云南楚雄盆地六苴砂巖銅礦區(qū)斷裂地質(zhì)特征及其成礦關(guān)系

李維科

【摘 要】云南六苴銅礦區(qū)為典型的砂巖型銅礦床。通過以大比例尺填圖為基礎(chǔ)，依據(jù)構(gòu)造成礦動(dòng)力學(xué)的理論以及方法，明確了各斷裂的力學(xué)性質(zhì)，總結(jié)出了地質(zhì)構(gòu)造的期次，并對(duì)整體構(gòu)造體系進(jìn)行了總結(jié)，礦區(qū)內(nèi)部斷裂發(fā)育經(jīng)過了早期近東西向的擠壓以及晚期北東-西南方向的擠壓以及后期近南北方向擠壓的過程，早期的擠壓作用是銅富集成礦的重要時(shí)期，而晚期為銅礦的成礦提供了便利的場(chǎng)所以及條件，推動(dòng)了銅礦礦體的持續(xù)富集，而后期近東西向的斷裂則在一定程度上對(duì)礦體造成了破壞。

【關(guān)鍵詞】砂巖；銅礦區(qū)；斷裂；地質(zhì)特征；成礦關(guān)系

1.云南楚雄紅層六苴砂巖銅礦區(qū)斷裂地質(zhì)特征

1.1早期近南北方向斷裂

早期的斷裂走向?yàn)榻媳狈较?，其基本走向與大雪山背斜呈軸向平行，同時(shí)也與主要構(gòu)造線的方向保持一致，構(gòu)成了一組扭性斷裂，在一定程度上對(duì)銅礦礦床的分布造成了決定性的影響。該斷層面多產(chǎn)生擦痕以及斷層泥，以逆向斷層為主。該時(shí)期的斷層規(guī)模不大，但斷裂多成群成組產(chǎn)生以及出現(xiàn)。在銅礦化范圍內(nèi)部的斷裂帶當(dāng)中，輝銅礦呈現(xiàn)密集散點(diǎn)以及細(xì)脈狀產(chǎn)出，具有明顯的礦化富集。而距離斷裂越遠(yuǎn)，則銅礦的礦化也就逐漸減弱。該時(shí)期的典型斷裂走向?yàn)槟媳弊呦颍瑑A角為65度。斷裂面呈現(xiàn)舒緩波狀，斷裂的帶寬為1.5m。內(nèi)部結(jié)構(gòu)為淺灰綠色粉砂質(zhì)泥巖，Cu含量比圍巖要高。樣片試樣與斷裂面的銳夾角說明斷裂為上盤上升的左行壓性逆斷層，而就力學(xué)性質(zhì)分析可了解到近東西走向的主壓應(yīng)力擠壓所構(gòu)成的近南北走向的壓扭性斷裂，該斷裂在六苴礦床北端地標(biāo)露出點(diǎn)發(fā)育，其主要的走向與銅礦礦體的主要延伸方向保持一致。

1.2晚期北西-北東向斷裂

晚期北西向的斷裂性質(zhì)多為壓扭性，多與地層具有小角度的相交以及順層滑動(dòng)；而晚期北東向的斷裂則以左行扭張性為主。層面呈現(xiàn)舒緩波狀，斷裂帶寬度為2m，通過片理化以及透鏡體其與斷裂面的銳夾角指示其斷裂為上盤上升的左行壓性逆斷層。力學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)表明北西方向上的斷裂是由于受到北東-南西等方向的主應(yīng)力擠壓形成。通過取樣斷裂帶內(nèi)的分析結(jié)果表示，Cu的含量達(dá)到了4551×10。

