石槽村地区断裂构造与砂岩型矿产成矿的关系探讨

安宏斌，贠文强

（宁夏核工业地质勘查院，宁夏 银川 750021）

鄂尔多斯盆地西缘褶冲带是我国重要的陆内褶皱-逆冲构造带，也是我国北方东部构造域和西部构造域的交接带。盆地各类矿产资源丰富，石槽村地区属于中新生代发育相对稳定的构造和延伸稳定的河湖相碎屑岩系，具有形成砂岩型矿床的有利地质构造背景。盆地西缘逆冲带目前已发现一批砂岩型矿产矿产地。通过地质调查工作石槽村地区矿化主要赋存于李家圈断层的南北两侧，从而认为断裂构造是该区砂岩型矿产的主要控制因素。

1 大地构造位置

鄂尔多斯盆地大地构造位置处于华北地台西部，北临内蒙大兴安岭褶皱带，南临秦岭祁山褶皱带，东与山西地块相接，西与阿拉善地块毗邻，是一在古生代地台基础上发展起来的具有双重基底结构的大型叠合盆地。据《中国区域地质志·宁夏志》（2017），石槽村地区位于柴达木—华北板块（Ⅲ）之华北陆块（Ⅲ5）之鄂尔多斯地块（Ⅲ51）之鄂尔多斯西缘中元古代—早古生代裂陷（Ⅲ51-1）之陶乐—彭阳冲断代（Ⅲ51-1-3）。

1.1 区域断裂构造特点

区域上由一系列的中生代中形成的褶皱及断裂构造构成，构造主体走向NNW向，呈雁列式排列。断裂构造往往切穿不同时代的地层，形成构造窗，是深部还原流体（气体）及含铀流体（含氧含矿水）的运移通道。

区域内断裂构造主要为NW向和NE向断裂为主。共发育主要断层18条，其中烟墩山断层、上台子断层和马柳断层为一级逆断层，是本区主干断裂，控制了本区构造的形成与发展，烟墩山断层及马柳断层中间地带为磁窑堡—大水坑断陷，该断陷为工作区内主要成矿带，总体上区域大断裂控制着盆地内凸起和坳陷及目的层展布形态和规模，往往是中新生代铀成矿的主要控矿构造；次级断裂构造切割、破环中新生代的连续性和稳定性，对矿化起改造和再富集作用。

1.2 石槽村地区控矿断裂构造特点

石槽村地区断裂构造相对简单，总体上发育两组断层，一组为走向北东、倾向南东；一组为走向北西、倾向北东或南西。北北东向断层具代表性的有东南边界的马柳逆断层，北北西向断层具代表性的有李家圈逆断层等。其中马柳逆断层断距大于100m，断裂构造不同程度的破坏了地层的完整性，同时控制了层间氧化带的形态特征。

李家圈断层走向N34°W。倾向北东，最大倾角70°，区内延展长度2.3km，向北延入8线以南尖灭，向南延出本区。该断层切割了区内氧化还原过渡带的南部，破坏了该氧化还原过渡带的完整性，与铀成矿之间存在着密切的联系。

DF7断层走向N39°E至2108孔北转近东西向，交于李家圈逆断层被切割。倾向南东，最大倾角70°，区内延展长度1.3km，走向北东78°至断层中部转北东57°，断面倾向南东，倾角55°，延展长度580m。断层北升南降，最大落差15m。该断层与南侧新碱沟子北逆断层形成一个较宽的破碎带。其地层倾角7°～15°，DF7控制了氧化还原过渡带的形态，对成矿造成一定的影响。

2 断裂构造与矿化的分布特征

2.1 石槽村周边地区矿化特征

对周边地区调查钻孔资料统计显示，有8个矿化及工业孔分布在断裂构造附近，且主要以逆断层为主，断层倾角一般为54°～72°，总体上矿化都赋存与断层下盘，且下盘矿化品位高于上盘的趋势，最高品位为0.0648%，最大厚度10.90m，因此断裂构造对矿化的分布起到一定控制作用。

