2012, Vol. 28
哀牢山金矿带是我国最重要的新生代造山型金矿带，形成于三江特提斯复合造山过程中(邓军等, 2010a, b；王治华等，2011)，其内已经发现老王寨、双沟、金厂、大坪和长安等金矿床(图 1)。老王寨金矿床是该矿带内已发现规模最大的金矿床(探明金储量近100t)(熊德信等，2007；云南地矿资源股份有限公司，2002①)，总体呈NW-SE向展布，由浪泥塘、老王寨、冬瓜林、搭桥箐、库独木5个矿段组成(图 2)。该矿床自发现以来，已在成矿年代(毕献武等, 1996a, b)、成矿物质和流体来源(任胜利等，1995；何明友和胡瑞忠, 1996a, b，1997)、成矿物理化学条件(杨夕辉，2005；毛世德等，2003；梁业恒等，2011) 等方面开展了大量研究，而对造山型金矿最重要的控制因素--控矿构造(Deng et al., 2006, 2007, 2008, 2009a, b；Yang et al., 2004, 2006) 仅有少量的初步探讨。李光勋(1990a，b) 初步研究了断裂控矿特征，金矿化发育于断裂带内及其两侧，进而利用共轭节理推断成矿期古构造应力场主要表现为NEE-SWW向挤压，为后续工作提供了借鉴；但将控矿断裂归属于燕山构造运动产物，与近年来大量年代学研究获得的新生代成矿的认识矛盾。林文信(1992)认识到区域韧性剪切变质变形的基本特征及其对金矿化的控制，却忽视了脆性断裂的控矿作用，与已发现金矿体均产于断裂带内的事实不符。宋新宇等(1994)根据单个金矿体的几何学特征，厘定了多个控矿断裂组合样式，对单一金矿体产出的构造控矿规律进行了有益探索，但对矿床尺度的整体深入研究不够。任胜利(1994)、任胜利等(1994)简略介绍了控矿断裂特征，并通过节理统计得出成矿期区域主压应力方位为NE-SW向，略不同于李光勋(1990a，b) 的研究结果，但对控矿断裂运动学、动力学及控矿机制的深入剖析仍略显不足。可见，已有研究认识到控制金矿床(体) 定位的最主要因素是断裂构造，初步厘定了断裂构造与金矿化的空间分布关系，但缺乏对控矿构造生成时序和构造控矿机制的深入剖析，即没有回答断裂构造如何控矿、为什么金矿化集中产于特定部位等关键问题；且随着矿山开发和勘探工作的逐步展开，老王寨-营盘山背斜的控矿作用也逐渐被揭示出来，而上述研究均未提及褶皱构造对金矿化的控制作用及其与断裂构造的相互关系。这无疑在一定程度上制约了对控矿构造样式及金矿成矿作用和产出规律的科学理解。为此，本文基于详细的野外矿床和构造地质工作，结合已有研究成果及勘查资料，通过系统研究老王寨金矿床控矿断裂与褶皱构造的形态学、运动学和动力学特征及其相互关系，厘定控矿构造生成序列，解析构造控矿机制，探讨构造控矿样式与成矿构造动力学背景，以求深化对构造控矿规律的认识，为下一步到何处找矿和如何找矿提供科学依据。
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图 1 哀牢山造山带大地构造位置(a, 据杨立强等，2011) 和构造地质简图(b, 据杨立强等，2010) Fig. 1 Tectonic setting of Ailaoshan orogenic belt (a, after Yang et al., 2011) and sketch geological map of the Ailaoshan orogenic belt showing the distribution of gold deposits, and the location of Laowangzhai gold deposit (b, after Yang et al., 2010) |
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图 2 老王寨金矿床地质简图(据林文信，1992) Fig. 2 Sketch geological map of the Laowangzhai gold deposit (after Lin, 1992) |
①云南省地矿资源股份有限公司. 2002.云南省镇沅县和平金矿地质勘探设计报告
2 区域构造格架哀牢山造山带位于三江特提斯造山带的南东端，呈北西向展布，长约400km，北窄南宽，向南呈帚状展开(杨立强等，2010)。造山带内部的变形构造主要表现为三种样式：(1) 发育于新生代早期的具有薄皮属性的逆冲断层与推覆构造，它们广泛分布于哀牢山地区，在老王寨金矿床主要表现为普遍发育的产状较缓、走向NW的逆冲断层；(2) NW向韧性、脆性走滑剪切断裂构造带，在老王寨金矿床主要表现为普遍发育的NWW向和NW向断裂破碎带；(3) 变质核杂岩与地堑-半地堑盆地(刘俊来等, 2006, 2011；王世峰和王二七，2005)。
