（构造地质学专业论文）湖南黄沙坪铅锌多金属矿床的成矿构造类型与演化.pdf

m e t a l l o t e c t i o n i c a lt y p ea n de v o l u t i o no f t h eh u a n g s h a p i i ll e a d z i n cp 0 1 y m e t a l l i cd e p o s i t h u n a np r o v i n c e m 旬o r ： s t r u c t u r a lg e o l o g y d i r e c t i o no fs t u d y ： r e g i o n a l1 c t o n i c sa i l dc o n t e m p o r a 眄 t e c t o n i c sa n a l y s i s g r a d u a t es t u d e n t ：y el i n s u p e r v i s o r ：p r o f w 抽gj i n c a o c o l l e g e o fe 叭hs c i e n c e g u i l i i lu n i v e r s i t yo ft e c h i l o l o g y a 皿l ，2 0 0 9t oa p m ，2 0 l o 研究生学位论文独创性声明和版权使用授权书 独创性声明 本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含他人已 经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得其它教育机构的学位或证书而使用 过的材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在论文中作了明确的说明并表 示谢意。 学位论文作者( 签字) ： 签字日期： 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解( 学校) 有关保留、使用学位论文的规定，有权保留 并向国家有关部门或机构送交论文的印刷本和电子版本，允许论文被查阅和借阅。 本人授权( 学校) 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技 术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社 会公众提供信息服务。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 本论文是否保密：是 如需保密，保密期限为： 导师签字： 签字日期：一 摘要 黄沙坪铅锌多金属矿床是一个人型矿床，矿床内的矿体类型繁多，形态多变，矿物组合复 杂，各矿体之间既相互独立，义相互联系，在空间上时间上相互叠加，成矿构造非常复杂。长 期以来，前人对矿区的矿床成因、物质来源、成矿期次等方面进行了很多上作，也取得了一些 成果，然而对矿床成矿构造的研究工作却一直较少。 本文在阐述矿床的地质特征以及矿床、矿体类型的基础上，根据成矿构造的新概念，对矿 体从几何学、运动学以及矿体内部矿化特征等方面进行了观察总结，并从各类复杂因素中找出 规律，从而对矿床的成矿构造类型进行划分。通过构造解析的方法对矿区构造要素的几何特征、 力学性质、变形环境及其受力状况和变形过程进行详细的分析，建立其动态的构造演化体系， 最后结合成矿构造类型提出矿区成矿构造的演化模式。并取得以下结论： l 、黄沙坪矿区在印支期发育有古岩溶构造，并随后期褶皱构造一起变形，经岩浆热液交代 充填，形成了早期的中低温热液矿床。而黄沙坪矿床目前显示的中高温特性是由于晚期矽卡岩 形成的高温矿床叠加在早期中低温热液矿床上造成的。 2 、黄沙坪的岩浆岩早期以主动侵位为主，宝岭一观音打坐倒转背斜的岩层破碎、扭曲及不 连续可能是由于早期岩浆主动侵位的强力穿刺作用产生的岩层刚性位移造成的。 3 、黄沙坪f 1 、f 2 、f 3 断层的形成是印支期的挤压形成的裂隙带，后由燕山早期岩浆侵位 的穿刺作用以及骑田岭岩基侵位产生的东西向挤压分量共同叠加变形造成的。 4 、将黄沙坪的成矿构造类型划分为构造型成矿构造、流体型成矿构造、岩溶型成矿构造三 大类，并将构造型成矿构造确定为矿床的主要成矿构造类型。 5 、提出了矿区成矿构造的演化模式，将黄沙坪矿区成矿构造的演化分为岩溶- 构造脉型成 矿构造期、构造角砾岩型成矿构造期、构造流体蚀变岩型成矿构造期、流体细脉型成矿构造期 四个期次。 