黔東松桃錳礦礦集區(qū)大型斷裂特征研究

謝小峰，袁良軍，劉健，沈紅錢，曾飛，楊俊華，周應(yīng)華，楊俊

黔東松桃錳礦礦集區(qū)大型斷裂特征研究

謝小峰1，2，3，袁良軍2,3，劉健2，沈紅錢2，曾飛2，楊俊華2，周應(yīng)華2，楊俊2

（1.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地球科學(xué)學(xué)院，武漢 430074；2.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一〇三地質(zhì)大隊(duì)，貴州 銅仁 554300；3.自然資源部基巖區(qū)礦產(chǎn)資源勘查工程技術(shù)創(chuàng)新中心，貴陽 550081）

黔東松桃地區(qū)位于慈利-保靖斷裂與鶴峰-龍山斷裂的夾持區(qū)域內(nèi)。區(qū)內(nèi)褶皺與斷裂十分發(fā)育，主要發(fā)育有NNE-SSW向斷裂、線狀褶皺，NE-SW向斷裂、褶皺以及NW-SE向小型斷裂、短軸褶皺。本文對區(qū)內(nèi)主要大型斷裂特征及其與汞鉛鋅金銀等熱液礦產(chǎn)成礦關(guān)系進(jìn)行了探討研究，結(jié)果表明區(qū)內(nèi)大型斷裂多為熱液礦產(chǎn)的導(dǎo)礦通道，礦（化）體多產(chǎn)出在這些大型斷裂的旁側(cè)次級斷裂裂隙中，同時對區(qū)內(nèi)形成于南華紀(jì)早期的錳礦體的后期保存與破壞有重要影響作用。

大型斷裂特征；錳礦礦集區(qū)；黔東松桃

黔東松桃錳礦礦集區(qū)位于貴州省東北部，近年來，該礦集區(qū)內(nèi)隨著錳礦成礦規(guī)律研究的深化與找礦理論、方法、技術(shù)的發(fā)展，有效的指導(dǎo)了本區(qū)的成礦預(yù)測與找礦，一些超大型、大型錳礦床相繼被發(fā)現(xiàn)，找礦取得重大突破（周琦等，2013；2016；2017），已新發(fā)現(xiàn)松桃道坨、普覺、高地、桃子坪及楊家灣、李家灣等超大型、大型錳礦床（安正澤等，2014；張遂等，2015；姚希財(cái)?shù)龋?015）。此外，區(qū)內(nèi)還發(fā)現(xiàn)有鉛鋅礦、汞礦、金銀等熱液礦產(chǎn)。這些礦產(chǎn)的成礦或者后期保存變化與區(qū)內(nèi)大型構(gòu)造是密不可分的，本文主要就礦集區(qū)內(nèi)大型斷裂構(gòu)造開展研究，簡要闡述其基本特征及與區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)關(guān)系。

1 區(qū)域構(gòu)造背景

研究區(qū)位于上揚(yáng)子地塊南東部，江南隆起帶北西邊緣（圖1），雪峰山西緣，為揚(yáng)子地層區(qū)沉積（程裕淇，1994；王劍，2000；王劍等，2001）。

該區(qū)是一個以新元古界淺變質(zhì)巖系為基底的復(fù)雜褶皺帶。出露的基底為新元古界梵凈山群，為一套巨厚的變質(zhì)火山巖系和陸源碎屑巖系，其上為新元古界淺變質(zhì)巖系板溪群，武陵運(yùn)動（約830Ma）（戴傳固等，2010；孫海清等，2012；孟慶秀等，2013；劉軍等，2019）使得兩者呈角度不整合接觸，并使得兩者產(chǎn)生變形變質(zhì)。之后（約800Ma），伴隨羅迪尼亞超大陸的裂解，華南及研究區(qū)發(fā)生大規(guī)模伸展裂陷，巨厚的板溪群在區(qū)域拉伸斷裂過程中造就了區(qū)內(nèi)半地塹式聚錳盆地。加里東運(yùn)動曾使該區(qū)一度隆起，缺失古生界泥盆和石炭系。中生代早期的印支運(yùn)動使研究區(qū)隆升為陸，晚期的燕山運(yùn)動使其發(fā)生強(qiáng)烈變形，形成復(fù)雜的斷褶帶，喜山運(yùn)動再次發(fā)生斷塊狀差異性隆升。經(jīng)過不同期次構(gòu)造運(yùn)動的復(fù)合、疊加和改造作用，形成了區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂以北北東-北東向?yàn)榭傮w構(gòu)造線的區(qū)域構(gòu)造格架，但褶皺多被后期斷裂破壞和改造，屬中等-復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)（秦松賢和孟德保，2004；杜遠(yuǎn)生和徐亞軍，2012；楊坤光等，2012；張國偉等，2013）。

