个旧卡房成矿区断裂构造控矿模式及找矿方向

个旧卡房成矿区断裂构造控矿模式及找矿方向周永恒;李国伟;李奕【摘要】结合个旧卡房成矿区地质工作成果，在分析成矿区地质特征的基础上，对该区断裂构造成因机理、断裂构造控矿特征进行了讨论,并结合实例对区内断裂构造控矿模式进行了分析研究表明:①卡房成矿区成矿作用特点鲜明，老熊硐断裂以北成矿主要集中于地表以下，在卡房段地层的层间破碎带内主要产出以锡、铜为主的矿体,矿床规模相对较小;老熊硐断裂与龙树脚断裂之间自地表往下均有成矿，主要产出层状铅、锡矿体,矿床规模相对较大;龙树脚断裂及其周围的次级断裂中主要产出锡、铅、银矿体,其中锡、铅矿体规模相对较小;②成矿区的断裂构造形成主要是由地区构造应力、风等自然作用力等因素耦合作用所致;③区内矿体类型主要有层间矿体、断裂带矿体、花岗岩接触带矿体及花岗岩蚀变带矿体;④断裂与地层（互层）交切处、断裂转折端处、断裂交汇锐角挟持带及断裂扎根处为成矿区矿体赋存的有利部位:⑤成矿区断裂构造的控矿模式为多元-时空耦合控矿模式.在上述分析的基础上，进一步分析认为卡房成矿区深部（地表以下500~1500m）隐伏矿体分布区为该区地质工作的主攻方向，并划分出黄泥硐断裂挟持带生勘区（I#区）、蒙子庙断裂构造透镜体生勘区（H#区）、老熊硐断裂构造透镜体详查区（B#区）、仙人硐断裂分支复合普查区（iv#区）、龙树脚断裂转折端详查区（V#区）为该区较有潜力的找矿靶区.【期刊名称】《现代矿业》【年（卷），期】2017（000）004【总页数】6页（P52-56,64）【关键词】断裂构造;成因机理;控矿特征;控矿模式;找矿靶区【作者】周永恒;李国伟;李奕【作者单位】云南锡业股份有限公司卡房分公司;云南锡业股份有限公司卡房分公司;云南锡业股份有限公司卡房分公司【正文语种】中文卡房成矿区位于云南省个旧市南部178°方向，直距约14km处，行政区划隶属云南省个旧市卡房镇管辖。区域地质构造位置为扬子准地台、华南褶皱系与兰坪一思茅褶皱系三大地质构造单元汇聚地带东南隅。研究范围北起蒙子庙断裂，南至白龙断裂，西起个旧断裂，东至甲界山断裂南延。为进一步指导区内找矿工作，本研究结合相关地质工作成果，对区内断裂构造控矿模式进行分析，并对找矿方向进行探讨。1.1地层三叠系中统个旧组(T2g)地层分布于整个成矿区，该地层主要由碳酸盐类岩石组成，其中卡房段(T2g1)为成矿区内的主要含矿地层，岩性以白云岩、石灰岩、泥质灰岩、白云质灰岩与灰质白云岩为主，大部分具锡、铜、铅、银矿化(图1)［1］。1.2构造区内I级褶皱构造为五子山复式背斜，在其轴部及南段发育有NE向、EW向及NW向次级褶皱构造，由北至南分别有竹林新山弧形背斜、鸡心脑背斜、黄泥坡背斜、猪头山向斜及大花山背斜等［2-3］。区内I级断裂构造为个旧断裂，属云南省区域性构造小江断裂的南延部分，H级断裂构造以近SN向和EW向为主，主要有黄泥硐断裂、蒙子庙断裂、老熊硐断裂、仙人硐断裂、龙树脚断裂及白龙断裂，其余NW向、NE向次级断裂则较发育。区内I级、H级断裂构造对花岗岩和矿体具有明显的控制作用，并表现出跨过EW向断裂的两盘花岗岩体由北至南呈台阶式下降，形成了卡房成矿区的构造格局。