关键词：成矿构造；构造型成矿构造；流体型成矿构造；成矿构造演化 a b s t r a c t h u a j l g s h 印i n gl e a d - z i n cp o l y m e t a l l i cd 印o s i ti sal a r g ed 印o s i t ，d i f f e r e n tt y p e so f d 印o s i t s 、s h 印e c h a j l 沓n g ，c o m p l e xm i n e r a lc o m p o s i t i o n t ，v 撕o u s o r e b o d i e s n o t o n l y i n d 印e i l d e n t ，b u ta l s oi n t e n e l a t e d ，s u p 商m p o s e do ne a c ho t h e ri nm es p a c eo ft i m e ，t l l e m e t a l l o t e c t i o i l i c a li sav e 巧c o m p l e x f o ra l o n gt i m e ，t h ep r e d e c c s s o 瑙h a v ed o n ea1 0 to f w o r ka b o u tm e t a l l o g e n e s i s ，s o u r c em a t 翻a l ，m i n e r a l i z a t i o no ft i m e s ，锄da l s oh a v e a c h i c v e dp o s i t i v er e s u l t s ，b u tm er 鼯e a r c ho nm e t a l l o t e c t i o i l i c a lh a sb e 1 e s s o nt l l eb a s i so fm e g e o l o 百c a lf e a t u r e s ，m ed 印o s i t 觚d 廿l eo r et y p e ，a c c o r d i n gt ot l l e n e wc o n c e p to fm e t a l l o t e c t i o i l i c a l ，n l e l e s i so b s e r v e s 锄ds 硼 1 i n 撕z e st l l e o r c b o d y d 印o s i ti i lt 眦so fg c o m 朗mk i i l e n l 撕c s 锄dc h a r a c t 嘶s t i c so fo 陀m i n 酬i z a t i o l l 缸d s r e g i l l a t i o n 丘0 mv 撕e t yo fc o m p l e xf a c t o r s t h u sc l a s s 匆m e t a l l o t e c t i o l l i c a lt ) ，p e b y m e a n so fs 饥l c 劬r a l a n a l y s i s ，t l l e m e s i sd e t a i l e d a 1 1 a l y z e sg e o m e t r i c a lf e 的j r e s ， m e c h 锄i c a lp r o p e r t i 销，d e f 0 册a t i o na n ds m 谘s e sm es t a t eo ft l l e v i r o n m e n t ， t h e d e f 0 m a t i o np r o c e s so fm i i l i n gs t n j c t l l r a ld e i i l e n t s ，s c t su pt l l ed y n 锄i cs y s t e mo f t c c t o i l i cc 、，0 l u t i o i l ，i nt l l ee n d l em 髓i sc o m b i n e sm e t a l l o t e c t i o l l i c a lt y p e ，c o m e su pw i m m e t a l l o t e c t i o i l i c a le v o l u t i o nm o d e ls t m c t u r e a n do b t a i n sm e f o l l o w i n gc o n c l u s i o l l s ： 1 、h u a i l g s h 印i n gm i n eh 鹪k a r s t 鼬m c t u r ci i lt l l ei i l d o s i i l i 锄m o v 锄e n t ，锄【df o m s 印i n l c n n a ld 印o s i t si nm e r l i e s tt o g e t l l e rw i t