湘西花垣鉛鋅礦田的成礦構(gòu)造

趙佳進(jìn)，許明珠，劉建平，唐宇薔，孔 華， 張 強(qiáng) ，楊 哲

(1．中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，長(zhǎng)沙 410083；2.四川省煤田地質(zhì)局135隊(duì)，四川 瀘州 646000)

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湘西花垣鉛鋅礦田的成礦構(gòu)造

趙佳進(jìn)1，許明珠1，劉建平1，唐宇薔1，孔 華1， 張 強(qiáng)1，楊 哲2

(1．中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，長(zhǎng)沙 410083；2.四川省煤田地質(zhì)局135隊(duì)，四川 瀘州 646000)

在對(duì)湘西花垣鉛鋅礦田的成礦地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征和礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造研究的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了花垣礦田成礦構(gòu)造特征，包括成礦前構(gòu)造、成礦期構(gòu)造和成礦后構(gòu)造。通過礦田地質(zhì)調(diào)查，認(rèn)為鉛鋅成礦作用與液壓角礫巖關(guān)系密切，而液壓角礫巖為成礦期構(gòu)造；根據(jù)成礦后斷裂的主要特征，結(jié)合擦痕產(chǎn)狀，反演出花垣礦田成礦后共受到3期構(gòu)造應(yīng)力作用；根據(jù)成礦期構(gòu)造的空間分布規(guī)律(成礦期構(gòu)造受花垣—張家界斷裂左行走滑形成的張性空間控制)和原始礁灰?guī)r臺(tái)地的分布規(guī)律，預(yù)測(cè)了遠(yuǎn)景勘查區(qū)域。

花垣鉛鋅礦田；液壓角礫巖；三大斷裂；構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)；湘西地區(qū)

0 引言

前人對(duì)湘西花垣鉛鋅礦田的研究主要涉及礁灰?guī)r相、控礦構(gòu)造和礦床成因3個(gè)方面。如：清虛洞組有機(jī)物來源與寒武紀(jì)海中的菌藻類有關(guān)，清虛洞藻灰?guī)r中的有機(jī)質(zhì)為硫化礦石的沉淀提供H2S來源[1]；微生物碳酸鹽巖礁(丘)體相明顯受濁流沉積控制和風(fēng)暴沉積等事件的影響，鉛鋅的成礦是復(fù)雜的微生物活動(dòng)和熱水沉積等多因素作用的結(jié)果[2]；下寒武統(tǒng)清虛洞組下部發(fā)育淺海濁積巖[3]；湘西花垣—張家界逆沖斷裂帶具明顯的控礦作用[4]。

對(duì)于礦床成因的認(rèn)識(shí)并不統(tǒng)一。李宗發(fā)[5]認(rèn)為，湘西黔東鉛鋅礦床可以與加拿大派納派因特式以鋅為主的礦床對(duì)比，為沉積-改造型鉛鋅礦床；羅衛(wèi)等[6]提出，李梅鉛鋅礦床屬沉積成因，具有成巖期后礦床性質(zhì)；付勝云等[7]指出，礦帶主要受構(gòu)造、地層與巖相三者的聯(lián)合控制，礦床屬于(巖漿)低溫?zé)嵋簩涌匦?；而鐘九思[8]的研究表明，成礦流體為高鹽度熱鹵水，硫主要來自古海水硫酸鹽，可能有幔源物質(zhì)參與，成礦物質(zhì)以幔源為主，殼?；旌?，礦質(zhì)硫源于中上寒武統(tǒng)白云巖中的膏鹽，成礦溫度為中-低溫，含礦溶液為熱鹵水，加里東早期形成礦源層，加里東晚期經(jīng)改造形成鉛鋅礦床。

前人工作對(duì)礦床成因研究較多，而對(duì)構(gòu)造控礦的研究相對(duì)薄弱。本文通過野外地質(zhì)調(diào)查，對(duì)花垣礦田內(nèi)礦床構(gòu)造和礦體構(gòu)造提出了新認(rèn)識(shí)，初步總結(jié)了構(gòu)造控礦規(guī)律，進(jìn)行了成礦預(yù)測(cè)，指出了遠(yuǎn)景勘查區(qū)域。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖Fig.1 Geotectonic location map of the study area

