裂为界,二级构造单元西部为保山-镇康地块,东部为昌宁-孟连被动边缘褶冲带,是三江构造带的重要组成部分。芦子园铅锌多金属矿床则产于南汀河断裂与怒江断裂南延段的交汇部位,这两大断裂为区域一级控矿构造,主要控制了矿化集中区的分布。
1 区域地质背景
矿期位于大山断裂以西、南汀河断裂以北地区。区内出露寒武系至第三系,除中寒武统公养河群类复理石砂岩、杂砂岩夹板岩、页岩,属较活动的过渡型沉积外,晚寒武世至二叠纪为稳定地块型浅海碎屑岩和碳酸盐岩沉积。中生界为碳酸盐岩、碎屑岩和基性火山岩建造,上部有磨拉石沉积。区内构造以南北向、北东向展断裂和褶皱为主。
2 矿区地质
矿区内主要出露上寒武统核桃坪组(∈3h)粉砂质粘板岩;上寒武统沙河厂组(∈3s)大理岩、大理岩化灰岩、板岩和片岩的互层;上寒武统保山组(∈3b)含钙质绢云板岩、质粉砂岩夹结晶灰岩。区域还出露奥陶系-三叠系碳酸盐岩和细碎屑岩。
矿体呈脉状、似层状、透镜状,大致平行赋存于上寒武统沙河厂组第二段和第三段层间破碎带中(图1)。含矿层主为大理岩与板岩(片岩)互层,层间构造破碎带是铅-锌矿体主要的赋存部位。矿体产状与地层产状基本一致。
区域主干断裂的控岩、控矿作用较明显,不同级别的构造及构造组合,有不同的控岩、控矿特征。北东向澜沧江断裂和怒江断裂是保山-镇康地块的边界断裂,控制了保山-镇康地块局部地层沉积演化及岩浆、热流体活动。南汀河断裂控制保山-镇康地块局部原始沉积环境(沉积、剥蚀)、热源活动、矿液运移通道以及岩浆岩侵位空间,主干断裂构造交汇地带往往是岩浆活动、构造变形、热流体活动最强烈地区,也是成矿最为有利部位,芦子园铅锌多金属矿床则产于南汀河断裂与怒江断裂南延段的交汇部位,为区域一级控矿构造,主要控制了矿化集中区的分布。
图1 芦子园铅锌多金属矿区地质简图
3 矿区构造特征
保山复背斜和镇康复背斜两个一级褶皱构造,控制了全区(含矿)地层的空间展布及次级构造产生的部位、强度和方向等。芦子园铅锌矿产于镇康复背斜南倾伏端。背斜核部尤其是倾伏端,往往是次级断裂构造最为发育、岩浆热液最为活跃的地方,背斜与过渡带,为区域构造减压带,为矿床定位提供了重要条件。
4 构造期次划分
矿床主要赋存于上寒武统碳酸盐岩地层中,矿体受与次级背斜轴面基本平行的压扭性断裂破碎带控制,矿体产状与破碎带基本一致。断层产状由陡变缓处往往为矿体的厚大部位。其中,北东向断层和层间破碎带是矿体的主要赋存部位。其成矿作用是中特提斯怒江洋闭合过程时碰撞造山作用的响应,发生在地壳碰撞加厚与碰撞期内幕式剪切拉张的动力学背景下。
矿区主要发育有北东向、北西向和近东西向3组断裂构造,进行不同方向断裂结构面力学性质的鉴定,进而分析控矿构造型式。以讨论构造变形对矿床(体)的控制作用。
4.1 断裂结构面力学性质的鉴定
4.1.1 北东向组断裂
北东向组断裂控制了矿体的走向,该组断裂分别有F1、F2、F3、F4、F5,矿体主要赋存于F2和F3断裂之间。
其中F2断裂带宽0.7m~2.2m,断裂两盘为中—薄层状大理岩夹薄层状绿泥石片岩,断裂带内为碎裂岩、构造透镜体和断层泥组成,断裂带中透镜体轴向方向与裂面大致平行,局部闪锌矿化,断面见有擦痕,破碎带内见片理化现象,从擦痕和片理化特征显示断裂为右行压扭性质。
4.1.2 北西向组断裂
北西向断裂(F6、F7)为破矿构造,错断北东向断裂及矿体。
北西向组断裂以F6为例,裂带宽1m~1.2m,并切错F2和F3断裂,断裂面呈舒缓波状,带内岩石破碎,根据裂面形态及片理化特征,判断F6断裂为左行压扭性断裂。综上所述,F6断裂形成晚于F2和F3断裂,为后期断裂。
4.1.3 近东西向组断裂
在芦子园铅锌多金属矿区内,近东西向组断裂地表不发育,仅在坑道内出露,断裂带宽1.5m~2m,断裂两盘为薄层状大理岩,断裂呈舒缓波状,断裂带内由碎裂大理岩、断层泥、透镜体组成,透镜体长0.7m~1m,宽0.1m左右,产状倾向南,倾角65°,轴面大致平行裂面,显示为压性特征,碎裂大理岩上有擦痕,根据裂面形态,推断该断裂经历了压性—扭压性力学性质的转变。
4.2 节理力学性质的鉴定
本矿区节理较发育,分布较广,本次共统计了912条节理,通过对矿区共轭节理进行分期配套,大体上形成了三组优势产状区间,三组节理的优势产状范围为:(1)332°~356°∠59°~82°;239°~257°∠66°~80°,(2)134°~151°∠56°~72°;226°~256°∠65°~78°,(3)120°~135°∠68°~86°;36°~58°∠54°~75°。
图2 矿区共轭节理等密图和主应力轴图解
图3 芦子园铅锌矿区节理走向玫瑰花图Fig 3.Joint Rosette of Luziyuan Pb-Zn Orefield
采用Dips软件进行分析,作出节理等密图和主应力轴图解(图2)。通过该图,可以看出本矿区主应力方向主要为北西向、北东向和近南北向。其中应力方向为北西向和北东向所代表可能为北东向应力与北西向应力共同作用的结果,而近南北向主应力方向可能为张性断裂的主应力方向,各序次应力状态及裂面的叠加,为成矿提供了良好的赋存空间。
从矿区节理走向玫瑰花图(图3)可以看出矿区节理主要为北东向组和北西向组两组。与矿区断裂反映情况一致。由此可见,本次所选节理具有代表性,能反映整个矿区节理发育情况。
4.3 构造期次
断裂面力学性质的鉴定,是划分构造期次的基础。通过对矿区各个方向断裂面的力学分析,将矿区断裂构造期次主要分为三个构造期次(表1)。
表1 矿区主要断层构造期次划分表
5 结论
(1)矿区主要经历三期构造活动:早期为压扭性,中期为张扭性,晚期为张性。
(2)早期的北东向断裂为矿区的主要控矿构造,具导矿和容矿特征,控制了矿体的空间展布。中期至晚期的北西向和近东西向断裂为破矿构造,错断北东向断裂及矿体。
(3)北东向构造作用强烈的软弱地带,有利于成矿热夜的运移和富集,较容易形成具有一定规模的高品位矿体。
(4)北东向断裂第一、第二期构造体系与该区成矿关系密切,局部形成张开的空间,为成矿热液的运移和富集提供了有利的空间。