湖南康家湾铅锌金矿控矿构造类型及演化研究

林清茶

(安徽理工大学地球与环境学院，安徽 淮南 232001)

陈建军

(宁海县国土资源局，浙江 宁海 315600)

构造是控制矿床形成和分布的重要地质因素。研究控矿构造不仅有利于找矿，同时也对深入、全面地研究矿床成因有着重要的作用。在矿床控矿构造的研究中，对矿床的控矿构造进行分类、分析进而建立演化模型是控矿构造研究的一个重要思路[1]。下面，笔者依照该思路对湖南康家湾铅锌金矿矿床的控矿构造进行分类、分析，并建立成矿构造的演化模型，为矿床的下一步找矿提供依据。

1 矿区成矿地质背景

矿区位于水口山铅锌矿田中东部，地表全部为白垩系及侏罗系砂岩、页岩覆盖，为一隐伏铅锌金多金属矿矿床。矿区地层从石炭系中上统壶天群至第四系都有，其中二叠系的栖霞组、当冲组与侏罗系不整合的硅化质砾岩层为该区主要含矿地层。

水口山矿田分布在衡阳断陷盆地的南缘，新化-郴州北西向深断裂北侧，是常宁-江永北东向深断裂与水口山-临武南北向构造带的交汇部位，上地幔隆起区的边缘[2]。康家湾铅锌矿床位于水口山矿田的中部、盐湖复式倒转向斜的次级构造——四丘田倒转向斜北端、康家湾隐伏短轴倒转背斜之上。由于受多期次构造运动作用，造成基底构造和盖层构造的差别，同时有早期的构造复活、改造或叠加作用，但从总的来看构造较为简单。矿区内无大的火成岩体，仅南部地表少数地区见有英安玢岩小岩体，沿断裂带分布，严格受断裂控制，规模很小，面积仅数平方米至数十平方米，呈超覆状，同时与侏罗系地层接触。另据深部钻孔揭露玄武质英安玢岩岩脉沿侏罗系地层层面侵入，厚度为0.7～57m。另外，在矿区南部的钻孔深部打到含矿矽卡岩和角岩，推测其附近或更深部可能有隐伏岩体的存在。

2 矿体特征

C2+3-中上石炭统壶天群；P1q-下二叠统栖霞组；P1d-下二叠统当冲组；P2dl-上二叠统斗岭组；J1g-下侏罗统高家田组；K1d-下白垩统东井组；QB-硅化角砾岩;F-断层;Ⅰ-1-矿体编号。 图1 康家湾矿床矿体水平投影图及纵剖面图

康家湾铅锌金矿体，主要赋存在硅化角砾岩带中，其次是F22断层上盘的二叠系下统当冲组地层中。矿体呈似层状，少数为透镜状叠加产出，其厚度、品位变化很大。矿体产状与倒转背斜或硅化破碎带基本一致，走向南北，东翼东倾，倾角10～35°，个别达80°；西翼西倾，倾角5～25°，顶部近水平。矿体埋深随倒转背斜由南向北逐渐抬起，扬起角为8°。根据钻孔控制，主要矿体有7个，小矿体有28个(见图1)。

3 构造控矿类型

图2 康家湾五、六、七、八中段剖面图

J1g1-1-下侏罗统高家田组下段第1层；J1g1-2-下侏罗统高家田组下段第2层；J1g1-3- 下侏罗统高家田组下段第3层；J1g2-1-下侏罗统高家田组中段第1层；J1g2-2-下侏罗统高家田组中段第2层；J1g2-3-下侏罗统高家田组中段第3层;Q.Bf-硅化角砾岩层;Ⅵ- 铅锌金矿体。 图3 康家湾产于层间破碎带矿体示意图

康家湾铅锌金矿床受构造控制明显，各种构造对矿床都有不同的作用。

3.1 断裂与背斜复合控矿

康家湾铅锌金矿床的矿体主要分布在F22断层下盘及康家湾倒转背斜轴部及2翼部位，其形态及规模受上述二者严格控制(见图2)。康家湾铅锌金矿床的主矿体的产状与倒转背斜几乎一致，呈似层状、透镜状。F22断层与倒转背斜通过控制主要的容矿岩层硅化角砾岩的形态、规模来控制矿体的形态与规模。井下观察F22断层附近的当冲组地层有硕大的黄铁矿晶体较均匀的分布其中，其黄铁矿晶体为多期次的，且是在一个流体相时期相对稳定的环境中长期结晶作用的结果。推测F22断层可能就是一个导矿通道。由于F22断层上盘为二叠系上统斗岭煤系和侏罗系下统砂页岩、泥质粉砂岩，均为不透水或弱透水层，能起到良好的隔挡层作用，当深处含矿热液沿着断裂系统上升、自由循环而进入该区域时，矿质便选择在构造的转换部位和构造斜坡带上停积、沉淀，因而主要矿体集中在F22断层的下盘。在背斜的轴部、轴线沿走向弯曲转折处及背斜的倾伏端，这些地区应力集中，应变强度大，有多种伴生构造产生，是成矿的有利空间，因而康家湾铅锌矿矿体主要分布在康家湾背斜的轴部，其形态受背斜控制明显。

3.2 断裂控矿

1)区域性深大断裂(即F22)控矿 F22断层不但与背斜复合来控制矿床主要矿体的分布、形态与规模，且F22断层本身也是一个容矿构造(见图3)。受东西向应力作用的F22断层在活动过程中侧向压力强烈，在断层走向转换部位当岩性较脆时如当冲组硅质岩，易产生断层破碎带，形成良好的容矿空间。