湘西北地區(qū)位于上揚(yáng)子地塊的東南緣[9]，是元古宙以后微碎塊分期拼貼增生到揚(yáng)子克拉通外圍而成[10](圖1)。武陵運(yùn)動(dòng)奠定了區(qū)域基底，其余皆屬蓋層。雪峰—加里東期形成了區(qū)域褶皺構(gòu)造帶(包括古丈復(fù)背斜、摩天嶺背斜、涂乍—禾庫復(fù)向斜等大型復(fù)式褶皺)，燕山期褶皺形成了規(guī)模巨大的桑植復(fù)向斜及后期的斷陷盆地；深大斷裂則是以花垣—張家界斷裂、兩河—長(zhǎng)樂斷裂、麻栗場(chǎng)斷裂為主干，以NNE向弧形展布，呈向南西方撒開、往北東方收斂的帚狀。斷裂帶及兩側(cè)的重力異常反映明顯，重力場(chǎng)中間高、南北側(cè)低。布格異常等值線呈NNE-NE向沿?cái)嗔褞д共?，呈寬大的弧形重力梯度帶，最大寬?0 km，延伸>300 km，重力差80～100 m Gal，莫霍面深度>39 km。

1.1 地層

區(qū)內(nèi)廣泛分布震旦系灰?guī)r、下寒武統(tǒng)清虛洞組，次為中-上寒武統(tǒng)婁山關(guān)群和中寒武統(tǒng)高臺(tái)組，它們之間均為整合接觸；第四系零星分布于地形低洼處。

下寒武統(tǒng)清虛洞組為鉛鋅礦田的容礦地層，據(jù)其巖性特征分為下段和上段。下段為灰?guī)r段，含4個(gè)巖性亞段；上段為云巖段，含2個(gè)巖性亞段。其中，清虛洞組第三亞段又稱藻礁灰?guī)r亞段，為礦田鉛鋅礦的主要容礦層位。下部和中部為灰-深灰色厚-巨厚層藻灰?guī)r夾礁間薄層粉晶灰?guī)r、藻屑灰?guī)r、礁后斑塊狀云化灰?guī)r和礁間滑塌角礫巖；上部為灰-淺灰色厚層細(xì)-中砂屑灰?guī)r、含藻云質(zhì)灰?guī)r，厚30～215 m。清虛洞組第四亞段為淺灰色-灰色厚層斑塊狀云化灰?guī)r夾含藻砂屑灰?guī)r，藻灰?guī)r頂、底部均有一層亮晶鮞粒、砂(礫)屑灰?guī)r分布，為礦區(qū)鉛鋅礦的次要容礦層位，厚40～50 m[2]。

1.2 構(gòu)造

礦床主要受巖相和構(gòu)造的聯(lián)合控制[11]。就成礦構(gòu)造而言，地臺(tái)階段，礦源層受區(qū)域性同生深斷裂和漁塘同生下沉向斜活動(dòng)控制，為成礦提供一定的礦質(zhì)；加里東末期，因地殼抬升出現(xiàn)漁塘穹窿，其內(nèi)包含的藻礁灰?guī)r即礦源層經(jīng)抬升形成構(gòu)造壓溶熱液型貧礦體[12]。再從礦床構(gòu)造分析，在地洼階段，先成構(gòu)造在NW-SE向區(qū)域壓應(yīng)力作用下發(fā)生改造變形，出現(xiàn)NNE向李梅—老虎沖向斜[13]，并伴有NNE和NWW向成礦構(gòu)造。由于先成同生深斷裂在李梅礦區(qū)一帶自NNE向轉(zhuǎn)至NEE向，在這個(gè)長(zhǎng)達(dá)5 km的弧形接合部位，藻礁寬度由區(qū)域性的2 km左右迅速加大到約4 km，且它的兩端潮溝得到加強(qiáng)，相當(dāng)于形成了一個(gè)長(zhǎng)軸呈NW向的獨(dú)立藻礁體，長(zhǎng)約4 km，寬約3 km，導(dǎo)致地洼階段區(qū)域性應(yīng)力場(chǎng)在這里發(fā)生一些改變，使藻礁頂?shù)撞康腘WW向張剪破碎帶比NNE向的更加發(fā)育，使區(qū)內(nèi)2組破碎帶交匯成網(wǎng)狀裂隙，區(qū)內(nèi)富礦體主要產(chǎn)于藻礁體內(nèi)NWW向和NNE向的破碎帶及其交匯部位。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 賦礦層位

