淺談大廠斷裂與大廠背斜的新認識

魏宏煉，張闖

(廣西華錫礦業有限公司銅坑礦業分公司， 廣西 南丹縣 547205)

0 引言

國內外地質專家對銅坑礦床開展了構造演化、礦床成因、礦體測齡、控礦因素及礦體經濟等大量科學研究，取得了豐碩的科研成果，為銅坑礦床的開發奠定了理論基礎。當前多數地質工作者普遍認為銅坑礦床受地層、構造及巖漿巖等多重因素控制[1-5]。但對大廠斷裂、大廠背斜的具體特征研究不夠深入，且對兩者與礦床內各大礦體的相互關系的研究不夠深入。因此，詳細查明大廠斷裂與大廠背斜的構造特征，并進一步總結其對礦床的控制作用，對指導礦山的探采作業具有重要的意義。

1 大廠斷裂與大廠背斜的形成過程

海西期古特提斯洋的裂開，使得礦區接受斷陷沉積，形成了一套泥巖、泥灰巖-硅質巖-碳酸鹽巖-碎屑巖的海相沉積地層[1]。于印支期受 NE-SW 向構造應力擠壓地層發生褶皺，褶皺作用由弱變強，兩翼逐漸被眾多次級褶皺復雜化之后形成了走向NW的線狀復式背斜，即大廠背斜。背斜的SW翼地層明顯被拉薄，被拉薄的地層在持續的拉伸作用下發生斷裂，斷裂以后擴展成由5條次級斷裂共同組成的斷裂帶，斷裂帶寬為120 m，即大廠斷裂帶。大廠背斜與大廠斷裂在幾何學上具有相關性，在成因上具有統一性。NE盤在構造應力作用下沿斷層面往上逆沖，逆沖過程中斷層對上盤地層產生牽引，導致SW地層產狀變陡，背斜軸面倒向斷裂，地層發生倒轉，甚至平臥，局部翻卷，如圖1所示。

2 大廠斷裂與大廠背斜構造特征

大廠斷裂帶由5條次級斷裂組成，寬為120 m～150 m，總體走向NW，傾向NE、傾角為20°～43°，局部較陡，為60°～75°。大廠背斜軸向總體為NW，軸面傾向NE、傾角為60°～90°，樞紐呈波狀起伏，但總體向NW傾伏，核部由中泥盆統羅富組（D2l）一套泥巖、泥灰巖組成，上泥盆統榴江組（D3l）、五指山組（D3w）、同車江組（D3t）一套硅質巖-碳酸鹽巖-碎屑巖系組成兩翼，兩翼不對稱，北東翼為多個緊閉背斜，寬緩向斜相間發育的隔檔式褶皺；南東翼為背斜和向斜呈連續波狀且基本同等發育的全形褶皺。

大廠斷裂切穿不同巖性地層時，其表現出來的具體特征是截然不同的。當斷裂兩側巖石物理性質差異明顯時，常形成較平整的斷層面。當斷裂兩盤均為剛性巖石時，斷裂常表現為破碎帶，巖石層理不清晰，局部發育大量不規則石英細脈、石英團塊，伴生斷裂面上發育各種方向的擦痕和摩擦鏡面。大廠斷裂沿走向延伸之后，由于應力消減的原因，斷裂面模糊不清，巷道開掘后產生線狀滴水、掛紅或發育大量鈣質沉積物等現象。

大廠斷裂局部傾向NW現象表明，地層在受到NE-SW向構造應力擠壓的同時有右旋的應力存在，因此大廠斷裂局部發生了順時針的小角度旋轉。由于斷裂初期形成的微裂隙，在應力的持續作用下微裂隙相互聯通的方式不一致；由于巖石物理性質的差異在同等構造應力的作用下，發生的變形不一致等原因，導致大廠斷裂局部傾角較陡，在剖面上呈現出波狀起伏的現象。

