江西武宁驼背山锑矿控矿构造特征

2021-11-10吴忠如陈晓平林忠良曾庆友潘世语

中国钼业 2021年5期

吴忠如，陈晓平，林忠良，曾庆友，潘世语

(1.江西有色地质勘查五队，江西九江 332000) (2.江西有色地质矿产勘查开发院，江西南昌 330001)

0 引言

江西省武宁县驼背山锑矿位于武宁县城南西约48 km处，是江西省仅有的两处中型锑矿之一。矿床由大门下、小驼背、大驼背、铜家、界上坪上段等5个矿段组成，以大门下、小驼背、大驼背为主，圈定锑矿体102个，其中锑矿资源量大于500 t的矿体有16个[1]。通过归纳总结矿区地质及研究构造特征，对构造与成矿的控制作用进行了分析探讨[2-3]，旨在为该区后续开展地质找矿工作及成矿构造研究等提供参考。

1 矿区地质特征

驼背山锑矿大地构造位置处于扬子板块—扬子陆块—下扬子地块江南隆起带九岭逆冲隆起内[4]，修武复向斜中部，三都断陷红盆东侧驼背山背斜的西端轴部及北翼(见图1)；成矿区划属扬子成矿省之江南东段成矿带九岭钨钼锡铜金多金属萤石高岭土成矿亚带的一部分。

图1 驼背山锑矿区域构造图(据文献[1]修编)

1.1 地层

矿区和外围出露地层以早古生代中上寒武系和下奥陶系为主,晚白垩至第三系仅分布于矿区西部断坳盆地中(见图2)。其中上寒武系华严寺组主要岩石类型由微层状粉晶灰岩与微层状白云质泥晶灰岩组成，主要矿物成分为方解石，泥质粘土矿物、有机质、白云石、黄铁矿、氧化铁和石英等次之，该组地层以富白云石和石英为特征；上寒武系西阳山组主要岩石类型由微层状粉晶灰岩与微层状泥晶灰岩组成，主要矿物成分为方解石，该组地层以富有机质、泥质、黄铁矿和氧化亚铁为特征。

图2 驼背山锑矿区地质略图(据文献[1]修编)

1.2 岩浆岩

矿区岩浆活动弱，仅出露有中基性和中酸性脉岩。玄武安山玢岩分布在大门下矿段背、向斜轴部近侧，呈NEE向延伸﹐倾向NW，上陡下缓。岩石呈浅灰绿色，斑状结构，主要矿物成分为斜长石、辉石，其次为角闪石、拉长石、石英，副矿物为磁铁矿。中酸性脉岩出露于界上坪背斜轴部南侧。岩石呈灰白色，斑状结构，斑晶以斜长石为主，其次为黑云母，基质为隐晶和微晶斜长石，副矿物为微量金红石。

1.3 变质作用

矿区变质作用主要有表生作用、接触变质作用和热液蚀变作用。

1.3.1 表生作用

主要体现为硅质岩和硅质角砾岩。硅质岩和硅质角砾岩多见于茅坪主背斜及其北翼的次级背斜轴部，其形态产状明显受背斜构造控制，硅质岩和硅质角砾岩定向延伸与背斜轴同向，剖面上呈鞍状，向两翼分别成指状和根须状尖灭。角砾岩边界受层面和多组节理控制，硅质岩和硅质角砾的微层构造清晰，发育小透镜状和不规则燧石结核，硅质角砾岩中的角砾以隐晶硅质岩为主，角砾大小不等，排列不规则，角砾中的微层构造显挤压变形特征，胶结物成分为隐晶硅质、泥质和岩屑。胶结方式有基底式、充填式、孔隙式、接触式、再生式等多种。此外，辉锑矿化硅质角砾岩的胶结物则以辉锑矿为主。

1.3.2 接触变质作用

矿区接触变质作用不发育，仅在玄武安山玢岩和中酸性斑岩脉的接触带外侧形成几米至十余米的大理岩与大理岩化灰岩，在接触带上形成厚度不大的矽卡岩和矽卡岩化大理岩，变质矿物以石榴石为主[5]，其次为符山石。

1.3.3 热液蚀变作用

矿区热液蚀变不强，但高、中、低温蚀变类型皆有，气化热液期有蛇纹石化，中温热液期有硅化，石英结晶粗，常见重结晶的热液石英团块，少数呈不规则之短脉产出，低热液期有青磐岩化，蚀变矿物有水云母、蒙托石、方解石和绿泥石等。

2 矿床地质特征

驼背山锑矿床的成因类型为低温热液型[6-7]，矿体多呈层状、似层状、扁豆状产出，具分支复合现象，大部分埋藏在地表以下数十米的氧化带内，赋存于硅化破碎带中。矿体产状与地层一致，一般产于背斜南翼的矿体陡，产于北翼及背、向斜轴部附近较平缓(见图3)。矿体规模不等，一般长10～200 m,厚度大多数小于5 m。矿石矿物主要为辉锑矿，黄锑矿次之，偶见闪锌矿，部分氧化为锑华，脉石矿物主要为石英和重晶石，偶见胶磷矿与重晶石共生[8]，辉锑矿常呈板柱状、针状、菊花状集合体、块状、网脉状、脉状及浸染状产出[9-10]，矿石中的主要有用组分为Sb，Sb品位一般为1.07%～3.4%，矿区平均品位2.81%，伴生有益、有害组分含量均低。

图3 大门下矿段21号勘探线剖面图(据文献[1]修编)

