贵州独山锑矿田半

贵州独山锑矿田半一巴断裂走滑构造体系控矿特征薛洪富;陈兴龙;杨正坤;郑明泓 【摘要】半一巴断裂为贵州独山锑矿田内最主要的控矿断裂.调查显示:半一巴断裂 具有左行走滑特征,在半坡、贝达、巴年三矿区呈发辫状组合系，表现出左阶和右阶 叠加的复杂S形态，断裂破碎带具张性和压性组合叠加特征.首次从走滑断裂构造观 点，以区内半坡锑矿、巴年锑矿及贝达矿点为对象，分析半一巴断裂控矿构造性质、 组合样式与矿体赋存形态与控矿构造间的耦合关系.研究表明:单矿体的产出以Y-R、 P-R、P-R-Y连接转折段最为有利.【期刊名称】矿产与地质 【年(卷)，期】2019(033)001 【总页数】9页(P1-9) 【关键词】独山锑矿田;半一巴断裂;左行走滑;发辫状构造;贵州I 【作者】薛洪富;陈兴龙;杨正坤;郑明泓【作者单位】贵州省有色金属和核工业地质勘查局地质矿产勘查院，贵州贵阳 550005;贵州省有色金属和核工业地质勘查局，贵州贵阳550005;贵州省有色金属 和核工业地质勘查局地质矿产勘查院，贵州贵阳550005;贵州省有色金属和核工业 地质勘查局，贵州贵阳550005 【正文语种】中文【中图分类】P618.66;P6130引言独山锑矿田位于丹寨一荔波Au-Sb-Hg-Pb-Zn成矿带之独山锑矿带，是贵州仅次 于黔西南晴隆锑矿田的又一锑矿重要富集区。前人对矿田内矿床成矿条件及控矿因 素1-2、矿床地球化学3-5、成矿物源5-6、矿床成因1，7-8、成矿模式1， 4,9、找矿预测9-11 等进行了相关研究，取得了丰富的成果。研究表明：区内 矿床（点）受断裂构造控制明显，矿体的产出受不同类型和不同级别构造控制，如半 坡与巴年锑矿床、贝达与摆略矿点沿NNW向半一巴断裂走向呈线性展布，矿体 赋存于半一巴断裂破碎带与旁侧次级断裂破碎与层间破碎带内。但对锑矿关键控 矿因素控矿构造的分析多为单矿床（点）解剖1-4，忽略了各矿床（点）间控矿构 造的内在联系，不利于揭示控矿构造性质、空间组合特征及其矿体与不同类型、规 模控矿构造间的耦合关系，进而影响到区内找矿方向把控与探矿工程的布置。笔者 等在完成独山锑矿田成矿地质构造背景与成矿条件研究”基础上，结合前人研究 成果，以区内半坡锑矿、巴年锑矿及贝达矿点为对象，分析半一巴断裂控矿构造 性质、组合样式与矿体赋存形态与控矿构造间的耦合关系，认为半一巴断裂控矿 构造为左行走滑构造体系，矿体赋存于主断裂破碎带及走滑伴生的次级破裂内。1半一巴断裂特征半一巴断裂位于独山锑矿田中部，北起平黄山，向南东经银硐一半坡一贝达一摆 略一巴年交汇于NNE向烂土断裂，整体呈NNWSSE向延伸，受近EW向牛硐 断裂与NW向河沟断裂错动影响，断裂连续性受到破坏，局部走向呈NNE、 NWWNW向，平面上断裂表现为不连续的波状起伏，延伸长约20余千米（图 1）。随断裂走向多变，倾向随之变化，整体倾向SWW（局部倾向NWW、SW）, 倾角变化大（55。75。）断层两盘出露最老地层为下泥盆统丹林组（D1dn），岩性 组合为砂岩、泥质粉砂岩、泥岩。王学焜等1 研究指出，半一巴断裂具有多期活动叠加改造特征，整体表现为张性 特征，不同段沿断面见不同规模的擦痕与镜面，断裂变位力学性质为NW-SE向左 旋。本次野外调查过程中，半坡锑矿坑道内，断裂带露头明显，断裂带两盘岩层均 为丹林组砂岩，根据断裂两盘岩层错动，半坡断裂由5条产状近于平行的次级正 断裂组成，剖面上构成正阶梯状（图2），沿主断裂面见明显近于水平的擦痕，指示 左行走滑特征，即断裂为左行走滑的张性断裂；沿主断裂破碎带见断层泥、挤压构 造透镜体等发育，断层带内断层泥挤压变形明显、局部具片理化，这些现象指示断 裂活动过程中某一阶段表现为挤压特征；半坡老寨路线剖面上，半一巴断裂经过 段为沟谷地带，断裂带性质不清，在断裂带旁侧，见左阶张性雁列脉，它的形成可 能为半一巴断裂次级派生张剪应力作用产物，根据雁列脉判定指示左行剪切作用。 