hf o l d i n gt e c t o l l i c s 1 l i g ht 锄p e r a t u r e p r o p e n i 豁o fh u 趾g s h 印i n gl i l i n ed u et oh y p o t l l e m a ls k a md 印o s i t ss u p 嘶m p o s e do nm e e a l l y 印i t l l e n n a ld 印o s i t s 2 、 e 耐ym a g m a t i cr o c k so fh u a n 笋h 印i n gm i n em 枷ya c t j v ci n n l l s i o n ，t h e f 0 姗a t i o nc m s l l i n gd i s t o n i o n 锄dd i s c o n t i 姗i t yo fb a 0 l i n g g u a l l 如n d a z u or c v c r s e a n t i c l i i l ei s 砌c he 砌ym a g m aa n p l a a e n l e n ta c t i v er o l eo fm ep o w e r l h lp u l s eo f p u n c t u r e r e s u l t e df 硒mr o c kr i 西dd i s p l a c e i t l e n t 3 、h u a n g s h a p i n gf l ，f 2 ，f 3 f a u l ti sc a u s e db yp u n c t u r eo fm a g m aa l l d 锄p l a c e m e n t e 行t i o no fq i t i a i 】l i n gb a m o l i t hi ne a r l yy a l l s h a l le p o c h ，w h i c hf o r c eo nt h e 仔a c t u r ez o n e w t l i c hp r o d u c e di ni i l d o s i n i 柚m o v 锄e i n 4 、m e t a l l o t e “o i l i c a l 帅eo fh u a n g s h a p i n g i sc l 嬲s f i e di n t o t e c t o - t y p e m e t a l l o t e c t i o l l i c a l 、h y d r 0 - t y p em e t a 】l o t e c t i o l l i c a l 、k a r s tm e t a l l o t e c t i 砌c a l ，a n dt e c t o t ，e m e t a l l o t e c t i o i l i c a lw l l i c hb ei d 朋t i f i e d 嬲m 勾o rt e c t o l l i ct y p e 5 、t h et h e s i sp r o p o s e se v o l u t i o n a 巧p a t t 锄o fm i n et e c t o n i c ，h u a l l g s h a p i n gm i n e t e c t o i l i co fe v o l u t i o ni sd i v i d ei n t ok a r s t - t e c t o v e i nt y p em e t a l l o t e c t i o n i c a lp 耐o d ，t e c t o n b r e c c i am e t a l l o t e c t i o m c a lp 甜o d ，t e c t o - h y d r 0d i s s e m i n a t e dm e t a l l o t e c t i o i l i c a lp e r i o d ， n e t t c dh y d r o v e i n t ”em e t a l l o t e c t i o m c a l 1 ( e y w o r d s ： m e t a l l o t e c t i o n i c a l ， t e c t o t y p e m e t a l l o t e c t i o n i c a l ， h y d r o t y p e m e t a l l o t e c t i o n i c a l ，m e t a l l o t e c t i o n i c a le v 0 1 u t i o n h i 目录 第l 章 前言1 1 1 选题依据及其意义1 1 2 研究内容和方法1 1 2 1 研究内容1 1 2 2 研究方法2 1 3 工作进度和主要成果2 1 4 国内外研究现状及趋势2 1 5 矿区前人工作情况3 第2 章成矿地质背景5 2 1 区域地质背景5 2 1 1 区域地层。