赵新跃，李永怀，黄生富，丁天柱

小江断裂带北段内生矿床地质特征及找矿方向

赵新跃，李永怀，黄生富，丁天柱

(四川会东大梁矿业有限公司，四川 会东县 615205)

小江断裂带北段位于攀西裂谷东半部分，为典型裂谷成因内生矿床，矿床特征是“黑色岩墙，黑色岩系和特殊矿种组合”。虽然前人在该区做了大量的工作，但缺乏系统总结和研究，为此采用幔汁理论和地球动力学对区内矿床地质特征进行深入分析研究对比，提出潜在找矿靶区，为区内矿山深边部找矿提供理论支撑。

小江断裂带；地球动力学；环状构造；矿床特征；内生矿床

攀西地区是我国重要的金属矿产资源产地之一，自西向东依次形成兰坪铅锌矿、攀枝花钒钛 磁铁矿、东川−会东铅锌铜铁矿床、会泽铅锌及稀有锗矿等，小江断裂北段矿产北起云南巧家县城北，南到东川小江村。在断裂带内目前发现有东川及会东两个矿带群，其中大型矿床6个，中型矿床6个，小型矿床8个。前期单个矿床研究文章较多，但系统性研究文章不多，本次采用幔汁理论和地球动力学对区内矿床地质特征进行深入系统研究，提出潜在找矿靶区，为区内矿山深边部找矿提供理论支撑。

1 断裂带内矿床地质特征

1.1 断 裂

小江断裂带北段位于攀西裂谷中部地区，区内构造特点是菱形构造[7]，其中南北向储矿断裂有4条，自东向西依次为小江断裂、因民−大尖山断裂、普度河和德干断裂，北东向控矿断裂有3条，自北向南依次为会东小街到踩马水断裂、麻糖断裂、汤丹−滥泥坪断裂。其中小街−踩马水断裂带两侧形成会东小街磷铅锌铁鈦矿体群，汤丹−滥泥坪断裂北侧形成因民铜金矿床群；麻糖断裂介于两条断裂中间，主要形成塘淌和菜园子中型铁铜矿床。

1.2 地 层

小江断裂带北段基底有中元古界会理群和东川群，中生界震旦系到第四系，除石炭系缺失和志留系、泥盆系部分缺失外，其余地层均有发育。

1.3 环状构造与岩浆岩

从卫星地图看小江断裂带两侧存在一个环形构造，它北起云南巧家县金塘镇、西到会东菜园子铁矿、南到云南东川区小包包磷矿、东到东川区大海乡麻栗坪磷矿。峨眉山玄武岩沿震旦系地层顺层侵入，辉长岩及辉绿岩主要沿中元古界会理群和东川群地层内侵入，呈南北向展布。钾长花岗岩侵入在玄武岩内，走向近东西，主要分布菜园子铁矿附近。

1.4 构 造

（1）环状和线状构造形成机理和特征。关于环状构造形成机理国内研究较少，只有杜乐天等[1]提出环状构造是地劈作用和排气作用发生以后岩石圈变薄拉涨后，在地表先形成地堑构造然后逐步演化成裂谷和盆地。前苏联学者Ш∙A古别尔曼，IO∙ Й∙比科夫斯基，E.Я.兰茨曼在研究环状构造时发现，这些构造不连续出现在同一纬度带（纬度带是根据д波理论计算出来的）上，误差不超过1°[2]。对于环形构造类型根据横向伸展形成的花环式构造聚集，环状构造平均半径几米到数十千米不等。发现在这些构造范围内垂向运动占优势，可以形成穹隆环形构造、洼地环形构造和复式环形构造3种。独联体学者在前期研究基础上进行深入探讨[3]：例如B.B.穆拉维约夫研究认为环形构造的形成在两组构造结点部位，幔汁体在排气过程以螺旋状上升为主，平面上为环形，剖面上为锥形体；B.Д.斯卡里亚金认为环状构造的形成机理是地幔地劈较轻物质上浮的结果，某些物质达到地表，另一些物质经过排气作用而留在深处。同时在地表景观上表现为圆型、椭圆形等轴地貌构造；Ф.Я.科雷托夫，IO.C.萨夫丘克等研究认为线性纬向构造与环形构造交汇部位是形成大型和特大型矿床的重要地质条件之一。

孙克祥等[4]在研究东川刺穿构造时发现，在因民-大尖山断裂内有多个火山口存在，结合前苏联学者对环状构造的研究成果，说明本区环形构造属于复式环形构造。并处于线状纬向构造北纬26°30′，自西向东依次形成兰坪铅锌矿、攀枝花钒钛磁铁矿、会泽铅锌。

