陳松林, 曾小華

(1.湖北省地質(zhì)勘查基金管理中心,湖北 武漢 430071; 2.湖北省地質(zhì)調(diào)查院,湖北 武漢 430034)

兩路口鎢礦床位于湖北省麻城市福田河鎮(zhèn)兩路口村,距麻城市區(qū)約45 km,是“大別造山帶”在該區(qū)域發(fā)現(xiàn)的成規(guī)模的中高溫?zé)嵋盒桶祖u礦床[1]。該礦床于2012年底發(fā)現(xiàn),礦體均賦存于構(gòu)造破碎帶內(nèi);目前已圈定了4條鎢礦體、1條鎢礦化體、3處鉬礦化體。鎢礦體主要產(chǎn)于新元古代二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖中,發(fā)育于近東西向斷裂構(gòu)造控制的礦化蝕變帶內(nèi),礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及礦物成分較簡(jiǎn)單[2],具有很好的找礦前景。

本文在野外地質(zhì)找礦成果的基礎(chǔ)上,通過(guò)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)、綜合分析各方向線性構(gòu)造特征,結(jié)合應(yīng)力分析及其破碎帶含礦性,探討研究區(qū)主控礦構(gòu)造特征[3],為后續(xù)找礦工作提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

兩路口鎢礦大地構(gòu)造位置屬大別造山帶。區(qū)域主要出露的基巖有變質(zhì)深成巖系、表殼巖系和不同時(shí)代的巖漿巖侵入巖,侵入巖包含英云閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖、花崗閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖、奧長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖組合[4];侵入巖主要為晉寧期—燕山期的花崗巖。

該帶巖漿活動(dòng)頻繁,多期次的巖漿巖發(fā)育,以燕山期后碰撞形成的中酸性花崗巖最為發(fā)育;出露的巖體受區(qū)域網(wǎng)格狀發(fā)育的線性構(gòu)造體系影響,可見(jiàn)出露的各類(lèi)小巖體具有成群、成帶、等間距分布等特點(diǎn)[5]。

研究區(qū)內(nèi)北部似斑狀黑云二長(zhǎng)花崗巖全覆蓋,出露面積約6 km2。脈巖較發(fā)育,主要呈EW向和NE向產(chǎn)出,其中NE向產(chǎn)出的脈巖受構(gòu)造控制顯著,該組脈巖多沿NE向斷裂破碎帶產(chǎn)出;近EW向脈巖較發(fā)育,巖性較復(fù)雜,主要有閃長(zhǎng)巖脈、閃長(zhǎng)玢巖脈、花崗斑巖脈、煌斑巖脈及少量石英脈等,其中閃長(zhǎng)巖脈與鎢成礦關(guān)系較密切,該組脈巖與區(qū)內(nèi)出露的侵入巖年齡均為130 Ma(圖1)。

變質(zhì)作用主要表現(xiàn)為區(qū)域變質(zhì)作用,且存在多期變形、變質(zhì)疊加。所出露變質(zhì)巖為一套麻粒巖相的變質(zhì)巖石組合,分布于研究區(qū)中、南部大部分地區(qū)[6]。

斷層構(gòu)造以EW向、NWW向、NE向最為發(fā)育,這三組斷裂與區(qū)域上團(tuán)麻斷裂、軍師嶺強(qiáng)應(yīng)力剪切帶以及北部的磨子潭斷裂相配套;區(qū)內(nèi)代表性斷層有兩路口斷層F13、齊—單(齊頭山—單尖溝)斷層F3、獅子垴斷層F8,其中兩路口斷層位于研究區(qū)東側(cè),貫穿工作區(qū),是區(qū)內(nèi)規(guī)模最大的斷層構(gòu)造。結(jié)合前人資料分析,該斷層是商城—麻城斷裂的次級(jí)斷裂[7-8](圖1,F18)。兩路口鎢礦床主礦體ⅠW1礦體賦存于齊頭山—單尖溝斷層破碎帶內(nèi)(圖1,F3),該斷層延伸約2.1 km,破碎帶寬5～15 m,傾向345°～15°,傾角45°～60°,構(gòu)造角礫巖發(fā)育(硅質(zhì)膠結(jié));見(jiàn)硅化、黃鐵礦化、鉀化、碳酸鹽化蝕變發(fā)育;該斷層為逆斷層,礦體產(chǎn)狀與斷層產(chǎn)狀基本一致(圖1)。