图1独山锑矿田地质略图（据1:20万独山幅修改）Fig.1 Geological sketch map of Dushan Sb orefield1二叠系2石炭系3上泥盆统4一中泥盆统5下 泥盆统6一志留系7奥陶系8一逆断层9正断层10左行走滑断层11一锑 矿床（点）2典型矿床特征半一巴断裂为独山锑矿田内最主要的控矿、容矿断裂，半坡、巴年与贝达锑矿沿 NNW向半一巴断裂走向呈线性展布，各矿区断裂构造发育（图3）,矿体赋存于半 一巴断裂破碎带与旁侧次级断裂破碎与层间破碎带内（图4）,各矿床特征详见表1。 图 2 半一巴断裂半坡观察点 Fig.2 Banpo field observation point of Banpo - Banian fault zone1丹林组2正断层3一砂岩4断层产状5由内向外卜运动 6由外向内运动图3半坡一巴年一贝达矿区地质略图Fig.3 Simplified geological map in Banpo - Banian - Bada Sb mine area（a）半坡锑矿区地质略图（b）巴年锑矿区地 质略图（c）贝达锑矿区地质略图（据文献11 修改）1一独山组2一独山组鸡窝寨段3独山组宋家桥段上亚段4独山组宋家桥段下亚段5独山组鸡泡段6帮寨 组7龙洞水组8舒家坪组9丹林组10正断裂11矿体图 4 半坡一巴年一贝达锑矿剖面图 Fig.4 Cross-section diagrams for Banpo - Banian - Beida Sb mine area（a）半坡锑矿5-5号勘探线剖面图（b）巴年锑矿矿体 赋存形态剖面示意图（据文献1修改）（c）贝达锑矿矿体赋存形态剖面示意图（据文献 11修改）1一独山组鸡窝寨段2一独山组宋家桥段二亚段七小层3宋家桥段二亚 段六小层4宋家桥段二亚段五小层5宋家桥段二亚段四小层6宋家桥段二亚 段三小层7宋家桥段二亚段二小层8宋家桥段二亚段一小层9帮寨组10 龙洞水组11舒家坪组12丹林组13断裂破碎带14矿体15钻孔3走滑控矿构造体系的建立3.1走滑体系的建立走滑断裂常由一系列近于平行排列的分段断层组成12,不同构造组合形态，构成 不同的构造应力场背景13-15,左行走滑断裂系分段连接段可形成左行左阶和左 行右阶组合，相应的左行左阶形成张扭背景，形成一系列张性伴生断裂；左行右阶 形成压扭背景，易形成伴生挤压破裂（图5）,两种背景下分段连接带所形成的“发 辫状”构造组合空间，有利于构造-热液迁移、富集。半一巴断裂在三矿区呈发辫 状组合系（图3）,表现出左阶和右阶叠加复杂S形态组合，现今构造形迹可能为构 造应力作用中，不同组合形态形成不同构造背景转换的综合产物。表1半坡一巴年一贝达锑矿特征对比表Table 1 Geological characteristics of typical antimony deposits in Banpo - Banian - Beida antimony mine area 矿 床主要特征半坡锑矿巴年锑矿贝达锑矿赋矿地层、岩性丹林组（D1dn）砂岩、泥质 粉砂岩独山组宋家段（D2d2）碳酸盐岩与碎屑岩组合,锑矿主要赋存于两组岩性组 合界面龙洞水组（D2l）碳酸盐岩与邦寨组（D2b）硅化砂岩组合，已揭露矿体赋存于龙 洞水组顶部碳酸盐岩与邦寨组底部硅化砂岩接触界面构造特征由数条规模不等、性 质相近、分段集中的分支断裂组成，断裂组表现为中部膨大，向北西端与南东端收敛， 具启张膨大、收敛归并、分支复合、尖灭再现、尖灭侧现特征，平面上构成发辫 状”构造系（图3a）断裂分为切层断裂和顺层断裂（层间破碎带）两种，切层断裂组表现 为中部膨大,向北端与南端收敛,具启张膨大、收敛归并、分支复合、尖灭再现、尖 灭侧现特征;顺层断裂为切层断裂伴生构造（图3b）断裂分为切层断裂和顺层断裂（层 