铜录山矿田构造及其控矿特征

薛迪康，余元昌

(湖北省鄂东南地质大队，湖北大冶 435100)

0 引言

铜录山是鄂东南知名的铜铁矿田，工作程度较高。深入研究本区铜铁矿床的地质特征、控矿条件，总结成矿规律，进行隐伏矿床预测具有十分重要意义。本文是在1∶1万成矿远景区划成果的基础上，仅对铜录山矿田构造及其控矿特征作了进一步的划分和研究。

1 成矿的地质背景

铜录山矿田位于鄂东南北北东向鄂城—大磨山铁铜成矿带上，属东亚铜铁成矿带的一部分。在区域构造位置上处于北北东鄂城—大磨山新华夏复合主干隆起带(东带)与山字型前弧西侧相复合(反接)地段。

矿田内上古生界、中生界、新生界地层均有发育，其中发育较为广泛的是二叠系、下三叠统碳酸盐岩地层，与成矿关系最为密切，特别是三叠系下统第五、第六、第七岩性段(T1dy5、T1dy6、T1dy7)，是一套由灰岩、白云质灰岩、白云岩组成的岩石，并已变质为大理岩、白云质大理岩、白云石大理岩。

矿田内岩浆活动频繁，受北西向、北西西向构造控制，侵入与喷发多期多次出现。喷出岩主要是中性火山熔岩—安山岩;侵入岩以中—中酸性为主，在岩相上以中深—浅成岩建造为特征。据初步研究，矿田内岩浆岩为二期六次侵入活动产物，其中与成矿有关的有四次侵入活动。燕山早期一、二、三次侵入活动以铜铁—铜矿化为主，燕山晚期第一次侵入活动以铜钼矿化为主。与成矿作用有关的四次侵入岩石的岩石化学特征是富碱，与戴里(或黎彤)同类岩石相比，明显地出现碱异常。

矿田内已知21处矿床(点)，分别赋存于不同方向含矿构造带中，隶属于接触交代型、矿浆贯入型、细脉浸染型、中低温热液型、沉积—热液改造型等五种成因类型，是一组与中性—中酸性侵入岩有关的接触交代—热液型Mo－Fe－Cu－S矿床系列。

2 矿田构造和控岩控矿构造发展阶段

2.1 矿田构造

按照地质力学构造具有成生联系的观点，就各种结构面形成时间、展布方向和力学性质，铜录山矿田内存在四个构造组合。它们分别隶属于淮阳山字型构造体系、新华夏构造体系、新华夏与山字型联合构造、北西向构造(图1)。

2.1.1 北西西向构造组合

矿田内较早发育的北西西向构造隶属于淮阳山字型前弧西翼的一部分，是矿田的基础构造。主要是由一系列北西西或近东西向褶皱和北西西向压扭性断裂组成。由于新华夏系的联合复合作用，岩浆侵位活动致使山字型构造成分的原来面貌显示不清。

褶皱特点是:在矿田的西半段，由于火成岩的侵入掩覆，多为潜伏的褶皱构造残存于岩体内;在矿田的东半段表现为盖层滑动，向北倒转的紧密褶皱构造。

断裂具有多期活动的特点，早期具压性，中期具张性，晚期为压—压扭性。

2.1.2 北北东向构造组合

此组合归属于新华夏构造体系。主要由一系列北北东向褶皱和北北东向压扭性断裂以及与其相伴生的北东东向压扭性断裂和北西向张扭性断裂组成。其主要特点，除出现一系列北北东向压扭性断裂外，主要表现为对北西西向构造组合的改造，其改造的特点是:①使北西西向的线状褶皱在水平方向发生局部的北北东向横跨褶皱和鼻状构造(如铜录山、鲤泥湖、石头咀一带横跨褶皱构造比较明显);②使北西西向早期压性断裂发生张性改变，如鲤泥湖断裂—接触带，石头咀断裂—接触带。