圖1 兩路口地區(qū)構(gòu)造略圖Fig.1 Structural sketch of Lianglukou area1.第四系;2.中元古代基性火山巖組;3.中元古代變輝長(zhǎng)(綠)巖;4.中元古代二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖;5.晚侏羅世斑狀角閃二長(zhǎng)花崗巖;6.早白堊世斑狀中粒二長(zhǎng)花崗巖;7.花崗斑巖脈;8.煌斑巖脈;9.花崗閃長(zhǎng)玢巖脈;10.花崗巖脈;11.石英脈;12.閃長(zhǎng)巖脈;13.實(shí)測(cè)正斷層;14.實(shí)測(cè)逆斷層;15.構(gòu)造礦化蝕變帶;16.性質(zhì)不明斷層;17.本次工作礦權(quán)范圍;18.W1礦體;19.已經(jīng)施工探槽編號(hào)斷層走向玫瑰花圖。

2 斷裂構(gòu)造基本特征

區(qū)內(nèi)斷層構(gòu)造較復(fù)雜,不同時(shí)期、不同性質(zhì)、不同方向的斷裂構(gòu)造相互疊置—改造,從而在區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為復(fù)雜的線性構(gòu)造網(wǎng)絡(luò);以NE向、EW向斷層構(gòu)造最為發(fā)育,為區(qū)內(nèi)主體線性構(gòu)造,同時(shí)發(fā)育有晚于以上斷層的NW向、NE向、SN向次級(jí)構(gòu)造,較發(fā)育,形成較晚,切割了早期NE向、EW向構(gòu)造,甚至使EW向構(gòu)造出露不連續(xù)。

2.1 NE向斷裂

該方向斷層主要發(fā)育于研究區(qū)內(nèi)北西角及東部區(qū)域(F1、F18)(圖1),為本區(qū)一級(jí)構(gòu)造。其中兩路口斷層貫穿研究區(qū),斷層傾向310°～340°,傾角45°～78°,斷層破碎帶寬25～60 m,強(qiáng)硅化巖蝕變發(fā)育;同時(shí)構(gòu)造角礫巖、碎裂巖、碎粒巖呈弱分帶發(fā)育;露頭觀察斷層面與圍巖片麻理明顯斜交,局部可見(jiàn)由斷層應(yīng)力引起的拖曳褶曲等現(xiàn)象,局部見(jiàn)早期糜棱巖殘留,斷裂帶附近節(jié)理較發(fā)育。沿?cái)鄬映Ｒ?jiàn)石英細(xì)脈沿裂隙面充填以及發(fā)育有黃鐵礦化蝕變現(xiàn)象。

2.2 EW向斷裂

本組斷層主要發(fā)育于研究區(qū)中部廣大區(qū)域,似等距平行展布;傾向345°～15°,傾角45°～60°,斷層破碎帶寬5～25 m,硅化、黃鐵礦化(褐鐵礦化)、高嶺土化、綠泥石化蝕變發(fā)育;見(jiàn)構(gòu)造角礫巖發(fā)育;破碎帶內(nèi)見(jiàn)顯著構(gòu)造透鏡體發(fā)育,左行特征明顯,為上盤(pán)上升的逆斷層。從該區(qū)域裂隙走向玫瑰花圖分析,齊頭山—單尖溝一帶 EW向構(gòu)造最為發(fā)育(圖1)。

2.3 NW向斷裂

該斷層發(fā)育于研究區(qū)單間溝一帶,主要切穿EW向斷層,呈現(xiàn)右行走滑斷層特征,滑距5～38 m,走向355°～10°,斷層產(chǎn)狀95°～104°∠73°～85°;擦痕鏡面顯著。構(gòu)造破碎帶內(nèi)硅化、褐鐵礦化蝕變強(qiáng)烈。