6 2 1 2 区域构造6 2 1 3 区域岩浆岩7 2 1 4 区域矿产概况7 2 2 矿区地质7 2 2 1 矿区地层7 2 2 2 矿区构造9 2 2 3 矿区岩浆岩1 1 2 3 围岩蚀变12 第3 章矿床地质特征。13 3 1 矿体分布及形态l3 3 1 13 0 1 矿化带矿体分布及形态一1 4 3 1 23 0 4 矿化带矿体分布与形态一1 5 3 2 矿石组成及特征l5 3 2 1 矿石矿物组成15 3 2 2 矿石结构及构造1 6 3 3 矿床成矿物质来源16 3 4 矿床类型18 第4 章矿区成矿构造类型及特征1 9 4 1 矿区成矿的构造条件。1 9 4 1 1 断裂19 4 1 2 褶皱21 4 1 3 岩体2 2 4 2 矿区成矿构造类型2 4 4 2 1 构造型成矿构造2 5 4 2 2 流体型成矿构造3 0 4 2 3 岩溶型成矿构造3 3 4 3 矿区成矿构造特征3 5 第5 章矿区成矿构造演化3 7 5 1 区域构造动力分析3 7 5 1 1 区域构造应力3 7 5 1 2 岩基主动侵位应力3 7 5 2 矿区构造演化分析3 9 5 2 1 岩溶构造分析3 9 5 2 2 褶皱及断裂构造分析：4 0 5 2 3 岩体侵位构造分析4 l 5 3 成矿构造演化模式4 2 5 3 1 岩溶构造脉型成矿构造期4 2 5 3 2 构造角砾岩型成矿构造期4 4 5 3 3 构造流体蚀变岩型成矿构造期4 4 5 3 4 流体细脉型成矿构造期4 5 5 4 成矿构造演化各期次与成矿构造的关系4 5 第6 章讨论与结论4 8 6 1 关于岩溶构造成矿的讨论4 8 6 2 主要结论与存在问题：4 9 6 2 1 主要结论4 9 6 2 2 存在问题5 0 致谢51 参考文献5 2 附录图版5 6 个人简历5 9 v 1 1 选题依据及其意义 第1 章前言 我国在改革开放以来工业化程度显著提高，国民经济飞速发展。随着国民经济 的不断发展，国家对金属矿产的需求日益增长。因此，保证矿产资源稳定地可持续 供应是实现我国可持续发展战略目标不可缺少的物质基础。 然而我国的重要矿山有三分之二进入“老年期”，面临资源枯竭的矿山比例高 达4 0 ，全国大约有4 0 0 多个面临关闭威胁的矿山，影响到4 0 多个矿城，3 0 0 多万 矿工的生存问题。有专家预测，如果不抓紧勘查寻找接续资源，到2 0 1 0 年，我国 有色金属矿山将关闭3 3 5 座，产能消失5 0 0 0 万吨，占总产能的3 5 ，直接影响我 国经济社会可持续发展。 黄沙坪铅锌多金属矿区矿产以铅锌为主，同时伴有铁、铜、钨、钼、银等矿产， 矿山1 9 6 7 年投产，截至2 0 0 9 年，企业已连续生产4 2 年，累计开采铅锌矿石量千 余万吨。经过大规模的开采，目前保有储量已不到十年，急需找到接替资源。黄沙 坪铅锌多金属矿区经过5 0 多年的地质勘察、采矿和研究，矿区的研究和矿体揭露 程度较高。浅部和易找矿体已基本勘察完毕。目前寻找接替资源的重点就是在矿区 深部和周围有找矿潜力的部位进行攻深找盲。黄沙坪矿区矿体类型繁多，形态多变， 矿物组合复杂，各矿体之间既相互独立，又相互联系，在空间上时间上相互叠加， 成矿构造非常复杂。前人对矿区的矿床成因、物质来源、成矿期次等方面进行了很 多工作，然而对矿床的成矿构造一直鲜有研究。因此，尽快在已知矿体的基础上对 矿床的成矿构造类型进行科学的划分，并建立成矿构造的演化模式对攻深找盲工作 的展开具有非常现实的意义。 1 2 研究内容和方法 1 2 1 研究内容 本次研究的首先要从矿床中各类复杂的因素中找出其中规律，并依据其规律对 矿床的成矿构造类型进行科学的、有效的划分，并找出各成矿构造之间的时间、空 间及成因的联系，最后确定成矿构造形成的主导动力因素。其次对矿床的构造演化 进行分析，并结合成矿构造类型建立矿床成矿构造演化的基本模式。同时分析在成 矿构造演化过程中各类成矿构造在各个阶段所起到的作用，从而对矿床的成矿构造 有一个科学的、全面的、动态的了解。 整签垄三盘堂塑堂垡逾圭 1 2 2 研究方法 首先通过成矿构造的理论研究选择适合矿区成矿构造类型划分的方案，并通过 矿体的几何学，运动学特征以及矿体内部矿化特征对成矿构造类型进行划分。对矿 区的构造演化分析采用现代成矿构造研究法一构造解析，着重分析各个不同的构造 要素的几何特征、力学性质、变形环境及其受力状况和变形过程，再从构造发生、 发展、复合、转化乃至再造的继续不断的变化中，去认识各个构造要素在时间上和 空间上的相互关系，进而认识它们在地壳构造运动和演化过程中，各起什么作用， 各属哪一构造变形层次和环境，各属哪一变形体制或变形场。