2.1.3 “S”型联合构造

新生的北北东向构造“迁就”、“联合”早期北西西向构造，产生北东东—北北东—南西西向“S”型的褶皱构造。例如千家湾北东东向弧形褶皱—冯家山北北东向褶皱—逃人山—宝山南西西向弧形褶皱。再如矿田西缘地层走向转向北东也是两组构造发生联合作用的结果。

2.1.4 北西向构造

主要表现为北西压扭性质的断裂，切穿岩体、矿体和矽卡岩体，形成的时间比较晚，与区域构造难以配套，故暂以北西向构造处理。

2.2 控岩控矿构造的发展阶段

矿田内成岩成矿的时间主要发生在燕山期(同位素年龄1亿～1.5亿年左右)，活动在这个时期的构造体系主要是新华夏系，而山字型构造体系在燕山期总的活动强度在减弱。从空间上看，岩体和矿床的分布，主要发生在新华夏系与山字型构造联合和复合部位，矿液的贯入多利用山字型构造空间，故矿田控岩控矿构造，无论在时间上或空间上均受山字型和新华夏系双重控制，其中以新华夏系为主导。新华夏系发生、发展可划分为三个阶段:

第一阶段(J1－J2)以新华夏系联合山字型为主要特点。控制了矿田内主岩体沿北西西扭裂面侵位和展布。

第二阶段(J3－K1)以新华夏系复合改造山字型为主要特征，形成北北东向复合横跨隆起带和由于隆起诱导出北北东向压扭性断裂同时迭加，并使原山字型构造成分的北西西向压扭性断裂发生张性改变，矿床矿体主要受北北东向复合横跨隆起构造和北西西向断裂接触带构造制约。

第三阶段(K2－R)以新华夏断裂复合山字型为主要特征。大批北北东向压扭性断裂出现，并切穿岩体和矿体。

地质构造的发展历史是多期、多阶段的，成矿构造的发展过程也是如此。矿床构造发展的历史可分为三个阶段:成矿前、成矿期、成矿后构造。

成矿前的构造主要是新华夏系发展到第二阶段改造侵入接触带形成的复合接触构造系统，在空间上控制了矿液的活动，给矿液上升和沉淀准备了空间条件。

成矿期的构造一般多为断裂裂隙构造，它们可以是继承成矿前的构造，也可以是新生的构造，在拉伸的条件下裂隙张开和矿液充填，表现在早期矽卡岩化的围岩和部分火成岩被破碎成角砾岩(具张性特征)并被矿液交代。成矿期的构造表现为脉动的、多阶段的，并构成复杂的矿石分带，形成富矿柱。

成矿后的构造通常是继承和迭加在早期构造之上，使矿体挤压破碎。另外还有一些形成很晚的压性、压扭性断裂切穿和错断矿体。成矿后的构造影响矿体次生富集的发生、发展并形成规模。

3 控矿构造特征及其规律

3.1 控矿构造特征及其类型

矿田主要受鄂城—大磨山新华夏系复合隆起带(东带)姜桥—下陆为主体的北北东向断裂与山字型前弧西翼相复合的北西西向构造控制，亦即受新华夏系复合改造山字型控制。根据构造与矿床(点)的空间关系，含矿带主要受北西西、北北东、北东东三组构造控制(即矿田内Ⅰ、Ⅱ级的构造，大致相当区域Ⅳ级构造)，并可划分出十四个含矿构造带。北北东向含矿构造带主要是北北东向横跨隆起迭加同方向断裂控矿，自西向东大致可分为四个北北东向含矿构造带;北西西向含矿构造带主要是断裂—接触带和迭加或与其截接相复合的倾伏背斜、向斜，或接触带，或破碎带控矿，自北而南大致可分为六个北西西向含矿构造带;北东东向含矿构造带是北东60°～70°断裂或南西西—北东东向的“S”形构造控制，自北西向南东大致可分为四个北东东向含矿构造带。

