江苏溧水爱景山锶矿隐伏断裂构造对矿体形态的控制——以−230 m采矿中段为例

The Control of Hidden Fault Structures on the Morphology of the Ore Body in Aijingshan Strontium Deposit of Lishui, Jiangsu Province—A Case Study of the Mining −230 m Middle Section

摘要: 江苏溧水爱景山锶矿床是我国火山热液型锶矿床的典型代表，也是溧水盆地内目前唯一在采的锶矿床。矿山露天转井下后，目前已形成地下7个采矿中段。在实际开拓工程及采矿过程中发现，矿体的形态及延展有时与勘查资料并不一致，制约了探矿工程的布置和采矿进展。本文以溧水爱景山锶矿床−230 m中段为例，较详细地调查了该中段隐伏断裂构造的分布，分析了构造的特征、属性及形成的先后关系，以及构造对矿体形态的控制。矿区早期NW向F₂和F₇断裂构造既是导矿构造，又是控矿构造；F₂断裂控制了矿体的下盘边界，F₇断裂控制了矿体的上盘边界。受区域构造活动的影响，区域NW向断裂构造派生形成的近EW向逆冲断裂、压性或平移断裂，是矿体膨大缩小、分支复合、尖灭再现的主要构造，是破矿构造，而派生出的NE向张性断裂构造规模较小，对矿体破坏甚微。提出了开拓工程部署建议，可为其他中段探矿工程布置提供借鉴。

Abstract: The Aijingshan strontium deposit in Lishui, Jiangsu Province is a typical representative of volcanic hydrothermal strontium deposits in China and is also the only strontium deposit currently being mined in Lishui volcanic basin. After the transition from open mining to underground mining, seven mining sections have been formed. In actual exploration and mining processes, it has been found that the morphological characteristics and extension of ore bodies are sometimes inconsistent with exploration data, which restricts the layout of exploration engineering and mining progress. This paper takes the −230 m middle section of the Aijingshan strontium deposit in Lishui as a study case. The distribution of hidden fault structures in the section is investigated in detail, and their characteristics, attributes, and the sequence of formation of the structure, as well as the tectonic control of the ore body morphology, are analyzed. The early NW-oriented F₂ and F₇ fault structures in the mining area are not only ore-guiding structures, but also ore-controlling structures. The F₂ fault controls the footwall boundary and the F₇ fault controls the hanging wall boundary of the ore body. Affected by the regional tectonic activity, the near EW trending thrust faults, compressive or translational faults that derived from the regional NW trending fault structures are the main structures as well as ore-breaking structures for the swelling and shrinking, branching and recombination, and pinching out and reappearing of the ore bodies, while the NE extensional fault structures derived from the regional NW trending fault structures are smaller in scale and cause minimal damage to the ore bodies. The suggestions for the deployment of exploration projects are proposed, which can provide a reference for other middle sections of exploration projects.

1. 前言

江苏溧水爱景山锶矿位于长江中下游成矿带中溧水火山岩盆地东段，是我国火山热液型锶矿床的典型代表[1]。该矿床发现于上世纪五十年代末期并于七十年代初进行小规模露天开采，本世纪初由露采转为地下开采，设计开采深度为−205 m；2011~2013年对深部矿体进行了详查，主要控制−308 m以上的矿体[2]。

多轮次勘查证实，爱景山锶矿床属于(特)大型矿床，累计查明矿石资源量2212 kt，平均品位47.65%，保有矿石资源量为706.09 kt，平均品位49.11%，目前已经形成−70 m、−110 m、−150 m、−190 m、−230 m、−270 m和−308 m共7个采矿中段[3]。矿体总体呈脉状，沿走向延长、沿倾向延深，沿走向和倾向上常见膨大缩小、分支复合、尖灭再现现象。然而，实际探矿与采矿过程中发现，矿体的形态、产状、规模及空间展布与详查资料存在不一致的现象，矿体膨大到什么程度会缩小、分支多长再复合、尖灭多远能再现？反之亦然。这些问题较严重地制约了开拓工程的部署，也降低了探矿效率、加大了采矿成本。本文以爱景山锶矿在采的−230 m中段为例，从详细调查该中段隐伏断裂构造入手，分析其特征、属性及形成的先后关系，尝试探讨其对矿体形态及空间展布变化的控制规律，继而提出探矿工程布置的建议，为其他中段尤其是深部−270 m和−308 m中段的探矿工程布置提供示范作用。

