甘肅省廠壩礦集區主要斷裂構造與成礦關系探討

張 勇

（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）

廠壩礦集區主體位于中秦嶺陸緣盆地，以江洛斷裂為界東南角跨澤庫前陸盆地。經歷了加里東運動、華力西運動、印支運動、燕山運動、喜馬拉雅運動等多期次地質構造演化歷史，具復雜的變質變形特征。區內北東向斷裂構造和東西向的褶皺帶構成工作區褶皺－沖斷構造基本格架。整體剝蝕較強，構造線方向為東西向。礦集區內以江洛斷裂為界，北西為中秦嶺陸緣盆地，南東為澤庫前陸盆地，同時也為泥盆系與三疊系、侏羅系、白堊系的分界斷裂，控制了工作區南部泥盆系的展布形態；北部喻家莊－黃渚關斷裂控制了上泥盆統雙狼溝組及三疊紀中酸性巖的展布形態及規模；中部吳家山剝離斷層為志留系與泥盆系的分界斷裂，似環狀，控制志留系吳家山巖組和海酒山巖組的展布[1]。

1 礦集區地質特征

礦集區主體位于中秦嶺地層分區，根據鉛鋅成礦的物源、熱驅動力及改造階段所處的區域構造環境將整個西秦嶺作為區域背景。通過對西秦嶺構造背景及其演化和區域地質進行綜合分析研究，把礦床形成環境與構造地質背景聯系起來，了解一定構造環境中形成的建造構造的含礦潛力。同時，西秦嶺構造背景又是控制成礦系列、礦床類型、礦床產出狀態、礦床形變及保存潛力的主導因素。

工作區與成礦有關的沉積地層主要為：泥盆系西漢水群（DX）：包括下泥盆統安家岔組（D1a）、中泥盆統黃家溝組（D2h）、中上泥盆統紅嶺山組（D2－3hl）、上泥盆統雙狼溝組（D3sl）。泥盆紀地層主要由長石石英砂巖、粉砂巖呈韻律互層，夾灰巖、少數凝灰質砂巖，具復理石沉積特征。北部以舒家壩群（D2-3）為代表，下部為深海濁流沉積；上部為一套淺濱海相碎屑巖沉積，相關礦產有李壩金礦、花崖溝金礦等。南部吳家山陸島周邊以濱-淺海板巖和千枚巖、砂巖、粉砂巖為主夾較多灰巖（西漢水群D1-2，下分安家岔組、黃家溝組、紅嶺山組、雙狼溝組），并構成以鉛鋅礦為主的含礦層，有廠壩大型鉛鋅礦等[2]。

礦集區出露的侵入巖屬中秦嶺造山帶內草關－榆樹壩構造巖漿巖帶。可進一步劃分為華力西期侵入巖亞帶和印支期侵入巖亞帶，侵入體巖性主要為純橄欖巖、閃長巖、花崗閃長巖、石英二長閃長巖、石英二長巖及二長花崗巖等。橄欖巖、花崗閃長玢巖均為獨立的侵入體，輝石閃長巖、石英二長閃長巖、石英二長巖及二長花崗巖等形成復式巖體。

2 區域成礦構造帶

鉛鋅礦賦存于泥盆系安家岔組，具有鮮明的“層控型”礦床的特點，其成礦構造帶為一系列小規模的生長斷裂帶，現已查明的生長斷裂均為NE向或NEE向。

礦集區西部洞山－歇臺寺－草關一帶，北東向余家莊－歇臺寺斷裂活動引起的蝕變除明顯的碳酸鹽化外，方解石石英脈發育，脈體延伸大致與斷裂走向平行，有脈體及熱液引起的礦化蝕變，主要類型為黃鐵礦化、鐵白云石化，與黃鐵礦化有關的金礦化可達礦床等級，在頁水河后壩一帶的斷裂帶中金礦化品位達5g/t～15g/t；中部小溝里－三華咀一帶，金礦體均產于泥盆系近EW向層間擠壓剪切破碎帶。故而，金礦成礦構造帶有兩種：一為北東向右行剪切走滑斷裂帶，二為近東西向層間擠壓剪切破碎帶。