含礦層賦存于下寒武統(tǒng)清虛洞組(厚300～621 m)，沉積環(huán)境是碳酸鹽臺(tái)地邊緣淺灘，含礦巖石以藻灰?guī)r為主，次為粒屑灰?guī)r。礦區(qū)碳酸鹽巖容礦空間主要為礁灘型和裂縫型。礁灘型容礦空間中藻灰?guī)r、砂屑灰?guī)r、次生溶蝕孔隙發(fā)育，礁灘體儲(chǔ)層縱向疊置、橫向連片，單層厚度1～5 m，疊合厚達(dá)30～90 m，沿臺(tái)地邊緣廣泛分布；裂縫型容礦空間以構(gòu)造裂隙為主，可成為有效的貯存空間和滲流通道[14]。

野外調(diào)查、鉆孔巖性觀察以及礦床勘查資料顯示，礦區(qū)內(nèi)鉛鋅礦體主要產(chǎn)于厚層狀質(zhì)純的礁灰?guī)r中，層位為清虛洞組第三、四巖性段。從53勘探線沉積相對(duì)比剖面可以看出，含礦段有4期生物礁發(fā)育過程，垂向上相互疊置，厚度最大處位于鉆孔ZK5325，ZK53033，ZK5341，ZK53049一帶，且其厚度越大，礦體厚度越大，品位也越高，體現(xiàn)了沉積相對(duì)礦體的控制作用[15]。

2.2 礦體形態(tài)

礦體形態(tài)可分為緩傾斜整合層狀、似層狀-透鏡狀，非整合型陡傾斜脈狀，不規(guī)則充填的脈狀、囊狀、筒狀以及其他不規(guī)則狀，與圍巖界線明顯，礦體規(guī)模小，一般長(zhǎng)約250 m，延深20～60 m，厚1～3 m[6]。

2.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)以晶粒結(jié)構(gòu)、交代填隙結(jié)構(gòu)為主；礦石構(gòu)造主要有浸染狀、斑塊狀、網(wǎng)脈狀[8]。

方鉛礦有2個(gè)世代[16]，存在于2種結(jié)構(gòu)中。①第一世代方鉛礦呈他形隱-微粒狀，與泥晶方解石組成不規(guī)則狀或近圓形的藻團(tuán)粒；第二世代方鉛礦呈他形粒狀，粒度較粗，零星浸染于藻團(tuán)粒之間的亮晶方解石中；②第一世代方鉛礦呈他形粒狀被包裹于方解石鮞粒核心部分，第二世代方鉛礦呈他形粒狀分布于鮞粒之間的亮晶方解石中。此外，尚見閃鋅礦沿藻灰?guī)r裂隙充填，形成脈狀；亦有沿疊層石灰?guī)r中的斑塊狀方解石周邊分布，形成周邊構(gòu)造；重晶石脈與藻灰?guī)r交接處偶見同心環(huán)帶狀閃鋅礦密集叢生，顯膠狀沉積特征，礦石具他形隱-微粒狀、他形-半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)，少見交代結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造有浸染狀細(xì)(網(wǎng))脈狀構(gòu)造、周邊構(gòu)造和脈狀構(gòu)造等[6]。

表1 李梅鋅礦床成礦期主要地質(zhì)特征[11]Table 1 The main geological characteristics of the metallogenic period in Limei zinc deposit

2.4 礦石成分

礦物組成簡(jiǎn)單，礦石礦物主要為閃鋅礦和方鉛礦(以閃鋅礦為主)，這兩種礦物均具晶粒粗大、自形程度較高的特點(diǎn)，次為黃鐵礦，極少量的白鐵礦、脆硫銻鉛礦等；非金屬礦物以方解石、白云石為主，少量瀝青、螢石、重晶石。