3 构造特征

3.1 构造分期

根据区域和矿区构造演化特征，矿区构造分期如表1所示。

表1 驼背山锑矿构造分期表

3.2 构造特征

3.2.1 晋宁期构造

晋宁期构造在矿区内形成不同级别的隆起、坳陷和断裂等基底构造，这些构造控制了矿区内早古生代地层的分布。

3.2.2 印支早期构造

印支期褶皱为盖层构造中生成最早的褶皱，受后期构造的强烈改造，常残存于后期构造之中或成复合构造出现，矿区主褶皱属珞山—茅坪背斜之西段，由中寒武系杨柳岗组构成背斜核部，向西倾伏于断坳盆地中，主背斜两翼的次级褶皱发育，以背斜北翼最为典型，矿区内的次级褶皱自北而南有大门下背斜—陈家向斜、小驼背背斜、铜家向斜、界上坪背斜、界上坪南向斜﹐上墩—大驼背背斜和大驼背南向斜。上述褶皱轴长700～1 800 m，而0.1～10 m轴长的小褶皱则是星罗棋布。

3.2.3 印支晚期构造

印支期晚阶段的褶皱构造是继承和强化印支期早阶段褶皱的产物，此期褶皱以共轭剪切褶皱为主要特征，该共轭剪切褶皱除受主压应力作用外，还受控于褶皱两侧先期形成的两向雁列短轴褶皱，该期褶皱以NE向左旋剪切带和NWW向右旋切裂带为边界，形成交互雁列或斜列，规模不等的短轴背向斜褶皱，其雁列轴分别平行于左旋和右旋剪裂或剪切带，组成大小不等的菱形区域，剖面形态为正扇形或倒扇形(见图4)，多见于小褶皱构造中。

图4 0号勘探线之共轭剪切褶皱组成的倒扇形

3.2.4 燕山早期构造

印支晚期阶段形成的共轭剪切褶皱，在NEE向剪切带的强烈改造下，在剪切、挤压应力集中部位常形成斜歪(倒转)箱形褶皱(大陀背背斜)、斜歪褶皱(大门下背斜)、尖稜褶皱(陈家向斜)。这些褶皱两翼在受到强烈改造部位产状多变为南陡北缓，轴面倾向NW。新生的层间从属褶皱和劈理，指示背斜翼部岩层上层面向下滑动，早期的层间劈理遭受改造，兼具逆时针扭动，伴生NEE和NWW向共轭节理或NEE向共轭节理的倾角都较陡。

燕山早期除形成褶皱之外，规模较大的断裂亦较发育，并具有韧性剪切断裂的特征，背斜构造上的剪切带与岩层陡立带和褶皱轴面常见平行或组成“三位一体”，剪切带或地层陡立带成侧列或雁列分布，在NEE方向呈左行侧列，在NE方向呈左行雁列，在NWW方向呈右行雁列，其雁列轴线与矿区NEE、NWW和NE向剪切带方向一致，该组剪切断裂走向NE—NEE，倾向NW，发育在背斜陡翼者，逆冲压缩，沿剪切带岩层压缩增厚，发育在缓翼者，岩层拉伸变薄，显示正断层特征。

此外，矿区内还存在NW向的应力释放带，由于应力强度远小于NEE向剪褶带，故释放应力所表现的形变特征也绝然不同，主要表现形式如下：

(1)褶皱变异带：在印支期晚阶段的构造形迹中线性构造是NEE向剪褶带(即压扭性褶皱)，NEE向短轴背斜的形态与展布特征受NW向剪切带应力牵引，使其褶皱枢纽起伏，斜列交错，分支复合，形成褶皱变异带。

(2)NEE向褶皱的右行雁列：矿区NEE向褶皱和地层陡立带，具有多向雁列(斜列)特征，作右行雁列时，其雁列轴为NW向，并指示右行剪切特征。

(3)硅质岩和硅质角砾岩：矿区背斜轴部的硅质岩和硅质角砾岩均在背斜东端尖灭，其尖灭端的连线为NW向，与东部褶皱变异带吻合；北翼大驼背—上塅小驼背斜大门下背斜硅质岩和硅质角砾岩的西部尖灭端为第三系红层覆盖，其尖灭端的连线与NW向及西部变异带吻合。

(4)矿区NW向剪切带在航片影象上特征较明显，与NEE向剪褶带交叉成菱形格状(见图5)，显露于地表的矿区范围成灰黑色色调的三角形，即与硅质岩和硅质角砾岩吻合。

图5 武宁驼背山航片解译地质构造图

3.2.5 燕山晚期构造

燕山晚期构造以断裂为主，构造线方向为NE—NNE向，主要有大门下、上墩—小驼背和茅坪，在NE—NNE向构造带上，早期褶皱明显遭受改造，规模较大的褶皱，褶轴往NE或SW偏转成N—NNE向早期的小型褶皱常受改造而出现同斜倒转以致平卧褶皱。

3.2.6 喜山期构造

喜山期构造以硅化破碎带和硅化断裂带为主，硅化破碎带呈近SN向，分布上墩西南至小驼背、蟹形山地段，北段沿早期NE和NNW向断裂断续出露，南段发育在第三系红层中，断裂带总体走向NNE—SN，断裂面呈不对称波状，常见裂面上有1～2 cm厚的褐铁矿，旁侧发育构造透镜体，沿断裂带多见石英脉、团块状、球粒状、梳状石英。

硅化断裂带多呈NEE向，分布于矿区北部至清江一带，走向75°～80°，倾向NW，倾角65°～80°，北盘为第三系红层，南盘为下奥陶系印堵埠组页岩，沿断裂带岩石强烈硅化，地貌上呈现陡坎或山脊，断裂具多次活动特点，早期右扭，晚期左扭逆冲。

综上所述，矿区构造特征从晋宁期至喜山期，经历了塑性—脆塑性—脆性的形变过程，矿区构造形迹不但褶皱构造发育，且不同的构造演化阶段具有不同的变形，并呈现不同的褶皱样式，反映了矿区构造变形的递进演化规律。