断裂构造包括各种断层和裂隙，对许多矿床的形成和分布起着重要的控制作用。在具有成矿 物质和含矿流体的前提下，构造，特别是断裂构造对成矿经常起到基本的甚至是主导的作用 （翟裕生等，1993；翟裕生，2001； 2002；Wibberley et al.，2008；陈宣华等，2009） 。在金属矿 床的形成过程中，断裂构造一方面构成了矿源场与储矿场之间的桥梁，另一方面为成矿元素 的富集成矿提供了容矿空间；同时，在成矿流体沿断裂构造运移过程中，与围岩发生水_岩 交换，起到配矿的作用。研究断裂对成矿流体运移、沉淀的控制过程，揭示构造变形与成矿 之间的成因联系，一直是构造学家和矿床学家共同研究的目标（邓军等，2000；2004；向才 富等，2000；陈柏林，2001；吕古贤等，2001；郭涛等，2008）。
        弄屯铅锌矿床发育于华南钦杭成矿带西南端广西境内（图1），是近年来广西大规模找矿工 作新发现的一个大型矿床，也是迄今为止在西大明山地区发现的规模最大的铅锌矿床。该矿 床包含多个铅锌矿脉带，主要受断裂控制。目前，有关弄屯铅锌矿床的研究主要集中在成矿 流体与矿床成因方面（梁建华等，2014；柴明春等，2015），而对矿体具有重要控制作用的 断裂构造研究尚未有相关报道。因此，本文在充分搜集弄屯铅锌矿床已有勘查资料的基础上 ，通过野外详细调研，总结了断裂构造的控矿规律；运用构造解析方法查明了控矿断裂的运 动学和动力学特征；运用矿田构造的研究方法讨论了成矿热液运移的路径；并对矿床的形成 时代进行了分析。本文的研究成果可以为下一步建立“弄屯式"铅锌矿床的找矿模式提供一 定的依据。
        弄屯铅锌矿床位于广西西大明山复式背斜北西部古雾岭背斜南翼（图1），在大地构造上位 于华南钦杭成矿带的西南端（毛景文等，2011；周永章等，2015）。西大明山地区整体 呈一核部为寒武系、两翼为泥盆系的短轴复式背斜。该复式背斜由一系列次级的、呈紧密排 列的线状背、向斜组成，总体构造线呈近EW向，枢纽向东、西两端倾伏。区域上EW向、NW向 、NE向断裂发育，切割区内多个次级褶皱，造成褶皱残缺不全。西大明山地区的地表仅有少 量 酸性和基性岩脉沿断裂侵入。前人研究认为西大明山深部有隐伏岩体存在（朱革非，1989） ，2013年12月在罗维矿区有2个钻孔打到了隐伏花岗闪长岩体（李赛赛等，2016b）。
        自新元古代扬子与华夏两个古陆块碰撞拼贴以来，研究区主要处于板内构造环境，并经历了 多期（次）构造运动（毛景文等，2008；2011）。利用西大明山地区及其周边盆地不同构造 层中变形方向及后期构造叠加分析，研究区主要经历了5次明显的构造运动，其区域构造应 力场的最大主压应力方向依次为：SN（加里东期）→SN（印支期）→NW_SE（燕山早期）→N NE_SSW（燕山晚期）→近EW（喜马拉雅期）向（丘元禧等，1996；黄继钧，2001；任立奎， 2002；2011；周维博，2005；张岳桥等，2009；郝义等，2010；杜远生等，2012）。西大明 山地区目前已发现有银、铅锌、金、钨、铋等矿种，其中探明大型矿床2处（凤 凰山银矿、弄屯铅锌矿），中型矿床2处（长屯铅锌 矿、罗维钨铋矿），小型矿床多处（渌井铅锌矿、 姆驮山银矿、平何银矿、那佰铅锌矿、小明山铅锌矿等，涂伟，2011；Tu et al.，2013 ；桂林理工大学，2015）。
        研究区内无岩浆岩出露。