而根據(jù)對(duì)晚期斷裂的實(shí)際測(cè)量的剖面導(dǎo)線曲線分析可了解到，晚期可見兩條斷裂，而其中一條斷裂與地層小角度相交的北西向斷裂，斷裂的面呈現(xiàn)舒緩的波狀，而斷裂的帶寬為0.2～0.5rn，斷裂帶內(nèi)發(fā)育為角礫巖以及斷層泥。地層的錯(cuò)動(dòng)信息表示該斷裂實(shí)際為上盤上升的壓性逆斷裂。而另一條斷裂方向?yàn)楸睎|走向，其表現(xiàn)為具有水平擦痕的斷裂面。該斷裂面平直陡立，其寬度并不明顯，擦痕顯示斷裂實(shí)際為左行扭張性斷裂。力學(xué)性質(zhì)顯示曲線中的斷裂均是受到北東-南西方向的應(yīng)力擠壓而成。

1.3后期的近東西向斷裂

后期的近東西向斷裂多對(duì)礦體造成了破壞，其產(chǎn)出狀況與大雪山背斜軸向幾乎垂直，斷裂走向主要為北西西向，大部分向北向傾斜，其傾角基本大于60度。該時(shí)期的斷裂多為晚期近南北向的主應(yīng)力作用所形成的。在試驗(yàn)點(diǎn)可見紫紅色泥巖夾帶灰綠色泥巖的透鏡體，其厚度最高為80cm，緩寬陡窄，透鏡體內(nèi)發(fā)育有石英脈、片理化以及構(gòu)造泥。片理化指示其為上盤上升的壓扭性斷裂。而淺灰綠色透鏡體向下逐漸過渡為紫紅色泥巖。就其力學(xué)性質(zhì)分析可了解到，后期的斷裂模式受到近南北向的應(yīng)力擠壓形成。

此外，也具有早期近東西向的正斷層，由于其附近的巖石多呈現(xiàn)銅礦化的特征，由此其親礦性以及張性的特征與早期近東西向的主壓應(yīng)力作用相配套。根據(jù)相關(guān)的斷裂實(shí)際測(cè)量的剖面可看出后期呈現(xiàn)兩條斷裂模式。一條為形成時(shí)期較早的東西向扭性斷裂，斷裂面較為平直，而斷裂帶緊閉，其擦痕指示顯示其為右行正斷層。而另外一條斷裂則順著斷裂層發(fā)育為石英脈，壓性層間滑動(dòng)面上形成了石英薄膜，而張性石英裂隙當(dāng)中發(fā)育為梳狀的石英晶簇，具有明顯的錯(cuò)動(dòng)。就力學(xué)性質(zhì)分析可了解到該兩條斷裂均受到了近東西向的應(yīng)力擠壓。該點(diǎn)出多呈現(xiàn)星點(diǎn)狀的黃銅礦以及黃鐵礦，由此可了解到，該時(shí)期區(qū)域內(nèi)近東西走向的斷裂具有兩種表現(xiàn)形式：一種為壓扭性斷裂，由后期的南北向的上應(yīng)力擠壓所形成，而另一種則為張性正斷層，由早期東西向的主應(yīng)力擠壓形成。與近南北向的壓扭性斷裂配套發(fā)育，同時(shí)，近東西向斷裂分布的密度由南向北逐漸變密集，該種方向上的斷裂對(duì)地質(zhì)勘探具有較大的影響。

2.礦區(qū)斷裂地址特征與成礦

結(jié)合礦區(qū)地表以及坑道觀察的斷裂地質(zhì)特征和切穿關(guān)系的分析可了解到，礦區(qū)早期斷裂構(gòu)造應(yīng)力以東西走向的擠壓應(yīng)力為主，構(gòu)成了近南北向的壓扭性斷裂。在晚期持續(xù)產(chǎn)生作用，而其側(cè)向分力則在一定程度上導(dǎo)致了北西走向斷裂帶的形成。后期的斷層構(gòu)造則以南北向的擠壓為主，所形成的斷裂對(duì)于早期所形成的斷裂構(gòu)成了繼承以及改造的作用，從而使斷裂表現(xiàn)出了多期的活動(dòng)性特征，這與多個(gè)研究者所說的區(qū)域內(nèi)斷裂的繼承性以及多期活動(dòng)性的觀點(diǎn)基本保持一致。而根據(jù)銅礦區(qū)斷裂控礦的特征可了解到，其成礦作用模式表示如下：