2.5 成礦階段

據(jù)區(qū)內(nèi)礦物共生組合及其穿插關(guān)系、圍巖蝕變和鉛同位素年齡等資料，礦區(qū)成礦具多期性，可分為3期6階段，分屬地臺(tái)和地洼兩大構(gòu)造期(表1)。其中，地臺(tái)同生—進(jìn)后生成礦期對(duì)區(qū)內(nèi)成礦具有重要意義的是礦源層的形成。

地臺(tái)熱液成礦期：區(qū)內(nèi)地殼上隆，構(gòu)造壓溶熱液成礦，缺乏定向構(gòu)造裂隙系統(tǒng)，成礦是在較封閉體系中進(jìn)行，所形成的礦體為整合型。

地洼熱液成礦期：晚三疊世初和侏羅紀(jì)末期地洼階段地殼運(yùn)動(dòng)使先形成的地臺(tái)構(gòu)造層發(fā)生褶斷，形成NE向構(gòu)造，成礦作用主要發(fā)生在NNE和NWW向斷裂及其交匯部位，是區(qū)內(nèi)最主要的一次成礦活動(dòng)，形成富礦體。

地洼表生成礦期推測(cè)從新生代開始，在區(qū)內(nèi)未形成重要礦體。

3 成礦構(gòu)造特征

圖2 大腦坡礦區(qū)巖心照片F(xiàn)ig.2 Photo of core from of Danaopo domaina.同生角礫巖(ZK161，孔深49.7 m)；b.軟沉積變形構(gòu)造(ZK5325，孔深86.3 m)

3.1 成礦前構(gòu)造

通過巖心觀察到地層中的同生滑塌角礫巖(圖2a)、軟沉積變形(圖2b)。同生滑塌角礫巖有別于斷層角礫巖，為同沉積斷層活動(dòng)時(shí)形成，膠結(jié)物為灰泥(成巖后為灰?guī)r、白云巖)。

3.2 成礦期構(gòu)造

通過觀察巖心和坑道，發(fā)現(xiàn)礦體為花斑狀(也稱

圖3 液壓角礫巖照片F(xiàn)ig.3 Photo of hydrofractural breccia a.長(zhǎng)凳坡礦區(qū)5采區(qū)；b.李梅礦區(qū)11采區(qū)

圖4 液壓角礫巖顯微照片F(xiàn)ig.4 Microscopic photo of hydrofractural breccia a.液壓角礫巖(YT8-5)5×(-)；b.液壓特性明顯，可拼貼(KM1-4)5×(-)

斑脈狀)，花斑之間是連通的，不同層位見含有圍巖角礫的白色碳酸鹽脈，該角礫巖代表一種重要的成因類型——流體液壓致裂機(jī)制。角礫成分依據(jù)切穿巖層的不同而有所差異，最高可切到清虛洞組上段白云巖中，低位在清虛洞組下段第二亞段中可見，液壓角礫巖脈、花斑狀方解石(重晶石)和礁灰?guī)r構(gòu)成一個(gè)完整的流體系統(tǒng)，礦質(zhì)在流體與礁灰?guī)r的界面處沉淀，巖心和坑道中可見液壓角礫巖方解石脈沿脈壁出現(xiàn)對(duì)稱狀礦化、液壓角礫巖脈的角礫周圍暈圈礦化。在長(zhǎng)凳坡礦區(qū)5采區(qū)，見45°方向的密集方解石脈，旁側(cè)礁灰?guī)r中花斑狀礦化發(fā)育，較大的脈中包含圍巖角礫(圖3a)。在李梅礦區(qū)11采區(qū)也見到含液壓成因角礫的碳酸鹽脈(圖3b)，總體方向40°，所見4條脈近似等間距分布，間距5～6 m，呈左行右列式排布。在液壓角礫巖脈旁側(cè)礦化較好，這種較為一致的現(xiàn)象指示液壓角礫巖脈是深部流體上升的通道，是成礦期斷層存在的典型例證。這樣的斷裂系統(tǒng)總體上呈45°～50°方向，顯示礦田中NE向主斷裂的存在。液壓角礫巖鏡下照片見圖4。