        研究区出露的地层主要有中_上寒武统边溪组（∈2_3b），下泥盆统莲花山组（D ₁l）、那高岭组（D₁n）、郁江组（D₁y）和中泥盆统东岗岭组（D₂ d）（图2）。边溪组（∈2_3b）分布于研究区中部，岩性主要为中厚层状不等 粒砂岩夹少量泥岩。莲花山组（D₁l）分布于寒武系外围，两者呈角度不整合或断层 接触，岩性主要为中细粒石英砂岩，底部含有砾石。那高岭组（D₁n）岩性主要为砂 质泥岩，中部夹少量灰岩。郁江组（D₁y）岩性主要为中薄层状细砂岩、粉砂岩，中 部夹薄层泥岩。东岗岭组下段（D₂d¹）岩性以中厚层状白云岩为主夹白云质灰岩， 东岗岭组上段（D₂d²）岩性以灰岩为主夹钙质白云岩。
        研究区构造变形较强烈，构造线主要呈近EW向，地层走向、褶皱轴向均沿此方向展布。主体 构造为古雾岭背斜，枢纽向东倾伏，轴部由中_上寒武统边溪组（∈2_3b）组成 ，翼部为泥盆系。由于受近EW向和NW向断裂切割，使背斜南翼和西段缺失。区内主要发育EW 向、NE向、NW向和SN向4组断裂，其中NE向和EW向断裂是主要的控矿断裂，其几何学特征叙 述如下。
        F₁断裂呈近EW向至NWW（280°）向展布，是区域性长屯_龙茗断裂的一段。沿走向和倾向 呈舒 缓波状，总体南倾，浅部倾角为5～16°，深部变陡为10～20°。断层破碎带厚1.15～23. 65 m，总体上西厚东薄。断层上盘以泥盆系为主，下盘以寒武系为主。破碎带的充填物不但 有 寒武系砂岩、页岩角砾，还可见莲花山组、那高岭组紫红色泥岩、泥灰岩角砾，石英脉、方 解 石脉较发育。该断层中产出有铅锌矿体，在研究区内矿体规模较小，在东侧的长屯矿区矿体 规模较大。
        研究区内F₄、F₆、F₁₂、F₂₂和F₂₈断裂呈NE向展布，总体均向南倾 。地表硅化、褐铁矿化强 烈。该组断裂中平行产出有多个铅锌矿（化）体。其中，F₄断裂带中的Ⅱ_1号矿体的资源 储 量占整个弄屯铅锌矿床总储量的70%。下面以F₄断裂为代表，详细介绍其几何学特征。
        F₄断裂带由一系列近于平行的NE向断裂组成，主断裂面位于最北侧，倾向SE（150～163° ） ，倾角上缓下陡，总体上变化于15～70°之间。在主断裂面南侧依次发育4条互相平行的 次级断裂。围岩为寒武系青灰色砂岩。F₄断裂在地表呈一条NE向断续分布的硅化砂岩带 ， 长达1.6 km，宽一般在2～30 m，硅化、褐铁矿化强烈。断裂带由于硅化强烈，岩石抗风化 能力强，往往在地表形成陡坎。断裂带中岩石破碎较强烈，角砾大小不等，磨圆度较差，多 呈棱角状、次棱角状排列杂乱，局部略具定向排列。角砾成分为砂岩，胶结物为石英、黄铁 矿、闪锌矿。胶结物中的金属矿物黄铁矿、闪锌矿在地表风化后呈蜂窝状，其中的闪锌矿氧 化后已基本风化流失掉，因此，在地表的断裂带上取样分析其中的锌、铅，含量多在0.01% ～0.1%，品位较低。另外，在F₄断裂带的东侧延伸部分，受SN向断裂的左行切割，并由 于SN向断裂的弧形弯曲而发生顺时针的旋转，进而表现为近EW走向。
        目前研究区共勘查发现Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号和Ⅳ号4个主要的铅锌矿化带，其中Ⅰ号矿化带受E W向F₁断裂控制，Ⅱ号、Ⅲ号和Ⅳ号矿化带分别受NE向F₄、F₆和F₁₂断裂控制。 矿体产状受断 裂破碎带控制，呈似层状、脉状产出，沿走向、倾向均有分支复合现象。每条矿化带均发现 有多条铅锌矿体，其中Ⅱ号矿化带的规模最大，共发现有62条矿体（脉），Ⅱ_1号矿体是研 究区的主矿体（图3）。Ⅱ号矿化带内矿体厚度一般在0.49～22.01 m，平均厚度为8.25 m，P b平均品位为0.47%；Zn平均品位为3.65%。其他3条矿化带中的矿体数量少、规模小，Pb、 Zn 平均品位较低。围岩蚀变主要有硅化、褐铁矿化、绿泥石化、绢云母化和碳酸盐化，蚀变带 宽介于1～3 m之间，局部宽度可达十余米。