以下對這三類成礦構造帶特征進行分述：

（1）北東向張性同生斷裂帶：該類成礦構造帶控制鉛鋅礦熱水沉積盆地的小規模次級沉積盆地及礦體的展布，同時同生斷裂也是噴流沉積型鉛鋅礦成礦的熱活動中心和成礦中心，礦體及熱水沉積巖沿同生斷裂分布。一般斷裂面難以辨別，斷裂的性質多是推斷的。一般上盤斷陷，斷距達數十米，礦化作用只發生在斷裂內部及下降盤中。礦集區內目前僅發現畢家山同生斷裂，為北東向張性斷裂[3]。

（2）北東向壓扭性右行剪切走滑斷裂帶：呈北東向展布，斷裂切割西漢水群，總體顯示了右行剪切走滑特征，斷裂面波狀彎曲延伸，走滑斷距200m～500m。斷裂帶內發育擠壓炭化現象及灰巖、蝕變巖石的構造透鏡體等。常伴生次級的逆斷層，形成清楚的擠壓炭化帶和灰巖構造透鏡體。

斷裂活動引起的蝕變除明顯的碳酸鹽化外，方解石石英脈發育，脈體延伸大致與斷裂走向平行，有脈體及熱液引起的礦化蝕變，主要類型為黃鐵礦化、鐵白云石化。

該斷裂為印支期斷裂。構造動力學機制可能與陸內調整階段的大型右行走滑剪切動力有關。主要為洞山－草關一帶金礦的成礦構造[4]。

（3）近東西向壓扭性層間擠壓剪切破碎帶：該類成礦構造處于中秦嶺褶皺－斷裂逆沖推覆構造擠壓帶中，形成了以中酸性花崗斑巖脈為代表的層間構造擠壓破碎帶，表現為一組層間斷裂裂隙。其規模大、延伸遠、產狀穩定。寬約0.5m至幾米，長從十幾米到數千米，斜深大于數百米，且具成群性。成礦熱液以石英脈的形式充填于該破碎帶中，構成金礦體的主體。并且，與該組斷裂構造伴生兩組節理及派生的張節理：

一組產狀為180°～205°∠65°～70°和350°～15°∠20°～30°。屬層間擠壓構造破碎帶的牽引張節理及派生張節理，為主成礦期節理。表現在層間破碎帶內，傾向上以10°左右陡于層理，脈體沿節理充填，使層間破碎帶上的石英透鏡體呈羽裂狀。使整個礦體的形態在傾向上呈疏緩波狀。同時，在破碎帶內形成北傾（350°～15°∠20°～30°），近垂直于層面的切層品位較高的含金脈體。

圖1 礦集區構造綱要圖

一組產狀為290°～315°∠50°～60°和70°～110°∠70°～80°為一組共軛剪切節理，發育廣泛。裂隙具一定規模，分布于破碎帶內外部，內部與順層脈體相交，疊加成礦。外部形成窄而富的金礦脈，節理面上毒砂化強烈。

總之，以層間擠壓構造破碎帶為主及派生節理、裂隙構成的東西向構造體系，組成小溝里－三洋壩－安家岔－小東溝一帶金礦的成礦構造。以東西向構造為主，其余疊加其上，使構造形跡重疊，形成了層間拖曳、形態復雜的含金石英脈。

3 成礦構造與結構面

3.1 鉛鋅礦床控礦構造

鉛鋅礦賦存于泥盆系安家岔組，具有鮮明的“層控型”礦床的特點，成礦構造為同生斷裂構造系統。區域上表現為一系列北東向張性同生斷裂帶，該類成礦構造帶控制鉛鋅礦熱水沉積盆地的小規模次級沉積盆地及礦體的展布，同時同生斷裂也是噴流沉積型鉛鋅礦成礦的熱活動中心和成礦中心，礦體及熱水沉積巖沿同生斷裂分布。一般斷裂面難以辨別，斷裂的性質多是推斷的。一般上盤斷陷，斷距達數十米，礦化作用只發生在斷裂內部及下降盤中。礦集區內目前僅發現畢家山同生斷裂，為北東向張性斷裂。