2.4 其他斷裂構(gòu)造

區(qū)內(nèi)次一級(jí)的斷裂構(gòu)造局部以裂隙形式表現(xiàn),SN向、NE向、NW向、近EW向等均較發(fā)育,較分散,以侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)時(shí)期活動(dòng)為主。主要活動(dòng)期可概括為三個(gè)階段:第一階段,形成于巖漿侵位之前,主體構(gòu)造拉伸,形成NE向、SN向次級(jí)斷裂;第二階段,巖漿侵入,垂直隆起應(yīng)力作用下,形成EW向、NW向等斷裂,是環(huán)狀、放射狀斷裂體系的一部分;第三階段,形成于花崗巖之后,與巖漿期后熱液活動(dòng)密切相關(guān),是構(gòu)造與熱液相互作用的產(chǎn)物。斷裂持續(xù)活動(dòng),碎裂作用越來(lái)越強(qiáng),熱液交代作用也不斷加強(qiáng),發(fā)生強(qiáng)烈蝕變,控礦性好(1)毛新武、鄧乾忠、張漢金等，湖北省區(qū)域地質(zhì)志，湖北省地質(zhì)調(diào)查院，2016。。

2.5 主要斷裂特征分述

2.5.1齊頭山—純陽(yáng)山斷裂構(gòu)造(F3)

該區(qū)域南北向、東西向斷層極為發(fā)育(圖2),次為北西向;主要傾向北,斷層傾角較為集中。地表可見(jiàn)三組斷裂活動(dòng),以EW向居多,見(jiàn)兩組性質(zhì)不同EW向構(gòu)造發(fā)育:一組傾向北,產(chǎn)狀45°～15°∠45°～60°,為逆斷層;一組傾向南,產(chǎn)狀220°～165°∠55°～75°,張性應(yīng)力之正斷層。

圖2 齊頭山—純陽(yáng)山斷裂構(gòu)造平面特征圖Fig.2 Plane characteristic map of fault structures in Qitoushan-Chunyangshan area1.方位極點(diǎn)圖;2.極點(diǎn)等密度圖;3.傾角玫瑰花圖;4.傾向玫瑰花圖。

2.5.2鐵門(mén)口斷裂構(gòu)造(F8)

如圖3所示,本區(qū)域斷層發(fā)育較為分散,各向斷層均有發(fā)育,傾向上,NW向占主體。NE向斷層極為發(fā)育,由于覆蓋等因素,多以斷裂(裂隙面)數(shù)據(jù)為主體。

圖3 鐵門(mén)口斷裂構(gòu)造平面特征圖Fig.3 Plane characteristic map of fault structures in Tiemenkou area1.方位極點(diǎn)圖;2.極點(diǎn)等密度圖;3.傾角玫瑰花圖;4.傾向玫瑰花圖。

2.5.3周家灣斷裂構(gòu)造(F14,F15)

周家灣地區(qū)可見(jiàn)NS向、EW向、NE向三組斷層發(fā)育,其中NE向較發(fā)育,傾向NW(圖4),產(chǎn)狀300°～310°∠60°～75°;其次為EW向斷裂構(gòu)造,構(gòu)造破碎帶內(nèi)均見(jiàn)硅化、褐鐵礦化(黃鐵礦化)、云母化蝕變。

總體上看,區(qū)內(nèi)斷層以NE向、EW向、近SN(NNW、NNE向)向三組斷層最為發(fā)育。應(yīng)力橢球分析顯示,首先是NE向構(gòu)造的擠壓變形,其次為EW向構(gòu)造的擠壓應(yīng)力場(chǎng)疊加,隨后發(fā)生SN向構(gòu)造的拉張應(yīng)力以及NW向構(gòu)造的張性應(yīng)力作用,最終顯示為NE向擠壓應(yīng)力特征。NE向構(gòu)造應(yīng)力占主導(dǎo)地位。總體表現(xiàn)為NE-SW向擠壓特征(圖5)。

3 斷裂的控礦作用

研究區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造是鎢礦形成的主要因素之一,產(chǎn)狀較陡的立傾斷裂為成礦提供流體通道以及容礦空間,是富礦流體運(yùn)移、鎢礦富集成礦的有利場(chǎng)所。