此外，背斜轉(zhuǎn)折端的虛脫空間和層間裂隙、縫合線構(gòu)造面等構(gòu)造空間均可成為礦質(zhì)沉淀的有利場(chǎng)所。

3.3 成礦后構(gòu)造

3.3.1 主干斷裂

區(qū)內(nèi)出露花垣—茶峒斷裂、兩河—長(zhǎng)樂斷裂和麻栗場(chǎng)斷裂等3條較大規(guī)模的斷裂(圖5)。

(1)花垣—茶峒斷裂。高角度正斷層，斷層帶內(nèi)的多組擦痕面顯示存在多期活動(dòng)，正、逆、平移性質(zhì)均有?，F(xiàn)有擦痕面為斷裂的晚期活動(dòng)形跡，斷層切過的巖石塑性較強(qiáng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)弱的片理化；茶峒盤山公路邊可見斷裂下盤(清虛洞組薄層灰?guī)r)牽引構(gòu)造發(fā)育，上盤為婁山關(guān)組白云巖，斷裂中巖石變形較弱；根據(jù)地層的缺失關(guān)系和切錯(cuò)方向，判斷斷裂為正斷性質(zhì)，由于滑脫造成了地層的缺失(圖6)。

圖5 花垣礦田主干斷裂分布圖Fig.5 Map showing distribution of the main faults in Huayuan Pb-Zn field1.奧陶系；2.中-上寒武統(tǒng)婁山關(guān)組；3.中寒武統(tǒng)車夫組；4.中寒武統(tǒng)敖溪組；5.中寒武統(tǒng)高臺(tái)組；6.下寒武統(tǒng)清虛洞組；7.下寒武統(tǒng)石牌組；8.下寒武統(tǒng)牛蹄塘組+石牌組；9.震旦系；10.地質(zhì)界線；11.斷裂及編號(hào)：F1.張家界—花垣斷裂；F2.麻栗場(chǎng)斷裂；F3.兩河—長(zhǎng)樂斷裂；12.鉛鋅礦床

(2)兩河—長(zhǎng)樂斷裂。在兩河鄉(xiāng)公路邊見延伸約1 km的陡傾滑動(dòng)面，傾向NW或SE，清虛洞組厚層灰?guī)r(含液壓角礫巖)直接與板溪群呈斷層接觸(圖7a)，產(chǎn)出斷層角礫巖，有磨圓，局部可見大角礫中含有小角礫，反映有多次活動(dòng)，其中充填的碳酸鹽

圖6 花垣—茶峒斷裂素描圖Fig.6 Sketch of Huayuan-Chadong fault地點(diǎn)：花垣—茶峒盤山公路旁1.清虛洞組灰?guī)r；2.婁山關(guān)組白云巖；3.方解石細(xì)脈；4.斷層角礫巖

圖7 兩河鄉(xiāng)公路旁構(gòu)造巖和斷裂照片F(xiàn)ig.7 Photo the faulted rock on the road side of the of Lianghe highway (dolly-in) photo tectonic rocka.鏡頭方向?yàn)?07°，斷裂傾向與鏡頭方向相同；b.構(gòu)造巖顯示斷裂的扭動(dòng)方向

脈體在后期剪切滑動(dòng)中發(fā)生片理化，并形成小型剪切帶，橢圓形透鏡體定向排列顯示S-C組構(gòu)(圖7b)，根據(jù)剪切指向判斷后期有正向滑覆性剪切，滑覆作用致使灰?guī)r下伏地層(如石牌組、牛蹄塘組)缺失。民樂錳礦污水處理廠旁側(cè)公路邊見到3期擦痕面。洞繞水庫附近見有擦痕，顯示為正斷層，上盤的石牌組頁巖上升與下盤清虛洞組白云巖并置，角礫巖的特征顯示為碎裂巖-碎粉巖系列(圖8a)，均為脆性斷層巖；巧當(dāng)水庫旁側(cè)的一組平行剪節(jié)理面上有滑動(dòng)痕跡，斷裂中的劈理顯示為逆斷層，斷裂面的擦痕顯示有2期滑動(dòng)；塘南水庫路旁的清虛洞組上段白云巖中見有緩傾逆斷層，斷裂中的劈理與斷裂面斜交，指示上盤逆沖推覆(圖8b)。