圖1 大廠斷裂與大廠背斜形成過程

大廠斷裂上盤巖石塑性越強，則牽引作用越強，表現為巖石層理與斷面呈小角度相交，甚至幾乎與斷面平行，發育平臥褶皺或翻卷褶皺。

大廠斷裂與兩盤巖石接觸帶上發育大量不規則石英細脈、石英團塊和巖石變得異常堅硬（硅化），或發育大量方解石細脈及圍巖角礫被方解石膠結（碳酸鹽化）。表明大廠斷裂在成礦期有含礦熱液通過，產生了圍巖蝕變，是礦區的導礦構造。

大廠斷裂斷層面上發育小規模（cm級）團包狀錫石硫化物礦化及串珠狀錫石硫化物礦體的現象，表明大廠斷裂在構造活動的作用下產生了有利空間，成礦期含礦熱液流經時發生了礦物質沉淀，即大廠斷裂是礦區的容礦構造，如圖2所示。

3 大廠斷裂與大廠背斜的控礦作用

NE向斷裂為礦區經歷海西-印支期拉張拗陷、印支期擠壓褶皺和燕山晚期伸展剪切、印支期擠壓和燕山晚期伸展剪切多期次構造運動的配套產物[6]，脈幅為0.1 cm～1.5 m不等，向SE陡傾，NE向斷裂廣泛發育于整個大廠皺斷帶上泥盆統所有地層中，即大廠斷裂的上盤、帶內及下盤均有分布，但發育程度依次為上盤、帶內、下盤。兩者的接觸關系復雜，NW向斷裂截斷NE向斷裂、NE向斷裂穿過NW向斷裂（無位移）的現象均有揭露。是礦區重要的容礦構造之一。

圖2 大廠斷裂細節特征

燕山晚期受NE-SW方向拉張應力的影響發生巖漿侵位[6]，巖漿結晶分異過程中析出的含礦熱液沿張開的NW向斷裂導入并在NW向、NE向斷裂、層間滑動破碎帶等有利空間發生充填交代作用形成大(細)脈帶、細脈浸染交代型(91#)、網脈浸染交代型(92#)、75#、77#、79#、80#等礦體。于燕山晚期被金屬礦物充填形成礦脈。

在富含泥質的地層中，由于泥質成分地抑制，含礦熱液難以交代圍巖，僅充填NE向節理脈，因此形成大(細)脈帶礦體。在富含鈣質的地層中，由于化學性質較活潑的鈣質對交代作用有利，因此，含礦熱液充填NE向節理脈之后，還沿層理進行交代，所以形成細脈浸染交代型礦體（91#）、網脈浸染交代型礦體（92#）。

由此可見，大脈型礦體、細脈型礦體、細脈浸染交代型礦體、網脈浸染交代型礦體是NE向節理脈在礦區內物理化學性質各異的巖石中容礦之后所呈現出的不同現象。

綜上所述，190#脈非單獨產出，常與大(細)脈帶、91#、92#同類型礦體聯合產出。但 190#礦體規模非常不穩定，其規模和礦石質量與斷面兩側巖性、NE向節理脈發育程度密切相關，如圖3、圖4所示。

4 結論及建議

（1）大廠復式背斜NE翼并不平緩，而是多個緊閉背斜與寬緩向斜相間發育的隔檔式褶皺。位于大廠斷裂上盤的部分受斷裂牽引普遍發生倒轉，在大廠斷裂帶內部存在平臥甚至翻卷的現象。

圖3 大廠斷裂與大廠背斜控礦

（2）NE向節理脈在礦區所有含礦地層中均有發育，發育程度依次為大廠斷裂上盤、大廠斷裂帶內、大廠斷裂下盤，是礦區最重要的容礦構造。大（細）脈型礦體、細脈浸染交代型礦體（91#）、網脈浸染交代型礦體（92#）是NE向節理脈在物理化學性質迥異的巖石中容礦之后所呈現出的不同現象。

（3）190#礦體產于大廠斷裂各條次級斷裂中，與斷裂帶產狀一致，但并非單獨產出，常與斷裂兩側的大脈、細脈帶、91#、92#同類型礦體聯合產出。190#礦體厚度非常不穩定、有用組分分布不均勻，其規模和礦石質量與斷層面兩側巖性、NE向節理脈發育程度密切相關。