        矿石结构以自形_半自形粒状结构，包含结构、交代结构、镶边结构为主，次为溶蚀结构和 固溶体分离结构。构造较为复杂，多呈脉状、网脉状、角砾状、团块状和浸染状构造， 次为晶洞状和斑杂状构造。矿石组分相对复杂，金属矿物 主要有闪锌矿、黄铁矿、方铅矿以及少量黄铜矿，脉石矿物主要为石英、方解石和绢云母等。
        NE向的F₄断裂控制研究区规模最大的Ⅱ_1号矿体的产出，矿体总体倾向为150～163°，在 浅 部断裂倾角较缓，多在15～40°之间，矿体厚度较大，向深部断裂倾角增至50～70 °，矿体厚 度亦随之减薄。结合研究区勘探线联合剖面图（图4）与联合中段平面图（图5）分 析，以23 1线为界将矿体分为南西和北东2段。南西段矿体较厚，厚为0.72～31.69 m，平均厚度7 .15 m；北东段矿体厚度略薄，厚0.70～18.18 m，平均厚度4.49 m。而且，北东段矿体于 +500 m～+350 m标高较为富集，南西段矿体于+400 m～+300 m标 高较为富集，主矿体总体具有向SW 侧伏的趋势。    
        近EW向F₁断裂控制的矿体规模在研究区内较小，但在研究区东侧的长屯矿区矿体规模达到 中 型。根据勘探线剖面图（图6）可发现，矿体主要产于断裂浅部倾角较平缓（5～16°）部位 ，向深部随着断裂产状变陡（10～20°），矿体厚度也逐渐变薄直至尖灭。
        尽管研究区内控制矿体的断裂走向既有NE向，也有EW向，但是由钻探工程揭露的情况可以发 现，矿体沿倾向具有一致的变化规律，即在浅部断裂产状较缓部位，矿体厚度较大，向深部 断裂产状变陡，矿体厚度减薄直至尖灭。
        发育于F₄断裂带东侧延伸部分的一系列NE向、近EW向断裂（图2，F₁₆～F₂₁ ），在其断裂带 上形成了大量的小型构造，如次级褶皱、节理、劈理、雁列石英脉等，它们均一致表明：在 成矿期，研究区受到近SN向的挤压应力作用，控矿断裂为逆断层。下面将几条典型断裂构造的运动学、动力学特征叙述如下。            F₁₆断裂：构造观察点位置见图2点G1。具有明显的断裂面（图7a），向北倾（产状5 °∠60 °），断裂面附近褐铁矿化强烈，局部见有少量的黄铁矿。断裂面上盘硅化强烈，在地表形 成明显的陡崖。断裂上盘的薄层硅化砂岩靠近断裂面处形成了典型的牵引褶皱（图7b），薄 层砂岩受到下盘向下滑动的牵引力作用向下弯曲，指示该断裂为逆断层。在断裂面上盘的砂 岩中发育有一组雁列状排列的石英脉（图7c），单个脉体呈透镜状，长一般为5～8 cm，宽1 ～2 cm，产状为196°∠15°，这些张性石英脉的产状也代表了主应力的产状，即该断裂是 在近南北向的挤压应力作用下形成的。而且在断裂面上盘硅化砂岩中还形成一组密 集的劈理面（图7d），其产状为43°∠76°。
         F₁₈断裂： 构造观察点位置见图2点G2。位于F₁₆断裂的南侧，产状为184°∠5 7°。在其下盘 的砂岩层理受到上盘拖拽作用而形成牵引褶皱（图8a），砂岩层的弯曲方向指示上盘向上滑 动，表明该断裂为逆断层。同时，断裂带上的构造透镜体排列方式也指示上盘向上滑动（图 8b），与牵引褶皱的运动学指向相同。
