文章推荐！粤北长江*矿田棉花坑断裂、油洞断裂特征及其与*成矿关系
编者按：
今天为大家推荐《地质力学学报》2022年3期文章。此次推送的是陈柏林等作者的《粤北长江*矿田棉花坑断裂、油洞断裂特征及其与*成矿关系》。
作者：陈柏林，高允，申景辉，曾广乾
摘要: 长江*矿田位于广东仁化县，是我国华南地区最重要的硬岩型*矿田。*矿田内发育北北西（近南北）向含矿构造和北东东向棉花坑断裂及北西西向油洞断裂。棉花坑断裂、油洞断裂与*成矿的关系涉及到矿田控矿构造格局构建和进一步找矿预测等关键问题。通过精细野外地质调查，重点研究棉花坑断裂、油洞断裂与北北西（近南北）向含矿断裂的相互关系，特别是断裂构造发育的特点和相互配套关系，取得如下认识：棉花坑断裂为脆性断裂破碎带，以未胶结的含有磨圆的花岗岩角砾的构造角砾岩和断层泥为特征，线性构造和负地貌特征明显，属于成矿后压扭性断裂，断错*矿体和*矿化带，但位移不大；油洞断裂为脆性破碎带，具有线性构造和负地貌特征，为北北西（近南北）向控矿构造的伴生张扭性断裂，并局部被其后的基性岩脉充填，它不是高级序控矿断裂，仅仅起局部含矿构造作用；油洞断裂带附近的韧性变形不是油洞断裂的连续韧性变形带，而是油洞岩体内小规模、零星不规则、多方向韧性变形的一部分；基于含矿构造呈北北西（近南北）向的展布特征，矿田内进一步的找矿方向不是沿着棉花坑断裂或油洞断裂的方向，而是沿着北北西（近南北）向含矿构造及现有矿化带的走向和倾向深部，在现有矿带间空白区的深部也很可能存在隐伏矿带。
关键词：棉花坑断裂；油洞断裂；控矿构造；找矿方向；长江*矿田
图件及说明
图 1 长江*矿田大地构造与区域构造图
长江*矿田位于湘粤赣交界的诸广南部岩体(诸广*矿集中区)中部，在行政区上属于广东省仁化县。诸广*矿集中区大地构造位置上处于扬子板块与和华南板块缝合线(北东东向钦杭构造带)的南侧，华夏地块中部(图 1a；Hu et al., 2008)；也地处南岭纬向构造带与新华夏第一隆起带的交汇部位(李四光，1973)。在我国东部中新生代陆缘弧盆系构造图上属于华南弧盆系的东南沿海内带岩浆弧区，其东侧为东南沿海外带岩浆弧区，西侧为江南(雪峰)基底逆推带南段和湘东拉分盆地群。在我国大地构造分区上属于闽赣后加里东隆起与湘桂粤海西-印支坳陷结合部位(姚振凯，1983)；在区域构造上也属于一级构造单元北东向武夷-云开造山系(XIV)的二级构造单元北东向武夷-云开弧盆系(XIV-1)内的**构造单元新干-永丰弧间盆地(XIV-1-2)、西侧罗霄岩浆弧(XIV-1-1)和东侧武夷岛弧带(XIV-1-4)3个**构造单元的中段，该3个**构造单元的界线为遂川-德兴深断裂和南城-鹰潭断裂带南段。诸广*矿集中区受九峰-大余东西向隆起带、万洋-诸广南北向隆起带和万长山北东向隆起带的三重控制。在区域成矿带上属于赣杭火山岩成矿带与赣中南花岗岩成矿带的交汇部位偏南侧(图 1a)。
图 2 粤北长江*矿田地质图(据核工业北京地质研究院(2021)报告编制)
长江*矿田产于诸广山杂岩体的中心部位。由于中新生代的持续隆升，诸广山地区出露大面积中酸**入岩，出露面积近4000 km2(邓平等, 2011, 钟福军等，2019b)，占基岩面积99%(图 1b)。诸广山岩体是一个复式岩体，由燕山早期晚阶段花岗岩、燕山早期早阶段花岗岩、印支晚期花岗岩、印支早期花岗岩和海西期花岗闪长岩等组成，另外有少量燕山晚期花岗岩及燕山期中基性岩脉(图 1b，图 2)。局部出露寒武系浅变质碎屑岩，山间盆地出露第四系(图 1b)。
图 3 长江矿田棉花坑断裂和油洞断裂线性负地貌影像图
在遥感影像图上，棉花坑断裂线性负地貌特征比较明显(图 3)。
图 4 棉花坑断裂旁侧次级裂隙构造特征平面照片
