董海雨，余 何，康皓鈺，周 勛

(1.桂林理工大學地球科學學院，廣西 桂林 541004；2.賀州學院，廣西 賀州 542899)

前人對廣西北山地區(qū)的巖相古地理、成礦地質條件、同位素和礦床成因都作了較多的研究[1-6]，而對于其中的成礦構造缺乏系統(tǒng)研究，只知道礦體的賦存在礁頂白云巖內，而不知礦體為何在其內，為什么礦體在哪個位置？而不在其他位置。本文在前人工作的基礎上，從礦體形貌學上去鑒別礦床構造成因，從構造學上厘定大體成礦時代，從層滑角度，簡要探討北山鉛鋅礦的成礦構造、成礦時代、構造演化，為區(qū)域內地質找礦提供參考。

1 成礦地質背景

廣西北山鉛鋅礦大地構造位置處于江南古陸的西南緣，右江再生槽北部的邊緣，屬于古特提斯域和濱太平洋域的復合部位，南嶺成礦域的西部邊緣。該地區(qū)成礦條件復雜，礦床類型多。北山礦床主要位于北北東褶皺的核部或翼部。區(qū)域出露的地層有四堡群、板溪群、震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系、二疊系，礦區(qū)地層為泥盆系容縣組(D3r)，桂林組(D3g)、東崗嶺組(D2d)。容縣組為淺灰色、灰白色厚層狀灰?guī)r夾白云質灰?guī)r；桂林組分為深灰色、灰黑色薄-中厚層狀灰?guī)r夾泥灰?guī)r、扁豆狀灰?guī)r；東崗嶺組分為兩段，下段為灰、深灰色厚層灰?guī)r，夾生物碎屑灰?guī)r，上段為深灰色薄層泥灰?guī)r、泥巖夾泥質灰?guī)r。礦體產(chǎn)在東崗嶺組頂部細-中晶白云巖內。

1.1 控礦構造

1.1.1 背斜

礦區(qū)核部出露地層主要是東崗嶺組(北部)和容縣組、桂林組(南部)，兩邊地層是石炭系。礦床整體位于背斜的核部及翼部。該背斜長49km，寬約3km～ 5km，軸向20°，為直立傾伏褶皺，整個褶皺具有向南傾的趨勢即北高南低。背斜的東翼，傾向南東，比較陡，傾角20°～ 45°，西翼傾向北西，較緩約10°～ 30°。兩翼分別被斷層給破壞，核部地層小褶皺發(fā)育。

1.1.2 斷裂

(1)F3斷層：長約2400m，走向北北東，傾向南東東，傾角30°～75°，屬于正斷層，垂直斷距30m～180m，破碎帶寬0.5m～8m，片理化發(fā)育，方解石脈沿片理呈網(wǎng)脈狀充填切割礦層，并具有多個方向的擦痕，說明活動的多期性。

(2)F4斷層：位于二號礦帶的東部，長約6000m，呈舒緩波狀延伸。走向北北東，傾向南東東，傾角較陡約70°，破碎帶寬度約8m～50m。斷層破碎帶片理化發(fā)育，與F3一樣具有多組不同方向的擦痕，主礦體主要賦存在該斷層的上下兩盤中(圖1)。

