云南易门凤山矿床刺穿构造特征

胡一多,蒋文奎,马继升

(1.昆明理工大学国土资源学院,云南 昆明 650093;2.吉林铁道职业技术学院,吉林 吉林市132001;3.大庆油田有限责任公司采油八厂,黑龙江 大庆市 161300)

云南易门凤山矿床刺穿构造特征

胡一多1,蒋文奎2,马继升3

(1.昆明理工大学国土资源学院,云南 昆明 650093;2.吉林铁道职业技术学院,吉林 吉林市132001;3.大庆油田有限责任公司采油八厂,黑龙江 大庆市 161300)

狮凤山铜矿是我国重点铜矿山之一,包含 2个矿段：狮山矿段和凤山矿段。凤山矿床产于刺穿构造外侧,是受构造控制的后期叠加改造富化的矿床。含矿地层是绿汁江组上部地层,富矿部位刺穿体周围为灰白色碎裂白云岩。矿体形态产状与刺穿构造密切相关,沿构造所派生的断裂、裂隙呈似层状、透镜状产出。刺穿构造内部角砾岩和火山岩岩脉占的比例不大,矿山开采处于至刺穿构造的中部平面。

刺穿构造;演化模型;控矿特征;凤山铜矿床;裂谷;云南易门

0 引言

研究区位于云南省玉溪市易门县境内,扬子准地台西南缘,夹持于元谋—绿汁江断裂和汤郎—易门断裂之间。东邻罗茨—易门断裂,西接绿汁江断裂,与中元古代相对隆起分开,形成近南北走向的狭长沉积盆地 (图 1)。

满银沟期、晋宁期两期构造运动机制相同,是本区重要的构造活动期,强烈的东西向挤压的褶皱运动,形成了南北向扬子准地台的基底。同时形成了矿区的主体南北向向西倾伏的倒转褶皱构造。澄江运动表现为北西—南东向的挤压产生了一系列的北东向弧顶指向南东的弧状构造以及对先前构造的改造作用,这次运动岩浆活动频繁,这两期构造对凤山矿床控制作用明显。

从 20世纪 60年代初期开发至今已有 30余年的历史,研究程度相对较高。昆阳裂谷中存在着一系列与刺穿构造有关的矿床,其中比较典型的有禄丰大美厂、梅子箐,元江鸡冠山,易门凤山、一都厂等矿床。该类矿床一般品位高,形成中小型矿床。

1 矿床地质特征

1.1 地层

①绿汁江组 (Pt2lz)：为一套火山碎屑岩,碳酸盐岩建造。上部凤山段主要为青灰色含藻白云岩夹少量石灰岩,厚度 820m～1 660m,凤山型铜矿产于其中,下部狮山段自上而下依次为灰黑色碳泥质白云岩,凝灰质白云岩、板岩,浅灰、灰绿色凝灰质、砂质白云岩,暗紫色泥砂质白云岩 (凝灰岩)板岩互层,习惯按颜色分为黑色层、过渡层和紫色层,厚度50m～224m,是狮山型铜矿的含矿层位。

②鹅头厂组 (Pt2e)：上部为黑灰色石灰岩,夹炭质板岩薄层,中部为灰绿色绢云母板岩,砂质条带板岩,下部为炭质板岩夹白云岩。总厚大于1 500m。

1.2 构造背景

研究区内南北向褶皱与压性纵断层 (FL1、FL2)叠加,形成一刺穿体。其特点是下部绿汁江组狮山段和鹅头厂组地层沿背斜轴部的压性断层向上贯入到绿汁江组凤山段白云岩中,形成东西宽60m～300m的破碎带。破碎带核心部分由灰绿色、灰黑色绢云质板岩、凝灰岩、火山岩角砾组成,向外依次为薄层灰岩、紫色白云岩板岩互层,局部成紫色角砾岩。与 FL2伴生的次级断裂十分发育,构成许多大小不等、下宽上窄、形态复杂、顶部成火焰状的隐伏刺穿体在刺穿体形成过程中,伴有多期强烈的火山气液活动,并携带大量成矿物质,沿刺穿构造向上迁移、富集,形成富厚的凤山型铜矿床 (图 2)。

图1 昆阳裂谷构造体系图

2 刺穿构造产状

区域上刺穿体沿昆阳裂谷的边界断裂分布,出露 200余个,刺穿层位从鹅头厂组直至元古代晚期层位 (晋宁运动),至今未发现其刺穿震旦系。易门地区,刺穿构造主要沿绿汁江两岸分布近南北向分布。刺穿定位层位有高有低,空间分布格局亦不均一。凤山矿区刺穿构造平面上与地层有一定交角呈带状、透镜状、枝杈状。剖面上多以陡倾斜的楔状、沙钟状、板状分布,实际观测过程中多为组合形态,凤山深部工程控制延伸达1 000m,并且向深部规模增大的趋势。刺穿体内部角砾常呈断续相连的透镜状、扁豆状大小悬殊表面擦痕明显,角砾为方解石脉、白云石、绿泥石胶结。刺穿体围限于 FL1、FL2及小绿汁断裂内部 (图 2、图 3、图 4),铜矿体多产于刺穿体上盘 FL2旁侧的多组张性裂隙内。