同时，还需把构造一 变形、构造一岩浆、构造一成矿联系和统一起来，从而建立起一个科学的成矿构造 演化模式。 1 3 工作进度和主要成果 本次研究工作分几个阶段完成 l 、2 0 0 9 年5 月，对黄沙坪矿进行第一次野外踏勘及井下地质调查，熟悉工作 区情况，进行初步的地质工作，并确定工作思路和研究方法。 2 、2 0 0 9 年6 7 月，文献收集，共查阅7 0 多篇中文文献和2 0 多篇英文文献， 并对文献进行综合分析研究，编写文献综述报告。 3 、2 0 0 9 年7 9 月，对黄沙坪矿进行第二次野外地质调查，包括对野外及井下 典型构造现象以及具代表性矿体的观察、记录、素描、拍照并采集相应标本，同时 收集矿体在不同中段几何形态和矿化资料，并初步探讨其成矿构造类型的划分及其 演化。 4 、2 0 0 9 年1 0 月2 0 1 0 年1 月，室内资料综合整理，完成相应图件的编制，磨 片与镜下观察。 5 、2 0 1 0 年1 月至今，撰写硕士论文。 期间完成工作量：野外踏勘路线4 条，井下工作面5 个中段，地质观测点8 0 处，采集岩石、矿石、构造标本5 6 块，薄片及光片观察1 5 片，显微照片1 0 张， 野外及井下照片1 5 0 张，素描图3 5 张，矿体形态图1 5 张。 1 4 国内外研究现状及趋势 关于成矿构造的研究大体经历了四个发展阶段1 1 。 第一阶段，早期的成矿构造研究着重研究单个构造要素如褶皱、断裂、接触带 等的控矿现象，着重研究构造对矿体形状、产状和空间分布的影响，并提出了成矿 2 前，成矿期和成矿后构造等概念。但是，上述研究往往局限于成矿构造研究的表象 如构造产状的确定，构造形态的描述等。 第二阶段，成矿构造研究着重将成矿构造与地层建造、岩浆建造及动力作用等 因素联系起来。我国老一辈地质学家和地质工作者分别用地质力学理论【2 j 、地壳构 造的多旋迥理论【3 】、断裂与断块构造理论【4 】以及地洼学谢5 】等，深入研究各种构造型 式的控矿作用，注意到大型构造与小型构造之间的成生联系，探讨了成矿作用的多 旋迥性，继承性及叠加成矿现象等，并注意研究构造体系的控矿作用，包括用地质 力学、构造物理学等方法去研究各种控矿构造要素间的相互联系及其形成机制。 第三阶段，由于成矿系统的复杂性，仅仅研究构造要素和构造体系己远远不够。 成矿构造研究工作开始强调构造研究与矿床成因、地球物理、地球化学相结合i 删j ， 提出了许多研究成矿构造与矿床成因方面的理论及方法，此阶段代表性著作有成 矿构造研究法【1 0 】、矿田构造学概论】等。 第四阶段，自八十年代开始，由于大陆构造研究和构造地质学方面取得了许多 重大进展和突破性的新认识，迫切要求用现代构造变形分析的一些理论与方法研究 成矿构造，使成矿构造研究进入了一个崭新的阶段。其间，提出了许多新的构造理 论，如韧性剪切带理论、变质核杂岩构造理论、伸展造山理论、断层的双层模式理 论等。这些新理论极大地拓展了成矿构造研究的知识体系，丰富了成矿构造研究的 内容，使成矿构造研究在深度上和广度上达到了前所未有的高度。 目前随着科学的进步成矿构造的研究尺度拓展更宽，如对全球构造与成矿的研 究。其研究方法更多，如结合遥感技术对成矿构造进行研究。研究精度更细，如借 助于数值模拟技术对构造的研究也开始由定性向定量发展。 1 5 矿区前人工作情况 黄沙坪矿区研究时间较长，研究程度较高，最早始于1 9 5 4 年，至今对矿区的 研究一直没有中断，大致分为两个阶段。 第一阶段自五十年代开始到七十年代，伴随着矿产普查勘探的进行，由省地质 局物探队、4 0 8 队及有色2 3 8 队等单位，采用地磁、自电、电阻率和土壤化探及激 电和水系沉积物测量等方法，先后在黄沙坪矿区及其外围开展了大量的大比例尺地 面综合物化探工作，为普查找矿工作提供了一些重要信息。 第二阶段自八十年代开始，为配合新的一轮矿产普查、区划和中大比例尺成矿 预测的需要，于1 9 8 8 1 9 9 1 年间，省物探队对坪宝地区系统地开展了1 ：2 0 0 0 0 的 综合物化探扫面工作，并在此基础上对重要的异常区段又进一步开展了1 ： 1 0 0 0 0 一l ：5 0 0 0 综合物化探详查。使用的方法主要是地面高精度磁测和土壤化探， 3 在重要异常区段配合使用了能谱、激电、物化探测井、剖面测深和汞气测量等。此 外湖南区调队、湘南地质队等单位也在局部地段开展了磁法、土壤和岩石原生晕测 量。以上工作初步查明了本区地球物理、地球化学特征，获取了大量的物化探异常 信息。 同时大量研人员对黄沙坪也进行了大量工作主要研究成果有： 1 9 7 5 年，湖南黄沙坪铁铅锌多金属矿成矿地质特征及找矿方向，中南矿冶学 院( 中南大学) ，认为黄沙坪岩体生成顺序为英安斑岩一白岗岩一石英斑岩一花岗 斑岩 1 9 7 8 年，湖南省桂阳县黄沙坪铅锌矿区南部铁矿地质勘探报告，湖南省冶金 2 3 8 勘探队。