圖1 北山礦地質簡圖

1-上朝組；2-堯云嶺組；2-羅城組；3-容縣組；4-桂林組；6-東崗嶺組；7-堆積褐鐵礦；8-正斷層；9-礦點；10-北山礁出露范圍；12-礦體露頭；

2 礦床地質特征

2.1 礦體形貌特征

礦體的幾何形態(tài)反映了成礦構造的外形，成礦構造又為礦體提供容礦空間。似層狀、透鏡狀原因有三：噴流沉積成因(原生)、構造成因(層滑斷裂、褶皺等)、或是兩個的復合。管道狀和脈狀只能是構造成因(后生)。北山地區(qū)地表地下分布有幾百個大大小小的溶洞。從野外觀察的情況，地表的溶洞比較水平，內部未充滿其他巖石，有些目前還在進行，應為第四紀以來形成的。地下的溶洞與地層平行，內部已充滿角礫巖、泥巖。礦區(qū)的西部常見石炭系與泥盆系呈平行不整合接觸，不整合面上常見角礫狀灰?guī)r與古風化殼，表明在印支期層間滑動褶皺之前，礦區(qū)中泥盆統(tǒng)地層曾接近古地表，具有形成古巖溶的地質條件。由于印支運動及其大規(guī)模的成礦作用，古巖溶很可能在層滑褶皺過程中就為印支期中低溫成礦熱液充填。由于受層滑作用，本區(qū)的溶洞大部分分布層間或巖性界面處，地下的溶洞隨巖層的彎曲而彎曲，或受一些節(jié)理控制，內部已經(jīng)充滿了堆積物。脈狀礦體在主礦體的上部和邊部都有發(fā)現(xiàn)，推測與主礦體相連，一般距主礦體10m左右，由于現(xiàn)在巖溶頂部和兩壁都有大大小小的裂隙，同樣古巖溶內部也有裂隙，只不過是已被充填，即脈狀礦體(圖2)。內部礦體邊部具有明顯溶蝕現(xiàn)象，底部有溶塌角礫巖、局部有泥巖，形成的礦體很富幾乎沒有雜石，這些特征無不指向古巖溶控礦(圖2)。成礦作用晚于圍巖，具有后生成因的特點。

圖2 北山礦床巷道內部巖溶特征

a-溶塌角礫巖；b-節(jié)理形成小溶洞；c-脈狀礦體；d溶洞邊界溶蝕現(xiàn)象；e-礦體邊部現(xiàn)象；f-不規(guī)則礦體；g-變形泥巖夾灰?guī)r透鏡體;h-巖溶內背斜構造

2.2 礦物生成期次

北山地區(qū)的礦石穿插比較復雜，從相互穿插關系的判斷，至少經(jīng)歷四期：早期形成黃鐵礦呈黃色，金屬光澤強，規(guī)模大；中期閃鋅礦呈細脈狀或角礫狀充填于黃鐵礦中。中-晚期黃鐵礦充填于早期黃鐵礦和白云巖內構造裂隙中，晚期方鉛礦穿插閃鋅礦、黃鐵礦，部分立方體晶形完整。這些都說明成礦作用具有多期性。

2.3 礦體平面和剖面特征

2.3.1 礦體的平面特征及指示

礦體的平面形態(tài)比較簡單，呈透鏡狀，具有左行排布規(guī)律(圖3)，可能受早期層滑作用影響。礦體賦存在中泥盆東崗嶺組生物礁頂部白云巖中。其余地層幾乎見不到礦體。礦區(qū)北部地層受傾伏背斜的影響已經(jīng)剝蝕，南部地層延伸西南的地下深部。礦體找礦方向放在礦區(qū)的南部。

圖3 礦段水平分布圖(a)與構造解析簡圖(b)

2.3.2 礦體的剖面特征及指示

根據(jù)勘探線剖面可知，礦體呈透鏡狀、似層狀、“S”型狀、分支復合脈狀。斷層F3的上下盤都有礦體分布，呈現(xiàn)出破壞礦體的現(xiàn)象。三個礦段整體分布是北高南低(圖4)。礦體是順層的，通常是隨著圍巖的彎曲而彎曲，主要是受后期褶皺改造。礦體有陡變緩處，礦體的厚度往往增大。Ⅰ3、Ⅱ號礦體被F3切斷，從勘探線1A可知，它們能夠拼合，證明曾經(jīng)具有“藕斷絲連”，成礦構造可能受到地下水作用連通在一起。Ⅰ3號礦體和Ⅲ號礦體同在F3的下盤，背斜的西翼，兩礦體距離幾十米，本地區(qū)最大的礦體Ⅱ號礦體位于F3的上盤，即背斜東翼，斷層滑移距離在30m～180m。所以在Ⅱ和Ⅲ號礦體的東邊，具有尋找錯失礦體的可能性。