        F₂₁断裂： 构造观察点位置见图2点G3。位于F₁₈断裂的南侧。在该断裂的下盘 ，发育有次级 断裂（产状131°∠40°）和小型“Z"型挠曲（图9a）。在小型“Z"型挠曲中还发育有轴面 劈 理（图9b）。沿砂岩层理可观察到“Z"型挠曲所形成的小型背斜（图9c），同时，在该背斜 上发育有一系列锯齿状追踪张节理（图9d），其总体延伸方向与背斜枢纽垂直。这些小型构 造表明该构造观察点附近岩层曾受到过挤压应力作用，导致岩层发生褶皱，在褶皱形成过程 中于背斜核部沿2组（共轭）剪节理形成了追踪横张节理。断裂构造形成于褶皱形成之后。 
        F₄断裂： 根据各勘探线剖面图所反映的地质特征，控制Ⅱ号矿脉的F₄断裂在浅部矿体 产状平 缓，下部矿体产状较陡，且在平缓地段矿体厚度普遍较大，最大厚度可达31.69 m，铅锌品 位也较高，单样最高品位： Pb为1.94%，Zn为31.06%；深部产状较陡处矿体厚度较小，总 体 上矿体向深部逐渐尖灭。这些特征说明：控制Ⅱ号矿脉的F₄主断裂在主成矿期应表现为逆 断 层性质，该断裂由于断裂上盘的逆冲推覆作用，造成深部处于挤压环境下，容矿或贮矿空间 有限，所形成的矿体规模较小；而浅部处于相对张性环境，形成了较大的容矿或贮矿空间， 所形成的矿体规模也较大（图3）。
        根据断层角砾岩的特征，有时可以间接反映断层的运动学特征；如正断层中的角砾岩往往棱 角比较显著，角砾大小悬殊，无分选，无定向，胶结物往往是从热液中结晶出来的自形程度 较好的石英、方解石、黄铁矿等矿物；而逆断层中的角砾往往磨圆度较好，常呈透镜状，且 有明显的定向性，以小角砾为主，胶结物既有热液中结晶形成的矿物，也有被碾碎的岩石或 角砾的粉末。在F₄断裂带中的角砾具有明显的磨圆度（图10b），呈透镜状，且具有明显 的定 向性（图10a），粒径一般为0.5～2 cm，最大可达10 cm。砾石的成分有石英、闪锌矿、砂 岩，胶结物有石英、闪锌矿、黄铁矿以及岩石粉末。在角砾和胶结物中均有闪锌矿矿化，反 映研究区内在成矿期具有2次热液活动，形成2次矿化（图10c、d，注：图中黄色虚线为角 砾边界），这在对矿石的流体包裹体分析中得到了印证（柴明春等，2015）。矿化角砾岩的磨圆性、定 向性等特征也反映了在成矿期，控矿断裂F₄表现为逆断层活动的特征。
        在成矿后，研究区F₄断裂上盘的次级断裂发生再次活动，断裂面呈波状起伏（图11a）， 总 体产状为225°∠59°。构造观察点位置见图2点G4。对该断裂详细观察，可以发现其是利用 2个构造面（即寒武系砂岩的层理面和一组节理面）发育而成的；由于断裂的滑动，在2组 构造面交汇部位的三角形空间形成了透镜状的角砾岩和断层泥（图11b），构造岩未固结。 断裂面上发育有明显的擦痕，其向北西侧伏，侧伏角为30°（图11c）。根据断裂面上的擦 痕及阶步判断，该断裂为左行逆平移断层。利用赤平投影进行主应力分析，其3个轴的主应 力方位分别为σ₁： 83°∠4°，σ₂： 177°∠48°，σ₃： 349°∠42°（图11d） 。其最大 主应力与前面叙述的近EW向石英脉的主应力一致。表明研究区在成矿后经历过一期近EW向的 主压应力作用。
        近EW向断裂在研究区也表现出多期次活动的特点，并在断裂带及矿石中留下了其活动的 证据。