總體而言，黔東地區(qū)目前所展現(xiàn)構(gòu)造格局主要是受到燕山運(yùn)動影響形成。在燕山兩期構(gòu)造應(yīng)力的疊加作用下，形成了一系列的褶皺和斷裂。

2 黔東松桃地區(qū)構(gòu)造特征

黔東松桃地區(qū)所處構(gòu)造位置比較特殊，區(qū)內(nèi)褶皺與斷裂十分發(fā)育，主要發(fā)育有NNE-SSW向斷裂、線狀褶皺，NE-SW向斷裂、褶皺以及NW-SE向小型斷裂、短軸褶皺。

區(qū)內(nèi)斷裂多呈NE-NNE向展布（圖1），一般長至數(shù)十公里至數(shù)百公里，走向NE40°～50°，傾向NW或者SE，傾角多較陡，一般在50°以上，部分?jǐn)鄬痈哌_(dá)70°，沿?cái)鄬訋r層多為破碎，角礫較為發(fā)育。區(qū)內(nèi)主要出露的有三陽斷裂、木耳斷裂、紅石斷裂、水銀廠斷裂、冷水溪斷裂、楊立掌斷裂等（表1），各斷層近于平行排列，間距大體相等（覃英等，2005）。野外觀察斷裂多呈S型彎曲，反映了后期構(gòu)造應(yīng)力的作用，具有多期活動性。

表1 黔東松桃地區(qū)主要斷裂特征簡表

區(qū)內(nèi)褶皺較發(fā)育，褶皺樞紐為多為NE-NNE向，少部分為NW向。NE-NNE向褶皺以B1、B3、B5、B6為代表，褶皺軸面傾斜，大多傾向SE，屬中常-開闊型褶皺。NW向褶皺以B2為代表，軸向北西，傾向NE。褶皺樞紐大多呈波狀起伏，平面形態(tài)呈S型，體現(xiàn)出了多期應(yīng)力疊加的結(jié)果?？偟膩碚f，研究區(qū)褶皺構(gòu)造在早、晚燕山運(yùn)動近直交擠壓應(yīng)力場作用下發(fā)生正交疊加變形，早期NE向褶皺樞紐呈波狀起伏、部分早期背斜被改造成短軸背斜或穹隆，早期向斜被改造成短軸向斜或構(gòu)造盆地，褶皺軸跡呈現(xiàn)明顯的弧形彎曲。

圖1 黔東松桃地區(qū)構(gòu)造簡圖

3 大型斷裂特征

3.1 三陽斷裂

三陽斷裂（F1）是區(qū)域性大斷裂，分布于研究區(qū)的北西角。該斷裂在研究區(qū)呈NE向展布，沿走向微呈“S”形彎曲，向SE傾斜，傾角50°～67°。南東盤區(qū)內(nèi)一般為寒武系婁山關(guān)組，北西盤一般為清虛洞組至石冷水組。斷層破碎帶比較狹窄，一般小于10m，巖石多揉搓成碎粒狀，旁側(cè)羽狀小斷裂、拖拉褶曲、撓曲發(fā)育。區(qū)域資料表明其控制了板溪群的巖相，北西盤在三陽、涼風(fēng)坳一帶為板溪群西相區(qū)甲路組、烏葉組、張家壩組等；南東盤黑水溪、千工坪一帶則為東相區(qū)甲路組、紅子溪組、清水江組。對燕山期NNE向主體構(gòu)造既限制又錯切，沿?cái)嗔褞Э刂浦囮栛旯V田的線狀分布，尤其是斷裂與燕山期NNE向背、向斜及其斷層的交匯處分布有工業(yè)意義的汞礦體。

3.2 木耳斷裂

木耳斷裂（F2）沿松桃大屋、木耳一帶呈NE向展布，主要由兩條形態(tài)相似，性質(zhì)類同的斷裂組成。斷裂帶寬1～2km，多在1.5km左右。北西側(cè)主斷裂也稱黃塘坪-茶葉山斷層，南東側(cè)主斷裂也稱道塘-地銀斷層，南西端在金竹灣附近消失，北東端在板栗坪、桂芽附近延出區(qū)外，區(qū)內(nèi)長約20km。