圖4 北山礦勘探線聯(lián)合剖面圖

3 層滑構造解析

3.1 層滑作用

碳酸鹽巖系層滑斷裂是一種重要的控礦構造類型，區(qū)域性多層次的滑脫界面控制了我國不少重要的多金屬礦床的產(chǎn)出和定位[7]。一個地區(qū)發(fā)生構造運動，顯然會保存一定量構造痕跡，是否能觀察到現(xiàn)象，對于判斷該區(qū)構造成因非常重要。印支期華南內微板塊擠壓變形強烈，北山地區(qū)泥盆系地層又普遍存在巖性差異，顯然具有發(fā)生層滑的條件。內部的構造解析表明，特別是桂林組(D3g)薄層狀泥質灰?guī)r、泥灰?guī)r、泥巖，更容易發(fā)生層滑作用，而礦體底部的厚層狀生物碎屑層滑作用不明顯。野外觀察的順層擦痕及順層充填的方解石脈，構造透鏡體、層間角礫巖、層內雁裂脈、層間劈理的構造行跡保留完好。順層的擦痕主要指向近南北向，成礦構造對礦床的構造性質、成因演化、成礦預測，具有重要的實際地質意義。層滑作用常形成似層狀、透鏡狀、脈狀的礦體。層間滑動作用成礦分為兩種：一種是礦體呈似層狀、透鏡狀發(fā)育在層間屬于層間滑動作用成礦(北山、三排洞)，另一種是脈狀礦體和節(jié)理控制的礦體屬于層內滑動作用成礦(包括某一地層內滑動和層內斷裂，如五圩箭竹坡多金屬礦)。在整個北山礦區(qū)的，發(fā)現(xiàn)大量的雁裂脈，既有左行也有右行的，證明在石炭紀后，該區(qū)域發(fā)生了脆韌性的剪切作用。

3.2 構造演化

通過上限地層去厘定層間滑動的時代。礦區(qū)現(xiàn)有地層最高層位為石炭系，證明海西末期層間滑動作用已經(jīng)逐漸開始，印支早期，廣西北部大部分地區(qū)出露地表，不再接受沉積，這個時期是層間滑動和巖溶形成的主要時期，層間滑動作用給巖溶的形成提供了前提條件。層滑動作用過程中產(chǎn)生大量的熱使地層溫度升高，容易把分散的成礦元素活化、遷移一個成礦構造或多個成礦構造階段(低壓環(huán)境)。

礦體賦存在古巖溶構造中，成礦構造受褶皺的改造，證明褶皺之前已經(jīng)形成了巖溶，從礦體形貌學分析礦體受古巖溶控制，古巖溶肯定是晚于地層。巖溶發(fā)育在特殊地層層位且具有一定方向性，后含礦熱液對成礦構造加寬加長作用明顯。印支中晚期北西向擠壓持續(xù)加強，褶皺形成后，又發(fā)生了伸展作用形成正斷層。

圖5 礦體形成演化圖

筆者在地表、巷道都發(fā)現(xiàn)了共軛剪節(jié)理，根據(jù)共軛角的鈍銳之分，受力的方向也指向北西西-南東東方向。其構造演化過程：①海西末期至印支早期北山地區(qū)先經(jīng)歷了近南北向的層間滑動剪切作用(圖5a)，之后順層的方解石脈、礦體透鏡體狀充填(圖5b)；②印支期晚期北西向的擠壓，形成北北東、北東向構造背斜(圖5c)；③褶皺形成后受到近東西向的拉張形成北山地區(qū)F3、F4正斷層(圖5d)這樣三個構造演化階段和遞進變形關系，形成如今的構造格局。

4 結論

(1)基于構造解析認為印支早期是層間滑動作用和巖溶發(fā)展階段，印支晚期，礦體受到褶皺、斷裂破壞。首次在北山提出印支期層間滑動作用成礦，也是本地區(qū)最主要的成礦期。

(2)印支運動使本區(qū)基本構造框架定型，北山礦床受構造控制明顯，其中北山背斜是控礦構造，而層間滑動斷裂-巖溶是成礦構造。