造山带内主要发育四条NW向区域性断裂带：红河、哀牢山、九甲-安定和阿墨江断裂，它们构成了该区的基本格架。其中红河断裂和阿墨江断裂分别为哀牢山造山带的北东和南西界面，而哀牢山断裂则发育于哀牢山造山带中央部位，将其分为两个亚带：北东侧的高级变质带和南西侧的低级变质带(张进江等, 1999, 2006)。夹持于哀牢山断裂带和九甲-安定断裂之间的低级变质带习惯上被称为哀牢山金矿带，哀牢山造山带中已发现探明的大型金矿床皆产于该带内(图 1)。
红河断裂与哀牢山断裂作为哀牢山造山带最主要的断裂带，其构造演化历史在区域上具有代表意义(张志斌等，2005)。红河断裂为哀牢山造山带的东界断裂(张进江等，2006)，呈NW向纵贯全区，长达数百千米，倾向NE，倾角60°~70°，为长期活动的区域断裂带。该断裂带形成和发展早期主要表现为逆断裂的性质，以现存数百米至数千米宽糜棱岩为标志；新近纪中新世以后，断裂的继承性活动主要表现为张性和张剪性正断作用，在变质糜棱岩上叠加形成构造破碎岩和大量次级张性断裂、节理和裂隙(Leloup et al., 1995；Gilley et al., 2003；Rangin et al., 1995)。
哀牢山断裂带的构造演化历史主要分为早期左行走滑和晚期右行正断作用：前者归因于印度与欧亚大陆碰撞过程中印支地块的挤出，运动时限为35~12Ma左右(Tapponnier et al., 1986；Gilley et al., 2003；Hall，2002)；后者大致从5Ma开始至今(张进江等，2006；Hall, 2002)。哀牢山造山带左行走滑特征普遍发育，老王寨金矿床内大部分金矿体的形成与产出严格受左行剪切走滑作用控制。
老王寨金矿床内出露的区域断裂主要为九甲-安定断裂，该断裂发育于古生界浅变质岩系西侧，由若干条大致平行的逆冲断裂构成，总体走向NW，倾向NE，倾角70°~80°，宽几百米至数千米，为该矿床最重要的控矿断裂。在金矿床内，其主断层面位于晚古生界浅变质岩系与中生界红层间。向北经浪泥塘、和平丫口矿段，延伸至九甲以北与阿墨江断裂归并，其间在老王寨、浪泥塘矿段附近与近东西向的斑卡河断裂斜交归并。向南延伸至墨江县境内。该断裂是一条多期活动的压性-压剪性逆断裂，其构造演化历史与红河断裂带相似(钟大赉，1998；杨立强等，2010)。
综上可见，区域内构造层次分明，新生代中期发育的区域NW向断裂均表现为左行走滑性质，晚期则转变为右行走滑性质，其中早期的左行剪切走滑对老王寨金矿床中金矿体的产出具有明显控制作用。
3 矿床地质特征老王寨金矿床是哀牢山金矿带中已发现规模最大的金矿床，矿化体主要呈NW向展布，北西起自和平丫口，南东至库独木，长约10km，宽100~500m，最宽达1km (张继武等，2010)。按矿体分布、矿化特征和容矿岩石类型等的空间变化特征，可划分为5个矿段，自NW向SW为：浪泥塘、冬瓜林、老王寨、搭桥箐和库独木矿段，各矿段间沿走向矿化连续，其中以冬瓜林矿段规模最大(探明金储量约50t)，其次是老王寨矿段(探明金储量约20t)(云南地矿资源股份有限公司，2002)。
3.1 赋矿岩石矿床内出露的地层主要为遭受低级变质作用的上泥盆统和石炭-二叠系地层，岩性主要为硅质板岩、石英杂砂岩、泥质灰岩和钙质绢云板岩。区内岩浆活动频繁、种类多样，主要有加里东期超基性岩、华力西期基性侵入岩和喷出岩、印支-燕山期中酸性侵入岩和喜马拉雅期煌斑岩脉。矿体的产出并不局限于某一地层层位和某种岩浆岩中(图 2)，例如，冬瓜林和库独木矿段的矿体主要产出于上泥盆统上部的火山沉积岩系中；老王寨矿段的矿体产出于下石炭统至中石炭统含碳硅质火山质板岩、砂质板岩和钙质板岩中；搭桥箐矿段的矿体产出于中石炭统的变质砂岩、板岩夹硅质岩、绢云板岩中；库独木矿段的矿体主要产于中石炭统薄层砂岩中之花岗斑岩内，上三叠统一碗水组蚀变砂泥岩中也有矿体产出(李光勋等，1989)。
3.2 控矿构造矿床内控矿构造以褶皱和断裂为主，总体走向NW，其次为NWW。褶皱主要为轴向NWW的老王寨-营盘山背斜构造。控矿断裂主要为NW向九甲-安定断裂带与NWW向斑卡河断裂，前者纵贯矿区，其上盘NW和NWW向两组次级断裂直接控制了金矿体的产出与分布(图 3)。