圖8 洞繞水庫附近構(gòu)造點(diǎn)碎裂巖照片(a)和塘南水庫逆沖斷層(b)Fig.8 Photo (a) cataclastic rock near Dongrao reservoir, photo (b) reverse thrust

(3)麻栗場(chǎng)斷裂。表現(xiàn)并不明顯，沿麻栗場(chǎng)鎮(zhèn)東南盤山公路旁有一組陡傾滑動(dòng)面，并出現(xiàn)角礫巖，主斷面產(chǎn)狀130°∠72° ，在白云巖中見有近水平和近直立的2組擦痕面。這組滑動(dòng)面成為斜坡相和臺(tái)地相沉積的界線，推測(cè)是沉積盆地邊界的控盆斷裂。

表2 花垣地區(qū)構(gòu)造觀察點(diǎn)各期擦痕統(tǒng)計(jì)Table 2 Statistics of multi-stage striations in Huayuan area

3條NE向的區(qū)域性大斷裂表現(xiàn)各異，露頭尺度判斷斷層有多期活動(dòng)，依據(jù)滑動(dòng)方向有正斷層、逆斷層及平移斷層。斷層巖主要為碎裂巖系列的碎裂巖、超碎裂巖或碎粉巖。這些斷裂中均未發(fā)現(xiàn)礦化現(xiàn)象，顯示成礦后斷裂活動(dòng)的特點(diǎn)。區(qū)域上花垣—張家界斷裂的北西側(cè)產(chǎn)出楊家寨礦床，也可能說明花垣—張家界斷裂是成礦后斷裂。

圖9 構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)分析圖解Fig.9 Map showing tectonic stress analysisa.第一期構(gòu)造應(yīng)力NW-SE向拉伸；b.第二期構(gòu)造應(yīng)力NW-SE向擠壓，NE-SW向拉伸；c.第三期構(gòu)造應(yīng)力NNE-SSW向擠壓，NWW-SEE向拉伸

3.3.2 成礦后3期構(gòu)造的應(yīng)力場(chǎng)分析

野外地質(zhì)構(gòu)造剖面調(diào)查中，詳細(xì)測(cè)量了典型斷裂不同方向滑動(dòng)面的產(chǎn)狀，區(qū)內(nèi)斷裂帶的斷面上有多組擦痕，擦痕滑動(dòng)方向顯示存在多期活動(dòng)，正、逆、平移性質(zhì)均有。根據(jù)斷層面上的擦痕(表2)推演出3期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)：第一期擦痕推斷為印支早期，σ1近直立，σ2，σ3近水平，為NW-SE向拉伸(圖9a)，形成NE向左行走滑斷層；第二期判斷為印支晚期，σ1，σ3近水平，σ2近直立，NW-SE向擠壓，NE-SW向拉伸(圖9b)，斷裂面傾角較大，為走滑擠壓應(yīng)力場(chǎng)；第三期判斷為燕山期，σ1，σ3近水平，σ2近直立，SN向擠壓，EW向拉伸(圖9c)，為走滑拉伸應(yīng)力場(chǎng)，形成NNE向右行走滑斷裂。

3.3.3 區(qū)域構(gòu)造模型新認(rèn)識(shí)

花垣兩河鄉(xiāng)出露的板溪群淺變質(zhì)巖系是本區(qū)的最老地層，巖性有淺紫紅色礫巖、砂礫巖、含礫粗砂巖、灰綠色淺變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖、砂質(zhì)板巖、凝灰質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖等，巖性變化大，巖石組合復(fù)雜。在板溪群馬底驛組與冷家溪群之不整合面上沉積的灰-肉紅色透鏡狀灰?guī)r中，夾有具似層狀、透鏡狀、不規(guī)則狀的含赤鐵礦砂巖，厚0.5～1.56 m，另在瀘溪馬底驛組的“淺色層”中有層控?zé)嵋焊脑煨豌~礦，礦體呈似層狀、脈狀，厚1.12 m，品位平均1.27%[17]。