（2）穿刺构造及穿刺角砾岩。区内对于穿刺构造及角砾岩的研究开始于1970年代，孙克祥认为穿刺构造是区域北东向左旋走滑形成过程中形成的次级构造[4]。杜乐天认为是幔汁流体在地壳运移过程中发生岩地劈作用后先现成地堑构造过程中形成的一种特殊地质体[1]。因此，大梁子和大银厂地堑构造归属于穿刺构造，大梁子隐爆角砾岩和因民角砾岩均属于穿刺角砾岩。

2 环状构造内矿床分布地质特征

环状构造内矿床分布特点有以下几点：在震旦系和寒武系接触部位形成铅锌和磷矿床，主要有会东热水、撒海卡、大山梁磷矿，发箐和大梁子铅锌矿，东川大包包磷矿和麻栗坪磷铅锌矿等，这些矿床除会东大梁子以外，矿体走向和倾向与岩层一致，矿体倾角为25°~30°；在震旦系与中远古界地层接触部位形成铁铜矿床，在会东地区有满银沟和菜园子铁矿、干沟金红石矿；东川地区有汤丹、新塘、滥泥坪、四棵树、落雪和因民等铜铁矿床；在中远古界地层内出露辉长岩和辉绿岩体，附近形成金矿，主要有东川播卡金矿、会东新田和新山金 矿点。

矿体平面形态主要受构造控制，构造走向不同形成的工业矿体规模不同：其中沿北西走向310°构造形成小型矿点；沿南北向构造形成的矿体规模较大，矿体长度为300~700 m，厚度为0.8~30.0 m不等，品位偏高，延伸大，矿体倾角近似直立，倾向变化为波状，有会东发箐、塘淌、新田金矿和东川金江铜矿等；在北东向构造与近南北向构造交汇部位形成东西走向矿体。该矿体一般叠加前两期成矿作用，因此具有矿体长、厚度大、品位高、延伸大等特点。这些矿床在会东有大梁子铅锌矿、干沟金红石矿、满银沟铁矿、菜园子磁铁矿；在云南东川形成汤丹、新塘、滥泥坪、四棵树、落雪和因民铜铁矿及博卡金矿。

2.1 矿床内部的碳黑岩系特征

碳黑色岩系与金属矿床之间的研究工作起始于独联体国家地质学者，例如A.A.西多洛夫在前寒武纪地层中的黑色页岩的形成是有周期性的[3]。原因是地幔之中地核的脉冲排气现象到达地表时除带入烃外，导致有生命的高等动物的灾难性死亡事件发生为背景，一系列元素和热量刺激生命原始形式的繁荣是有周期性的，含金属页岩生成两个相变种，层状矿层和近断层揉皱区包含爆发角砾岩岩桶内。1990年代国内学者在华南地区震旦系与寒武系之间黑色硅质白云岩磷矿中发现有氟的存在，找到了导致动物死亡的原因和证据[1]。杜乐天根据国内外的研究成果确定炭黑岩系不仅是磷铅锌矿床赋存部位，而且是内生矿床形成过程地幔流体上升的通道。

研究区铅锌矿主要赋存于寒武纪筇竹寺组（鱼户村组）与震旦系灯影组白云岩接触带内，在两个岩层之间形成5~30 cm含黄铁矿黑壳层[5]；在会东塘淌铜矿[6]赋矿围岩为碳质千枚岩和绢云千枚岩；在东川地区刘卫明等[7]研究认为铜矿体赋存在黑山组碳泥质白云岩中；博卡金矿[8]和会东新田金矿的矿体赋存在灰黑−浅灰绿色薄层状千枚状含碳泥质板岩中。

2.2 环状构造内金属矿床的特性

（1）群发性特征：环状构造内70%矿床赋存在南北向构造与北东向构造交汇部位，形成东川因民矿体群和会东小街矿体群。

（2）矿床与矿床之间相似性特征：会东塘淌铜矿目前控制成矿标高为+2200~2600 m，东川金江铜矿目前控制成矿标高为+883~1200 m之间，两个矿体平面距离相差10 km，高差相差800 m。但他们走向相同，矿体在倾向变化上都有波状变化 特征。

（3）特殊矿种组合特征，特殊矿种组合是幔汁理论划分造山带和裂谷成矿带的3个指标之一。研究认为在氢型幔汁阶段在裂谷地区形成氧化物矿床，如赤铁矿、磁铁矿、磷矿、金红石矿床。关于金红石矿床形成机制前苏联学者M.H.托姆松、B.Д.波洛霍夫、O.Ⅱ.波利娅科娃认为金红石矿床主要形成在碳−鈦交代岩内，并产生强烈揉皱以后形成石香肠构造地带中[2]。