斷裂帶之南西段，主斷裂走向NE 40°～50°，傾向NW，傾角50°～60°，現(xiàn)今斷裂表現(xiàn)為逆斷層性質(zhì)。北東段則主斷裂折向NNE 10°～20°方向，傾向SE，傾角55°～80°，局部轉(zhuǎn)向NW，現(xiàn)今斷裂表現(xiàn)為正斷層性質(zhì)。

當(dāng)斷裂帶由NE折向NNE時，NE向斷層均向外延伸一小段，二者構(gòu)成30°左右的夾角，這種現(xiàn)象反映了不同期次構(gòu)造的橫跨疊加。沿?cái)嗔褞в幸幌盗械臉?gòu)造夾塊(構(gòu)造透鏡體)排布，并見一系列近乎平行的NE向小褶曲。

黃家灣、筆架山一帶陡山沱組中的鉛鋅礦受斷裂控制，對大屋錳礦床含錳盆地有破壞作用。

圖2 紅石斷裂（姚灣以北）出露點(diǎn)照片

3.3 紅石斷裂

紅石斷裂（F3），在研究區(qū)內(nèi)也叫落滿斷裂，為一條區(qū)域性大型斷裂。該斷裂整體呈NE走向，傾向SE，局部轉(zhuǎn)為NW，傾角50°～70°，為一正斷層。該斷層從研究區(qū)NE進(jìn)入，向SW貫穿而出。

該斷裂平面上呈“S”形延伸，這種方向上的變化與斷層通過的不同巖性及斷層的多期次活動和后期構(gòu)造的疊加有關(guān)。姚灣以南，NW盤為新元古界紅子溪組地層，SE盤多為寒武系地層，少部分南華系地層。姚灣以北，斷層在震旦系-寒武系地層中通過（圖2）。該斷裂破碎帶比較狹窄，一般破碎帶小于10m，巖石多揉搓呈碎片狀，塑性巖石拖拉、撓曲變形，剛性巖石常形成構(gòu)造透鏡體，多有石英脈、方解石脈及團(tuán)塊充填。

該斷裂旁側(cè)常發(fā)育一系列次級斷層，這些次級斷層中常發(fā)生較強(qiáng)的礦化蝕變。如寨英向家坡斷層，該斷層為紅石斷裂次級斷層，走向NE，傾向NW，斷層傾角約75°，表現(xiàn)為逆斷層性質(zhì)?？梢姅鄬悠扑閹?，斷層角礫明顯，成分多為泥粉晶灰?guī)r，鈣質(zhì)、硅質(zhì)、泥質(zhì)膠結(jié)，呈棱角狀，雜亂無規(guī)則，兩盤均為寒武系清虛洞組泥粉晶灰?guī)r（圖3）。該斷層角礫巖發(fā)育較強(qiáng)硅化褐鐵礦化蝕變，經(jīng)取樣分析，Au品位為0.1～0.15g/t，Ag品位為15.1～19.0 g/t，顯示出較好的金銀礦化，具有找金銀礦的潛力。而在NE邊1∶5萬盤信幅內(nèi)紅石斷裂旁側(cè)次級斷裂內(nèi)同樣存在金銀礦化，顯示出該斷裂為區(qū)內(nèi)一條金銀等熱液礦產(chǎn)良好的導(dǎo)礦構(gòu)造。

圖3 紅石斷裂次級斷層出露點(diǎn)照片

3.4 水銀廠斷裂

水銀廠斷裂（F4）由相距很近的數(shù)條（至少3條）逆沖斷裂組成的一組NNE向逆沖推覆帶，區(qū)域上延伸大于20km，沿走向呈微“S”形彎曲，傾向SE，傾角25°～45°。斷裂破碎帶寬大于10m，斷距200～500m。

該斷裂南西尖巖-大坪段，斷裂帶分割斷切了寒武系婁山關(guān)組至板溪群紅子溪組的一系列地層，整個地層倒轉(zhuǎn)分布。構(gòu)造夾塊所構(gòu)成的某些地層的構(gòu)造透鏡體與楔形體均表現(xiàn)為由東向西、由上而下地層由老而新倒轉(zhuǎn)疊復(fù)。