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图 3 老王寨、冬瓜林矿段地质与成矿期构造应力场简图(a, 据边迁韬，1998；任胜利等，1994) 和剖面图(b, 据云南省地质矿产局第三地质大队，1993a①) 及金矿体、脉岩、控矿断裂产状统计玫瑰花图(c, 部分数据来源于杨立强等，2010) Fig. 3 Sketch geological and mineralization tectonic stress field map of Laowangzhai and Donggualin mine section (a, after Bian, 1998; Ren et al., 1994), cross section along line A-B in (a) (b) and rose diagram of the veins, dykes, and ore-controlling faults of Laowangzhai and Donggualin mine sections (c, some data from Yang et al., 2010) s |
①云南省地质矿产局第三地质大队. 1993a.云南省镇源县镇源金矿冬瓜林矿段详细普查地质报告
3.2.1 褶皱矿床内规模最大的褶皱构造为轴向NWW向的老王寨-营盘山背斜(图 3)，背斜向西至浪泥塘附近转折为NW向延伸。该背斜波长约5km，背斜两翼地层总体倾斜方向为NNE和SSW，背斜核部为为泥盆系地层，两翼主要为石炭系地层，局部地层缺失严重。该背斜对脉岩的成生和矿床的产出均有明显控制作用(李光勋, 1990a, b)，在背斜两翼，顺层间薄弱带产出基性-超基性岩、中-酸性脉岩及大部分金矿体。例如，冬瓜林矿段金矿体整体呈背形产出，集中产于老王寨-营盘山背斜核部或靠近核部的破碎带中；老王寨矿段金矿体主要产于背斜的NNE翼，远离核部(图 3、图 4)。在老王寨-营盘山背斜两翼，发育宽几十米到几百米，轴向NWW或是NNW的次级褶皱，且在这些次级褶皱两翼发育NWW-NW向断裂构造，直接控制金矿体产出。
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图 4 冬瓜林矿段S16勘探线剖面图(据云南省地质矿产局第三地质大队，1993a) Fig. 4 Cross section of exploration line S16 in Donggualin mine section |
矿床内主要发育NW和NWW向的控矿断裂，还出露NE向破矿断裂(图 3)。NW向断裂主要为九甲-安定断裂的中段及其伴生的次级断裂(图 3)。断裂带主断面北起浪泥塘，经冬瓜林、比幅村、库独木，向南延伸，走向约300°，倾向SW，倾角75°~85°，其间有糜棱岩化辉绿岩、花岗斑岩等充填。该断裂带，倾向NE，上陡下缓，成背驮式发育一系列次级逆冲断裂。从图 3中可以看出，区内的岩浆岩，金矿体，地层的产出和分布均受到九甲-安定断裂的控制，例如：金矿体和脉岩集中产出于断裂带之中。NWW向断裂主要为区域斑卡河断裂带(图 2)，以左行平移剪切为特征。各断裂间的构造岩块发生左旋扭动时，受老王寨东部超基性岩、粒玄岩刚性岩体的抵触，形成了向南凸的弧形构造带，控制了老王寨矿段主矿脉群的分布。NE向断裂在矿床内表现不明显，仅在东部比幅山一带发育，显左行平移特征，规模较小，未见其与矿体直接相关的现象(李光勋, 1990a, b)。
3.3 矿体地质老王寨金矿床矿体整体呈NW走向，其中老王寨矿段发育部分NWW向矿体，金矿体走向和倾向上连续性较好，呈脉状、似层状或透镜体状沿层间断裂带产出(宋新宇等，1994)。冬瓜林矿段金矿体主要为NW走向，剖面上呈背形产出，在转折端变厚，在两翼逐渐变薄直至尖灭，且在两翼主要呈多层状近平行产出、也发育少量透镜状金矿体。而在老王寨矿段，矿体近NWW走向，倾向NNE，平面上呈波浪起伏状，剖面上呈多层状产出(图 3)。
含矿地层岩性以变质砂岩、绢云板岩、炭质板岩为主，其次是超基性岩、煌斑岩、中酸性岩脉(蔡飞跃等，2010；何文举，1993)。矿石以浸染状、网脉状、角砾状为主，载金黄铁矿等金属硫化物以浸染状、细脉状、团块状产出。主要金属矿物有黄铁矿、黄铜矿、辉锑矿、毒砂、硫铜锑矿等(刘天国，2008)。黄铁矿为主要载金矿物，普遍分布于各类型矿石中，其结晶形态多样，以自形晶、半自形晶为主，次为他形粒状、脉状、团块状。自形黄铁矿呈五角十二面体及立方体状，主要呈浸染状分布于矿石或围岩地层中。他形黄铁矿主要呈脉状、团块状产出。黄铜矿主要与他形黄铁矿及其他硫化物共生，赋存在变质砂岩、炭质板岩中，呈他形集合体产出在碎裂黄铁矿裂隙中及周围，并与其他硫化物及石英等脉石矿物密切共生。辉锑矿主要与他形黄铁矿及黄铜矿等硫化物共生，主要呈他形分布在黄铁矿集合体周围，或与黄铜矿密切共生。毒砂主要呈细脉状集合体产出于矿石中。硫铜锑矿主要与黄铜矿、辉锑矿等硫化物共生，含量很少(薛传东等, 1999, 2002)。