区内主要有安尼期变质基性火山岩(m&)及燕山期黑云母花岗岩)两类，前者产于个旧组卡房段第一层上部，后者主要为斑状一细粒状黑云母花岗岩，呈岩株、岩舌、岩枝等复杂形态侵入于个旧组地层。区内断裂构造成矿作用特点较明显：①老熊硐断裂以北成矿主要集中于地表以下，大多围绕花岗岩体及其周围断裂、地层的层间破碎带产出以锡、铜为主的矿体，矿床规模相对较小；②在老熊硐断裂至龙树脚断裂之间，自地表往下均有成矿，即围绕花岗岩体形成接触带铜矿体，在变质基性火山岩内产出层状铜矿体，在卡房段地层的层间破碎带内主要产出层状铅、锡层状矿体，矿床规模相对较大；③在龙树脚断裂及其周围次级断裂中以锡、铅、银成矿为主，产出的锡、铅矿床规模相对较小但成群成带分布。成矿区断裂构造的形成主要是地区构造应力、风等自然作用力等因素耦合作用的结果，本研究主要从构造应力环境角度对断裂构造成因机理进行分析。印支一燕山早期。随着越北古陆往北漂移，在向下俯冲康滇古陆过程中产生了区域性SN向挤压应力作用，并形成了康滇古隆起、滇东南拗陷、文山一西畴古隆起三大区域性地块单元。卡房成矿区处于上述三大地块交汇结合部位南东隅，首当其冲受到侵入的岩浆岩携带的含矿热液富集改造和变质作用，在形成五子山复式背斜、个旧断裂等构造的同时，伴随形成了竹林新山弧形背斜、黄泥硐断裂等NE向、EW向构造，构造应力环境表现为成矿前导矿构造及压应力作用。燕山中一晚期。越北古陆继续漂移的同时伴有海底火山喷发活动，在卡房成矿区进一步扩大了NE向断裂和EW向裂隙构造的规模，同时改造了EW向构造，形成了鸡心脑背斜、大花山背斜、蒙子庙断裂、老熊硐断裂、仙人硐断裂、龙树脚断裂、白龙断裂等构造，并派生有EW向扭动，致使EW向断裂带由张性转为压扭性。伴随该次构造运动，深部含矿岩浆沿竹林新山弧形背斜轴部侵入，形成了老卡、新山、黄泥坡岩体，含富矿岩浆在NE向与EW向构造复合部位，以岩舌、岩株形式侵入EW向断裂带和卡房段地层，伴随充填、交代、置换成矿作用，形成了花岗岩接触带矿体、断裂带矿体和层间矿体。该阶段构造应力环境表现为成矿期配矿构造及张应力作用。喜山期。越北古陆漂移使深部含矿岩浆沿NE向与EW向构造复合部位继续侵入，形成的老卡、新山、黄泥坡岩体规模进一步扩大，岩体向上隆起使部分褶皱形成穹窿状、揉皱状构造，产生的挤压应力使前期两组构造发生错移、分支、复合，并有含矿岩浆以岩舌、突起形式侵入形成矽卡岩矿床，形成花岗岩边缘蚀变带和构造破碎带，部分含矿岩浆沿EW向次级构造侵入，形成规模较小的细脉状矿体或花岗岩内蚀变带浸染状矿体，致使NE向断裂转变为压扭性，EW向断裂首尾端转变为张性，该阶段的岩浆侵入对前期成矿过程具有进一步的富集作用，之后花岗岩体开始逐渐冷凝收缩，并对EW向构造有轻微改造。该阶段构造应力环境表现为成矿期容矿构造及应力叠加作用。挽近期。受越北古陆漂移与EW向挤压应力继续作用，扩大了NE向、EW向断裂构造破碎带的规模，同时伴生有NW向、NE向次级断裂构造呈“X”型共扼产出，并对前期成矿过程有进一步的破坏作用，对EW向构造亦有轻微改造作用。该阶段构造应力环境表现为成矿期后容矿构造及应力改造作用(图2)。3.1主成矿元素富集特征Sn。