該斷裂帶具斷坪陡、斷坡緩、中間斷層緩的特殊性。斷裂帶中塑性巖石、劈理及次一級褶曲比較發(fā)育，劈理以走向?yàn)镹E35°，向SE傾斜，傾角30°～35°一組最發(fā)育。脆性巖石主要表現(xiàn)為斷裂。主斷裂及中間斷層斷裂面多表現(xiàn)為不同時代的地層緊貼超覆接觸，沒有明顯的破碎帶，表現(xiàn)為脆韌性變形。尖巖以北、大坪以南斷裂帶相對簡單，主要表露頂、底板斷層及其間的小褶曲。兩端延伸可能合并為一條并轉(zhuǎn)換為走滑斷層。該斷裂帶控制了水銀廠汞礦田礦床(點(diǎn))的分布。

1.婁山關(guān)組一段；2.清虛洞組二段；3.泥質(zhì)條帶白云巖；4.灰?guī)r；5.斷層破碎帶；6.正斷層；7.巖層產(chǎn)狀

3.5 冷水溪斷裂

冷水溪斷裂（F5）位于研究區(qū)南東部，由SW至NE呈彎曲狀貫穿研究區(qū)，該斷裂走向NE30°～50°，總體傾向NW（圖4），區(qū)內(nèi)沿走向延伸25km，將寨英-西溪堡地塹盆地北東部一分為二，斷層破碎帶寬5～15m，以斷層角礫及斷層泥充填，角礫成份為含礫砂巖、硅質(zhì)巖、粉砂質(zhì)頁巖及粉砂巖等，形態(tài)呈棱角狀，角礫大小多為0.5 cm×0.3cm，大者可達(dá)20cm×10cm。

在冷水溪斷裂出露附近的竹塘溝、苗屋基一帶，發(fā)現(xiàn)震旦系陡山沱組白云巖中發(fā)育較多的石英脈，該石英脈體帶呈乳白色-白色，其中部分含有細(xì)粒黃鐵礦（部分褐鐵礦化），局部見鉛鋅礦化，該帶有順層產(chǎn)出，也有穿層產(chǎn)出，估計(jì)其延伸大于100m，在苗屋基見最寬達(dá)40cm的石英脈（圖5a），主要發(fā)育于該斷裂次級斷裂旁側(cè)，該帶旁側(cè)的白云巖普遍發(fā)生明顯的褐鐵礦化硅化等蝕變現(xiàn)象（圖5b）。在苗屋基、竹塘溝老硐采集了化學(xué)分析樣（金、銀、鉛、鋅、汞元素分析），經(jīng)測試分析苗屋基樣品Au＜0.2×10-6，Ag＜5×10-6，Pb：（49～655）×10-6，Zn：（83.8～426）×10-6；Hg：（0.362～4.26）×10-6，竹塘溝老硐樣品Au＜0.2×10-6，Ag＜5×10-6，Pb：（1.9～5.7）×10-6，Zn：（24.5～57.5）×10-6；Hg（0.115～0.621）×10-6，礦化微弱。

圖5 苗屋基一帶石英脈出露點(diǎn)野外照片

結(jié)合該區(qū)以往1∶5萬區(qū)域地質(zhì)、化探及礦產(chǎn)勘查成果綜合分析，顯示成錳期后的冷水溪斷裂為犁式正斷層，其發(fā)生伸展作用的時間應(yīng)與早白堊世區(qū)域擠壓構(gòu)造體制向伸展構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換的時間一致。整個斷裂及其分支斷層造成含錳巖系呈階梯狀下降拉伸，造成含錳巖系的不連續(xù)，越往深部，斷層滑脫面越趨于平緩，拉空帶寬度愈加增加。該斷裂及其次級斷層將含錳巖系破壞并斷切為幾個部分，影響了含錳巖系的連續(xù)性，形成礦體-拉空帶-礦體這么一種空間組合形態(tài)。冷水溪斷裂上盤的下降，造成了上盤含錳巖系的埋深加大。因此，在找礦預(yù)測中，應(yīng)充分考慮斷距差異，合理圈出拉空帶，為該區(qū)錳礦勘查深部鉆孔布置提供參考。