探明矿区磁铁矿体形态及分布位置。 1 9 8 5 年，湖南省黄沙坪铅锌矿床地质特征及成矿规律研究，湖南省地质研究 所。提高了矿床的地质研究程度，丰富了成矿理论，对提导找矿有一定的意义 1 9 9 1 年，湖南省桂阳县黄沙坪铅锌矿床深部找矿中间报告，湖南黄沙坪铅锌 矿地质队。对矿床做了更近一步的勘探，对矿床的个矿带中的各类矿体进行了详细 总结。 1 9 9 5 年，湖南黄沙坪铅锌矿床深部矿带成矿地质特征与找矿方向研究，桂林 矿产地质研究院。对3 0 4 矿化带进行了深入研究对矿体的类型分布进行了总结。 1 9 9 6 年，黄沙坪铅锌矿矿区地质构造及其控矿特征研究，中南工业大学。对 矿区的控矿因素做出总结，认为断裂与岩体接触带为重要的控矿因素 经过多年的研究勘探，前人对黄沙坪矿的矿区构造特征，矿床类型，矿化分带、 岩浆岩侵位时间，成矿物质来源，成矿时间，等方面有了较深入的了解，但还在成 矿构造方面还尚显欠缺。黄沙坪是一座千万吨级的大矿，其成矿必定是一个多成矿 构造系统迭加的，多期次的过程。因此对黄沙坪的成矿构造及成矿构造演化的进行 研究无论是在理论上还是在实践上都有其独特的意义。 4 2 1 区域地质背景 第2 章成矿地质背景 黄沙坪矿位于南岭构造带中段北缘，杨子板块与华南板块交界的钦杭结合带中 【1 2 1 3 】，处于于郴州一蓝山北东向基底构造岩浆岩带与郴州一邵阳北西基底构造岩浆 岩带的交汇部位，耒阳一临武南北向构造带中段，湘南著名的千里山一骑田岭矿集 区的西部( 图2 1 ) ，处于南岭钨锡钼铋铅锌铜铁锰金银等元素高度浓集的地球化学 块体之中【1 4 i5 1 。是南岭多金属成矿带的重要组成部分，具有优越的成矿地质条件， 具有产出特大型甚至超大型矿床的构造动力条件和汇集成特大型矿床的成矿物质 潜力。 图2 1 黄沙坪矿区大地构造位置与区域构造图( 据彭省临，2 0 0 0 ) l 震旦系寒武系分布区；2 泥盆系二叠系分布区；3 印支燕山期花岗岩；4 三叠系上统第三系 分布区金子岭香花岭复式向斜；洋吊张家坪复式向斜；桂阳复式向斜；高车头沙田 复式向斜；郴州宜章复式向斜；五盖山背斜；西山背斜；资兴赤田复式向斜；( 1 ) 小塘排 洞逆断裂；( 2 ) ( 3 ) 上兰村大塘逆断裂( 4 ) ( 5 ) 界牌黄沙坪逆断裂( 6 ) 安和六田逆断裂( 7 ) 宜章逆断 裂；( 8 ) 木银桥观音打座逆断裂；( 9 ) 资兴长城岭逆断裂；( 1 0 ) 李家岭曹田断裂；( 1 1 ) 黑石冲断 裂；( 1 2 ) 荼山断裂 5 2 1 1 区域地层 矿区区域地层除奥陶、志留系外从元古界到新生界的地层都有出露。其中以上 古生界泥盆系、石炭系、二叠系的浅海相碳酸盐及碎屑岩出露最广( 其主要岩性特 征见表) ，是接触交代型，交代一充填型矿床的有利围岩。本区域元古界震旦系、寒 武系地层主要为一套浅变质碎屑岩。中生界到新生界除了三叠系为浅一滨海相碎屑 岩及泥质岩外其余多为山前断陷陆相红色沉积的碎屑岩。 该区域经历了加里东运动、海西运动、印支运动、燕山运动为主的多次构造活 动，区域地层按构造旋回和沉积建造的关系可分为三个构造层。 1 、第一构造层，通称为前通称为前泥盆系构造层或基底构造层，属加罩东运 动前的沉积物，包括震旦系寒武系( 粤陶系、志留系地层缺失) 为一套浅变质的类复 理石建造。该构造层由于早期剧烈下降并伴随大量火山活动，晚期相对隆起，长期 遭受剥蚀。此时铅锌钨锡钼铋等元素等以吸附状态存在于岩石中，其元素丰度相当 高【1 6 】； 2 、第二构造层，称盖层构造层，为加里东运动后属加里东运动后到印支运动 前的沉积，呈高角度不整合覆盖于第一构造层之上，主要为上古生界中一上泥盆统、 石炭系、及二迭系地层，区内出露较全，以碳酸盐建造为主，间夹海陆交互相的碎 屑沉积建造与含煤、含铁锰建造； 3 、第三构造层，为盖层构造层的上部层位，与第二构造层呈不整合接触，为 三叠系上统到第三系的地层，区域内出露面积较小。 2 1 2 区域构造 黄沙坪矿区的区域构造可分为基底构造和盖层构造两部分。基底构造主要指前 泥盆系构造层中的各种构造形迹，以紧闭型褶皱为主，压性断裂和张扭性断裂次之， 该构造绝大部分隐伏在盖层之下，少部分裸露地表。本区盖层构造包括第二、三构 造层：第二构造层又称海西一印支构造层，印支构造运动奠定了本区在基底之上盖 层构造的基本面貌，使上古生界与早三叠世的地层，发生了较为强烈的褶皱，其轴 向主要为南北向和北北东向，并伴随走向及斜切的压性断裂；第三构造层包括中 生界侏罗系、白垩系、新生界下第三系等地层，主要分布在内陆断陷盆地中。 黄沙坪矿区位于桂阳复式向斜中段，界牌一黄沙坪逆断裂尾端。赋矿地层为第 二构造层的中、上泥盆统和下石炭统不纯碳酸盐岩。