云南楚雄盆地六苴砂岩铜矿区断裂地质特征及其成矿关系
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【摘 要】云南六苴铜矿区为典型的砂岩型铜矿床。通过以大比例尺填图为基础，依据构造成矿动力学的理论以及方法，明确了各断裂的力学性质，总结出了地质构造的期次，并对整体构造体系进行了总结，矿区内部断裂发育经过了早期近东西向的挤压以及晚期北东-西南方向的挤压以及后期近南北方向挤压的过程，早期的挤压作用是铜富集成矿的重要时期，而晚期为铜矿的成矿提供了便利的场所以及条件，推动了铜矿矿体的持续富集，而后期近东西向的断裂则在一定程度上对矿体造成了破坏。
【关键词】砂岩；铜矿区；断裂；地质特征；成矿关系
1.云南楚雄红层六苴砂岩铜矿区断裂地质特征
1.1早期近南北方向断裂
早期的断裂走向为近南北方向，其基本走向与大雪山背斜呈轴向平行，同时也与主要构造线的方向保持一致，构成了一组扭性断裂，在一定程度上对铜矿矿床的分布造成了决定性的影响。该断层面多产生擦痕以及断层泥，以逆向断层为主。该时期的断层规模不大，但断裂多成群成组产生以及出现。在铜矿化范围内部的断裂带当中，辉铜矿呈现密集散点以及细脉状产出，具有明显的矿化富集。而距离断裂越远，则铜矿的矿化也就逐渐减弱。该时期的典型断裂走向为南北走向，倾角为65度。断裂面呈现舒缓波状，断裂的带宽为1.5m。内部结构为浅灰绿色粉砂质泥岩，Cu含量比围岩要高。样片试样与断裂面的锐夹角说明断裂为上盘上升的左行压性逆断层，而就力学性质分析可了解到近东西走向的主压应力挤压所构成的近南北走向的压扭性断裂，该断裂在六苴矿床北端地标露出点发育，其主要的走向与铜矿矿体的主要延伸方向保持一致。
1.2晚期北西-北东向断裂
晚期北西向的断裂性质多为压扭性，多与地层具有小角度的相交以及顺层滑动；而晚期北东向的断裂则以左行扭张性为主。层面呈现舒缓波状，断裂带宽度为2m，通过片理化以及透镜体其与断裂面的锐夹角指示其断裂为上盘上升的左行压性逆断层。力学性质实验表明北西方向上的断裂是由于受到北东-南西等方向的主应力挤压形成。通过取样断裂带内的分析结果表示，Cu的含量达到了4551×10。
而根据对晚期断裂的实际测量的剖面导线曲线分析可了解到，晚期可见两条断裂，而其中一条断裂与地层小角度相交的北西向断裂，断裂的面呈现舒缓的波状，而断裂的带宽为0.2～0.5rn，断裂带内发育为角砾岩以及断层泥。地层的错动信息表示该断裂实际为上盘上升的压性逆断裂。而另一条断裂方向为北东走向，其表现为具有水平擦痕的断裂面。该断裂面平直陡立，其宽度并不明显，擦痕显示断裂实际为左行扭张性断裂。力学性质显示曲线中的断裂均是受到北东-南西方向的应力挤压而成。
1.3后期的近东西向断裂
后期的近东西向断裂多对矿体造成了破坏，其产出状况与大雪山背斜轴向几乎垂直，断裂走向主要为北西西向，大部分向北向倾斜，其倾角基本大于60度。该时期的断裂多为晚期近南北向的主应力作用所形成的。在试验点可见紫红色泥岩夹带灰绿色泥岩的透镜体，其厚度最高为80cm，缓宽陡窄，透镜体内发育有石英脉、片理化以及构造泥。片理化指示其为上盘上升的压扭性断裂。而浅灰绿色透镜体向下逐渐过渡为紫红色泥岩。就其力学性质分析可了解到，后期的断裂模式受到近南北向的应力挤压形成。