主要非金属矿物有石英、方解石及铁白云石。石英在矿石中普遍产出，主要呈细脉状、团块状产出。石英主要有半自形-他形粒状、细脉状、隐晶质等几种产出形式。与他形黄铁矿、黄铜矿、辉锑矿等硫化物共生关系密切。方解石在矿石中产出较少，主要呈他形脉状集合体产出，多包裹金属硫化物。铁白云石仅在少量矿石中产出，主要呈半自形-他形粒状、脉状、团块状产出。
围岩蚀变主要沿断裂带呈线状、带状分布，宽度几毫米至几米，包括硅化、绢云母化、铁白云石化、绿泥石化、蛇纹石化和碳酸盐化等，其中硅化、绢云母化、铁白云石化与金矿化关系密切。早期硅化阶段形成规模较大的石英脉，呈团块状、不规则状，主要分布在硅质岩石中，随围岩同步褶曲，呈面型不均匀分布，与成矿无直接关系。在成矿期伴随有一期强烈的硅化硫化物矿化阶段。主要发育于断裂带中的强应变带，形成的石英多呈脉状、团块状，不均匀分布，与多种硫化物紧密伴生。而绢云母化主要沿断裂带等构造作用强烈的部位发育，断裂带两侧岩石中粘土矿物、硅酸盐矿物发生较广泛的绢云母化蚀变现象。在成矿期，热液绢云母化中伴生较强的黄铁矿化即为黄铁绢英岩化，特别是与碳酸盐化相伴生的黄铁绢英岩化代表成矿期的蚀变。在成矿期同时伴随着碳酸盐化，形成了方解石细脉、铁白云石等蚀变矿物(薛传东，1997；黄智龙和王联魁, 1997a, b)。
4 控矿构造解析 4.1 形态学特征 4.1.1 老王寨矿段如图 3所示，老王寨矿段总长约1km，其内金矿体主要产于上古生界石炭系浅变质火山-沉积岩系内，严格受NWW向斑卡河断裂控制。老王寨矿段已发现金矿体主要分为3个矿体群(Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)，其余为次要矿体及零散矿体。控制3个主矿体群产出的断裂编号分别为F7、F14、F19，它们近平行展布，上陡下缓，呈背驮状产出于老王寨-营盘山背斜构造的NNE翼，其产状大致与该翼地层的产状一致。断裂F7走向NWW，倾向NNE，倾角30°~50°，断层上盘地层为下石炭统梭山岩组(C1s1、C1s2) 灰岩、板岩、石英砂岩、蚀变玄武岩等；下盘为下石炭统梭山岩组(C1s2) 绢云板岩、石英砂岩及蚀变超基性岩及岩墙状分布的粒玄岩。断裂标志清楚，发育有数米宽的断层破碎带。沿断裂有石英斑岩、煌斑岩贯入。断裂F14为一略向南凸出的左行平移逆断裂，走向NWW，倾向NNE，倾角在50°~70°之间，上陡下缓，断裂标志清楚，沿断裂面发育有几十厘米厚的断层泥及数十米宽的构造破碎带。上盘次级羽状裂隙发育，与主断面呈锐角斜交，显示逆冲特点。断面波状弯曲，见水平擦痕，滑动阶步及次生纤维状石英。断裂F19为上三叠统一碗水组(T3y) 红层的底板断层，被断裂F14切并，平面上构成以F19为弧并向南凸的弧形；剖面上与F14组成“Y”字型。断层面产状变化大，具明显清楚的断层构造破碎带，呈“S”形波状弯曲，西段走向NE，东段走向NW，整体向N倾，倾角50°~80°(云南省地质矿产局第三地质大队，1993a)。
矿体则呈脉状，透镜体状集中产出于断裂带内及其两侧：Ⅲ号矿体群明显受控于F14断裂，产于其中或是断裂带上盘；Ⅴ矿体受控于F7断裂，产于其中或是断裂下盘；Ⅳ矿体群主要受控于F19断裂，产于其中或是F7和F14断裂之间。含矿岩石类型主要为变石英杂砂岩、砂质绢云板岩，其次为超基性岩及玄武岩，石英斑岩比较少，矿体顶、底板岩性与含矿岩石类型分布基本一致(图 3)。控矿断裂既可以发育于碳泥质千枚岩中，也可以发育于中酸性脉岩中，或是两种岩性交界面上，从而导致金矿化产出对岩性无明显选择性(图 5)。