2. 地质特征

溧水火山岩盆地除前期发现的爱景山(特)大型锶矿床、卧龙山中型锶矿床外，还发现后方村、石坝桥、石坝、小东山等锶矿点[1]。近来，已证实爱景山东部的后方村、东南部的麻山头为大型锶矿床，且在爱景山东北部的上方村发现3 m厚、长约200 m的矿体[4]。这些矿床及矿点，构成了溧水盆地独具特色的火山热液岩型锶矿田。

2.1. 矿区地质特征

爱景山锶矿区位于溧水盆地东北部锶矿成矿带中段。矿区出露的地层主要有早–中侏罗世象山群碎屑岩、早白垩世龙王山组火山碎屑岩、大王山组熔结凝灰岩和葛村组碎屑岩，第四系冲积物。矿体赋存于早白垩世龙王山旋回火山碎屑岩中，上段(K₁l²)高岭土化岩屑晶屑凝灰岩是锶矿体的直接围岩。矿区褶皱不发育，但断裂发育，主要有NW向、NE向和近EW向三组，其中NW向F₂和F₇断裂直接控制了矿体的分布范围，与围岩界线清晰，且F₂断裂及其次级断裂是矿区锶矿成矿的导矿和容矿构造，近EW向断裂是成矿后断裂，规模较小(图1) [5] [6]。矿区次级节理裂隙较发育。岩浆活动主要以中性火山喷发为主，属于燕山运动中晚期龙王山和大王山火山喷发旋回的产物。侵入岩以中性次火山–浅成侵入岩为主，形成于龙王山火山喷发旋回之后。爱景山锶矿床的含矿层和近矿围岩均发生了不同程度的中低温热液蚀变并形成了不同的矿物组合。

2.2. 矿体地质特征

爱景山锶矿床自下而上、由南东向北西分布有Sr I、Sr Ⅱ、Sr Ⅲ、Sr Ⅳ 4个脉状锶矿体。矿体均赋存于F₂断裂上盘龙王山组上段火山岩(凝灰岩)中，走向和倾向与F₂断裂基本一致，走向NW，倾向NE，倾角为60~85˚。其中，主矿体为Sr Ⅱ矿体，也是该矿床规模最大的矿体，在空间上连续性好，沿走向、倾向延伸长，矿体厚度大，品位高，保有矿石资源量占矿区锶矿总资源量的99.70%，矿体的变化特点是沿走向和倾向上常见膨大缩小、分支复合、尖灭再现现象[5]-[7]。

爱景山锶矿以热液成矿期为主，可划分为天青石–黄铁矿、天青石和方解石–天青石3个成矿过程；矿石类型主要为天青石型、黄铁矿(局部褐铁矿)–天青石型、方解石–天青石型、高岭土(高岭土化凝灰岩)–天青石型[1]。锶矿中天青石的形态主要有板状型、角砾型、细脉型、它形细粒型、柱状型、细脉–团块型等；板状型天青石主要形成于热液成矿期的早阶段，角砾型天青石形成于热液成矿期的中阶段，细脉型、它形细粒型、柱状型天青石形成于热液成矿期的晚阶段，而细脉–团块型天青石形成于整个成矿作用过程[5] [6]。矿石矿物主要为天青石(含少量锶重晶石)，其次为黄铁矿、高岭土(局部富集)；脉石矿物主要为石英、长石、方解石、褐铁矿、赤铁矿及绢云母等。早期研究认为该矿床为岩浆期后中低温热液脉状充填型矿床[8]-[11]，最新的认识是，该矿床为受地层和构造双重控制的岩浆期后中温热液脉状充填–交代改造型锶矿床[5] [6]。

3. −230 m中段矿体形态及隐伏断裂构造

目前，爱景山锶矿在采的−230 m中段，主要为Sr Ⅱ矿体，控制的勘探线在2~9线(0线北约25 m~7线南约30 m)之间，控制的矿体长度约250 m。Sr Ⅱ矿体走向及形态、具明显构造属性的隐伏断裂构造平面图见图2。

Figure 1. Geological map of the Aijingshan strontium deposit area in Lishui [5] [6]

图1. 溧水爱景山锶矿矿区地质图[5] [6]

Figure 2. Morphology of the second strontium ore body and the fault structures in −230 m middle section of the Aijingshan strontium deposit