2)次级断裂控矿 从井下观测，康家湾井下次级断裂并不发育，多为逆冲断层，断层多紧闭，断层走向多为北北西或北北东向，倾角多为30～80°。有些断层被矿液充填形成脉状矿体(见图4)；有些断层直接切穿矿体，这类断层常被方解石所充填，形成方解石大脉，如Ⅰ-4矿体(见图5)中的一方解石大脉就为一导矿断层被后期方解石充填形成的；有些矿脉在距断层附近发生明显的变形、扭曲，这是由于断层的侧向压力造成的(见图6)。综上所述，次级断层对成矿的作用有限，但在局部地带，对矿脉的形态有着重大的影响，而一些次级断层也有可能是导矿构造。

图4 断层被矿液充填形成脉状矿体 图5 导矿断层被后期方解石充填 图6 由于断层的侧向压力造成的变形、扭曲

3.3 岩溶控矿

在印支-燕山期区内岩溶作用强烈[3]，在水口山矿田内广泛分布着古岩溶沉积体[4]，在康家湾铅锌金矿井下的观测到大量的岩溶角砾及溶积岩，这说明当时矿区内岩溶广泛发育。康家湾铅锌金矿床岩溶控矿主要表现在2个方面：一方面康家湾铅锌金矿床的古岩溶经过构造-塌陷作用形成了现在矿床的主要赋矿层——硅化角砾岩层[4]；另一方面古岩溶直接为矿液所充填形成矿体(见图7和图8)。

图7 康家湾十二中段古溶洞中矿体分布素描图 图8 康家湾古岩溶中矿体示意图

4 控矿构造演化

4.1 背斜及F22断层形成

该区在印支期受区域性的NWW-SEE向区域主压应力作用下，发生强烈陆内汇聚挤压造山作用[5]。在矿区内形成了康家湾背斜，背斜的核部为石炭系的壶天群地层，两翼为二叠系地层。其中二叠系的栖霞组与当冲组地层由于岩石的力学性质的差异及岩性的差异产生了层间滑动，受区域基底断裂控制，水口山-香花岭断裂的侧向发展影响这些层间滑动，进一步发育形成了区内最大断裂 F22基底断裂[4]，该断裂为一逆断层，断层纵贯全区各地层，并派生一系列次一级断层和裂隙(见图9(a))。

4.2 古岩溶作用阶段

区内中生代，尤其是早三叠世-晚侏罗世的古气候适宜，植物茂盛[6]。加之区内印支期地壳运动频繁而强烈，形成的康家湾背斜使地壳隆起，地层遭受风化剥蚀。而古地下水位有一个较长时期的稳定阶段，有利于背斜顶部和轴部的灰岩、白云岩发育古岩溶[4]。F22逆断层上盘的泥灰岩、硅质岩、页岩孔隙度小、透水性差是良好隔水层，这也有利于古地下水循环和古岩溶作用。因而在这个时期，区内形成了一系列的古岩溶。在背斜的轴部由于层间滑动作用裂隙发育，而且由于该处应力相对集中，加之岩性主要为白云质灰岩、灰岩，因而更易形成岩溶。在康家湾背斜的轴部形成了一系列溶洞，有些溶洞可能由于地下暗河存在还相互导通(见图9(b))。

4.3 构造-岩溶塌陷作用阶段

矿区在印支期未和燕山期早期受近东西向的区域性主应力，背斜发生进一步的倒转，使背斜顶部、轴部受更加强烈的挤压，遭受破坏。加之F22断层的进一步发展产生的侧压力，岩溶作用在持续进行。在以上各种因素的作用下岩溶发生了穿层崩塌作用、角砾岩化等作用，在背斜轴部形成了一层角砾岩层，该角砾岩层产状和规模受背斜控制明显(见图9(c))。

4.4 成矿阶段

图9 控矿构造演化图

燕山中后期区内构造活动频繁而且剧烈，并伴随有岩浆的侵入。在康家湾背斜的核部有隐伏花岗岩的侵入，且区内花岗岩的侵入具有多期次性[7]。花岗岩的侵入带来的巨大热量活化了各地层岩中一些元素的活性，加强了地下热水循环，加上花岗岩浆带来的含有成矿元素的热液，它们共同组成了成矿热液。这些成矿热液沿F22断层和各种裂隙进入角砾岩层，在成矿有利地区沉淀成矿形成了康家湾铅锌金矿床，之后经构造改造形成了现在的康家湾铅锌金矿床(见图9(d))。

5 结论

1)康家湾控矿构造有断层、褶皱及岩溶，今后深部找矿的方向应着重放在F22断层下盘的岩溶角岩发育区及壶天群古岩溶区。

2)根据康家湾控矿构造的演化模型，在区内找矿应着重放在古岩溶沉积体发育地带。

[参考文献]

[1]翟裕生.关于矿田构造研究的若干问题[J]. 地质论评，1984，30(l)：19-25.

[2] 李能强，彭超.湖南水口山铅锌金银矿床[M].北京：地震出版社，1996：88-109.

[3] 刘立钧，李佑威，朱康任，等. 湘南中生代和第三纪岩溶作用分期[J]. 中国岩溶，1985(4)：307-316.

[4] 刘清双.“构造一塌积”作用和古岩溶作用在康家湾铅锌矿床成矿过程中的意义[J].地质与勘探，1986，7(22)：1-9.

[5] 王育民，朱家鳌，余琼华.湖南铅锌矿地质[M].北京：地质出版社，1988.

[6] 石静坤，王清河.湖南水口山矿区地洼型古岩溶U-Au矿的发现及找矿意义[J].中国岩溶，1988 (S1)：118-128.

[7] 喻亨祥，刘家远.水口山矿田花岗质潜火山杂岩的成因特征[J]. 大地构造与成矿学， 1997(1)：32-40.