间破碎带）两种，切层断裂组平面上具启张膨大、收敛归并、分支复合、尖灭侧现特 征呈南东收敛北西撒开的帚状展布;顺层断裂为切层断裂伴生构造（图3c）矿体规模、 产状及分布大型，共13个矿体,矿体展布与断裂构造相一致,I号矿体最大，其余规模 较小,矿体呈透镜状、似层状、脉状产出中型，目前共发现3个矿体，矿体与围岩产状 一致，其中I号矿体规模最大，呈似层状顺层产出，次为脉状矿点启前所发现的矿体主 要以层状、似层状产出于龙洞水组（D2l ）白云岩与邦寨组（D2b）砂岩两种不同岩性接 触界面附近，矿体平均厚1.1m矿体赋存与构造关系矿体多分布于半一巴断裂及伴 生次级断裂破碎带内或一侧（根据矿区断裂展布特征主要分布于断裂上盘），分布不连 续，沿走向和倾向具分支复合、膨胀狭缩、尖灭再现、尖灭侧现特征矿体集中分布 于NNW向半一巴断裂带夹持区,主体产出于切层断裂夹持区层间破碎带内，具分支 复合、膨胀狭缩、尖灭再现特征与巴年锑矿相似，矿体集中分布于半一巴断裂带夹 持区，主体产出赋存于切层断裂夹持区层间破碎带内断裂与矿化关系半坡锑矿区自 断裂破碎带中心向边缘断盘,锑矿化体产出特征呈:复杂型锑矿（化）体一细脉、浸染 状锑矿（化）体一简单型锑矿（化）体变化矿化发生于层间破碎带内且矿化范围小于破 碎带，但有层间破碎带不一定具有矿化，由层间破碎带中心向边缘，岩石变形减弱，矿体 由复杂到简单与巴年锑矿相似,矿化发生于层间破碎带内且矿化范围小于破碎带，但 有层间破碎带不一定具有矿化，由层间破碎带中心向边缘，岩石变形减弱，矿体由复杂 到简单矿石矿物成分辉锑矿、方解石、黄铁矿、石英、重晶石等辉锑矿、方解石、 石英、黄铁矿、雄黄、雌黄、毒砂、辰砂等辉锑矿、方解石、石英、辰砂、黄铁矿 等矿石结构、构造1）结构:自形、半自形、他形、针状、柱状结构2）构造:致密块状、 脉状、角砾状、浸染状、放射状晶簇状构造1）结构:自形、半自形、他形、聚片双 晶结构2）构造:浸染状、角砾状、团块状、细脉状、晶簇状、透镜状1）结构:自形、 半自形、他形、针状结构2）构造:浸染状、角砾状、团块状、细脉状、晶簇状、透 镜状蚀变特征硅化、黄铁矿化、方解石化、重晶石化等碳酸岩化（主要为方解石化， 次为白云石化）、硅化、黄铁矿化、炭化、粘土化等硅化、碳酸盐化、黄铁矿化、 炭化、高岭石化、辰砂化等图5左行走滑断裂弯曲带组合样式Fig.5 Assemble patterns of the bend zone in the sinistral strike-slip fault3.1.1左行左阶背景下的拉伸左行左阶弯曲带内，在半一巴断裂沿主位移带发生左行-正倾向滑移时，沿左阶弯 曲段走向，弯曲带处于相对拉张状态；沿断裂倾向，左阶段沿断裂倾向下滑被拉伸， 即是说左行左阶组合下，弯曲段处于相对拉张的背景，相应的沿主位移带渐进位移 过程中，所形成的次级伴生破裂表现出张性特征，半坡、巴年、贝达三矿区主要构 造形迹沿半一巴断裂走向呈两端收敛汇聚中部膨大的发辫状”断裂带（图6a）， 次级断裂所表现出的张性特征可能是在这种情况下形成。3.1.2左行右阶背景下的挤压当半一巴断裂形成左行右阶展布，沿主位移带发生左行走滑位移过程中，沿右阶 弯曲段走向，处于相对挤压状态；沿断裂倾向，右阶弯陡段沿倾向上位移被挤压。 即左行右阶展布时，弯曲段处于相对挤压的背景下，沿主位移带发生渐进位移过程 中，所形成的断裂则相应的表现出压性特征，就半坡、巴年、贝达矿区主要构造形 迹来说，沿断裂带表现出挤压特征叠加改造特征1，可能是构造活动过程中，某 阶段半一巴断裂带表现为左行右阶展布，局部处于相对挤压构造背景所致（图6b）。 通过两种组合特征形成的构造背景相互转换，弯曲段岩石变形强烈、次级伴生裂隙 发育，形成具高渗透性和扩容性的复杂发辫状”断裂带，有利于构造-热液迁移、 渗透、富集，这可能是三矿区矿体沿发辫状断裂破碎带和其所夹持影响带内层间破 碎带富集的主要原因。