甘肅省天水市李子園地區斷裂構造與成礦關系分析

龍登紅

（甘肅省地質礦產勘查開發局第一地質礦產勘查院，甘肅 天水 741020）

構造因素是控制礦床形成和分布的重要因素之一，是成礦元素、熱源及成礦流體的活動場所和最終聚集的空間。金成礦作用的發生與特定的構造活動有關。從區域成礦學角度出發，開展構造地質學研究，厘清控礦構造類型及樣式，并綜合分析構造活動的區域地質背景及特征，研究成礦機制，建立構造控礦模式，并探討金成礦帶及礦床、礦體形成條件和時空分布規律。

1 地質背景特征

研究區位于甘肅省東南部，大地構造位于中央造山帶西段華北板塊南緣與秦嶺微板塊北緣活動區，為西秦嶺造山帶北秦嶺加里東褶皺帶與中秦嶺華力西褶皺帶的接合部位。

區內出露地層有古元古代秦嶺巖群、中新元古代寬坪巖群、新元古代-早古生代木其灘組、志留紀太陽寺組、奧陶紀草灘溝群、中泥盆世舒家壩組、晚泥盆世大草灘組、早石炭世巴都組等[1]。巖漿活動頻繁，其中以華力西期和印支期的活動最強烈，加里東次之。巖體出露多，面積大，呈巖基狀產出。華力西期較為發育，呈小巖基產出。加里東期和喜山期侵入巖，出露面積小，呈巖株或巖脈產出。研究區分布有多條區域性的控巖控礦深大斷裂，主體構造線方向為近東西走向，以壓性為主，兼有走滑性質。較為醒目的還分布有一些北西、北東走向的斷裂帶，以走滑為主，兼有擠壓或伸展性質。以上不同方向斷裂均具有多期構造疊加復合特征。

2 區域斷裂控礦構造體系

深大斷裂通常構成相鄰構造單元的界線，限制著不同類型的沉積建造和巖漿建造大致范圍，從而也制約著不同類型的成礦作用和成礦帶的空間分布。

研究區分布有多條區域性的控巖控礦深大斷裂，主體構造線方向為近東西走向，以壓性為主，兼有走滑性質，具有多期構造疊加復合特征。這些深大斷裂在華力西-印支期的強烈活動，構成導巖、導礦構造，控制著中酸性巖漿侵入，以及與它們有關的巖漿期后熱液型金銀鉛鋅銅多金屬礦床（點）的形成[2]。深大斷裂的區域控礦作用表現為：近東西向和北西向基底隆起帶或靠近隆起帶的局部凹陷部位控制礦床的分布；控巖控礦深大斷裂主體構造線方向有近東西和北西向兩組，前者主要控制了與層控、斷控型低溫金成礦作用，后者控制中酸性巖漿活動帶和相關的巖漿期后熱液金多金屬成礦作用。

研究區金及多金屬礦床（點）在空間分布上具有等距性規律，呈現近似等距性的棋盤式分布格局，受北東、北西、東西向斷裂構造聯合控制。棋盤格子分布格局表現為北西、東西、北東方向近等間距分布，而已知礦床點空間分布則具有構造結點控礦規律，特別是東西向與北西向結點或其附近聚集大量礦床點，而在北西向、東西向和北東向則大致以3Km～5Km左右作近似等間距分布，等間距規律表現為北東向間距為2Km～4Km；北西向間距為1.5Km～3Km；近東西向間距為3Km～5Km。

這些礦床空間等距性規律，與區內反“S”形構造體系形成密切相關，反映出華力西期—印支期研究區構造應力場復雜轉換的結果。從區域構造體系來看，李子園反“S”型褶皺—構造體系的初始變形發生階段，是加里東末期—華力西早期，該階段大規模脆韌性剪切作用發生，西秦嶺地區板塊匯聚，東西向拉伸而南北向擠壓，形成一系列北西向韌脆性斷裂帶，印支末期，研究區為全面碰撞造山階段，區域應力場已從原來的擠壓逐漸轉變為張性環境，同時早期韌性構造也逐漸轉變為脆性，北東—南西向拉伸，又使早期近東西向脆-韌性剪切帶發生北西向大規模走滑。在這一系列構造運動影響下，幾組斷裂相互錯斷，地層出現近乎菱形的斷塊或斷隆，而成礦物質總是在斷裂交匯的構造薄弱帶就位，形成金礦化體。這就使本區呈現出近似等距性的棋盤式分布格局。

圖1 區域地質礦產簡圖

3 礦區控礦構造體系

構造對礦床特別是對金礦的形成有著重要的控制作用，是直接控制礦化富集空間的主要因素。構造不僅對成礦作用的區域空間分布進行多級控制，而且對具體的礦體空間定位亦起著重要作用[3]。