主要沿五子山复式背斜、竹林新山弧形背斜轴部分布，集中分布于黄泥硐断裂、蒙子庙断裂、老熊硐断裂、龙树脚断裂及其两侧次级断裂发育地段，成矿元素富集多以Sn为主，部分伴生Cu、Pb、Ag。Cu。主要沿竹林新山弧形背斜轴部分布，集中分布于新山岩体东侧、沿黄泥硐断裂、裂老熊硐断裂及其两侧次级断裂发育地段，成矿元素富集多以Cu为主，部分伴生Sn。W。主要沿竹林新山弧形背斜轴部分布，集中分布于新山岩体两侧、沿下梭坡断裂、新山断裂及其两侧次级断裂发育地段，成矿元素富集多以W为主，少量伴生Cu。⑷Pb。主要沿鸡心脑背斜轴部、龙树脚断裂带分布，集中分布于鸡心脑背斜两侧、沿龙树脚断裂及其两侧次级断裂发育地段，成矿元素富集多以Pb为主，部分伴生Sn、Zn、Ag。3.2矿体分布特征层间矿体。主要分布于老熊硐断裂以南至龙树脚断裂之间，以竹林新山弧形背斜、鸡心脑背斜轴部相对集中，并沿个旧组卡房段地层的白云岩与灰岩互层中产出。矿体形态呈层状、似层状，矿石自然类型为褐铁矿型锡、铜、铅氧化矿，次生铅铁矶、孔雀石等，少量氧化铅矿石与菱锌矿共生［4-5］。断裂带矿体。主要分布于蒙子庙断裂、龙树脚断裂与构造膨大派生出次级断裂呈分支复合的〃构造透镜体”、相互交切形成〃锐角”挟持带等部位相对集中产出。矿体形态呈细脉状、脉状及囊状，矿石自然类型近地表部分为褐铁矿型锡、铅氧化矿，深部为黄铁矿型锡、铜硫化矿。花岗岩接触带矿体。主要分布于NE向与EW向构造相交切、汇集部位，断裂相交切形成〃锐角”挟持带部位，沿竹林新山弧形背斜轴部产出，在区内成群成带分布。矿体形态呈似层状、板状、透镜状及不规则状，矿石自然类型为黄铁矿型铜、锡硫化矿。花岗岩蚀变带矿体。主要集中于竹林新山复式背斜西翼、沿蒙子庙断裂及其派生的次级节理、裂隙下延伸至花岗岩的扎根部位，在靠近花岗岩体一侧的边缘相中产出，矿体形态呈细脉、网脉状，矿石自然类型上部为褐铁矿型锡、铜氧化矿，深部为黄铁矿型铜、锡硫化矿。4.1成矿有利部位断裂与地层(互层)交切处。该处为形成层状、似层状矿体的最有利部位，主要含矿热液以断裂为运移通道与围岩发生交代、置换等作用，进而冷凝结晶、沉淀。断裂转折端处。该处为脉状、透镜状、条带状矿体的有利成矿部位。多期次应力的相对集中与释放，产生断裂破碎带，后期含矿热液贯入与围岩发生交代、置换等作用，随之矿石冷凝结晶、沉淀、充填。断裂交汇锐角挟持带。该处为脉状、囊状、筒状矿体的良好成矿场所。断裂等构造以及其他次级构造相交形成构造的分期、配套，使断裂间应力相对集中和释放，产生破碎，呈锐角挟持带或构造透镜体。⑷断裂扎根处。该处为细脉状、脉状矿体或花岗岩蚀变带矿体形成的有利部位。在花岗岩含矿热液沿该通道运移过程中与围岩发生交代、置换等作用，随着热液不断上行，压力、温度逐步下降，矿石冷凝结晶、沉淀。4.2控矿模式实例分析4.2.1控矿模式综合上述分析，本研究认为卡房成矿区的断裂构造控矿模式为多元-时空耦合构造控矿模式，依据如下：由成矿区断裂构造的成因机理、控制特征及控制模式分析可知，成矿区内矿床的形成是由岩浆岩、岩层、地表风力等因素在不同时空上多元耦合所致，即矿体的形成是内因与外因在时空上发生多重作用的结果。