冷水溪斷裂控制了該區(qū)鉛鋅等多金屬熱液礦產(chǎn)的分布，為含礦熱液活動及運(yùn)移的通道。因此，加強(qiáng)對冷水溪斷裂開展重點(diǎn)調(diào)查和研究，查明其對后期深部隱伏錳礦體的保存和破壞情況，以及對鉛鋅等多金屬礦產(chǎn)的控制作用，對該區(qū)找礦預(yù)測工作尤為重要。

3.6 楊立掌斷裂

楊立掌斷裂（F6）主要分布于楊立掌錳礦區(qū)和李家灣錳礦區(qū)，呈NE向展布，向北東延伸交于近南北向的石塘斷層上，區(qū)域上延伸約35 km，沿走向呈微“S”形彎曲，走向NE35°～60°，主斷裂帶傾向NW，傾角77°～81°，斷距200～500m，北西盤下降，南東盤上升，為正斷層性質(zhì)。推測該斷裂為一條形成于晚元古代、多期次活動的古斷裂。

4 結(jié)論

（1）黔東松桃地區(qū)區(qū)域上位于慈利-保靖斷裂與鶴峰-龍山斷裂的夾持區(qū)域內(nèi)。區(qū)內(nèi)褶皺與斷裂十分發(fā)育，主要發(fā)育有NNE-SSW向斷裂、線狀褶皺，NE-SW向斷裂、褶皺以及NW-SE向小型斷裂、短軸褶皺。區(qū)內(nèi)斷裂一般長數(shù)十公里至數(shù)百公里，走向NE，傾向NW或者SE，傾角多較陡，一般在50°以上，部分?jǐn)鄬痈哌_(dá)80°。主要出露的有三陽斷裂、木耳斷裂、紅石斷裂、水銀廠斷裂、冷水溪斷裂、楊立掌斷裂等，各斷層近于平行排列，間距大體相等。野外觀察斷裂多呈S型彎曲，具有多期活動性。

（2）區(qū)內(nèi)大型斷裂多為汞鉛鋅金銀等熱液礦產(chǎn)的導(dǎo)礦通道，礦（化）體多產(chǎn)出在這些大型斷裂的旁側(cè)次級斷裂裂隙中，同時對區(qū)內(nèi)形成于南華紀(jì)早期的錳礦體的后期保存與破壞有重要影響作用。

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On Major Faults in the Dense Area of Mn Mineral Deposits, Songtao, East Guizhou

XIE Xiao-feng1,2,3YUAN Liang-jun2,3LIU Jian2SHEN Hong-qian2ZENG Fei2YANG Jun-hua2ZHOU Ying-hua2YANG Jun2

(1-Faculty of Earth Sciences, China University of Geosciences, Wuhan 430074;2-The 103rd Geological Party, Guizhou Bureau of Geology & Mineral Exploration and Development, Tongren, Guizhou 554300; 3- Engineering Technology Innovation Center of Mineral Resources Explorations in Bedrock, MNR, Guiyang 550081)

The Songtaodense area of Mn mineral deposits lies between the Cili-Baojing fault and the Hefeng-Longshan fault. Folds and faults are well developed in the area, mainly including NNE- and NE-trending faults and linear folds, and NW-SE trending small faults and short-axis folds. This paper has a discussion on main major faults and their relationship with hydrothermal minerals such as the lead-zinc, gold, silver and mercury mineralization. These major faults acted as ore-bearing hydrothermal channel, and their subsidiary fractures were host structure. Early Mn deposits were destroyed by the major faults.

major fault; dense area of Mn mineral deposits; Songtao County, east Guizhou

P613

A

1006-0995（2021）04-0576-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.04.008

2021-01-20

中國地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目“貴州銅仁松桃錳礦礦集區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查（大灣地區(qū)）”（中地調(diào)研合同[2020]284號）、貴州省地礦局地質(zhì)科研項(xiàng)目“黔東松桃地區(qū)南華紀(jì)錳礦成礦流體特征研究”（黔地礦科合[2020]03號）、貴州省重點(diǎn)礦產(chǎn)資源大精查項(xiàng)目“貴州省松桃縣高地錳礦勘探”以及中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展資金“錳礦資源深部預(yù)測勘查技術(shù)研發(fā)基地” （黔科中引地[2021]4027）聯(lián)合經(jīng)費(fèi)資助

謝小峰(1986— )，男，湖北武漢人，博士研究生，高級工程師，主要從事礦產(chǎn)地質(zhì)勘查及研究工作