兩河斷層帶中的S-C組構(gòu)可能是區(qū)域性伸展拆離正斷層的重要特征，可以把板溪群當(dāng)作變質(zhì)核，兩河—長(zhǎng)樂斷裂、茶峒—花垣斷裂為階梯式滑脫斷層，至于沿塘南水庫—仁造一線的逆斷層，將清虛洞組推到婁山關(guān)組之上，是2條滑脫斷層之間的隆起斷塊，所謂的多重推覆系統(tǒng)(見到2～3層逆沖推覆體，即清虛洞組覆蓋于高臺(tái)組和婁山關(guān)組的組合體之上)，正是大規(guī)?；摂鄬拥男?yīng)。其過程大致如下：滑脫初始時(shí)新地層往下滑落，老地層后來滑覆于新地層之上，造成地層的倒置層序。茶峒斷裂顯示婁山關(guān)組白云巖直接覆蓋于清虛洞組薄層灰?guī)r之上，其中缺失的地層柱也是由于滑脫斷層的地層效應(yīng)所致，造成了地層柱的減薄。另外，楊家寨礦區(qū)的見礦深度大，與大腦坡礦區(qū)比較，兩個(gè)礦區(qū)礁灰?guī)r的厚度大體一致，但出露標(biāo)高有近650 m的高差，楊家寨ZK7-6孔礁灰?guī)r頂板標(biāo)高為-460 m，大腦坡ZK11705孔礁灰?guī)r頂板標(biāo)高為200 m。這也是茶峒—花垣斷裂為正斷層的表現(xiàn)之一。目前來看，楊家寨礦區(qū)礁灰?guī)r是完整的，說明是整體滑落，未發(fā)現(xiàn)有地層倒置的現(xiàn)象。

總之，花垣礦田內(nèi)地層倒置和地層缺失都可用大型滑脫斷層模型來作合理的解釋。

4 成礦預(yù)測(cè)

圖10 花垣礦田成礦預(yù)測(cè)圖Fig.10 The minerogenetic prognostic map of Huayuan area

花垣鉛鋅礦田的成礦受礁灰?guī)r的控制明顯，礁灰?guī)r的厚度與礦化富集呈正相關(guān)；同時(shí)鉛鋅礦床沿著花垣—茶峒大斷裂的兩側(cè)分布，顯示出后生沉積成礦的特點(diǎn)。因此，找礦預(yù)測(cè)的關(guān)鍵是找到流體的通道，即成礦期構(gòu)造的空間分布規(guī)律性及原始礁灰?guī)r臺(tái)地的分布規(guī)律性。關(guān)于第一點(diǎn)，由李梅礦區(qū)和長(zhǎng)凳坡礦區(qū)井下所見的NE向脈組可以確定，這些脈組直接控制礦體的斷裂，通常這些脈組應(yīng)由高一級(jí)的主斷裂控制。分析認(rèn)為，李梅—巴茅寨—長(zhǎng)凳坡—土地坪—老虎沖呈30°方向，南北長(zhǎng)約15 km，東西寬3～5 km，在李梅礦區(qū)和大腦坡礦區(qū)之間有約1.2 km的間隔空白段，為2個(gè)雁列之間的中斷，大腦坡礦區(qū)規(guī)?？深惐壤蠲返V區(qū)。大腦坡礦區(qū)找礦可根據(jù)這個(gè)思路在空白地段補(bǔ)充孔位。未來的找礦重點(diǎn)應(yīng)該在楊家寨礦區(qū)，因?yàn)樯疃却?，未知的因素也多，目前施工的幾個(gè)鉆孔見礦情況差異較大。