该构造层构造受多期构造运动 的作用褶皱及断裂构造非常发育，构造线形态在平面上为一系列南北向一北北东一 北东向的紧密线状褶皱和逆冲断裂组成向北撒开，向南收敛，北宽南窄，向北西微 6 凹的弧形褶断带。同时在东南方侧向挤压应力作用下，伴生了一系列北西一北西西 向的横断层。这些大致等距分布的横断层与南北向一北北东向一北东向的逆冲断层 相互交织成网格状构造格架。在剖面上表现为由一系列褶皱与逆冲断裂群组成叠瓦 式推覆构造体系。黄沙坪矿区较复杂的构造格架对其成矿过程中的导矿、控矿、容 矿都是非常有利的。 2 1 3 区域岩浆岩 矿区位于骑田岭大岩基的西北侧，区内岩浆活动频繁，岩浆岩极为发育。区内 岩浆岩个体小，数量多，出露岩体达1 1 0 余个，岩体一般呈岩脉产出，少数呈岩豆、 岩盘、岩瘤、岩株产出。岩体多为浅成相一超浅成相，以燕山早期的中酸性、酸性 英安斑岩、花岗斑岩、花斑岩、花岗闪长斑岩为主。岩体成群成带展布。 区内岩浆岩的空间分布具有较强的规律性。岩体的排列组合、产出形态、展布 方向及岩性差异均受不同级别构造的控制和影响。北北东向构造控制着北北东三个 岩带( 即仁义一大坊岩带、宝山一黄沙坪岩带、马鞍岭一神下岩带) ，重磁资料也 表明深部隐伏岩体呈现北北东向带状分布。区内北西西向构造控制着北西西向三个 岩带( 即仁义一桐家湾岩带、大坊一宝山岩带、方元一神下岩带) ，北西西向岩带 的展布与三条基底断裂的位置非常吻合。 2 1 4 区域矿产概况 坪宝地区是南岭中段多金属成矿带的重要成矿区，矿产资源丰富，并以内生矿 产为主。目前已在该区发现多金属矿产地3 0 余处，其中大型矿床4 处，中型矿床3 处，小型矿床3 处，矿( 化) 点2 0 处。矿种多达1 3 种，其中以有色金属铅、锌、 铜、钼、铋、钨、锡为主，其次是贵重金属金、银等。 内生矿床在空间分布上具有明显的集群性，主要分布在黄沙坪、宝山、大坊等 地。矿床的分布与岩浆岩关系密切，多产于岩体接触带及其附近。 2 2 矿区地质 2 2 1 矿区地层 矿区出露的地层主要有泥盆系上统锡矿山组，石炭系下统孟公坳组、陡岭坳组、 石磴子组、测水组、梓门桥组。 1 、泥盆系上统( d 3 ) 7 分布于矿区的南东f 4 断层东侧，主要地层为锡矿山组( d 3 x ) 。 该组地层分为上下两段，由于f 4 断层的影响，致使其上部出露不完整。 下段( d 3 x 1 ) ：为灰黑色、灰色中厚层状至厚层灰岩、白云质灰岩及白云岩。白 云岩成团块状、似层状、条带状分布，局部含燧石结构，厚度 1 0 0 米。 上段( d 3 x 2 ) ：主要灰白色、黄褐色薄层一中厚层状钙质粉砂岩、细砂岩及钙质、 砂质页岩组成。顶部见有泥质灰岩、白云岩或白云质灰岩透镜体。厚度2 5 4 0 米。 2 、石炭系下统( c 1 ) 为矿区的主要地层，出露的地层主要有孟公坳组( c l m ) 、陡岭坳组( c l d ) 、石 磴子组( c l s ) 、测水组( c l c ) 、梓门桥组( c l z ) 。 a 、孟公坳组( c l m ) 分布于f 4 断层东侧，分上下两段总厚度约1 4 0 米。 下段( c l m l ) ：主要为灰一深灰色厚层状灰岩、白云质灰岩夹白云岩，产珊瑚 腕足类化石。厚约1 0 0 米。 上段( c l m 2 ) ：主要为灰一灰黄色中一薄层状粉沙岩、页岩、泥灰岩夹透镜状 灰岩。厚约4 0 米。 b 、陡岭坳组( c i d ) 分布于f 5 断层的东侧，总厚度约1 0 9 米。下部为灰黑色厚一中厚层状致密灰 岩，其底部为灰黑色泥质灰岩夹薄层灰岩、白云岩透镜体。厚约5 4 米。中下部为 灰色深灰色癞痢状白云质灰岩。白云质呈条带状，风化后凸起。厚约2 0 米。中 部为灰色、深灰色中厚层状含燧石条带灰岩，局部夹白云质灰岩，含珊瑚化石。厚 约1 0 米。上部为灰色、浅灰色薄层状泥灰岩，层理清晰，风化后呈黄褐色页岩， 底部有一层厚1 2 米的硅质页岩。本层产大量海百合茎及少量腕足类化石。厚约1 0 米。 c 、石磴子组( c l s h ) 该地层是区内主要的含矿围岩，总厚度为4 7 2 米。按其岩性及生物化石特征可 分为上中下三部分，其中下部为灰色、深灰色中厚层一厚层状致密灰岩夹薄层状炭 质泥岩，局部夹含灰质白云岩。中部为深灰色中厚层状灰岩夹含炭质生物碎屑灰岩， 局部夹薄层状炭质泥质灰岩、炭质灰岩，具微层理，含生物碎屑，单体和群体珊瑚 及长身贝等化石。厚约4 5 6 0 米。上部为灰深灰色中厚层致密灰岩，质纯，含珊瑚 化石，厚约5 0 米。 d 、测水组( c l c ) 该组按其岩性可分为上、中、下三部分，厚3 7 米。下部为厚层状钙质砂岩， 厚4 米。中部下层以灰色页岩为主，风化后呈褐黄色，中层夹钙质页岩及砂质页岩、 粉砂岩，局部地段夹劣质煤层，厚1 6 米。上层为薄层石英砂岩或砂岩、砂质页岩 互层，厚4 米。