矿体成矿时空上主要由4个成矿时期构成，即印支一燕山早期、燕山中一晚期、喜山期、挽近期4个阶段，各成矿阶段，岩浆岩、断层、热液等因素之间的耦合作用方式不尽相同，从而形成了不同矿物元素富集及不同的分布区域。⑶各地质成矿元素相互之间的时空耦合组合关系不尽相同，断裂构造成矿的有利地段存在差异，从而形成了不同类型的矿体。4.2.2实例分析近年来，成矿区内地表至埋深600m范围内锡、铜、钨、铅、银等探明资源储量逐步消耗，为增加区内资源储备，本研究结合多元-时空耦合构造控矿模式在卡房成矿区新山矿段大白岩地段深部开展地质综合研究与找矿勘查工作。在竹林一新山弧形背斜、仙人硐断裂、新山断裂与新岩岩体的交汇部位，通过施工坑钻工程揭露锡、铜、钨见矿点45个，探获I-A#矿群，矿体主要产出于EW向、NE向断裂构造交汇锐角挟持带及断裂深部扎根部位，并沿花岗岩接触带形态产出NE走向、SE倾的层状、似层状硫化矿体（图3）。目前工程控制矿床为小一中型规模，矿体赋存标高1500-1360m，走向长500m，倾向宽70~140m,厚度3.6~16.88m，厚度变化系数50%,Cu品位0.28%~16.14%，品位变化系数72%,属品位较均匀型矿体。矿体顶板属T2g11地层大理岩，底板为新山中一细粒黑云母花岗）岩。经钻探工程揭露，花岗岩被上述两组断裂控制形成多台凹陷，成矿元素于凹陷内富集形成锡、铜、钨硫化矿体。新增332+333类储量矿石量215.533万t,Cu品位3.84%,Cu金属量82763t。随着矿山开拓中段的逐步下降，卡房成矿区深部（地表以下500~1500m）勘查隐伏矿体为该区今后地质工作的主攻方向。本研究结合现阶段该区勘查成果，划分出5个地质找矿靶区。（1）黄泥硐断裂挟持带生勘区（I#区）。以坑为主，坑钻结合，在上部开展生产区二轮找矿。探找断裂与地层（互层）交切处的有利成矿部位，下部探找花岗岩边缘相纵横节理部位产出的花岗岩蚀变带内的锡铜矿体。（2）蒙子庙断裂构造透镜体生勘区（H#区）。以坑为主，坑钻结合，在深部探找断裂扎根部位产出的脉状矿体和花岗岩蚀变带内的锡铜矿体。⑶老熊硐断裂构造透镜体详查区（B#区）。在上部以坑为主，坑钻结合开展生产区周边找矿，探找断裂与互层交切处的有利成矿部位产出的层、脉状矿体；下部以钻为主进行勘探，揭露和控制深部断裂扎根处产出的层脉状矿体和花岗岩蚀变带内的锡铜矿体。（4）仙人硐断裂分支复合普查区（IV#区）。以钻为主进行勘探，揭露、控制深部断裂扎根处产出的脉状矿体和花岗岩蚀变带内的铜钨多金属矿体。⑸龙树脚断裂转折端详查区(V#区)。以钻为主进行勘探，揭露、控制东西两端转折端深部。并进一步揭露、控制断裂扎根部位以及断裂与地层(互层)交切处的有利成矿部位产出的层脉状锡铅银矿体。个旧卡房成矿区断裂构造是多期、多阶段作用的结果，即印支一燕山早期、燕山中一晚期、喜山期、挽近期等4个成矿阶段及后期搬运、沉淀等自然作用力的结果。区内主要成矿元素富集与不同类型矿体的分布明显受断裂构造控制。⑶通过对成矿区控矿构造及控矿特征等因素的分析，初步建立了多元-时空耦合构造控矿模式，对今后个旧卡房成矿区深部勘查与综合分析研究具有较好的指导作用。本研究划分的5个找矿靶区及成矿区的类似地段有