浅议重庆市铝土矿成矿地质背景
2011-01-23陈林华
陈林华 杨 波
(重庆市地质矿产勘查开发局107地质队,重庆 401120)
浅议重庆市铝土矿成矿地质背景
陈林华 杨 波
(重庆市地质矿产勘查开发局107地质队,重庆 401120)
研究表明 ,铝土矿的形成主要受构造和气候两大因素制约。本文主要就地层、构造对重庆市铝土矿的成矿地质背景作了简单的分析。为以后铝土矿的找矿及开采奠定了一定的基础。
重庆市;铝土矿;地质背景
1 大地构造位置
重庆市铝土矿大地构造位置属扬子陆块区、上扬子陆块、扬子陆块南部碳酸盐台地内的金佛山穹褶束、武隆凹褶束、黔江凹褶束、秀山穹褶束范围内。
2 成矿区带划分
重庆市铝土矿区位于Ⅰ级成矿域内滨太平洋成矿域(I4);Ⅱ级成矿区属上扬子成矿亚省(Ⅱ-15B);Ⅲ级成矿区属上扬子中东部(坳褶带)Pb-Zn-Cu-Ag-Fe-Mn-Hg-Sb-磷-铝土矿-硫铁矿-煤-煤层气成矿带(Ⅲ-77);Ⅳ级属万盛-南川铝、煤、硫成矿带(Ⅳ-6)、马武~江口铁铜铅锌铝萤石重晶石成矿带(Ⅳ-7)、郁山-丁市铜铅锌铝萤石重晶石成矿带(Ⅳ-8)、酉阳-秀山锰汞铜铅锌磷成矿带(Ⅳ-9);Ⅴ级属南川-武隆铝土矿成矿带(V-6-2)、老厂坪铁铜铅锌铝萤石重晶石成矿带(V-7-1)、普子~江口铁铜煤萤石、重晶石成矿带(V-7-2)、郁山~鹿角铝萤石重晶石成矿带(V-8-4)、太极-丁市铜铅锌萤石重晶石成矿带(V-8-2)、马拉-李溪铜铅锌成矿带(V-9-1)、麻旺-钟灵锰汞磷成矿带(V-9-2)、石堤铅锌成矿带(V-9-3)。见图1。
图1 重庆市铝土矿成矿区带划分图
3 地层、构造
3.1 地层
重庆市铝土矿区位于四川盆周东南缘,大娄山脉北西侧。区内均为沉积岩,属稳定地台型建造。区内褶皱基底仅在秀山县南部出露,其地层按《四川省区域地质志》地层划分方案属上扬子地层区、川东分区、永川——酉阳小区。地层除缺失上志留统,泥盆系中、下统,石炭系下统,二叠系下统,上、中白垩系及第三系外,从新元古代青白口系到第四系均有出露。沉积总厚度达11518m。纵观地层厚度,碳酸盐岩类厚4448m,占总厚度的38.6%;碎屑岩厚7070m,占总厚度的61.4%。
区内出露前震旦系是前元古代的青白口系板溪群和南华系南沱冰碛组、大塘坡组。板溪群为一套浅海相碎屑岩,浅变质属本区褶皱基底,南华系为陆沉冰碛时期,本区为陆相冰川环境,是一套砂、砾建造,大塘坡组顶部夹有透镜状菱锰矿;震旦系地层以一套浅海碳酸盐和碎屑岩,分布在背斜核部。寒武系地层以一套浅海碳酸盐岩为主,分布在背斜核部;奥陶系地层以一套潮间~浅海相碳酸盐岩与碎屑岩互层产出,分布在背斜核部或近轴部的背斜翼部;中、下志留系地层以一套滨海~浅海相碎屑岩。多数分布在背、向斜两翼、少数分布在背斜核部。中志留统韩家店组为铝土矿含矿岩系下伏地层之一;上泥盆统水车坪组地层,以一套陆原碎屑一滨诲沉积岩。出露在向、背斜翼部,为铝土矿含矿岩系下伏地层之一:上石炭统黄龙组地层以一套滨海陆棚相碳酸盐岩,出露在向、背斜翼部。