上部总厚度约1 5 米。下层以中厚层状绢云母石英砂岩夹薄层状云 母质砂质页岩、绢云母石英砂岩，绢云母沿层理分布。上层为绢云母粉砂岩与细粒 石英砂岩互层。 e 、梓门桥组( c l z ) 该组地层总厚度1 0 0 1 5 0 米，按其岩性可分为上下两部分。下部为黑色、灰黑 色白云岩，部分具角砾状构造，局部有重结晶现象。底部夹有一层厚o 6 一l 米的白 云质灰岩，层理不清，局部含有燧石团块及珊瑚化石。厚5 0 7 0 米。上部为白色、 灰白色白云岩，坚硬性脆，裂隙发育，局部含有棕色团块状燧石团块及条带及珊瑚 化石。 2 2 2 矿区构造 矿区构造骨架是由一系列近南北向的复式褶皱和逆冲断层构成。由于燕山运动 的影响，构造更趋复杂( 图2 2 ) 。 l 、褶皱构造 本区褶皱是坪宝复式向斜的一部分，主要由宝岭一观音打座复式倒转背斜、上 银山向斜和上银山背斜组成。 宝岭一观音打座复式倒转背斜位于宝岭一观音打座东南，核部为石磴子组地 层，两翼为测水组和梓门桥组地层。褶皱走向近南北，枢纽呈“s 形，轴面倾向 东，倾角6 0 。左右。 上银山向斜位于宝岭一观音打座复式倒转背斜西侧，为倒转向斜，核部为梓门 桥组地层，两翼为测水组地层。褶皱走向近北北东，倾向南南东，倾角5 0 - 6 0 。 上银山背斜平行排列于上银山向斜西侧。 、 2 、断裂构造 矿区的断裂构造主要分为南北向断裂和东西向断裂两部分，现将矿区内主要断 裂构造分述如下： a 、南北向逆断层 该组断层主要以f 1 、f 2 、f 3 为代表。f 1 和f 2 分别分布在宝岭背斜的西翼和 东翼，f 3 出现在该背斜的东翼的f 2 西侧。 f 1 ：分布于矿区西部，走向北北东，倾向东，沿走向长约2 0 0 0 米，断层上盘 上升，为逆断层，断距约数十米。 f 2 ：为逆断层，位于宝岭一观音打座倒转背斜东翼，断层走向总体近南北， 局部向东偏转，倾向东，倾角5 0 0 左右。断层走向长约2 0 0 米，断距数百米。 9 日日回回回圈回 下石发统梓门桥组 下石炭统测水姐 下石炭统石磴子组f 石炭统孟公 坳纰上段 f 石墩统盂公 坳纰i ：段 上泥雒统甾矿 山璺：段 t ：泥盆统锡矿 山甜if 段 田园田困围困圈 上泥盆统余田桥组荚安斑岩石英斑岩 花岗斑岩花斑岩 逆断层正断层 图2 2 黄沙坪铅锌多金属矿区综合地质图( 据坪矿资料编绘) l o f 3 ：位于宝岭一观音打座复式背斜轴部偏西翼，f l 、f 2 断层之间。走向于北 北东至南北向之间偏转，倾向东，倾角5 0 6 0 0 ，上盘上升为逆断层，断距约3 0 0 米， 南段由于受5 2 撑石英斑岩岩体侵入影响，向东侧偏移。 b 、近东西向断层 该组断裂切割南北向、北北东向等断层，并常被英安斑岩充填，属j 下断层，以 f o 、f 6 、f 9 为代表。 f o ：分布于风鸡岭一尖山一带，沿走向和倾向都呈现舒缓波状。矿区内走向近 东西向( 8 0 8 7 0 ) ，倾向北，倾角7 6 8 8 0 。沿断层大多被英安斑岩充填。 f 6 ：位于矿区中部，走向近东西，切穿5 1 撑石英斑岩岩体，但断层带中未见岩体 充填。 f 9 ：位于矿区北部，走向近东西向，沿断层充填有英安斑岩。 c 、北北东向断层 该组断层分布于矿区东部，属逆断层，以f 4 、f 5 为代表。 f 4 ：位于茅竹岭西侧，区内分支成两条f 4 1 、f 4 _ 2 。断层走向一般为2 0 0 ，倾 向1 1 0 0 ，倾角4 0 7 0 0 ，由于断层作用致使锡矿山组地层推覆于孟公坳组或石磴子组 地层之上，常造成锡矿山组砂页岩段的缺失。沿断层可见辉绿玢岩及英安斑岩充填。 f 5 ：位于矿区东部f 4 断层西侧，基本平行于f 4 断层展布，走向2 5 3 0 0 ，倾向 1 1 5 1 2 0 0 ，倾角6 0 0 。断层中可见挤压破碎的灰岩透镜体，挤压劈理和糜棱岩。常见 有陡岭坳组地层推覆于石磴子组地层之上。 其中f l 、f 2 、f 3 三条断层与成矿关系密切，其中f l 、f 2 南北向断层与f o 、 f 9 东西向断层所围成的“井”字形构造与倒转背斜都起到了很强的控岩控矿作用。 2 2 3 矿区岩浆岩 矿区内主要有英安斑岩( 兀5 4 ) 、石英斑岩( h ) 、花斑岩( 缸3 0 4 ) 和花岗斑岩 ( 丫兀3 0 1 ) 四种岩体，属浅成至超浅成中一酸性岩体。其中英安斑岩、石英斑岩出 露于地表，花岗斑岩、花斑岩为隐伏岩体。其同位素年龄为1 1 8 1 6 2 百万年，属燕 山早期岩体。 1 、英安斑岩( 兀5 4 ) 主要岩墙的形式充填于f 0 断层中，地表出露有十余个小岩体，岩石的主要特 征为：灰白色带黄绿色调，块状构造，斑状结构，斑晶含量约占1 5 ，以钾长石、 斜长石为主，次为石英，并常见黑云母；基质由长石、石英及少量暗色矿物组成， 具霏细结构。 2 、石英斑岩