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图 5 老王寨矿段露天采场构造解析图解 (a)-老王寨露天采场全景；(b)-NW向中酸性脉岩与碳质千枚岩交界面阶步指示左行剪切性质；(c)-NW向含矿断裂中构造角砾排列方式指示其左行剪切性质；(d)-NW向含矿断裂一侧压性劈理面指示其逆断层性质；(e)-剖面显示含金黄铁矿化主要发育于NW向左行剪切逆断裂中；(f)-发育于含金黄铁矿化带中的断裂均为NW向左行剪切逆断裂 Fig. 5 Structural analysis of different structures in the Langwangzhai open pit (a)-open pit in Laowangzhai mine section; (b)-fault steps occurred in the interface between NW-striking dike and phyllite indicate the sinistral shearing; (c)-arrangement of breccias that occurred in NW-striking fault indicate the sinistral shearing; (d)-cleavage occurred in the NW-striking fault indicate the reverse property; (e)-profiles showing the mineralization mainly occurred in the NW-striking faults; (f)-profile showing the faults that occurred in the mineralization area are mainly NW-striking |
冬瓜林矿段金矿体产出主要受NW向九甲-安定断裂及其次级断裂带的控制。在该矿段，九甲-安定断裂及其次级断裂主要产出于老王寨-营盘山背斜核部或靠近核部的两翼(图 3、图 4)。控制矿体产出的断裂带编号分别为：F15、F16、F17、F18，金矿体主要产出于这些断裂带之中或是断裂带两侧，集中发育于脆-韧性剪切带中的强应变区域(李光勋, 1990a, b)。
断裂F15为上泥盆统库独木组(D3k2) 与下石炭统梭山岩组(C1s) 之间的构造界面。断层整体走向近NW，南段走向NWW，中段走向NNW，北段走向NWW，平面上呈“S”形。该断裂上部倾角较陡，大致为60°~80°，下部倾角较缓一般为40°~60°，沿断裂带发育1~5m宽的破碎带。断裂F16为F18和F15断裂带中的强应变域，相当于主干断裂。断层走向300°~315°，向北西延伸与F18归并，向南东平行F18、F17展布，延长＞3km。断层产状的变化一定程度上依赖于背斜褶曲的变化(图 3)，基本平行背斜NNE翼展布。沿断裂发育较多的云煌岩及花岗班岩脉，以及大量杂砂岩构造透镜体，断裂带宽10~30m。断裂F17和F18均发育于D3k1与D3k2之间。断裂Fl7呈波状展布，断层产状随背斜形态变化，可分三段：NE段发育于背斜的NNE翼，倾向NNE，走向NWW，倾角40°~60°；中段位于背斜枢纽部位，倾角平缓，随枢纽的起伏而变化；SW段位于背斜的SSW翼，倾向SSW，走向NWW，倾角60°~80°。断裂F18向NW延伸与九甲-安定断裂复合，南东经冬瓜林、比幅村至库独木，全长超过5km，断裂带宽10~30m，倾向及倾角随褶皱同步变化，总体倾向SSW，局部倾向NNE，断层倾角变化较大，变化于40°~80°，沿之有大量云煌岩及花岗斑岩贯入(云南省地质矿产局第三地质大队，1993b①)。
①云南省地质矿产局第三地质大队. 1993b.云南省镇源县镇源金矿老王寨矿段详细普查地质报告
根据容矿断裂的不同，可将冬瓜林矿段的矿体分为三个矿体群：赋存于F15断裂带附近的矿体编号为SⅠ矿体群；赋存在F18、F17至F16断裂带中的矿体编号为SⅡ矿群；赋存在F16与F15之间的杂砂岩构造岩块内的矿体编号为SⅢ矿体群。主要容矿地层为泥盆系库独木组(D3k2) 的硅质绢云板岩、含炭泥质灰岩夹炭质钙质绢云板岩和变石英杂砂岩。
杨立强等(2010)对老王寨矿段和冬瓜林矿段的断裂带、脉岩和金矿体走向进行了详细统计，发现它们均以NW至NWW向为主(图 3c)，指出金矿体和脉岩的产出主要受NW向和NWW向断裂控制，集中产出于断裂带中或其两侧附近。
综上可见，老王寨矿段，控制矿体产出的断裂整体为NWW走向，冬瓜林矿段为NW走向。控矿断裂主要发育于老王寨-营盘山背斜的NNE翼，大部分沿褶皱NNE翼层间接触带或是脉岩与地层交界面等构造薄弱部位发育。
4.2 运动学分析 4.2.1 老王寨矿段老王寨矿段露天采场内，含金黄铁矿呈脉状或是微细浸染状产于NWW-NW向断裂中或靠近断裂带两侧，在断裂带较破碎部位，含金黄铁矿脉发育较好。含矿断裂内构造透镜体、断层角砾、断层泥等发育，通过构造透镜体和断层角砾的排列方式、断裂带两侧千枚理的牵引构造和断面上的阶步与擦痕，可以判断含矿断裂为左行剪切逆断裂(图 5)。