棉花坑断裂旁侧很少见及与主断裂平行的次级裂隙。如矿部东侧沟南(主断裂南旁侧)的Z74点，只见少量与主断裂平行的北东向次级裂隙(图 4a)，更多的是发育北北西向(近南北向)裂隙(图 4b、4c)；又如矿部西侧沟北(主断裂北旁侧)的Z29点，未见北东东向次级裂隙，只见北北西向(近南北向)裂隙(图 4d—4f)。主断裂旁侧的次级北东向裂隙没有矿化(图 4a)，而北北西向(近南北向)裂隙均有不同程度的矿化和蚀变。如矿部西侧沟北(主断裂北旁侧)的Z29点，北北西向(近南北向)裂隙发育猪肝色硅化(图 4d—4f)。
图 5 棉花坑断裂破碎带剖面图(Z76点)
棉花坑断裂本身不仅没有矿化，而且也没有见到与*矿化有关的蚀变现象，仅有脆性破碎带，并且以未胶结的具磨圆花岗岩角砾的构造角砾岩和断层泥为最主要特征(图 5)。如矿部西侧沟北一突出的山嘴处(Z76点)，出露了棉花坑断裂脆性破碎带的北侧部分，其中南侧部分可能被第四系覆盖(图 5a)。该剖面自北西向南东依次出露①较完整的花岗岩(图 5b左端)，②破碎硅化带及硅化岩透镜体(图 5b左段、图 5c左端)，③晚期白色无矿石英脉(硅化岩)(图 5b左段、图 5c左段)，④压扭性未胶结断层角砾岩(角砾具有明显的磨圆)(图 5b左中段、图 5c中段、图 5d、图 5e)，⑤坡积层红色黏土夹**碎块(图 5b中段、图 5c右段、图 5f)，⑥含花岗岩磨圆较大角砾的构造角砾岩(图 5b中段偏右、图 5g左端)，⑦更晚期断层面(图 5b中段偏右、图 5g左段)，⑧含花岗岩磨圆较大角砾的构造角砾岩(图 5b中右段、图 5g中部偏右、图 5h左段)，⑨灰褐色含硅化岩磨圆角砾弱—未胶结断层角砾岩(图 5b右段、图 5g右段、图 5h右段、图 5i—5l)，⑩第四系坡积层(图 5b右端)。过冲沟南侧为花岗岩(图 5a右段)。其中④压扭性未胶结断层角砾岩中角砾成分有灰色硅化岩、白色石英脉和花岗岩，角砾大小以2~3 cm为主，最大15 cm，角砾明显呈扁平状、长短轴比约2，扁平面产状略缓于构造带整体产状，未胶结松散断层泥具有不太明显的页理构造，页理产状为80°/SE65°~70°。
图 6 油洞村北东电站旁油洞断裂旁侧裂隙与*矿化特征(Z28点，57号*矿带)
在邻近油洞断裂的Z28点(二级水电站旁)，也见不到与主断裂平行(北西西向)的次级破碎带，而是见到近南北向裂隙带和硅化带(图 6)，即57号*矿化带。硅化带及*矿化裂隙产状：10°/SE80°、357°/NE85°、355°/NE85°、335°/NE80°、350°/NE82°、350°/NE78°。同样的情况也出现在Z28点之西，出现含矿裂隙330°/NE78°、347°/NE85°。
图 7 油洞断裂旁侧*矿化地质剖面图(Z67点)
图 8 油洞断裂旁侧*矿化地质剖面图(Z23点)
油洞断裂带本身的矿化问题。306矿床被认为是受油洞断裂控制的*矿床，也是认为油洞断裂具有控矿作用的最主要证据。但是仔细观察306矿床的矿化延伸并不是与油洞断裂走向一致，矿化延伸在330°~340°。在被认为是306矿体向南东方向与小公路交叉部位的Z67点，花岗岩整体较完整，其中发育不同方向的节理，并以北东走向为主，局部伽玛值较高，达120 nC/ (kg ·h)(图 7)。相反在306矿体西侧的10号*矿体，其与小公路交叉部位(Z23点，小水池附近)，发育猪肝色、黄褐色硅化带，显示*矿化的存在，含矿裂隙为近南北向(北北西向)，产状为345°/NE85°、358°/NE87°和342°/SW83°；局部白色石英脉为315°/SW75°(图 8)。在油洞断裂北侧10号*矿体同样呈北北西向延伸，没有受油洞断裂控制(图 2)。所以，306矿体很可能并不是向120°方向延伸，而是向140°~170°左右方向延伸。