此外，也具有早期近东西向的正断层，由于其附近的岩石多呈现铜矿化的特征，由此其亲矿性以及张性的特征与早期近东西向的主压应力作用相配套。根据相关的断裂实际测量的剖面可看出后期呈现两条断裂模式。一条为形成时期较早的东西向扭性断裂，断裂面较为平直，而断裂带紧闭，其擦痕指示显示其为右行正断层。而另外一条断裂则顺着断裂层发育为石英脉，压性层间滑动面上形成了石英薄膜，而张性石英裂隙当中发育为梳状的石英晶簇，具有明显的错动。就力学性质分析可了解到该两条断裂均受到了近东西向的应力挤压。该点出多呈现星点状的黄铜矿以及黄铁矿，由此可了解到，该时期区域内近东西走向的断裂具有两种表现形式：一种为压扭性断裂，由后期的南北向的上应力挤压所形成，而另一种则为张性正断层，由早期东西向的主应力挤压形成。与近南北向的压扭性断裂配套发育，同时，近东西向断裂分布的密度由南向北逐渐变密集，该种方向上的断裂对地质勘探具有较大的影响。
2.矿区断裂地址特征与成矿
结合矿区地表以及坑道观察的断裂地质特征和切穿关系的分析可了解到，矿区早期断裂构造应力以东西走向的挤压应力为主，构成了近南北向的压扭性断裂。在晚期持续产生作用，而其侧向分力则在一定程度上导致了北西走向断裂带的形成。后期的断层构造则以南北向的挤压为主，所形成的断裂对于早期所形成的断裂构成了继承以及改造的作用，从而使断裂表现出了多期的活动性特征，这与多个研究者所说的区域内断裂的继承性以及多期活动性的观点基本保持一致。而根据铜矿区断裂控矿的特征可了解到，其成矿作用模式表示如下：
通过之前对该地区断裂地址特征的分析，六苴铜矿区断裂与成矿作用初步分析认为：早期近东西走向的主应力作用时期为铜矿初始估计成矿阶段，而其所形成的近南北走向的压扭性断裂实际为早期构造形式，该组断裂在一定程度上影响了铜的富集。而北东-南西走向的主应力挤压所构成的配套断裂，附近具有大且富的矿体，表现在北东-南西向主应力作用下所构成的北西向压扭性断裂以及北东向扭张性断裂以及北东向扭张性断裂。该时期为铜矿矿体再次富集的阶段，其形成的时间要比早期近南北走向断裂要晚，实际上也是在一定程度上改造了近南北走向断裂，从而使铜矿矿体在叠加的基础上实现了富集。而近东西走向的扭压性断裂是由于后期的南北向的主应力挤压形成，具有破坏矿体的特征。相应的分析可表明其形成在矿体发育之后，为后期构造的断裂体系。
由此可了解到，云南楚雄红层盆地六苴砂岩铜矿的断裂发育经过了大约四个阶段：
第一个阶段，其盆地构造体系的裂开在印支时期就开始了。而在燕山早期，随着该区域上中部凹陷带的形成，矿区经过了北东-南西方向上的拉伸，同时随着近南北向扭性断裂的形成，构成了相对封闭的环境，从而在一定程度上使矿源层得到了改造。
第二个阶段，在燕山期进入持续稳定的沉降期之后，所构成了一系列的深浅不一的凹陷盆地，而铜矿区由于受到近东西走向构造主应力的作用，形成了大雪山复合背斜。随着近南北向的压扭性断裂的形成，盆地的地表呈现了铜矿化的特征。沿着北西走向的压扭性断裂往往赋存有石英-方解石含铜硫化物脉。该时期是铜矿富集成矿的主要时期，燕山期由于其周期性活动较为频繁，由此构成了盆地内部多个含矿层的旋回性质特征。
第三阶段，在燕山晚期至喜马拉雅时期，矿区内部的主压应力方向为北东-南西方向，与石门坎坑口所观察到的背斜轴向相对应。在该方向上的主压应力的作用之下，所构成的北西走向的左行压扭性断裂以及北东走向的张扭性断裂，从而推动了铜矿的再次富集。
第四阶段，在喜马拉雅晚期，由于地质构造仍具有相当的活动性，但由于大部分地区的沉降作用明显减弱，主压应力基本保持稳定，并且由北东方向转为北北东向或者南北向，由此构成了近东西向的压扭性断裂，实际上也是在矿区富集之后后期构造中形成的断裂，由此对铜矿的矿体产生了一定程度上的破坏。
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