图2. 爱景山锶矿−230 m中段Sr II矿体形态及断裂构造平面图

3.1. 矿体及天青石形态特征

3.1.1. 矿体形态特征

−230 m中段Sr II矿体的走向及形态具有以下特征(图2)：

1) 矿体总体呈脉状延伸，走向320~340˚，宽度0.5~25 m。

2) 0线至3~5线之间，矿体主要由东、西两条矿脉组成，宽度0.5~2 m，3线附近膨大部位由3条矿脉构成，最宽处5~8 m，局部近20 m，其中西侧矿脉延伸至5~7线之间，而东侧矿脉在5线附近尖灭。脉状延伸的矿脉，均为高品位(大于20%，一般在40%~50%之间，局部达到60%~70%)工业矿段。

3) 0线以北的矿体呈(细)脉状、透镜状断续向北延伸；5线附近及以南的东侧矿体，呈(细)脉状、透镜状、囊状、角砾状等断续向南延伸；7线附近及以南的矿体，主要呈团块状、雪花状、鸡窝状、云雾状、囊状、(细)脉状。这种类型的矿体构成低品位(一般在15%~20%)工业矿段。

3.1.2. 天青石及集合体形态特征

矿脉在形成过程中，由于形成时间差异，矿石中主体矿物天青石及集合体明显呈现出不同的形态特征，主要有以下几种(图3)。

注：Cal：方解石；Cel：天青石；Py：黄铁矿；Tuff：凝灰岩；((a) (d) (g) (h)) 锶矿体(脉)；((b) & (c) (+)、(e) & (f) (−))天青石显微镜下特征；(i) 共生的天青石和方解石晶簇。

Figure 3. Morphological characteristics of strontium ore body (vein) and microscopic features of celestite

图3. 锶矿体(脉)形态特征及天青石显微镜下特征

1) 早期形成的矿脉较纯净(图3(a))，天青石多呈白色–淡青色，良好的厚板状集合体晶形，板片长轴方向多垂直于矿脉的走向，单个板体厚度在1~2 cm且板头呈锥形(图3(b))，板片之间几乎无缝隙；有时锥头被晚期天青石溶蚀且板片间充填晚期天青石(图3(c))。板片集合体之间断开的裂隙被同期它形细粒状天青石和少量黄铁矿充填。这种类型的矿脉，由于形成时间较早，沿走向延伸较长，且厚度较大(多为1~2 m，局部3~5 m)。

2) 中期形成的矿脉，天青石多呈白色–乳白色，少见淡青色，晶形也呈较良好的板状集合体，但单个板体的厚度小于早期形成的天青石，多为1 cm左右，且板片之间充填细粒黄铁矿(图3(d))；板片的长轴方向虽然多数垂直矿脉的走向，但明显可见板片杂乱排列，且板片头部的锥形被破坏，镜下没有明显的锥头(图3(e)和图3(f))。天青石集合体断开的裂隙或天青石脉体形成的间歇期，以充填细粒黄铁矿为主，少量围岩碎屑和/或它形天青石。该期形成的矿脉，沿走向延伸更长、厚度更大，长度和厚度一般大于早期形成的矿脉，局部膨大部位厚度达到3~5 m，偶尔更厚(8~10 m或以上)。

3) 晚期形成的矿脉，有两种情况：其一矿脉呈细脉状(图3(g))、透镜状、囊状、云雾状(图3(h))等，天青石晶形不发育，集合体呈它形细小粒状。这类形态的脉体多分布于近矿围岩中，为晚期含锶热液交代围岩形成。其二天青石呈良好的晶形充填于张性裂隙中，多呈细小片状、晶簇状(图3(i))。这类形态的天青石是晚期含锶热液在张性裂隙中自然生长形成，常与方解石共生。

3.2. 隐伏断裂构造及对矿体的控制

3.2.1. 隐伏断裂构造特征

Table 1. Attitudes and attributes of the hidden fault structures in the −230 m middle section of the Aijingshan strontium deposit from N to S