通過之前對(duì)該地區(qū)斷裂地址特征的分析，六苴銅礦區(qū)斷裂與成礦作用初步分析認(rèn)為：早期近東西走向的主應(yīng)力作用時(shí)期為銅礦初始估計(jì)成礦階段，而其所形成的近南北走向的壓扭性斷裂實(shí)際為早期構(gòu)造形式，該組斷裂在一定程度上影響了銅的富集。而北東-南西走向的主應(yīng)力擠壓所構(gòu)成的配套斷裂，附近具有大且富的礦體，表現(xiàn)在北東-南西向主應(yīng)力作用下所構(gòu)成的北西向壓扭性斷裂以及北東向扭張性斷裂以及北東向扭張性斷裂。該時(shí)期為銅礦礦體再次富集的階段，其形成的時(shí)間要比早期近南北走向斷裂要晚，實(shí)際上也是在一定程度上改造了近南北走向斷裂，從而使銅礦礦體在疊加的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了富集。而近東西走向的扭壓性斷裂是由于后期的南北向的主應(yīng)力擠壓形成，具有破壞礦體的特征。相應(yīng)的分析可表明其形成在礦體發(fā)育之后，為后期構(gòu)造的斷裂體系。

由此可了解到，云南楚雄紅層盆地六苴砂巖銅礦的斷裂發(fā)育經(jīng)過了大約四個(gè)階段：

第一個(gè)階段，其盆地構(gòu)造體系的裂開在印支時(shí)期就開始了。而在燕山早期，隨著該區(qū)域上中部凹陷帶的形成，礦區(qū)經(jīng)過了北東-南西方向上的拉伸，同時(shí)隨著近南北向扭性斷裂的形成，構(gòu)成了相對(duì)封閉的環(huán)境，從而在一定程度上使礦源層得到了改造。

第二個(gè)階段，在燕山期進(jìn)入持續(xù)穩(wěn)定的沉降期之后，所構(gòu)成了一系列的深淺不一的凹陷盆地，而銅礦區(qū)由于受到近東西走向構(gòu)造主應(yīng)力的作用，形成了大雪山復(fù)合背斜。隨著近南北向的壓扭性斷裂的形成，盆地的地表呈現(xiàn)了銅礦化的特征。沿著北西走向的壓扭性斷裂往往賦存有石英-方解石含銅硫化物脈。該時(shí)期是銅礦富集成礦的主要時(shí)期，燕山期由于其周期性活動(dòng)較為頻繁，由此構(gòu)成了盆地內(nèi)部多個(gè)含礦層的旋回性質(zhì)特征。

第三階段，在燕山晚期至喜馬拉雅時(shí)期，礦區(qū)內(nèi)部的主壓應(yīng)力方向?yàn)楸睎|-南西方向，與石門坎坑口所觀察到的背斜軸向相對(duì)應(yīng)。在該方向上的主壓應(yīng)力的作用之下，所構(gòu)成的北西走向的左行壓扭性斷裂以及北東走向的張扭性斷裂，從而推動(dòng)了銅礦的再次富集。

第四階段，在喜馬拉雅晚期，由于地質(zhì)構(gòu)造仍具有相當(dāng)?shù)幕顒?dòng)性，但由于大部分地區(qū)的沉降作用明顯減弱，主壓應(yīng)力基本保持穩(wěn)定，并且由北東方向轉(zhuǎn)為北北東向或者南北向，由此構(gòu)成了近東西向的壓扭性斷裂，實(shí)際上也是在礦區(qū)富集之后后期構(gòu)造中形成的斷裂，由此對(duì)銅礦的礦體產(chǎn)生了一定程度上的破壞。

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