成礦作用富集的有利構造空間主要有層間韌脆性剪切帶、層內構造破碎帶、次級斷裂、微褶皺等，往往聯合配套構成控礦構造組合：

（1）韌脆性剪切帶：為區域深大（韌性）斷裂帶的次一級斷裂帶，往往表現為同期兩組，一組基本以平行區域規模的深大斷裂帶形式產出，另一組規模稍小，呈小銳角剪切上一組斷裂。

（2）層內構造破碎帶或次級斷裂構造：研究區主要控礦斷裂有北西、北東及近東西向三組，它們均屬區域斷裂的更次一級配套構造，按斷裂的力學性質可將其分為壓剪性、剪性、張性和張剪性斷裂，不同序次的斷裂具有分級控制作用。

（3）褶皺構造：以背斜軸部、翼部及傾伏端的控礦作用尤為重要。這些部位的控礦作用主要是通過層間剝離斷裂或破碎帶容礦來體現。

4 不同尺度構造控礦作用分析

研究區不同尺度斷裂構造控礦作用表現形式明顯。整體呈北西走向的區域深大斷裂或地層分界韌性剪切帶等控制著各地層的分布；北東走向的次級斷裂和北西走向的張剪性斷裂交匯部位控制礦化帶范圍；晚期近東西走向的次級斷裂發生先剪后張性質變化，局部呈北東東走向的裂隙帶對礦化具有疊加和破礦作用。構造控制作用具有一定規律性，表現在。

4.1 多級控礦規律

礦床所在的區域深大斷裂屬于一級構造，主要有：黃家坪韌性剪切帶、花石崖-下寬灘韌性剪切帶、下寬灘—候家山韌性剪切帶、娘娘壩—舒家壩逆沖斷裂帶、禮縣—高橋逆沖斷裂帶等，這些深大斷裂構造在研究區呈反“S”型延伸，從早到晚經歷了韌性—脆韌性—脆性的演化過程，它們為金成礦提供了有利的空間。同時它們又控制了印支—燕山期巖漿帶的形成，并重熔了早期的金源層，為金成礦提供了熱源和部分金源。

區域二級斷裂構造為次一級的韌脆性剪切帶或構造破碎帶，規模稍小，一般平行于一級深大斷裂帶或與之小角度斜交產出。形成時代稍晚于一級構造。這些次一級的構造破碎帶常控制了金礦化的分布和定位。如水洞溝礦區的金礦化賦存于與近東西向深大斷裂平行或小角度斜交的次級破碎帶中，金礦化嚴格受其控制。同樣，豬波溝礦區近東西向控礦斷裂及陶家灣礦區、喂兒溝礦區的北西向控礦斷裂構造屬于二級構造，控制著礦床的范圍和礦化體的產出。

區域三級斷裂構造為更次一級的脆性斷層，規模遠小于一級和二級構造；區域三級斷裂構造一般切穿或錯斷規模較大的二級構造，時代上明顯晚于一、二級構造，可能為燕山期構造活動的產物。在研究區某些特定地段，具有張性、壓扭性或剪切特征，具張性特征的斷層，往往疊加有印支—燕山期熱液活動，有期后中酸性脈巖充填，是金礦化的富集部位；而具有壓扭性或剪切特征的斷層，是本區最晚的一組毀礦斷裂。

4.2 復合控礦規律

礦床首先表現為東西走向和北西走向的斷裂交匯部位控制礦化帶展布，北東走向的斷層或節理裂隙帶控制圍巖內脈狀礦化體，斷裂交接處應力集中造成巖石破碎，利于熱液流體進入而成礦；其次表現為復合接觸帶控礦，巖體接觸帶生成后，又與早期斷裂構造復合，形成復合的接觸-斷裂帶，致使原始接觸帶構造局部受到改造，進一步成為利于含礦熱液流體滲流和礦石沉淀的構造薄弱帶；再次表現為不同地層巖性的接觸面控礦，受走滑、剪切等動力變質作用影響，不同巖性塑性程度和巖石的流體滲透性表現出差異，形成的硅鈣面或構造裂隙，與后期斷裂復合，形成成礦有利空間。

4.3 結構面控礦規律

不同力學性質結構面具有不同的控礦作用。規模較大的區域壓剪性斷層為導礦構造，其結構面處于擠壓狀態易于愈合常起遮擋作用，因而為巖漿、礦液運移定位提供場所；豬波溝礦區、喂兒溝礦區近東西向、陶家灣礦區北西向先剪后張性斷層為容礦構造，其結構面處于相對開放狀態易使應力驅動下運移的巖漿熱液和不同性質流體在此充分接觸并沉淀金屬形成礦體；個別剪性斷層因其切割較深、破裂面平直，易于連通深部和微小節理裂隙，含礦熱液流體較易進入而富集沉淀，表現為喂兒溝北西向張剪性斷層或剪節理密集帶控制的脈狀金及金銀鉛鋅多金屬礦體。