图6半一巴断裂带弯曲段组合特彳正Fig.6 Combination features of the bend zone in Banpo - Banian faulted zone 3.1.3半一巴断裂带左行走滑组合模式通过半一巴断裂在半坡、巴年、贝达矿区宏观构造形迹特征分析，结合各伴生断 裂产状变化，可较清楚地反映出半一巴断裂各分段组合特征(图7)。从图7中可以看出，半坡矿区半一巴断裂和伴生次级断裂走向变化大，形迹波状 起伏，主位移带(PDZ)延伸方向为NNW(34010)，南端略向NNE偏转(20), 次级断裂形迹根据起伏变化走向可分为5。15。、310。330。、340。350。、 290。300。四组，整体倾向西(或SWW)，根据里德尔剪切模式16各破裂与主位 移带的关系，可分别代表P、R、Y与T破裂；巴年矿区内，断裂平面形迹亦波状 起伏，主位移带(PDZ)走向为NNW(3455)，局部略呈NNE偏转，次级破裂走 向可分为3。15。、320。335。、340。347。与300。310。四组，相应的可配 套出P、R、Y与T破裂；贝达矿区断裂主要走向为NW与SWW，断裂形迹亦波 状起伏，半一巴断裂主位移带(PDZ)走向为NW(305o5。)，中部略向NNW偏转， 次级伴生破裂走向可分为 310。330。、290。300。、300。305。与 250270 四组，相应的可配套出P、R、Y、T破裂。图 7 半一巴断裂分段组合模式 Fig.7 Combination patterns of the segments in Banpo - Banian faulted zone注：图中里德尔剪切模型(据文献16),中为内摩 擦角(一般为30); PDZ为主位移带，具左行走滑；Y通常与PDZ延伸近于一致; P与R破裂与PDZ初始状态下分别呈15与-15。，破裂性质与主断裂一致可分张 剪或压剪，后期可存在一定角度的旋转而改变(据文献15),与主位移带具有相同 走滑性质；R与X破裂与PDZ均呈90呷/2,为一组共扼破裂，与PDZ具相反 滑移特征；T为纯张性破裂，与PDZ约呈45，后期伴随走滑位移可能有所改变。 3.2走滑体系控矿表现走滑断裂体系成矿作用，正逐渐得到学者的重视17-18。走滑断裂的分支-复合、 断续发育特点，引起成矿热液的选择性富集。矿体沿次级破裂走向和倾向上表现为 膨胀狭缩、尖灭再现、侧列再现、分支复合17。半坡矿区沿主位移带（PDZ）P、R、Y与T破裂均有发育（图7），以P、R、Y发育为 主要特征。各破裂相互连接，以Y-R、P-R、P-R-Y连接组合较普遍，引起断裂形 迹波状起伏，结合矿体产出部位与赋存形态特征，笔者等认为单矿体的产出以Y-R、 P-R、P-R-Y相互连接转折段最为有利（图8a），在主干断裂旁侧具有与断裂呈一定 交角（3045）的张性破裂赋矿（图8b），这些密集、规模小的的张性破裂赋矿，可 能为T破裂。沿单一破裂延伸方向或单破裂发育段，矿体狭窄甚至尖灭，如矿区 北端以Y破裂发育为特征，南端以R破裂发育或T破裂发育，未见矿体产出或仅 见矿化1。整体而言，半坡锑矿集中赋存于发辫状构造系夹持部位（图3a）,矿体 与发辫状构造系发育特征相吻合，即分支膨胀、收敛狭缩、尖灭再现、尖灭侧现特 征。巴年矿区沿主位移带（PDZ）发育P、R、Y破裂，T破裂基本不发育，以Y-P-R、P- R连接组合为特征，平面上呈波状起伏（图7）。矿区矿体赋存于顺层破裂（层间破碎 带）与切层破裂内，目前开采情况显示，以前者为主，层间破碎带主要发育于切层 破裂（P、R、Y）夹持部位不同岩性组合的层间界面附近，灰岩、白云质灰岩、砂岩 泥质灰岩、泥灰岩间顺层剪切明显，笔者等认为它的形成可能为各切层破裂 发育过程中，次级派生应力顺层挤压引起不同岩性岩层差异性缩短变形所致，即这 类容矿构造的形成与矿区切层P、R、Y关系密切。