老王寨矿段1633中段32号勘探线，构造-矿化特征与露天采场相近，含金黄铁矿主要呈微细浸染状发育于NWW-EW向碳泥质千枚岩中，而控制金矿化产出的断裂大多呈NW向展布，斜切千枚理。在剖面上，断层角砾的排列方式及断层两侧千枚理的牵引方向表明控矿断裂均为逆断裂；通过坑道顶部的观察，可以发现其左行剪切的特征。此外，还发育NE向破矿断裂，表现为左行剪切正断层性质(图 6)。
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图 6 老王寨矿段1633中段32号勘探线构造解析图解 (a)-NWW向左行剪切含矿断裂(面向顶部)；(b)-NE向破矿正断层；(c)-NWW向左行剪切含矿断裂(面向顶部)；(d)-NWW向左行剪切含矿断裂(面向顶部)；(e)-坑道部分矿体剖面图(西壁)；(f)-坑道部分矿体剖面图(西壁)；(g)-坑道部分矿体剖面图(面向顶部) Fig. 6 Structural analysis of different structures of 32 Exploration line in 1633 level, Laowangzhai mine section (a)-NWW-striking ore-hosting fault which is characterized by sinistral shearing, view to the upward; (b)-NE-striking ore-breaking normal fault; (c)-NWW-striking ore-hosting fault which is characterized by sinistral shearing, view to the upward; (d)-NWW-striking ore-hosting fault which is characterized by sinistral shearing, view to the upward; (e)-profiles of some orebodies, view to the west; (f)-profiles of some orebodies, view to the west; (g)-profiles of some orebodies, view to the upward |
与老王寨矿段不同，在冬瓜林矿段露天采场含矿地层主要为变砂质板岩，构造样式主要为枢纽NWW和NNW向的褶皱及在褶皱两翼产出的NW-NWW向断裂构造。这些控矿断裂倾向NE或SW，倾角50°~80°，断面规模较小，较平直，在其中可见呈微细浸染状或是呈脉状产出的含金黄铁矿。根据断层角砾的排列方式，可以判断控矿断裂具有左行剪切逆断层的性质(图 7)。NWW向褶皱轴向平行于老王寨-营盘山背斜，而NNW向褶皱叠加在NWW向老王寨-营盘山背斜两翼，表明NNW向褶皱的形成晚于NWW向老王寨-营盘山背斜。
综上可见，在老王寨和冬瓜林矿段，金矿化的产出主要受NW-NWW向左行剪切逆断裂控制，而断裂的产出又明显受NWW向老王寨-营盘山背斜控制，或是跟NNW向褶皱构造相伴生，发育于背斜核部和两翼的层间接触面、脉岩侵入等构造薄弱部位(图 7)。
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图 7 冬瓜林矿段露天采场构造解析图解 (a)-露天采场北段；(b)-NW向含矿断裂；(c)-露天采场北段剖面图；(d)-露天采场南段剖面图 Fig. 7 Structural analysis of different structures in the Donggualin open pit (a)-the north part of open pit; (b)-NW-striking ore-hosting fault; (c)-the profiles of the north part of open pit; (d)-the profiles of the south part of open pit |
图 8是根据以上观察和分析重建的老王寨金矿床控矿构造生成序列。
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图 8 老王寨金矿床控矿构造产状赤平投影(下半球) (a)-褶皱轴面；(b)-千枚理；(c)-断裂极密度；(d)-生成顺序 Fig. 8 Lower hemisphere equal-area projections of different structures in Laowangzhai gold deposit (a)-fold axial surface and hinge; (b)-foliations; (c)-faults; (d)-the formation sequence |