图2 凤山铜矿床地质略图

刺穿体与围岩表现为一侧表现为明晰的断层接触关系,侵位于绿汁江组凤山段,断层多呈先期张性后期压性或扭性复合断裂性质,表现出多次活动的形成特点。另一侧为经过破碎的灰白色碎裂岩白云岩与角砾岩混杂呈现过渡式接触关系,向外侧逐渐过渡到灰白色—青灰色白云岩 (图 3、图 4)。这一特征反映刺穿构造两侧裂面的不同力学性质。刺穿构造边界断层内侧刺穿体透镜状角砾具有有一定的优选方位,构成明显的流动线理分析为东西向挤压应力条件下及后期的北西—南东向应力条件下所形成。

图3 凤山铜矿床附 22线矿体剖面图

3 刺穿构造成因讨论

结合巷道编录等特征认为刺穿构造形成于区域构造应力反转期,断裂活动具有多期性特点,并伴随有强烈的火山活动,裂面的多期拉张—走滑—挤压力学性质转变鉴定。分析为满银沟运动 (10亿年)古扬子陆块与其西部的古金沙江陆块相拼作用使裂谷又拉张向挤压转型。伸展条件下裂谷边缘形成的同沉积断层,断面位置由拉张转为走滑甚至挤压使下伏软弱地层岩断裂向上突破穿过上覆岩层,后期具有相同机制的晋宁运动澄江运动火山热液活动将矿质不断沿构造面向上运移,在张性裂隙较发育的地层聚集就位成矿。构造发育为矿床的形成奠定基础。

裂谷成年期刺穿构造并未显示出明显的刺穿迹象 (图 5-Ⅰ),随着裂谷进一步发展同生断层的厚度加大造成下降盘软弱层静岩压力大于断层面压力大于上盘压力 (图 5-Ⅱ),在区域应力反转等诱发条件下,下伏软弱层上涌 (图 5-Ⅲ),压应力持续及周期活动是刺穿体发育成熟 (图 5-Ⅳ),最终可形成成熟的刺穿构造 (图 5-Ⅴ)并伴生了多组断裂且形成了所谓的无根刺穿构造。

图4 凤山铜矿床 13号矿体剖面图

4 刺穿构造与成矿关系

凤山矿床产于刺穿构造旁侧的灰白色碎裂白云省裂隙内,至深灰色白云岩矿化变弱降最终低至工业品位以下,刺穿构造的形态产状严格控制了矿体的分布特征,对刺穿构造的形成机制虽是各持己见,但刺穿构造的控矿作用为近年来地质

图5 裂谷边缘刺穿构造岩化模型

工作者认同的,刺穿体沿断裂呈螺旋状、筒状向下延伸不低于1 000m在其上盘灰白色碎裂白云岩中铜矿以星点状、脉状、网脉状、枝杈状、浸染状等形式产出 (图 6)。近刺穿构造由于张性裂隙空间连通性好、溶洞发育、淋滤明显,矿质多数流失只有近刺穿构造或刺穿构造内部存在少量星点状、枝杈状黄铜矿斑铜矿。向白云岩一侧,在碎裂岩较封闭的位置铜矿质最为富集。此时张性裂隙延伸不远,并且一端封闭成为较有利的储矿构造,矿石主要为网脉状、脉状、团块状斑铜矿、辉铜矿,是矿山主采巷道分布部位。再向外部刺穿构造影响较弱,多形成紧闭扭压 -扭张性断层,裂面紧闭,围岩也变为深灰色白云岩,构造改造作用相对较弱,铜矿物含量微小,多为星点状黄铜矿,该种铜矿物多为同沉积作用的产物。刺穿构造的形成不仅为矿质运移提供通道,还为矿体的形成提供了有利容矿空间。

后期的改造叠加富集矿质也通过刺穿体往复活动得以实现。

5 结 语

凤山矿床矿体产状与刺穿构造关系密切,矿体沿刺穿体一侧呈环带状分布,产于刺穿构造外侧的灰白色碎裂白云岩裂隙中。

分析阐明,构造诱发、发展、形成及演化机制为矿床研究提供理论支撑,为深部找矿工作、矿体定位提供理论依据。

图6 凤山铜矿床构造与矿体产出关系立体示意图

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On diapir structure properties of Fengshan deposit in Yimen of Yunnan

HU Y i-duo1,JI ANGW en-kui2,MA Ji-sheng3

(1.School ofLand Resource,KunmingUniversity of Technology,Kunming 650093,China;2.Jilin Railway Vocational Technology College,Jilin 132001,Jilin;3.No.8 Oil ExtractionWorks ofDaqingOilfield CompanyLtd.,Daqing 161300,Heilongjiang)

Shifengshan copper deposit is one major copper mines in China,which includs two ore blocks of Shishan and Fengshan.Fengshan depositwasoccurred outboard of the diapir structure andwas a rich type deposit subject to the controlof structure post-tectonic superposition.The ore-bearing stratum was the group of the upper part ofLuzhijiang Formation,rich ore body of the diapirwas surrounded by the fragmental dolomite.Ore occurrence was closely related to the diapir structure morphology,fracture and fissures derived from the structure showed bedded and lenticularoccurrences.Volcanic rock vein and brecciawithin the inner diaper structure occupied a s mall proportion,mining activitieswere conducted at the middle plane of the diaper structure.

Diapirstructure; Evolutionary model;Ore-controlling characteristics; Fengshan copper deposit; Rift; Yimen County,Yunnan

P618.51;P548

A

1674-3636(2010)02-0135-05

2009-11-12;

2009-12-09;编辑：陆李萍

胡一多 (1984—),男,硕士研究生,构造地质学专业.

10.3969/j.issn.1674-3636.2010.02.135