表1. 爱景山锶矿−230 m中段由北向南隐伏断裂构造产状及属性

序号	位置		产状/(˚)		断裂构造字属性	备注
	勘探线	出露位置	走向	倾向∠倾角
1	0线北约15 m	东壁	110	20∠40~50	逆冲断裂	一组(至少3条，间距约1 m)，断裂面见擦痕
2	0~1线之间	东壁及顶部	75	345∠60	张性断裂	东壁见早期挤压断裂面
3	0~1线之间	顶部	75	345∠65	张性断裂	断裂面见细小方解石、天青石晶簇生长
4	0~1线之间	顶部	75	345∠65	张性断裂
5	1~3线之间	西壁及顶部	50	320∠40	张性断裂	断裂面粗糙
6	1~3线之间	东壁及顶部	110	20∠56	逆冲断裂	断裂面见擦痕；矿脉发生位移
7	1~3线之间	两壁及顶部	85	355∠40	逆冲断裂
8	1~3线之间	东壁	330	60∠35~40	压性断裂	断裂面舒缓波状，延伸长度大于33 m
9	1~3线之间	两壁及顶部	65	直立	平移断裂	矿脉发生明显位移
10	1~3线之间	东壁及顶部	80	直立	平移断裂
11	3~5线之间	顶部	50	320∠52	逆冲断裂	断裂面见擦痕
12	3~5线之间	西壁及顶部	85	355∠85	平移断裂	矿脉发生位移，断裂面呈舒缓波状，局部见擦痕，推测具有逆冲性质
13	3~5线之间	西壁及顶部	15	285∠67	平移断裂
14	3~5线之间	东壁	325	55∠40	压性断裂	断续见3个断裂面，延伸长度大于10 m
15	5~7线之间	两壁及顶部	110	近似直立	平移断裂	矿脉发生位移
16	5~7线之间	两壁及顶部	75	30∠40	逆冲断裂	断裂面见擦痕
17	7线南约20 m	东壁	325	55∠40	压性断裂	见长度大于3 m、高度大于1.5 m的断裂面

爱景山锶矿−230 m中段由北向南出露的隐伏断裂构造产状及属性见表1。从断裂构造的走向及属性可以看出，−230 m中段的隐伏断裂构造主要为四种类型(图4)，其对矿体的形态有着较明显的不同的控制作用。

3.2.2. 隐伏断裂构造对矿体的控制

1) 压性断裂构造

表1中序号8、14和17的压性断裂构造主要呈NW向(325~330˚)，倾角稳定于40˚左右，分别位于−230 m中段采场的北部、中部及南部且无一例外地出现于东壁(图4(a))。

压性断裂构造沿走向多呈舒缓波状且出现分支复合现象，断裂面见明显的擦痕及台阶。从断裂构造的产状及特征分析，上述出露于−230 m中段采场东壁不同位置的3条断裂应属于同一条断裂在NW方向的延伸，根据其上陡下缓特征，延伸至地表与F₇断裂基本相重合，因此该压性断裂构造是地表F₇断裂在−230 m中段的延深。F₇断层在地表表现为张性特征，但在−230 m中段的属性为压性。F₇断裂构造在深部属性变化与同方向、同时期形成的F₂断裂构造的属性变化相同：早期为张性，而晚期表现为压性[1]，其形成机制见下文叙述。

由图1可以看出，F₂张性断裂控制了矿体的西侧下盘边界，而F₇张性断裂构造基本控制了7线以南矿体的东侧上盘边界。然而，−230 m中段的F₇压性断裂构造不但控制了矿体的东侧上盘边界，且还继续向NW方向延伸并至少到达0~2线附近(图2)。因此，NW向F₂和F₇断裂构造均为控矿构造，控制了矿体的走向和两侧边界，两者之间发育的、与F₂和F₇相平行的NW向次级雁行张性裂隙带是容矿构造[1] [12]。

压性断裂尤其具有逆冲性质的压性断裂构造造成了矿脉在垂直方向或沿矿脉倾向上的位移，给探矿工程布置带来一定的困难。

注：(a) 压性断裂构造(照片，表1中序号8断层)；((b) (c)) 同一条平移断裂(表1中序号12断层，前者为平面素描图，后者为照片，见于巷道北壁)；(d) 逆冲断层(素描图，表1中序号16断层)；(e) 逆冲断层(照片，表1中序号1断层)；((f) (g)) 同一条张性断层(照片，表1中序号2断层，前者早期呈现压性特征)；(h) 张性断层内自生长方解石晶簇(照片，表1中序号5断层)。

Figure 4. Main fault structural characteristics in −230m middle section of Aijingshan strontium deposit

图4. 爱景山锶矿−230 m中段主要断裂构造特征

2) 平移断裂构造

平移断裂构造主要发育于−230 m中段的中部(3线北侧~5线南部)，其走向主要为NE向和近EW向，倾角多近似直立，少量为高角度(大于60˚)，断裂面多呈舒缓波状(图4(b))，局部见擦痕，个别具有逆冲性质。