根据野外观察和隐伏构造的恢复与对比，按构造的性质及其所处空间部位，现将铜录山矿田铜铁矿床的控矿构造划分如下类型:

3.1.1 岩体边缘冷缩裂隙构造

当小岩瘤、岩舌侵入到较高部位，岩浆迅速冷却固结，产生一系列冷缩裂隙(主要是密集的层节理)，多产于岩体边部，与接触带大致平行，形成多层裂隙带。猴头山铜钼矿即赋存于接触带附近的多层裂隙带中(图2)。上升到多层裂隙带中的矿液则沿缓平层节理进行充填，并对闪长岩进行强烈交代，造成现在所见的强烈交代结构的细脉浸染铜钼矿体。

图2 岩体边缘冷缩裂隙控矿构造(猴头山铜钼矿床剖面)

3.1.2 角砾岩体构造

在鸡冠咀一带，闪长岩和闪长岩体内大理岩捕虏体普遍破裂和破碎，大部分被矿质充填，形成角砾状矿石或矿化角砾岩和细脉浸染状矿石。这个地段矿化角砾岩的主要特点是:角砾成分基本上是单一的闪长岩或单一大理岩，有些是早期的块状含铜黄铁矿石。胶结物是与角砾成分相同的岩屑，这些岩屑往往被黄铁矿、黄铜矿以及石英、方解石等交代，或是黄铁矿、黄铜矿以及石英、方解石等矿物充填交代包裹角砾，反映两期构造矿液活动，形成角砾状矿石，矿体受构造角砾岩体控制。

3.1.3 接触带构造系统

(1)断裂—接触带构造:岩体侵位并固结后，又沿接触带范围内迭加断裂活动，使老的接触构造复活，或产生新的裂隙、片理化带、角砾岩带以及岩块间的错动。这些活动的扩大，加深岩体的原始接触带构造，使之更有利于深部含矿热液或矿浆的运移，同时也是储矿的有利空间。如鲤泥湖铜铁矿床，石头咀铜铁矿床即位于断裂—接触带构造复合部位中(图3)。

图3 石头咀铜铁矿床西采(9线)断裂—接触带复合控矿素描图

(2)接触—圈闭构造，或称捕虏体构造:当成矿有利岩层(大理岩，有的已变成矽卡岩)被侵入体包围(捕虏)且与运矿构造连通时，构成矿化比较集中的环境，形成矿体，如石头咀、铜录山等铜铁矿床某些矿体即位于捕虏体构造中(图4)。

图4 接触—圈闭控矿构造(铜录山Ⅲ号矿体)

(3)迭加褶皱接触带构造:矿田内迭加褶皱接触带构造非常发育，是控制矿床(体)重要的构造类型。如鲤泥湖铜铁矿床主要受北西西向断裂—接触带与迭加其上的横跨的北北东向背斜控制;石头咀铜铁矿床主要受北西西向断裂—接触带和迭加其上的隐伏的横跨北北东向倾伏斜歪背斜控制;铜录山铜铁矿床主要受北北东向横跨隆起(柯家山—铜录山背斜)和迭加其上的同方向北北东向压扭性断裂控制，矿体主要赋存在北北东向背斜与北西西向褶皱相复合的隆起部位，即北西西向背斜轴部及翼部虚脱部位控制(图5)。

(4)多次侵入接触构造:猴头山铜钼矿床即受此种构造类型控制。矿床主要受沿大青山背斜近轴部偏西翼的北北东向猴头山—牯羊山断裂侵入的闪长岩(δ53－1)与花岗闪长斑岩(γδπ52－2)接触带及其岩体收缩裂隙控制(图2)。