        在谷山水库沟口，F₁断裂出露较好，可以见到2个明显的断裂滑动面。构造观察点位置见 图2 点G5。其中，主断裂面较平直，产状190°∠34°，次级断裂面产状230°∠72°。断层下盘 为寒武系砂岩，岩石较破碎，上盘为泥盆系灰岩。在2个断裂面之间发育有一个大型的灰岩 构造透镜体（图12a），透镜体长约2.5 m，宽约0.6 m。根据透镜体的排列方式，确定该 断 层为逆断层。在次级断裂面上发育有一组擦痕及阶步，擦痕向东侧伏，侧伏角57°（图12b ）。根据擦痕及阶步的特征，判断该断层为逆断层。利用赤平投影进行主应力分析，其3个 轴的主应力方位分别为σ₁： 196°∠33°，σ₂： 309°∠31°，σ₃： 71°∠42° （图12c） ，表明该断裂是受近南北向（NNE_SSW）的挤压应力作用下形成的。同时，在断层上盘的灰 岩中发育有一组由方解石充填的张节理（图12d），其产状为190°∠20°。
        从勘探线剖面图（图6）中可以明显发现，F₁断裂产状在浅部较缓，深部较陡，主矿体产 在 断裂浅部产状较缓的部位，指示在主成矿期该断裂应为上盘上升的逆断层，只有这样，在断 裂浅部产状较缓部位才能形成较大的容矿空间，处于相对引张状态，而在深部产状较陡部位 处于压性状态，无法提供足够的容矿空间，因此，深部矿体逐渐变薄、变贫。
        F₁断裂中的矿石以角砾状构造为主，角砾为砂岩、石英及闪锌矿，被闪锌矿、黄铁矿、方 铅 矿胶结。有些矿石中还可见到含有闪锌矿的石英角砾被方铅矿、石英及闪锌矿再次胶结。成 矿后，沿着断裂带顶部紧靠碳酸盐岩层再次发生断裂滑动，并形成数十公分的灰色断层泥， 使靠近断裂面的少量矿化角砾岩破碎，形成黏土胶结角砾岩，或形成新的含矿角砾，而大部 分矿体未被破坏，仍保留成矿期的被闪锌矿等矿物胶结的角砾状矿石特征。说明成矿后的构 造活动对矿体影响较弱。
        本次研究详细统计了各钻探工程中主矿体Ⅱ_1的Pb、Zn品位、矿体厚度、矿体底板标高，计 算了Zn/Pb比值，并利用SPSS软件对矿体底板标高进行了趋势分析（表1）。根据矿体底板标 高数据，通过多元线性回归分析，求得趋势面的拟合方程为z=283.593-0.318x+0 .676y，趋 势面拟合度R²=0.893，显著性F=0.000<0.05，说明该拟合方程的拟合度高， 回归模型显著。将表1中的数据，利用Surfer软件绘制成等值线图。
        前面的研究表明，研究区内的矿体主要受NE向断裂控制，由主矿体底板等高线图（图13b） 可知，矿体走向NE，倾向SE，与NE向断裂产状一致。该组控矿断裂在成矿期属逆断层，在浅 部产状较缓部位张开形成扩容空间。由主矿体厚度等值线图（图13c）可知，在充填成矿阶 段，这个最大张开区正是主矿体厚度最大部位。通过对矿体底板标高进行趋势分析，在一次 趋势面剩余（偏差）图（图13d）上存在的 正偏差区基本上对应主矿体厚度最大部位。这些特征说明NE向断裂是矿液上升的通道，而其中张开最大区段则形成了一个 圈闭的储矿构造。
        在一个成矿阶段中，成矿物质从含矿溶液中先后有秩序地沉淀出来而造成沉淀分带。这种有 秩序的沉淀与金属元素的稳定序列有关，而Pb的稳定性大于Zn，因此Zn元素先晶出，Pb元素 后晶出，可以利用Zn/Pb比值由大到小的变化趋势来确定矿液的流向（翟裕生等，1993）。 由Zn/Pb比值等值线图（图13a）可知，在成矿阶段，研究区内的成矿热液由SW向NE沿NE向断 裂中部的张开区流动，并进一步沿断裂向外围扩散。