平移断裂构造造成矿脉的明显位移，一般位移距离为0.5~1.5 m (图4(b)和图4(c))，个别达到2~5 m左右。平移断裂构造是造成矿脉走向上膨大的主要因素，也是造成矿脉分支复合的重要因素。显然，平移断裂构造发生于矿体形成之后，是明显的破矿构造。

平移断裂构造造成矿脉走向上向东侧或向西侧位移，位移较大时将增加探矿工程工作量。

3) 逆冲断裂构造

逆冲断裂构造在−230 m中段的分布主要有两种：一是矿体北部(0线北侧)和南部(7线北侧)近EW向逆冲断裂构造(表1中序号1，走向110˚和表1中的序号16，走向75˚)；另一是矿体中部(1线~3线南侧附近)近EW向(表1中序号6和序号7，走向分别为110˚和85˚)及NE向(表1中序号11，走向50˚)逆冲断裂构造。每一条逆冲断裂构造均由2~3条分支、倾角不一的同类逆冲断裂构造组成，构成一组逆冲断裂构造(图4(d)和图4(e))。

表1中序号1的逆冲断裂构造造成矿脉在此附近尖灭，矿体仅呈(细)脉状、透镜状断续向北延伸，而序号6的逆冲断裂构造造成7线附近西侧矿脉在此附近尖灭，东侧矿体在该断裂构造南北侧两侧的分布存在着较明显的差异：北侧仅以细脉状呈线状断续分布，而南侧呈团块状、雪花状、鸡窝状、云雾状、囊状、(细)脉状、不规则状呈面状向南侧延伸，逆冲位移的距离一般在0.2~0.5 m左右，个别达到1 m左右。由此认为，序号1和序号6的逆冲断裂构造是造成矿脉的尖灭的主要断裂构造，其可能形成于矿体形成过程中的早期阶段。

发育于矿体中北部、1线~3线南侧附近的近EW向和NE向逆冲断裂构造，造成矿脉较明显逆冲位移，使得矿脉平面展布明显膨大，位移距离一般大于0.5 m，局部达到1~2 m。推测这类逆冲断裂构造形成于矿体形成过程中的晚期阶段。

由此可见，矿体形成过程中，早期逆冲断裂构造是造成矿脉尖灭的重要构造，而晚期逆冲断裂构造造成了矿脉沿走向膨大、分支的主要因素。逆冲断裂构造会给探矿工程布置带来较大难度。

4) 张性断裂构造

张性断裂构造主要分布于−230 m中段的北部，走线近EW向(75˚) (表1中序号2~4断层)和NE向(50˚) (表1中序号5断层)。前三者应属于一组，断裂面见擦痕(图4(f))，推测早期可能为压性断裂，晚期发生继承性活动；后者张性断裂面粗糙，未见明显的继承活动。

张性断裂构造的裂隙宽度多数在0.05~0.2 m (图4(g))，构造发育区局部达到0.5~1 m左右(一般小于2 m)，其内充填了晚期自生长方解石和/或天青石细小晶簇集合体(图3(i))。张性断裂构造仅仅使得矿体发生较小的断裂张开，并没有使矿体发生明显的破坏或位移，因此其对矿体形态的影响较小，探矿工程布置时一般情况下可以忽略。

3.2.3. F₂和F₇断层特征及对矿体的控制

F₂断裂构造从矿区中部贯穿整个锶矿矿区，向NW延伸出图1边界，向南延伸经过卧龙山矿后继续延伸，地表出露总长度大于5 km，规模较大，是矿区主控矿构造[1]。F₂及其次一级断裂构造是矿区锶矿成矿的导矿和容矿构造。F₂断裂构造的走向320~330˚，局部295~340˚倾向北东，倾角上陡下缓(上部平均倾角82˚，下部平均倾角65˚，局部在40~50˚)，局部地段直立或倒转(爱景山南坡) [1]。勘探钻孔及开拓工程证实，F₂断裂构造具有先张性后压性特征，具体表现为：① 总体以张性为主(图5(a))、局部地段具压性(图5(b)和图5(c))；② 浅部为张性、深部局部地段具压性；③ 北部为张性、南部局部地段具压性；④ 局部被后期NE向断裂构造错断。