圖4 周家灣斷裂構(gòu)造平面特征圖Fig.4 Plane characteristic map of fault structures in Zhoujiawan area1.方位極點(diǎn)圖;2.極點(diǎn)等密度圖;3.傾角玫瑰花圖;4.傾向玫瑰花圖。

圖5 兩路口斷裂構(gòu)造應(yīng)力橢球特征Fig.5 Ellipsoid characteristics of fault tectonic stress in Lianglukou area

兩路口鎢礦體主要均賦存于EW向構(gòu)造破碎帶內(nèi),僅7號(hào)鎢礦體受EW向、NE向構(gòu)造雙層控制,礦體賦存于兩組斷裂交匯部位;控制成礦的構(gòu)造主要因素是具有完備的導(dǎo)礦構(gòu)造—配礦構(gòu)造—容礦構(gòu)造體系。導(dǎo)礦構(gòu)造規(guī)模大,切割深,貫通性好,對(duì)成礦有利。配礦構(gòu)造要求連通性好。容礦構(gòu)造既有容礦功能,又有對(duì)已生成礦體的良好的圈閉保存功能[9-10]。

4 兩路口地區(qū)斷裂的含礦性分析

4.1 EW向斷裂蝕變帶含礦性

EW向斷裂構(gòu)造為壓扭性構(gòu)造,前期發(fā)現(xiàn)并通過(guò)工程控制的W1-W6礦(化)體均賦存于近EW向構(gòu)造破碎帶內(nèi),其中規(guī)模最大的W1礦體長(zhǎng)度較大,鎢礦厚度變化較大,品位WO30.122%～0.552%,厚度及品位變化均不穩(wěn)定;W2礦體長(zhǎng)度略小于W1,礦體厚度1.08～2.19 m,品位WO30.11%～0.454%,平均品位WO30.132%;區(qū)內(nèi) EW向斷裂蝕變帶呈雁列狀發(fā)育,斷層延伸約0.5～2.5 km;破碎帶寬5～25 m,由綠泥石化、硅化等熱液交代蝕變巖組成。產(chǎn)狀陡傾,傾角在45°以上,相當(dāng)部分?jǐn)嗔盐g變傾角>50°,經(jīng)深部鉆探工程驗(yàn)證,該斷層破碎帶深部延伸穩(wěn)定,深部產(chǎn)狀大體與地表出露產(chǎn)狀一致,是區(qū)內(nèi)較好的賦礦構(gòu)造。

4.2 NE向斷裂蝕變帶含礦性

NE向斷裂為壓性構(gòu)造。在鎢礦成礦過(guò)程中,放射狀斷裂一般表現(xiàn)為張性;富鎢流體在深大斷裂中循環(huán)流動(dòng),當(dāng)遇到次級(jí)張性斷裂(放射狀,為儲(chǔ)礦空間)構(gòu)造時(shí),部分成礦流體會(huì)在斷裂內(nèi)發(fā)生沉淀,從而形成鎢礦體。現(xiàn)僅于單尖溝NE向構(gòu)造蝕變帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)較好白鎢礦化體,研究區(qū)內(nèi)其他區(qū)域NE向構(gòu)造含礦性有待進(jìn)一步工作驗(yàn)證,若普遍含礦,則有望擴(kuò)大礦床規(guī)模。

5 兩路口地區(qū)找礦方向探討

兩路口鎢礦為中—高溫?zé)嵋盒桶祖u礦床[2,11-12],鎢礦體主要受EW向斷裂構(gòu)造控制, 且EW向、NE向斷層交匯處礦化較好。EW向、NE向斷層交匯處為較好的找礦突破口,因此,NE向構(gòu)造為研究區(qū)主體線性構(gòu)造,該斷層應(yīng)為下步找礦主要構(gòu)造標(biāo)志和主攻方向。

單尖溝一帶以及周家灣地區(qū)的北東向構(gòu)造則為下一步找礦重點(diǎn)勘查對(duì)象。同時(shí),南部以及深部隱伏巖體找礦亦不容忽視。