3.1.4 断裂裂隙构造

铜录山矿田处于姜桥—下陆深断裂中心部位，断裂裂隙构造发育，主要有北北东、北东东、北西三组断裂裂隙。具体到一个矿床中以一—二组断裂最发育，成为控矿的主要断裂。迭加褶皱接触带构造与迭加同方向断裂搭配，往往形成规模大、埋藏深、成分复杂的矿体，矿体形态以透镜状、似层状为主。单纯受断裂裂隙控制的矿体规模小、埋藏浅、成分单纯，矿体轮廓比较明显。产于两组断裂或三组断裂交汇处的矿体，一般为不规则囊状体，如石头咀东采南矿体、大青山铁矿体;产于单一断裂中的矿体成脉状或透镜状，如破钟山铁矿体。

3.1.5 层间裂隙及不整合面构造

层间裂隙与地层不整合面都是构造上的脆弱地段，当它们与导矿构造连通，常能成为良好的储矿构造，如宝山的铅锌矿化体产于石炭系层间的破碎带中，马家山硫铁矿产于志留系与石炭系地层不整合面上。

不同成因类型矿床的控制构造特点也不同，接触交代型铜铁矿床是本区最主要的成因类型，在空间分布上主要赋存于燕山期中酸性侵入岩与三叠系下统大冶群(T1dy5、T1dy6、T1dy7)碳酸盐岩的接触带和近接触带的岩体中碳酸盐岩的残留体和捕虏体内。主要受断裂—接触带构造、接触带—圈闭构造、迭加褶皱接触带构造控制;矿浆贯入型铁矿床主要产于侵入体中碳酸盐岩之古岩溶和断裂破碎带中;细脉浸染型铜钼，铜(铁、硫)矿床主要受不同期次岩体边缘冷缩裂隙以及岩体内破碎角砾岩体控制;中—低温热液型铅锌矿化主要受远离岩体的石炭系层间破碎带控制;沉积—热液改造型硫铁矿床主要受中志留与中石炭不整合面和迭加其上的北北东向横跨隆起(短轴背斜)以及岩脉或岩枝的穿插所控制。

图5 迭加褶皱接触带控矿构造(柯家山—铜录山剖面)

3.2 构造控制规律

成岩成矿构造的发展不同阶段控制着不同的矿床类型。燕山早期的接触带构造系统主要控制接触交代型铜铁矿床(包括矿浆贯入型)，燕山晚期岩体层状收缩裂隙和角砾岩控制细脉浸染铜钼、铜(铁、硫)矿床。成矿作用的强度随着从燕山早期到燕山晚期构造岩浆活动的减弱而衰减。

区内矿床(点)的分布展示出明显的方向性、分带性及等距性。自西向东大致可分成两个北北东向含矿带;自北而南大致可分成六个北西西向含矿带，以及一个北东向的含矿带。北北东向四个含矿带，带与带之间大致以1～1.5 km等距分布;北西西向六个含矿带，带与带之间大致以0.5～1 km等距分布;北西西向鲤泥湖—金湖铜铁(硫)含矿带上矿体大致以0.5～1 km等距分布;北北东向铜录山—马叫铜铁含矿带上矿体大致以0.5 km等距分布。

矿体的埋深与控矿层位的埋深具有一致性。矿体赋存比较集中的标高段是:－100 m以上;－100～－300 m;－400～－800 m。大致以 －500 m标高为界，可分为上下两个控矿构造系统，上部控矿构造以较多方向的张裂面为主，所控制矿体延深较小(不超过200 m)，但厚度较大;下部控矿构造以方向单一的扭裂面、挤压带为主，矿体呈舒缓波状，厚度小，延深大(其延伸有超过400 m者)。

归纳本矿田控矿构造特征，矿体赋存的空间位置，是在构造的“交叉”、“重合”、“截接”、“转折”等有利部位。

[1] 谭忠福，等.鄂东南地区铁(铜)矿床的构造控制规律及其隐伏矿床的预测问题[J].中国地科院宜昌所分刊，1980，1(2).