F₇断层与F₂断层一样，都属于开太–白马山断裂右行扭动产生的近似平行的NW向张性断裂构造[1]，其属性基本一致，表现出的特征也基本与F₂相近。所不同的是：F₂断层控制了爱景山锶矿体的下盘边界，且距离矿体具有一定的距离，受开太–白马山断裂晚期左行扭动的影响，局部尤其是深部表现为压性特征，而F₇断层在−230 m中段严格控制了矿体的上盘边界，且该中段均表现为压性特征，且倾角较缓(40~50˚)。

注：(a) F₂断层在浅部显示张性特征(照片)；(b) F₂断层在深部显示压性特征(照片)；(c) F₂断层在爱景山南坡显示压性特征(素描图[1])；1：破碎带，2：片理化带，3：矿体，4：NW向F₂断层，5：产状。

Figure 5. Characterization of different locations in Aijingshan strontium deposit area for the F₂ fault

图5. F₂断层在爱景山锶矿区不同位置的特征

3.3. 隐伏断裂构造的形成机制分析

晚三叠世，南象运动结束了长江中下游地区自古生代以来海侵–海退的历史，并使其转变为板内构造变形及构造–岩浆活动的演化和成矿作用阶段，标志着溧水火山岩盆地演化的开始[13]。该盆地以火山喷发为主要特征，火山喷发始于晚侏罗世、早白垩世，规模较大。盆地内以隐伏断裂为主，主要发育NE向、NW向、近EW向、近SN向4组断裂，以前两者断裂最发育，断裂之间相互交错且多切穿盆地基底，构成溧水盆地多个格子状“菱形断块”构造格局的同时，也控制着盆地内火山–岩浆活动和成矿作用，而控制溧水盆地锶成矿带的边界断裂是位于爱景山东北部的NW向开太–白马山断裂构造[1]。该断裂形成于燕山运动Ⅰ~Ⅱ幕时期，是长江中下游地区受到古太平洋板块向北西俯冲欧亚板块的影响[14]，其构造主压应力方向为NWW向，构造属性为区域挤压应力作用，最大主压应力方向为290~305˚，在此应力场作用下，形成了溧水盆地的边界断裂和NE向压性、NW向张性的主干断裂[15]。虽然燕山运动Ⅲ~Ⅴ幕时期，长江中下游地区受到印度板块向NE向的推挤作用影响，使得该地区主压应力方向转变为NNE向[15]，但该时期对于地处长江中下游成矿带最东端的溧水盆地，主压应力方向仍以NWW向为主，受古太平洋向北西俯冲欧亚板块的影响强烈，而受印度板块向北东挤压欧亚板块的影响较弱，但主压应力方向约为290˚，较早阶段逆时针偏转约了15˚ [1]。

如图6(a)所示，呈NW走向的开太–白马山主干断裂于燕山运动Ⅰ~Ⅱ幕时期形成后发生了右行扭动，在其最大主应力方向派生NW向张性断裂构造(如图1中的F₂和F₇断层，总体走向320~335˚)。在其最小主应力方向派生出近EW向压性断裂构造，在矿区具有较明显的逆冲性质(如表1中序号6、7和16的断层)；另外，可能还会派生出SE走向的具压性的平移断层。

如图6(b)所示，燕山运动Ⅲ~Ⅴ幕时期，溧水盆地主压应力方向仍以NWW向为主，而区域NWW向应力场所派生的EW向局部挤压应力场[1] [15]叠加于矿区，使得开太–白马山主干断裂左行扭动，左行扭动后，最大和最小主应力方向调换，使早期NW向张性断裂构造局部转变为压性构造特征(如：前述F₂断裂构造整体以张性为主，局部表现为压性；前述F₇断裂构造地表为张性，但在−230 m中段整体表现为压性)，早期近EW向压性构造(或破裂面)转变为张性(平移)断裂构造(或张性破裂面) (如表1序号为2~5断层)。断裂构造属性转换过程中派生形成了NE向逆冲断裂构造(如表1中序号为1和11等)和具压性特征的平移断裂构造，而左行扭动过程中形成的NE向张性破裂多为右行正断层并错断早期NW向断裂和矿体(脉)。

由于矿区早期的NW向张性破裂面发育，左行扭动产生的应力多沿NW向破裂面释放，因此矿区仍以NW向张性断裂构造作为主要控矿断裂构造。由于矿脉受到多期次构造活动的影响，使得矿脉的形态发生了不同程度的变化(图5(b)和图5(c))，但总体上晚期构造活动对早中期形成的矿体的破坏较小。