图 9 油洞村油洞断裂及基性岩脉与*矿化的关系平面素描图(Z32点)
油洞断裂带沿线基性岩脉与*矿化问题。尽管在油洞*矿床(306)，可见*矿体与基性岩脉密切共生(曹豪杰等，2013)，但是空间上的共生并不一定具有成因关系。在油洞村小水沟沟底(Z32点)，可见断层、基性岩脉、*矿化三者之间的关系(图 9)。基性岩脉穿插于油洞花岗岩中，靠近断层处基性岩脉发生片理化，穿插在花岗岩中的分支没有片理化(图 9a—9c)。*矿化发生在猪肝色赤铁矿化花岗岩中，局部异常长轴呈北北东向，放射性γ异常辐射值最高可达800 nC/ (kg ·h)，靠近油洞断裂及基性岩脉，放射性γ异常趋于降低(23~29 nC/ (kg ·h))，显示出*矿化与基性岩脉的关系不大(图 9a、9b、9d)。这与下庄*矿田交点型*矿的矿化机制是明显不同的。
图 10 长江*矿田油洞岩体内不同方向的局部韧性变形
在学堂垇一带(D2100点，油洞村80°方向3.5 km处，且不在油洞断裂出露或其延伸部位)，在印支期花岗岩(油洞岩体)中的相距约50 m的2个点可见两个方向的小型韧性变形带，单个变形带出露宽度均小于2 m，变形面理分别呈近南北向和近东西向走向，变形面理产状为348°/SW80°和275°/SW82°(图 10a—10c)。
图 11 长江*矿田构造演化图
综合含矿断裂、棉花坑断裂、油洞断裂的配套关系，结合区域构造环境、基性岩脉年龄、成矿时代，可以建立长江*矿田构造演化模式(陈柏林等，2021)，共经历了含矿构造形成期、基性岩脉侵位期、成矿作用发生期、矿后断裂形成期4个阶段(图 11)。其中含矿构造形成和基性岩脉侵位发生在成矿之前。
文章结论
(1) 棉花坑断裂以脆性破碎带、含磨圆花岗岩角砾的未胶结构造角砾岩及断层泥为特征，线性影像和负地貌明显，很可能形成于成矿后，断错*矿带，但位移不大。
(2) 北西西向油洞断裂具有明显的线性遥感影像和负地貌沟谷特征，以偏脆性断裂破碎带为主，是北北西(近南北)向控矿构造的伴生张扭性断裂，油洞断裂不是高级别控矿构造，只起到部分含矿构造作用。
(3) 虽然沿油洞断裂零星出露韧性变形，但并不是油洞断裂本身的连续的韧性变形带，而是油洞岩体内呈不规则状、产状多变、零星发育的韧性变形的组成部分。
(4) 进一步的找矿方向不是沿着棉花坑断裂或油洞断裂的方向，而是沿着北北西(近南北)向现有矿化带的走向和倾向深部，在现有矿带间空白区的深部也很可能存在隐伏矿带。
第一作者介绍
陈柏林(1962—), 男, 研究员, 博士生导师, 主要从事区域构造、矿田构造和成矿预测研究。
E-mail: cblh6299@263.net
引用格式
陈柏林, 高允, 申景辉, 等, 2022. 粤北长江*矿田棉花坑断裂、油洞断裂特征及其与*成矿关系. 地质力学学报, 28 (3): 367-382. DOI: 10.12090/j.issn.1006-6616.2021082
CHEN Bailin, GAO Yun, SHEN Jinghui, et al., 2022. Characteristics of the Mianhuakeng fault and Youdong fault and their relation to uranium mineralization in the Changjiang uranium ore field, northern Guangdong. Journal of Geomechanics, 28 (3): 367-382. DOI: 10.12090/j.issn.1006-6616.2021082
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