沿层间破碎带旁侧有与其呈一 定角度（约45）张性破裂容矿，可能为T破裂容矿（图80。整体来说，矿区矿体主 要赋存于各破裂联合控制的发辫状构造系内，与辩状构造的发育特征相吻合。此外 从矿区目前的探矿工程(贵州有色七总队未公开资料)揭示，区内Y-R、P-R、Y-P- R组合连接破碎带内，局部见辉锑矿产出，表明矿区具有寻找半坡式锑矿的前景。 贝达矿区沿主位移带(PDZ)发育P、R、Y与T破裂，以R和T破裂发育为主要特 征(图7)，矿体的赋存特征与巴年矿区相似。目前揭露的矿体主要赋存于不同岩性 界面层间破碎带内11，夹持于R-Y-P组合围限区，而单一形式出现的破裂段如R、 T破裂内，因工作程度较低，未见矿体赋存。同样的通过类比，笔者等认为该区亦 具有寻找半坡式锑矿的前景。图 8 矿体产出素描示意图 Fig.8 Sketch map for the occurrences of orebodies(a)半坡锑矿断裂转折弯曲处矿体形态示意图(据文献1) (b)半坡锑矿密 集细脉矿体(据文献1) (c)巴年锑矿区似层状、透镜状、扁豆状矿体(据文献2) 1一独山组宋家桥段上亚组2丹林祖3一泥质灰岩4一泥岩、页岩5一砂岩6- 断裂破碎带7一断层8似层状矿体9一透镜状矿体10脉状矿体 4结论(1) 半一巴断裂具左行走滑特征，各分段表现出左阶和右阶叠加的S形态，经历了 左行左阶背景下的拉张作用和左行右阶背景下的挤压作用。(2) 半坡、巴年、贝达三矿区在半一巴断裂带平面上呈“发辫状”构造系，具分支 膨胀、收敛狭缩、尖灭再现、尖灭侧现特征，矿体主要赋存于半一巴断裂带构成 的发辫状构造系所夹持部位，矿体沿次级破裂走向和倾向上表现出膨胀狭缩、尖灭 再现、侧列再现、分支复合特征。(3) 通过半坡、巴年、贝达矿区断裂构造分析，均具有P、R、Y、T破裂的发育。 其中半坡矿区以发育P、R、Y破裂为主要特征，单矿体的产出以Y-R、P-R、P- R-Y连接转折段最为有利；巴年矿区以Y-P-R、P-R连接组合为特征，矿体主要赋 存于各切层破裂围限夹持的不同岩性组合界面间的层间破碎带内；贝达矿区以发育R和T破裂为主要特征，目前所揭露的矿体主要赋存于R-Y-P组合围限区内的层 间破碎带内。【相关文献】1 王学焜，金世昌.贵州独山锑矿地质M.昆明：云南科技出版社，1994 : 1-155.2 刘幼平.独山锑矿区成矿控制因素及其找矿意义J.贵州地质，1997，14(2) : 145-152.3 俸月星，陈民扬，徐文炘.独山锑矿稳定同位素地球化学研究J.矿产与地质，1993，7(2): 119-126.4 金中国，戴塔根.贵州省独山半坡锑矿田地质地球化学特征及成矿模式J.物探与化探，2007， 31(2):129-132.5 肖宪国.贵州半坡锑矿床年代学、地球化学及成因D.昆明：昆明理工大学，2014 : 1-138.6 罗艳碧，黄智龙，肖宪国，等.贵州独山锑矿田成矿元素含量及其他地质意义J.矿物学报， 2014，34(2) : 247-253.7 聂爱国.论贵州独山半坡锑矿床构造动力成矿J.地质地球化学，1999，27(1) : 91-94.8 钱建平，杨国清，李少游.贵州独山锑矿田地质地球化学特征和构造动力热液成矿J.地质地球 化学，2000，28(2) : 56-60.9 潘金权，孙俊，沈维佳，等.黔南独山锑矿田找矿突破思路及找矿模型J.:地质科技情报，2017， 36(5):181-186.10 金中国，戴塔根，江红，等.贵州省独山半坡锑矿地球化学特征及深部找矿预测J.：地质与勘探, 2004，40(6) : 24-27.11 刁理品，张世帆.贵州贝达锑矿地质特征与找矿预测J.矿产勘查，2017，8(4) : 618-625.12 AYDIN A，BERRYMAN J G. 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