重要的成礦結構面是礦體及熱水沉積巖與上、下盤圍巖構成的巖性界面。西成礦田重要鉛鋅礦床主要受同生斷裂、巖性界面、褶皺控制，礦體主要賦存于生長斷裂沉降盆地的背斜構造鞍部及兩翼兩組不同地層巖性界面。主成礦結構面為下泥盆統安家岔組、黃家溝組生屑灰巖與碎屑巖巖性界面（硅鈣面），富厚礦體往往產于巖性界面中的構造虛脫部位，即背斜鞍部與兩翼延伸部位。次成礦結構面為下泥盆統安家岔組灰巖內層間破碎帶（層間構造）。

經研究，西成礦田噴流噴流沉積型鉛鋅礦床均產于大規模熱水沉積盆地的次級盆地中，分別由小規模的同生斷裂控制，盆地的形態控制了礦體及熱水沉積巖的分布。廠壩－李家溝－向陽山鉛鋅礦帶長度約10km，屬于一個統一的狹長沉積盆地，控制礦體的最大傾向延深＞1km（相當于沉積盆地的寬度）。

3.2 金礦床控礦構造

成礦構造屬褶皺、斷裂、巖漿侵入復合構造系統。主要有斷裂、裂隙、層間破碎帶、轉折端、虛脫空間、韌性剪切帶中的脆性結構面等次生結構面、硅鈣面、層間構造、侵入接觸帶、隱爆角礫巖筒等原生結構面。礦集區內以三洋壩金礦為代表的金礦床均受區域斷裂構造系統控制，成礦構造為區域斷裂與其中的脆韌性剪切構造復合部位，成礦結構面主要有裂隙帶、斷裂帶、斷裂面、裂隙面、巖性界面、層間構造。如三洋壩金礦受剪切帶控制，賦礦巖石主要為紅嶺山組（D2hl2-3）中的石英脈及碳酸鹽化、硅化絹云母千枚巖，并且位于千枚巖與條帶狀大理巖化灰巖接觸界面，礦體產于富含鈉質的熱水沉積巖隱爆形成的鈉長角礫巖中；安家岔金礦床位于吳家山隆起西側轉折端，成礦結構面為韌性剪切帶中脆性斷裂結構面。

礦集區西部洞山－歇臺寺－草關一帶，北東向余家莊－歇臺寺斷裂活動引起的蝕變除明顯的碳酸鹽化外，方解石石英脈發育，脈體延伸大致與斷裂走向平行，有脈體及熱液引起的礦化蝕變，主要類型為黃鐵礦化、鐵白云石化，與黃鐵礦化有關的金礦化可達礦床等級，在頁水河后壩一帶的斷裂帶中金礦化品位達5g/t～15g/t；中部小溝里－三華咀一帶，金礦體均產于泥盆系近EW向層間擠壓剪切破碎帶。故而，金礦成礦構造帶有兩種：一為北東向右行剪切走滑斷裂帶，二為近東西向層間擠壓剪切破碎帶。

4 成礦構造帶與成巖構造帶、構造帶關系

中低溫巖漿熱液型金礦的成礦與中秦嶺大型脆性逆沖斷裂帶在時空上有密切的聯系。中秦嶺造山后伸展環境的侵入巖就位于中秦嶺褶皺變形的泥盆紀地層中，造山時期形成的斷裂－褶皺擴容空間為成礦地質體的就位提供有利條件。成礦結構面除成礦期形成的斷裂外，還包括了成礦之前區域構造運動形成的脆韌性剪切帶，在成礦期疊加脆性構造運動；早先形成的構造受到改造并形成新的斷裂裂隙系統，在區域構造作用的多期活動和構造序列的遞進演化過程中，伴隨著巖漿、流體活動及成礦物質活化遷移，當含礦熱液進入中淺部構造擴容帶，物理化學條件的改變使成礦物質沉淀，造成礦體的就位。

噴流沉積型鉛鋅礦北東向生長斷裂帶既是成礦構造帶也是成巖構造帶，生長斷裂既為鉛鋅成礦提供能量也控制沉積凹地及礦體的展布，同時也是熱水沉積巖及沉積凹地兩側碎屑巖的成巖構造，造成泥盆系碎屑巖、碳酸鹽巖空間分布的相變。中秦嶺造山作用造成成礦后近東西向層間構造和北東向構造改造了成礦構造的空間位置，前者和成礦構造在同一空間內發育，后者切斷了礦體，此類構造對礦體空間分布形成改造，位移，其力學性質、斷距、運動方向對判斷礦體被位移的空間位置十分重要。