        NE向的控矿断裂在SW侧与区域性长屯_龙茗断裂F₁相交，而F₁断裂是区域上一条重要的 控矿 断裂，研究区东侧的长屯铅锌矿床即产于其中。结合上述矿液流向分析，笔者认为，在成矿 期成矿热液沿区域性长屯_龙茗断裂F₁从深部到达F₁断裂与NE向断裂交汇部位，由于N E向断裂的逆冲活动，在断裂产状较缓部位张开形成低压区，促使成矿热液进入NE向断裂中 ，并沿NE向断裂由SW向NE运移，在运移过程中其中的Zn、Pb先后沉淀富集形成矿体。
        本次研究未能对弄屯铅锌矿床中的矿石矿物进行直接有效的同位素定年，但是根据已有的同 位素数据和构造解析资料可基本确定其成矿时代。
        前人对研究区内铅锌矿床的铅、硫同位素组成进行了研究，认为矿床中的硫主要来自于岩浆 ，金属元素来自于岩浆和地层（桂林理工大学，2015；李赛赛等，2016a）。柴明春等（201 5） 通过对弄屯铅锌矿床中与成矿关系密切的石英进行氢、氧同位素分析，认为成矿流体与 岩浆源流体具有一定的亲缘关系。这些同位素数据分析表明在铅锌矿床形成过程中有岩浆活 动的参与。然而在整个西大明山地区岩浆活动较弱，区内仅有少量石英斑岩和辉绿岩脉出露 ，其单颗粒锆石U_Pb测年分别获得（112±1） Ma（李泽琴等，1998；雷英凭等，2010；雷 英凭，2012 ）和（86.7±1.8） Ma～（91.6±8.3） Ma（徐争启等，2012）的结果；2012年底在罗 维矿 区ZK 40004、ZK31901两个钻孔中见到了隐伏黑云母花岗闪长岩，进行锆石U_Pb测年分别获得了（ 99.84±0.90） Ma和（98.03±0.99） Ma的结果（郑剑锋，2015）。这些年龄数据说明 ，西大明 山地区的岩浆活动主要发生在燕山晚期。同时，区域应力分析得出，研究区燕山晚期主要受 近SN向的主压应力作用，σ₁方位为195°（周维博，2005），与前面对控矿断裂的主应力 分析基本一致。 
        因此，笔者认为弄屯铅锌矿床主成矿期应为燕山晚期，是受近SN向的主压应力作用形成的逆 断层活动控制的。
        根据本文对研究区控矿构造的解析成果，笔者认为在F₄和F₆断裂的深部有可能发现新的 矿体，主要依据有：
    （1） F₄和F₆断裂均为逆断层，矿体沿断裂的倾向一般具有尖灭再现的规律，在深部断 裂倾 角变缓的部位可以提高容矿空间，断裂张开形成的相对低压区有利于成矿物质的沉淀富集。 
    （2） 翟裕生等（1993）在总结矿体的分布与断裂的关系时指出，通常直接产在大断裂中的 矿体较少，较多的矿体产出于大断裂附近的次一级断裂中；研究区内F₄和F₆断裂与区域 性断裂F₁相接，属于F₁断裂的次一级断裂；F₁断裂规模大，延深大，是良好的导矿构 造，有利于将深部的矿液输送到上部有利含矿层位中的次级断裂中富集成矿。
    （1） 弄屯矿床铅锌矿体主要受NE向和（近）EW向断裂控制，这2组断裂在成矿期均表现为 逆断层活动特征，是受近SN向主压应力作用下形成的。成矿后，研究区受到近EW向主压应力 作用，个别断裂发生平移滑动，但活动较弱，对矿体影响较小。
    （2） 矿体主要产在断裂浅部产状较缓的部位，向深部断裂产状变陡，矿体厚度减薄直至尖 灭。而且主矿体沿NE向断裂具有向SW侧伏的趋势。
    （3） 在成矿期，成矿热液沿区域性长屯_龙茗断裂F₁从深部到达F₁断裂与NE向断裂交 汇部位 ，由于NE向断裂的逆冲活动，在断裂产状较缓部位张开形成低压区，促使成矿热液进入NE向 断裂中，并沿NE向断裂由SW向NE运移，在运移过程中其中的Zn、Pb先后沉淀富集形成矿体。