小江斷裂帶北段內生礦床地質特征及找礦方向

趙新躍，李永懷，黃生富，丁天柱

小江斷裂帶北段內生礦床地質特征及找礦方向

趙新躍，李永懷，黃生富，丁天柱

(四川會東大梁礦業有限公司，四川 會東縣 615205)

小江斷裂帶北段位于攀西裂谷東半部分，為典型裂谷成因內生礦床，礦床特征是“黑色巖墻，黑色巖系和特殊礦種組合”。雖然前人在該區做了大量的工作，但缺乏系統總結和研究，為此采用幔汁理論和地球動力學對區內礦床地質特征進行深入分析研究對比，提出潛在找礦靶區，為區內礦山深邊部找礦提供理論支撐。

小江斷裂帶；地球動力學；環狀構造；礦床特征；內生礦床

攀西地區是我國重要的金屬礦產資源產地之一，自西向東依次形成蘭坪鉛鋅礦、攀枝花釩鈦 磁鐵礦、東川?會東鉛鋅銅鐵礦床、會澤鉛鋅及稀有鍺礦等，小江斷裂北段礦產北起云南巧家縣城北，南到東川小江村。在斷裂帶內目前發現有東川及會東兩個礦帶群，其中大型礦床6個，中型礦床6個，小型礦床8個。前期單個礦床研究文章較多，但系統性研究文章不多，本次采用幔汁理論和地球動力學對區內礦床地質特征進行深入系統研究，提出潛在找礦靶區，為區內礦山深邊部找礦提供理論支撐。

1 斷裂帶內礦床地質特征

1.1 斷 裂

小江斷裂帶北段位于攀西裂谷中部地區，區內構造特點是菱形構造[7]，其中南北向儲礦斷裂有4條，自東向西依次為小江斷裂、因民?大尖山斷裂、普度河和德干斷裂，北東向控礦斷裂有3條，自北向南依次為會東小街到踩馬水斷裂、麻糖斷裂、湯丹?濫泥坪斷裂。其中小街?踩馬水斷裂帶兩側形成會東小街磷鉛鋅鐵鈦礦體群，湯丹?濫泥坪斷裂北側形成因民銅金礦床群；麻糖斷裂介于兩條斷裂中間，主要形成塘淌和菜園子中型鐵銅礦床。

1.2 地 層

小江斷裂帶北段基底有中元古界會理群和東川群，中生界震旦系到第四系，除石炭系缺失和志留系、泥盆系部分缺失外，其余地層均有發育。

1.3 環狀構造與巖漿巖

從衛星地圖看小江斷裂帶兩側存在一個環形構造，它北起云南巧家縣金塘鎮、西到會東菜園子鐵礦、南到云南東川區小包包磷礦、東到東川區大海鄉麻栗坪磷礦。峨眉山玄武巖沿震旦系地層順層侵入，輝長巖及輝綠巖主要沿中元古界會理群和東川群地層內侵入，呈南北向展布。鉀長花崗巖侵入在玄武巖內，走向近東西，主要分布菜園子鐵礦附近。

1.4 構 造

（1）環狀和線狀構造形成機理和特征。關于環狀構造形成機理國內研究較少，只有杜樂天等[1]提出環狀構造是地劈作用和排氣作用發生以后巖石圈變薄拉漲后，在地表先形成地塹構造然后逐步演化成裂谷和盆地。前蘇聯學者Ш?A古別爾曼，IO? Й?比科夫斯基，E.Я.蘭茨曼在研究環狀構造時發現，這些構造不連續出現在同一緯度帶（緯度帶是根據д波理論計算出來的）上，誤差不超過1°[2]。對于環形構造類型根據橫向伸展形成的花環式構造聚集，環狀構造平均半徑幾米到數十千米不等。發現在這些構造范圍內垂向運動占優勢，可以形成穹隆環形構造、洼地環形構造和復式環形構造3種。獨聯體學者在前期研究基礎上進行深入探討[3]：例如B.B.穆拉維約夫研究認為環形構造的形成在兩組構造結點部位，幔汁體在排氣過程以螺旋狀上升為主，平面上為環形，剖面上為錐形體；B.Д.斯卡里亞金認為環狀構造的形成機理是地幔地劈較輕物質上浮的結果，某些物質達到地表，另一些物質經過排氣作用而留在深處。同時在地表景觀上表現為圓型、橢圓形等軸地貌構造；Ф.Я.科雷托夫，IO.C.薩夫丘克等研究認為線性緯向構造與環形構造交匯部位是形成大型和特大型礦床的重要地質條件之一。

孫克祥等[4]在研究東川刺穿構造時發現，在因民-大尖山斷裂內有多個火山口存在，結合前蘇聯學者對環狀構造的研究成果，說明本區環形構造屬于復式環形構造。并處于線狀緯向構造北緯26°30′，自西向東依次形成蘭坪鉛鋅礦、攀枝花釩鈦磁鐵礦、會澤鉛鋅。