花垣—張家界斷裂是一條長(zhǎng)壽斷裂，在成礦期應(yīng)該有活動(dòng)，其總體走向60°，它的左行剪切派生應(yīng)力場(chǎng)可形成45°走向的張性次級(jí)斷裂，這些斷裂作為流體的運(yùn)移通道，礦床主要集中于斷裂的南東盤。目前，楊家寨礦床勘查所見的礦體在平面上位于李梅礦帶的延伸線上，因而存在另一種可能，即大腦坡礦帶跨過大斷裂在楊家寨礦區(qū)的北東側(cè)列帶上隱伏產(chǎn)出。從對(duì)現(xiàn)有幾個(gè)區(qū)域斷裂的產(chǎn)狀統(tǒng)計(jì)看，大多顯示右行平移運(yùn)動(dòng)，少數(shù)早期擦痕顯示左行平移，可以假定成礦期時(shí)花垣—張家界斷裂是左行剪切，形成NE組雁列礦帶，晚期可能發(fā)生右行平移運(yùn)動(dòng)，在燕山期區(qū)域性伸展的大背景下，區(qū)域地塊沿兩河斷裂和茶峒斷裂向北西遞次滑脫，茶峒所見婁山關(guān)組與清虛洞組并置，在兩河所見清虛洞組與板溪群并置，導(dǎo)致楊家寨礦體被深埋。如果李梅礦帶與大腦坡礦帶的雁列成立，則在大腦坡的北東側(cè)會(huì)出現(xiàn)新的雁列礦帶且越過花垣—茶峒斷裂(圖10)。

5 結(jié)語

湘西花垣鉛鋅礦田的成礦作用與液壓角礫巖關(guān)系密切，液壓角礫巖為成礦期構(gòu)造。通過對(duì)野外擦痕記錄的整理分析，推演出成礦后的3期構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)：第一期擦痕為印支早期，為NW-SE向拉伸，形成NE向左行走滑斷層；第二期為印支晚期，為NW-SE向擠壓，NE-SW向拉伸，斷裂面傾角較大，為走滑擠壓應(yīng)力場(chǎng)；第三期為燕山期，顯示SN向擠壓，EW向拉伸，為走滑拉伸應(yīng)力場(chǎng)，形成NNE向右行走滑斷層。了解成礦后斷裂的活動(dòng)期次和運(yùn)動(dòng)方式，有助于追索未知的鉛鋅礦床(體)，也為成礦預(yù)測(cè)提供了科學(xué)依據(jù)。

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The ore-forming structural of Huayuan lead-zinc ore field in western Hunan province

ZHAO Jiajin1, XU Mingzhu1, LIU Jianping1,TANG Yuqiang1, KONG Hua1, ZHANG Qiang1, YANG Zhe2

(1.SchoolofGeosciencesandInfo-physicsCentralSouthUniversity,Changsha410083，China；2.GeologicalTeam135ofSichuanCoalfieldGeologicalBureau,Luzhou646000，Sichuan，China)

This paper briefly introduces the geological background, geological characteristics and ore textures and structures of the Huayuan lead-zinc deposit in western Hunan Province and focuses on the analysis of characteristics of the ore-forming structure which involves the pre-mineralization structure, mineralization structure and post-mineralization structure. Investigation of the ore field shows that the mineralization is closely related to hydrofractural breccia and the breccia fracture is the syn-mineralization structure. According to the characteristics of the post-mineralization fracture and the occurrence of striation the Huayuan Pb-Zn ore field are exposed to three stresses after mineralization. Prospects for further exploration are predicted according to spatial distribution pattern of the syn-mineralization fracture (i.e. the syn-mineralization fracture is controlled by tensional space resulted from left hand strike slip of Huayuan-Zhangjiajie fault) and reef limestone.

Huayuan lead-zinc ore field; hydrofractural breccia; three big faults; tectonic stress field; western Hunan province

2015-05-14； 責(zé)任編輯： 趙慶

中國地質(zhì)調(diào)查局“整裝勘查關(guān)鍵基礎(chǔ)地質(zhì)研究”項(xiàng)目(編號(hào)：12120114052201)資助。

趙佳進(jìn)(1989—)，男，碩士研究生，主要從事地質(zhì)構(gòu)造方面的工作。通信地址：湖南省長(zhǎng)沙市岳麓區(qū)，中南大學(xué)校本部地球科學(xué)與信息物理學(xué)院423室；郵政編碼：410083；E-mail：15674819125@163.com

10. 6053/j. issn.1001-1412. 2016. 03. 005

P613；P618.4

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