2.2 石槽村区内断裂构造与矿化分布特征

石槽村地区内矿化一般受李家圈断层控制，李家圈断层属后生断层，断层的南北两侧2km～3km内矿化比较好，南部找矿目的层沉积之后受构造挤压、抬升或深埋，多是发生在挤压环境下，因此砂岩总体相对致密[1]。北部构造较弱，砂岩结构较疏松或呈疏松状，矿体随着距断裂距离越远矿化带变窄。通过钻孔验证显示，在李家圈断层两侧矿化发育较宽，工业孔主要分布在其两侧，向北逐渐品位降低，且厚度明显变薄，这一结果充分证实距断裂越远，矿体逐渐变窄。

断裂南部矿化品位明显高于北部，从煤田资料显示，2108钻孔距断裂(DF7)约300m，位于DF7断层下盘，为潜在矿化孔，且厚度比较薄。验证钻孔显示，有3个钻孔在断裂附近，其中SCZK15-1工业孔矿体位于DF7逆断层下盘，距离断层约100m，在钻孔中岩石胶结较致密、裂隙发育，累计厚度为9.40m，品位0.0152%，充分说明了矿化受断裂构造的控制，且下盘矿化明显好于上盘[2]。

图1 石槽村地区断裂构造示意图

3 断裂构造与铀成矿作用

本区铀矿化主要受层间氧化带控制，该区区在不同时期发育了若干条断裂，这些断裂构造控制了本区的构造特征，对不同时代的岩相变化、氧化还原带的展布以及矿化沉淀富集都有重要影响，也就控制了砂岩型矿产的成矿环境。通过区内断裂构造和矿化赋存空间展布特征的探讨，认为该区的断裂构造对成矿化有着控制作用。总体具有如下关系：

3.1 为铀成矿提供良好的铀源

断裂、褶皱构造控制了层间氧化带的发育程度、矿产层（直罗组）的空间展布、规模、形态。延安组地层中富含H2S、CH4等还原物质沿断裂构造上移进入松散砂岩层，形成砂体还原带；矿物被还原而沉淀形成矿化体，后经含矿溶液带入，U呈络合物状态存在，酸性溶液中的Fe2O3、H2SO4使砂体氧化呈以褐黄色为主(褐铁矿、赤铁矿)，U在黄色与灰色间界面(氧化还原界面)富集成矿。

3.2 断裂构造为还原物质提供通道

深部断裂的活动则会产生相应的次级断裂，这些断裂为还原性物质(图2)的二次运移提供了条件。沿含水层运移的含氧含矿水只有在其化学环境(Ph、Eh等)发生急剧变化时，即由氧化环境变为还原环境的过渡带，矿化才会沉淀。灰色含矿层中有机质含量为0.52%～9.21%，有机质能吸附矿物，但靠如此低的含量要使化学环境急剧变化是不可能的，况且有时有机碳含量高的部位却未见矿化。因此要产生还原地球化学障必定有外来的还原性物质的参与。沿断裂构造上升的具有强烈还原作用的气热水与含氧含矿水相互作用，使空间环境氧化变为还原环境，同时，断裂构造形成了局部排泄源，为矿沉淀提供了良好的循环条件。因此，矿化在断裂构造附近含矿层中富集沉淀，形成矿体。

图2 铀成矿还原性物质通道示意图

3.3 断裂构造中深部还原物质为过渡带赋存的矿化起到保护作用

特别是与基底断裂有连通关系的盖层断裂，地层扭裂和小规模走滑使上覆地层产生破碎带，而且在上覆砂体中产生微裂隙和小断层，为深部含矿低温热液及还原物质运移提供了运移通道，深部还原物质为过渡带赋存的产化起到保护作用。

4 结论及建议

通过对本区及外围的见矿孔分析认为，本区断裂构造与矿化主要存在以下关系：

（1）逆冲断层附近是层间氧化前锋线与成矿地带，下盘矿化优于上盘。

（2）石矿化主要赋存于李家圈逆断层的南北两侧2km～3km范围内。

（3）以李家圈逆断层为界，南北两侧矿化特征有着明显的差异，南部岩石较致密、裂隙发育，北部较疏松，说明南部构造活动较北部频繁，南部构造控矿更为突出。

（4）沿断裂构造上升的具有强烈还原作用的油气(H2S、CH4等)、含矿热水与含氧富矿层间水相互作用，产生地球化学障，使矿化在断裂附近充分沉淀形成矿体。

（5）砂岩型矿产多富集于黄色层与灰色层接触的界面，且高品位矿化一般赋存与灰色层中。