（4）多元素特征每个矿山都有，例如大梁子铅锌矿除铅、锌、银以外，还有Cd、Ga、Ge、Cu、Mo、Cr、Ni、Co等元素。

（5）成矿时代的多期性：大梁子铅锌矿床的成矿年龄区间为366.3±4.2 Ma，这个结果符合三期构造成矿特征。

（6）成矿标高多深度性：例如东川地区滥泥坪铜矿[9]标高为+2630 m，播卡金矿标高[12]为+1640 m，金江铜矿[8]标高为+883 m以上说明区内具有多深度特征。

（7）金属矿床多部位性，多类型性；多层性特征已在前边叙述过，在此不再叙述。

2.3 大梁子铅锌矿矿体赋存特征

会东踩马水−小街断裂从矿区通过，该断裂与南北向普渡河断裂交点部位形成左旋走滑穿刺构造（见图1），矿体赋存于寒武纪与震旦系接触带一侧穿刺角砾岩中。矿石构造依次由角砾状—条带状—细脉状；矿石品位在平面上从角砾岩到白云岩依次逐步降低，在倾向上随着碳化的减弱而减低。矿体上部走向为近东西向，中部形成梳状，下部走向由近南北向变为北东向走向。矿体上大下小，上部长为350 m，下部长为70 m，矿体厚度为0.8~200 m，平均120 m，延伸400 m，矿体形态在倾向上近似直立，随着碳化的降低出现分枝现象，蚀变有碳化，硅化，细晶白云岩化，铅锌矿化，黄铁矿化等，与矿体密切的主要是碳化，硅化，铅锌矿化和细晶白云岩化。

2.5 矿床成因认识探讨

区内地质运动从晋宁运动开始，到喜马拉雅运动结束。环状构造形成于晚石炭纪到晚白垩纪之间，然后深部氢型幔汁体伴随着玄武岩侵入作用在北东向构造附近的流体通道（炭黑岩系）中呈螺旋状上升，随着幔汁流体的变化在不同部位形成不同矿床。其中在氢型幔汁阶段在寒武纪和震旦系接触部位形成磷矿，在中远古界地层中形成满银沟铁矿和金红石矿及东川铁铜矿床的铁矿层；幔汁体在上升过程中氢型幔汁转化成碱性幔汁，在寒武系与震旦系接触部位形成铅锌矿床，中远古界地层中形成淌塘铜矿和东川铁铜矿和博卡金矿；碱性幔汁在上升慢慢转化为氧性幔汁以后在震旦系地层中形成石英和萤石以及天青石等非金属矿床。

图1 大梁子1944中段地质简图（根据地质平面图修改）

3 结论和下一步工作建议

（1）江一鹏等[11]研究认为小江断裂活动带北段宽度为1~2 km，本文通过研究以后认为小江断裂活动带内存在一个环状构造，宽度在20~25 km。

（2）研究区位于东西线性纬向构造26°30′与环状构造交汇部位，该部位是形成东川和会东矿体群矿床的重要条件之一。

（3）在环形构造带内流体通道位置是决定会东小街矿体群和东川因民矿体群第二个重要条件：其中东川因民铁铜矿体群的流体通道是在北东向构造基础上叠加环状构造（火山口）；会东小街矿体群的流体通道是北东向构造附近形成碳钛岩系[2]过程中金红石矿中及金沙石。

（4）张俊海[2]和张长青等[13]研究认为，大梁子是MVT型铅锌矿，控矿构造为北西南东走向，通过近5年的探矿工程验证没有发现工业矿体；赵新跃，李永怀等[14]根据大梁子铅锌矿穿刺角砾岩和细晶白云岩展布方向为近东西向确定矿区找矿方向为矿区西部，但通过2018年的工程揭露细晶白云岩和刺穿体没有在预期位置出现，说明前期研究有认识不到位的地方。本次研究重点从区域控矿构造，流体通道和流体运移方式等方面入手，认为北北西和近东西向构造为储矿构造，控矿构造北东−南西向构造（小街—踩马水断裂），在矿区西南方向并有丁家老坟和石家洼两个环状构造存在，因此下部找矿方向南西方向应是符合客观规律的。

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(2019-01-03)

赵新跃(1966—)，男，河南南阳人，工程师，从事矿山地质勘探和矿产预测工作，Email：979291266@qq.com。