(1) 成矿前：控制矿体产出的主要因素是NW向和NWW向断裂，而控矿断裂受老王寨-营盘山背斜控制，产于背斜两翼或切穿背斜(切穿褶皱两翼地层及发育于背斜两翼的NWW向千枚理)，表明背斜和千枚理的形成略早于控矿断裂。通过应力学分析，可得出该背斜形成于NNE向挤压应力作用之下。NW向和NWW向断裂带控制了矿体产出，表明控矿断裂带形成早于成矿(李光勋，1990a)。综上所述，NWW向老王寨-营盘山背斜与NWW向千枚理形成最早，形成于NNE向区域挤压应力作用之下(任胜利，1994)，NWW和NW向断裂带形成晚于NWW向背斜(图 8)，而早于成矿(张进江等，2006；杨立强等，2010)。
(2) 成矿期：区域主压应力方向转换为NEE向，在该构造动力学背景下，区域上已有的NW-NWW向断裂带表现出左行剪切逆断性质，且伴生轴向NNW的褶皱(图 8)。NW向和NWW向断裂带控制了金矿体产出，而断裂带产于NWW向老王寨-营盘山背斜构造的两翼及核部，表明金矿化的产出受NW-NWW向断裂带和老王寨-营盘山背斜联合控制。如图 9b所示，轴向NWW背斜在NEE向挤压应力的作用下，在转折端产生虚脱空间；而产出于背斜两翼的NWW或NW向的断裂则主要表现出左行剪切逆断性质。当断裂发生左行剪切作用时，在产状由NW向变为NWW-近EW向的位置产生虚脱空间，以上这些虚脱部位均为有利的容矿空间。
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图 9 老王寨金矿床控矿构造演化模式(a) 和构造控矿样式(b) Fig. 9 Three-dimensional diagram showing the evolution of ore-controlling structures (a) and showing the mechanism of structural controlling on the formation of orebodies (b) in Laowangzhai gold deposit |
老王寨矿段位于老王寨-营盘山背斜的NNE翼，远离核部，金矿体的产出由整体呈背驮式叠瓦状排列的NWW向逆断裂所控制，在NEE向主压应力下，NWW向断裂表现为左行剪切性质，为有利的容矿部位(图 9b)。
冬瓜林矿段金矿体的产出受到了老王寨-营盘山背斜和九甲-安定断裂带的次级断裂联合控制。如图 9b所示，当靠近核部的断裂发生左行剪切逆断时，在靠近转折端的部位产生分支，一支产状发生较大变化，沿地层层面向转折端部位延伸，一支产状变化不大，切穿褶皱转折端部位的地层。该断裂的两个分支均为容矿的有利部位。在远离背斜转折端的部位，矿体的产出主要受到剪切断裂控制，在剖面上呈脉状、透镜体状，平面上呈波浪状。
除冬瓜林和老王寨矿段，其余三个矿段的金矿体形态均较简单，与冬瓜林矿段类似，受断裂带控制明显。
(3) 成矿后：区域上主要表现为近NS向挤压，形成少量NE向左行剪切断裂带和近EW向的千枚理，对金矿体有一定破坏作用，但该类构造不发育(李光勋，1990a)。
5.2 成矿构造动力学背景及区域找矿意义从成矿构造动力学背景方面来指导区域找矿，前人已经做过较多的探讨(Deng et al., 2010c, d, 2011a, b)。关于老王寨金矿床的成矿动力学背景，论文通过控矿断裂分析对古构造应力场进行了恢复研究，得出成矿前区域主压应力方位为NNE向，成矿期区域主压应力方位为NEE-SWW向，成矿后主压应力方位转变为近SN向(图 8、图 9)；与李光勋(1990a，b)、任胜利(1994)和任胜利等(1994)利用共轭节理等小构造及有限元数值模拟所得出的结果相近。