（2）穿刺構造及穿刺角礫巖。區內對于穿刺構造及角礫巖的研究開始于1970年代，孫克祥認為穿刺構造是區域北東向左旋走滑形成過程中形成的次級構造[4]。杜樂天認為是幔汁流體在地殼運移過程中發生巖地劈作用后先現成地塹構造過程中形成的一種特殊地質體[1]。因此，大梁子和大銀廠地塹構造歸屬于穿刺構造，大梁子隱爆角礫巖和因民角礫巖均屬于穿刺角礫巖。

2 環狀構造內礦床分布地質特征

環狀構造內礦床分布特點有以下幾點：在震旦系和寒武系接觸部位形成鉛鋅和磷礦床，主要有會東熱水、撒海卡、大山梁磷礦，發箐和大梁子鉛鋅礦，東川大包包磷礦和麻栗坪磷鉛鋅礦等，這些礦床除會東大梁子以外，礦體走向和傾向與巖層一致，礦體傾角為25°~30°；在震旦系與中遠古界地層接觸部位形成鐵銅礦床，在會東地區有滿銀溝和菜園子鐵礦、干溝金紅石礦；東川地區有湯丹、新塘、濫泥坪、四棵樹、落雪和因民等銅鐵礦床；在中遠古界地層內出露輝長巖和輝綠巖體，附近形成金礦，主要有東川播卡金礦、會東新田和新山金 礦點。

礦體平面形態主要受構造控制，構造走向不同形成的工業礦體規模不同：其中沿北西走向310°構造形成小型礦點；沿南北向構造形成的礦體規模較大，礦體長度為300~700 m，厚度為0.8~30.0 m不等，品位偏高，延伸大，礦體傾角近似直立，傾向變化為波狀，有會東發箐、塘淌、新田金礦和東川金江銅礦等；在北東向構造與近南北向構造交匯部位形成東西走向礦體。該礦體一般疊加前兩期成礦作用，因此具有礦體長、厚度大、品位高、延伸大等特點。這些礦床在會東有大梁子鉛鋅礦、干溝金紅石礦、滿銀溝鐵礦、菜園子磁鐵礦；在云南東川形成湯丹、新塘、濫泥坪、四棵樹、落雪和因民銅鐵礦及博卡金礦。

2.1 礦床內部的碳黑巖系特征

碳黑色巖系與金屬礦床之間的研究工作起始于獨聯體國家地質學者，例如A.A.西多洛夫在前寒武紀地層中的黑色頁巖的形成是有周期性的[3]。原因是地幔之中地核的脈沖排氣現象到達地表時除帶入烴外，導致有生命的高等動物的災難性死亡事件發生為背景，一系列元素和熱量刺激生命原始形式的繁榮是有周期性的，含金屬頁巖生成兩個相變種，層狀礦層和近斷層揉皺區包含爆發角礫巖巖桶內。1990年代國內學者在華南地區震旦系與寒武系之間黑色硅質白云巖磷礦中發現有氟的存在，找到了導致動物死亡的原因和證據[1]。杜樂天根據國內外的研究成果確定炭黑巖系不僅是磷鉛鋅礦床賦存部位，而且是內生礦床形成過程地幔流體上升的通道。

研究區鉛鋅礦主要賦存于寒武紀筇竹寺組（魚戶村組）與震旦系燈影組白云巖接觸帶內，在兩個巖層之間形成5~30 cm含黃鐵礦黑殼層[5]；在會東塘淌銅礦[6]賦礦圍巖為碳質千枚巖和絹云千枚巖；在東川地區劉衛明等[7]研究認為銅礦體賦存在黑山組碳泥質白云巖中；博卡金礦[8]和會東新田金礦的礦體賦存在灰黑?淺灰綠色薄層狀千枚狀含碳泥質板巖中。

2.2 環狀構造內金屬礦床的特性

（1）群發性特征：環狀構造內70%礦床賦存在南北向構造與北東向構造交匯部位，形成東川因民礦體群和會東小街礦體群。

（2）礦床與礦床之間相似性特征：會東塘淌銅礦目前控制成礦標高為+2200~2600 m，東川金江銅礦目前控制成礦標高為+883~1200 m之間，兩個礦體平面距離相差10 km，高差相差800 m。但他們走向相同，礦體在傾向變化上都有波狀變化 特征。

（3）特殊礦種組合特征，特殊礦種組合是幔汁理論劃分造山帶和裂谷成礦帶的3個指標之一。研究認為在氫型幔汁階段在裂谷地區形成氧化物礦床，如赤鐵礦、磁鐵礦、磷礦、金紅石礦床。關于金紅石礦床形成機制前蘇聯學者M.H.托姆松、B.Д.波洛霍夫、O.Ⅱ.波利婭科娃認為金紅石礦床主要形成在碳?鈦交代巖內，并產生強烈揉皺以后形成石香腸構造地帶中[2]。