综上所述，爱景山锶矿床NW向构造是区域主干断裂右行扭动所派生的次级断裂构造，而NE向构造是区域主干断裂左行扭动所派生的次级断裂构造；爱景山锶矿床锶矿化发生在主干断裂右行扭动之后、左行扭动之前，并赋存在右行扭动派生的NW向断裂构造中[1]。

注：σ1：最大主应力；σ3：最小主应力；C：张应力面；S1、S2：共轭扭裂面；T：压应力面。

Figure 6. Sketch diagram of stress analysis in Aijingshan deposit [1]

图6. 爱景山矿区应力分析平面示意图[1]

4. 开拓工程布置建议

成矿作用过程必然伴随多期次构造活动，这些构造的规模、属性、形成先后关系、地表和地下的发育程度等，对矿体的形成及其矿体的形态必然起着控制作用。针对爱景山锶矿−230 m中段开拓工程发现的隐伏断裂构造，为指导矿山其他生产勘探，提高探矿效率，节约采矿成本，在深化矿体三维空间变化规律认识的基础上，结合矿体围岩的岩性变化、地层及矿体产状变化，深化隐伏断裂构造对矿体形态控制的研判，才能对开拓工程进行合理、准确的布置。

1) F₂断层虽然控制了爱景山矿区矿体的下盘，但距离矿体具有一定的距离。与F₂断层明显不同的是，F₇断层在−230 m中段严格控制了矿体的上盘边界，即F₇断层所在位置几乎为矿体的上盘边界。在探矿过程中，如果在矿体东侧边界发现NW向展布的断裂构造(上部表现为张性，下部表现为压性)，即可停止开拓工程向东部的延伸。

2) −230 m中段近EW向和NEE向逆冲断裂构造是控制矿体延伸的主要构造，是矿脉尖灭、矿体品位明显下降的破矿构造。实际探矿过程中，注意对旁侧低品位矿脉适当追索。

3) NE向逆断层和平移断层是矿体膨大缩小、分支复合、尖灭再现的主要破矿断裂构造。实际探矿过程中，需要布置开拓工程，对矿脉走向上的延长、倾向上的延深加以控制和追索。

4) NE向小型张性断裂构造，对矿体形态的破坏甚微。实际采矿过程中，对这类断裂构造一般可以忽略。但如果遇到与F₂或F₇相类似的NW向较大型张性断裂构造，则需注意其对矿体形态及走向的控制。

5. 结论

本次以水爱景山锶矿床在采的7个中段中的−230 m中段为例，调查了该中段隐伏断裂构造的分布，分析了隐伏断裂构造的特征、属性及形成机制和先后关系，探讨了隐伏断裂构造对矿体形态的控制，提出合理布置探矿工程的建议，得到的认识可为其他中段探矿工程提供借鉴。

1) 早期NW向F₂和F₇张性断裂构造既是导矿构造，也是控矿构造；F7断裂构造控制矿体的上盘边界并可向矿区NW向延伸。矿体形成后，受区域构造活动的影响，派生形成的NE向、近EW向逆冲断裂构造或平移断裂构造，是矿体膨大缩小、分支复合、尖灭再现的主要构造，是破矿构造；晚期NE向小型张性断裂构造，对矿体形态和走向的破坏较小。

2) 探矿过程中，如果在矿体东、西侧边界发现NW向展布的较大断裂构造，表明已经控制矿体的两侧边界，可停止开拓工程向两侧的延伸；如果遇到主矿体走向方向突然尖灭，但其旁侧存在低品位矿脉，则可能存在逆冲断裂构造，探矿工程应适当向上或向下追索；如果发现平移断层，在准确判断主矿脉位移方向的基础上，需要对矿脉倾向上的延深布置开拓工程进行控制。

致 谢

江苏金焰锶业有限公司朱冬生工程师、李福生工程师、张后胜工程师及汪同军工程师参与了部分调查工作，在此表示感谢。

基金项目

本文得到江苏金焰锶业有限公司“爱景山锶矿地下开采延深工程”(编号：JYSY2019001)项目和中国地质调查局“华东地区江南陆块南缘等成矿区带重点调查区铜锂等战略性矿产调查评价(编号：DD20230251)”项目资助。

NOTES

^*通讯作者。