劉斌鋒,徐 偉,張小強(qiáng),田 超,黃凱平
(1.貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局七總隊,貴州 貴陽 550005;2.核工業(yè)二八〇研究所,四川 廣漢 618300)
雄武背斜位于滇、黔、桂三?。▍^(qū))交接處,找礦工作始于1956年。先后有地質(zhì)、核工業(yè)等隊伍在此尋找汞、鈾、鉬、金、等礦產(chǎn)。金屬礦產(chǎn)未能取得大的突破。本文在以往成果的基礎(chǔ)上,利用最新的地質(zhì)成果和認(rèn)識,通過對雄武背斜南東翼多金屬成礦的控制條件、成礦模式進(jìn)行探討,預(yù)測深部賦礦部位。
雄武背斜位于滇東-黔西南坳陷帶。大地構(gòu)造位置位于揚(yáng)子板塊與華南板塊的結(jié)合部,以紅河深斷裂為邊界,分為滇中地塊抬升、南嶺構(gòu)造帶沉降,中生代以后形成了滇東~黔西南拗拉槽[1]。
以中生代地層為主,局部見晚古生代地層(圖1)。與賦礦有關(guān)的層位由老到新簡述如下:
1.2.1 中二疊統(tǒng)陽新組(P2y)
雄武以北為塊狀骨架型~障積型海綿礁灰?guī)r;雄武以南以亮晶蜓灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r發(fā)育為主。厚約335m。與上覆吳家坪組為整合接觸[2]。
1.2.2 上二疊統(tǒng)吳家坪組(P3w)
僅見于雄武、橫山至石坎子一線,向北東、南西均快速變薄,相變?yōu)辇執(zhí)督M碎屑巖中的灰?guī)r夾層。
1.2.3 上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l)
為一套含煤碎屑巖為主的海陸過渡型建造。厚度>274m。與陽新組平行不整合接觸面上,發(fā)育一套厚0m~40m由硅質(zhì)巖、硅化凝灰質(zhì)粉砂巖、泥巖,俗稱“大廠層”,受古卡斯特面控制。硅化、黃鐵礦化等蝕變廣泛發(fā)育,已發(fā)現(xiàn)金、鈾、鉬等礦產(chǎn)。
1.2.4 上二疊統(tǒng)長興組(P3ch)
局部分布,與下伏龍?zhí)督M整合接觸,與上覆飛仙關(guān)組平行不整合接觸,淺海相碳酸鹽巖沉積。厚1m~2.75m
1.2.5 下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f)
下部為砂巖和粘土巖;上部為砂巖、泥巖夾泥質(zhì)、鮞狀灰?guī)r,在兩套軟硬巖石間往往形成層間破碎帶,具鈾、鉬、汞礦化(大際山)和金異常。厚度大于398m。
1.2.6 下三疊統(tǒng)嘉陵江組(T1j)
沉積韻律為:含泥蠕蟲狀、鮞狀灰?guī)r→粉砂巖、泥灰?guī)r、泥巖(兩層灰?guī)r之間,形成層間破碎帶,具鈾、鉬、汞、螢石等礦化)→白云質(zhì)泥巖、生物灰?guī)r→石英砂巖夾粉砂巖、泥巖。
主要斷裂和次級褶皺均為NE-SW向展布,與雄武背斜軸向一致。斷裂構(gòu)造主要有兩個斷裂束(圖1)。
1.3.1 雄武斷裂束(F30、F31)
靠近背斜核部,長約50km、寬4km~10km,走向45°~50°,傾向不定,傾角70°~80°,斷距270m~400m,長期復(fù)性斷層。破碎帶寬n-100m,以角礫巖、糜棱巖為主的黑色蝕變巖。其次級斷裂F503、F504蝕變尤其強(qiáng)烈,已發(fā)現(xiàn)金、鈾、鉬雄黃等礦化。
1.3.2 七舍斷裂束(F1、F4、F6、F9)
位于背斜南東翼,長約48km、寬2km~4km,走向50°~60°,多傾向東南,傾角60°~87°,斷距100m~500m,為正斷層。在主斷層上盤發(fā)育一系列分枝正斷層,往南與雄武斷裂束交匯。主斷裂帶圍巖強(qiáng)烈揉皺扭曲,斷層破碎帶一般寬10m~100m,發(fā)育大量網(wǎng)脈狀透鏡體、碎裂巖、角礫巖、糜棱巖與方解石脈,具有強(qiáng)烈的硅化、碳酸鹽化、褐鐵礦化及粘土化,已發(fā)現(xiàn)鐵、汞、鈾、鉬等礦化。