（4）多元素特征每個礦山都有，例如大梁子鉛鋅礦除鉛、鋅、銀以外，還有Cd、Ga、Ge、Cu、Mo、Cr、Ni、Co等元素。

（5）成礦時代的多期性：大梁子鉛鋅礦床的成礦年齡區間為366.3±4.2 Ma，這個結果符合三期構造成礦特征。

（6）成礦標高多深度性：例如東川地區濫泥坪銅礦[9]標高為+2630 m，播卡金礦標高[12]為+1640 m，金江銅礦[8]標高為+883 m以上說明區內具有多深度特征。

（7）金屬礦床多部位性，多類型性；多層性特征已在前邊敘述過，在此不再敘述。

2.3 大梁子鉛鋅礦礦體賦存特征

會東踩馬水?小街斷裂從礦區通過，該斷裂與南北向普渡河斷裂交點部位形成左旋走滑穿刺構造（見圖1），礦體賦存于寒武紀與震旦系接觸帶一側穿刺角礫巖中。礦石構造依次由角礫狀—條帶狀—細脈狀；礦石品位在平面上從角礫巖到白云巖依次逐步降低，在傾向上隨著碳化的減弱而減低。礦體上部走向為近東西向，中部形成梳狀，下部走向由近南北向變為北東向走向。礦體上大下小，上部長為350 m，下部長為70 m，礦體厚度為0.8~200 m，平均120 m，延伸400 m，礦體形態在傾向上近似直立，隨著碳化的降低出現分枝現象，蝕變有碳化，硅化，細晶白云巖化，鉛鋅礦化，黃鐵礦化等，與礦體密切的主要是碳化，硅化，鉛鋅礦化和細晶白云巖化。

2.5 礦床成因認識探討

區內地質運動從晉寧運動開始，到喜馬拉雅運動結束。環狀構造形成于晚石炭紀到晚白堊紀之間，然后深部氫型幔汁體伴隨著玄武巖侵入作用在北東向構造附近的流體通道（炭黑巖系）中呈螺旋狀上升，隨著幔汁流體的變化在不同部位形成不同礦床。其中在氫型幔汁階段在寒武紀和震旦系接觸部位形成磷礦，在中遠古界地層中形成滿銀溝鐵礦和金紅石礦及東川鐵銅礦床的鐵礦層；幔汁體在上升過程中氫型幔汁轉化成堿性幔汁，在寒武系與震旦系接觸部位形成鉛鋅礦床，中遠古界地層中形成淌塘銅礦和東川鐵銅礦和博卡金礦；堿性幔汁在上升慢慢轉化為氧性幔汁以后在震旦系地層中形成石英和螢石以及天青石等非金屬礦床。

圖1 大梁子1944中段地質簡圖（根據地質平面圖修改）

3 結論和下一步工作建議

（1）江一鵬等[11]研究認為小江斷裂活動帶北段寬度為1~2 km，本文通過研究以后認為小江斷裂活動帶內存在一個環狀構造，寬度在20~25 km。

（2）研究區位于東西線性緯向構造26°30′與環狀構造交匯部位，該部位是形成東川和會東礦體群礦床的重要條件之一。

（3）在環形構造帶內流體通道位置是決定會東小街礦體群和東川因民礦體群第二個重要條件：其中東川因民鐵銅礦體群的流體通道是在北東向構造基礎上疊加環狀構造（火山口）；會東小街礦體群的流體通道是北東向構造附近形成碳鈦巖系[2]過程中金紅石礦中及金沙石。

（4）張俊海[2]和張長青等[13]研究認為，大梁子是MVT型鉛鋅礦，控礦構造為北西南東走向，通過近5年的探礦工程驗證沒有發現工業礦體；趙新躍，李永懷等[14]根據大梁子鉛鋅礦穿刺角礫巖和細晶白云巖展布方向為近東西向確定礦區找礦方向為礦區西部，但通過2018年的工程揭露細晶白云巖和刺穿體沒有在預期位置出現，說明前期研究有認識不到位的地方。本次研究重點從區域控礦構造，流體通道和流體運移方式等方面入手，認為北北西和近東西向構造為儲礦構造，控礦構造北東?南西向構造（小街—踩馬水斷裂），在礦區西南方向并有丁家老墳和石家洼兩個環狀構造存在，因此下部找礦方向南西方向應是符合客觀規律的。

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(2019-01-03)

趙新躍(1966—)，男，河南南陽人，工程師，從事礦山地質勘探和礦產預測工作，Email：979291266@qq.com。