已有对老王寨金矿床年代学研究对厘定成矿期构造动力学背景提供了良好约束。毕献武等(1996a，b) 利用石英顺磁共振(ESR) 测定了其半定量年龄值为46.5Ma；陈锦荣等(2002)用铬水云母测定其K-Ar年龄为50Ma；唐尚鹑等(1991)对矿化超基性岩中的铬水云母的Rb-Sr同位素年龄进行了测定，其结果为32.8Ma，Rb-Sr等时线年龄为39.6Ma，矿化煌斑岩的全岩的Rb-Sr同位素年龄为28.2Ma，认为老王寨金矿主成矿期为39.6~28.2Ma (胡云中和唐尚鹑，1995；谭雪春和尤卫东，1991)。煌斑岩磷灰石的裂变径迹年龄为22.7~27.1Ma，反映其侵位后所经历的温度低于200℃的热蚀变的年龄，即金矿形成年龄的上限(黄智龙等，1999)，基本与Wang et al.(2001a)根据成矿前和成矿后煌斑岩金云母40Ar/39Ar方法所测定的26.4±0.2Ma相一致。杨立强等(2010)对前人通过不同的方法所得出的不同的年龄结果给与了比较详细的理论分析，认为老王寨金矿主要形成于26.40Ma左右。综上所述，老王寨金矿床形成于喜马拉雅构造中期。此时，哀牢山造山带表现为以剪切体制为主的构造背景，现在所看到的对老王寨金矿床产出起到关键控制作用的主要为喜马拉雅早-中期构造，即产出于NWW向背斜两翼的NW向和NWW向左行剪切逆断断裂带。
新生代早期，印度与欧亚大陆于65Ma左右开始初始碰撞(邓军等，2011)，该阶段对应于哀牢山金矿带的早期金成矿作用(60Ma左右)(杨立强等，2010)，区域构造动力体制属于陆陆汇聚早期、板块汇聚速率快速增大的过程中，对应于逆冲推覆构造系统最发育时期。在老王寨金矿床对应于老王寨-营盘山背斜构造的形成，并且在其两翼NW向和NWW向断裂初步发育，对已有背斜构造进行破坏，导致部分地层缺失。
走滑断裂构造是哀牢山造山带最具特色的构造型式，现有研究表明，该区域新生代大规模左行走滑主要发生于35~12Ma左右(Leloup et al., 2001；Wang et al., 2001b；Gilley et al., 2003；刘俊来等，2006；张进江等，2006)。哀牢山金矿带主期金成矿作用发生于33~36Ma左右，与区域富碱斑岩体及富碱斑岩型金矿床形成的年龄一致(邓军等，2010b；Deng et al., 2010c)。此时，区域构造动力体制正处于转换早期、板块汇聚速率急剧降低和运动方向显著变化(顺时针旋转) 的过程中，对应于区域挤压构造应力场的相对松弛阶段以及富碱斑岩和剪切走滑断裂构造系统最为发育的时期，显示它们统一受控于印度-亚洲大陆碰撞构造动力学转换体制，并可能受青藏高原物质东向逃逸和软流圈脉动隆起的联合制约，金矿大规模成矿作用与构造动力体制转换过程中的壳幔物质强烈交换密切相关，金矿化主要产出于NW向左行剪切断裂带的次级断裂之中(杨立强等，2010)。
哀牢山金矿带的晚期金成矿作用(26~31Ma) 集中发育于老王寨金矿床(26.40Ma左右)(杨立强等，2010；邓军等, 2010a, b)，与青藏高原最强阶段的挤压隆升相一致，区域构造动力体制正处于转换晚期，印度板块由前期逆时针旋转向顺时针旋转的转变，印度与欧亚大陆斜碰撞导致的区域大规模走滑断层最为发育，哀牢山造山带区域左行剪切走滑断裂和逆冲推覆构造系统趋于成形。老王寨金矿床内NW向和NWW向左行剪切逆控矿断裂形成于已有的NWW向老王寨-营盘山背斜的两翼。
区域右行走滑正断作用是从距今约5Ma开始，并一直延续至第四纪(Leloup et al., 2001；张进江等，2006)。该阶段，哀牢山金矿带未见到有关金矿化的报道，在老王寨金矿床主要表现为近SN向的挤压下，发育后期NE向左行剪切破矿断裂。
6 结论老王寨金矿床中金矿化产出受NW向九甲-安定断裂和NWW向老王寨-营盘山背斜联合控制，定位于背斜NNE翼层间接触带或脉岩与地层交界面等构造薄弱部位的NW-NWW向左行剪切逆断裂带中。
成矿前，NNE向挤压下形成NWW向老王寨-营盘山背斜构造，成矿作用过程中，在NEE向挤压构造背景下，老王寨-营盘山背斜转折端部位以及其两翼NW向和NWW向的左行剪切逆断裂为有利的容矿空间，成矿后近SN向挤压下形成NE向左行剪切断裂破矿。
论文基于对控矿断裂与褶皱构造的形态学、运动学和动力学特征及其相互关系的系统研究，厘定了控矿构造生成序列，初步探讨了构造控矿机制，而精细的控矿构造系统时空结构与作用过程及动力学机制仍有待深入研究。
致谢 论文的完成得益于邓军教授的指导和与张静副教授、王庆飞副教授的探讨；野外工作得到中国黄金集团镇源有限公司有关领导与相关技术人员的大力支持及帮助；研究生王中亮、王恒涛、王宏伟、赵岩等参与了部分研究工作；谨此一并致谢。| [] | Bi XW, Hu RZ, He MY. 1996a. ESR dating and its geological significance of the Ailaoshan gold belt. Chinese Science Bulletin, 41(14): 1301–1303. |
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