圖1 雄武背斜地質(zhì)礦產(chǎn)略圖
(1)低溫方解石-赤鐵礦化帶。受雄武斷裂束主斷裂F30、F31控制,北起松毛坪,經(jīng)雄武、窩米至春樹凹,長約20km。方解石化、赤鐵礦化普遍,發(fā)現(xiàn)鈾礦和鐵礦,但已剝蝕殆盡,均為古巖溶充填型和風(fēng)化殘積型。
(2)低溫硅化-金礦化帶。受雄武斷裂束次級斷裂F503、F504及陽新組頂部古喀斯特面控制,北起大地,經(jīng)箐腳、沙地至小補(bǔ)衣,長約20km。蝕變以硅化為主,次有黃鐵礦化、赤鐵礦化、方解石化等。產(chǎn)金、鈾、鉬、雄黃等礦產(chǎn),以金最為主。
(3)低溫黃鐵礦-汞礦化帶。受七舍斷裂束F1、F4、F6、F9控制,北起大梨樹,經(jīng)巖風(fēng)洞、大際山、黃泥堡至丫根一帶與雄武斷裂束交匯,長約25km。蝕變以黃鐵礦化、炭化、赤鐵礦化為主,次有方解石化、螢石化和硅化。產(chǎn)汞、鈾、鉬、螢石、水晶等礦產(chǎn),發(fā)現(xiàn)金異常,鈾礦(化)點眾多,鉬為小型礦床,鈾、鉬共生。
雄武斷裂束和七舍斷裂束控制了礦化帶的分布,各類異常礦化幾乎分布于其中。但真正的賦礦部位主要與沉積間斷,層間滑脫及界面上的層位巖性有關(guān),其次與上述界面同斷裂束之次級斷層交匯部位有關(guān)。低溫方解石-赤鐵礦化帶剝蝕程度高,另兩個礦化帶具體來說:
低溫硅化-金礦化帶:金、鈾、鉬均產(chǎn)于“大廠層”和龍?zhí)督M底部蝕變粉砂巖、細(xì)砂巖中,以及該層位與雄武斷裂束次級斷層F503、F504之交匯部位,頂板為滲透性差的含炭質(zhì)泥巖,起屏蔽作用。以金礦為主,經(jīng)多個礦山開采驗證,金礦沿古喀斯特面連續(xù)性較好。該礦化帶僅在箐腳金礦作了鉆探揭露,經(jīng)ZK7501鉆孔驗證,該層位厚21.64m、金平均含量1.33×10-6的金礦體,傾向延伸達(dá)560m。余80號、85號、96號勘探線鉆孔驗證情況相似??梢姡谠摻缑嫔?,金礦化連續(xù)性好,是最重要的容礦構(gòu)造。鈾、鉬礦連續(xù)性差。
低溫黃鐵礦~汞礦化帶:鈾、鉬主要產(chǎn)于飛仙關(guān)組上部、嘉陵江組下部的層間破碎帶中(至少有3層),其次產(chǎn)于層間破碎帶與七舍斷裂束次級斷層(F101、F102)特別是“入”字型斷層的交匯處,且礦化更好,礦體在次級斷層中的連續(xù)性不清。
可見,雄武斷裂束和七舍斷裂束是控礦構(gòu)造,主要起導(dǎo)礦作用。其次級斷層既是導(dǎo)礦構(gòu)造,也可以是容礦構(gòu)造。陽新組頂部古喀斯特面、下三疊統(tǒng)中的層間破碎帶是容礦構(gòu)造。后兩者的疊加部位是重要的成礦空間。
按礦床的成礦過程、成礦地質(zhì)特征、控礦因素進(jìn)行概括。
(1)認(rèn)為Au、U、Mo等元素來自幔源(劉顯凡等,1996;劉叢強(qiáng)等,2001;曾昭光等,2014)。東吳運(yùn)動時期,中、晚二疊世峨嵋山地幔柱活動,形成多旋迴海相、陸相噴發(fā),地幔流體攜帶富SiO2、Cl、S、As、Fe、Au、U、Mo等進(jìn)入南盤江盆地,為該區(qū)提供了初始物源,形成礦源層。
(2)印支運(yùn)動使南盤江盆地整體露出海面,但無明顯的褶皺隆升痕跡,褶皺變形主要是燕山期構(gòu)造作用的結(jié)果。伴隨雄武背斜的形成,在隆升擠壓運(yùn)動的驅(qū)使下,不僅沿沉積間斷面(龍?zhí)督M/陽新組)和能干性不同的巖石界面(飛仙關(guān)組上部、嘉陵江組下部)形成層間滑脫構(gòu)造,而且來自深部富含揮發(fā)份活動元素的流體沿雄武斷裂束和七舍斷裂束上升,浸取基底和礦源層中的成礦元素,在有利的界面和部位(層間破碎帶和部分次級斷層破碎帶)成礦。這一過程可能延續(xù)到喜山期。