为铝土矿含矿岩系下伏地层之一;中二叠统早期梁山组二段,以一套沼泽相炭质页岩,梁山组一段为风化残积相粘土岩、铝土岩(矿)、铁质粘土岩(铁矿),属铝土矿的含矿岩组。中、上二叠统其余各组地层以一套滨海~浅海相碳酸盐岩夹碎屑岩、煤建造,分布在向斜核部及向、背斜翼部;三叠系地层以一套开阔海~湖滨沼泽相碳酸盐岩与碎屑岩互层、夹煤层建造分布在向斜核部及向、背斜翼部;侏罗系以一套湖滨沼泽~河流、洪泛盆地碎屑岩相沉积。分布在向斜核部及背斜翼部;上白垩统正阳组以一套山间盆地粗粒碎屑岩相沉积。呈不整合分布在濯河坝大集场向斜北段及铜西向斜核部地位之上。
3.2 构造
该区位于七曜山基底断裂带南东、遵义基底断裂带以东。扬子陆块南部碳酸盐台地。在特定的大地构造环境,成生了一系列有规律带状分布的褶皱群以及伴生断裂。总体走向与四川盆地边缘趋于一致,呈北北东向-北东向展布,褶皱构造在一定深度减弱。(见图2)。
图2 重庆市铝土矿预测工作区构造
3.2.1 北东~北北东向组
该区从西到东、由南到北有:双河向斜、龙骨溪背斜、金佛山向斜、桐麻湾吴家湾背斜、白马长坝向斜、弹子台向斜、方斗山背斜、石柱向斜、赵家坝背斜、洛龙背斜、青杠向斜、老厂坪背斜、浩口向斜、天星背斜、普子复向斜、锅厂坝背斜、马槽坝向斜、郁山背斜、桑拓坪向斜、筲箕滩复背斜、濯河坝大集场向斜、天馆背斜、咸丰背斜、酉阳向斜、桐麻岑背斜、车田向斜、酉酬背斜、平阳盖向斜、秀山背斜、川河盖向斜等,褶皱轴面大多数呈北西向倾斜,两翼倾角一般不等,多呈东陡西缓不对称型褶。与该组褶皱伴生的断裂走向与褶皱轴向近于一致,倾向南东或北西,倾角38°~80°不等。正逆皆有,以正为主。断距相差悬殊,数十米至数百米不等。主要有大水沟逆断层、龙羊逆断层、火石垭逆断层、洗脚溪正断层、马武正断层、郁山正断层、铜楼正断层、马喇湖正断层、马家厂正断层、清华正断层、百福司大溪口断层、涌洞断层、石耶司断层等。此组断层对含铝土矿的梁山组影响不大。其中仅马武正断层对含矿岩系有一定的影响。
3.2.2 近南北向组
该组构造不甚发育。仅局部分布,但形迹显著,有横跨北北东向构造或与其形成联合弧形构造现象。仍以褶皱为主,除洛龙背斜延伸长达数十公里外,其余多为短轴背、向斜,如九井向斜、接龙场背斜等。其组成地层与北北东向组一致。断层主要有三会冲断层、芙蓉江冲断层等,对含矿岩系有一定的影响。
3.2.3 北北西组
区内极不发育,褶皱仅有羊角背斜,断层仅见大矸坝斜冲断层北段。该断裂亦是金佛山穹褶束与武隆凹褶束分界线,于川洞湾处将含矿岩系断开,上盘(东侧)相对南移。
4 大地构造演化
震旦世加里东期海侵淹没全四川省,重庆地区为陆表海,多为滨—浅海环境,沉积了稳定型内源碳酸盐和碎屑为主的建造。
寒武纪我区总体为稳定陆表海。早寒武世至晚寒武世,海水由深变浅,水体由滞流变为畅通,由还原转为氧化,多属于正常气候条件下浅海陆棚一滨诲环境。沉积了一套浅海相碳酸盐岩相地层(清虚洞组)。随着海水的进一步变浅、由碳酸盐台地向潮坪环境逐渐过度,形成含膏盐碳酸盐岩地层(高台组、石冷水组、后坝组、毛田组),均属非正常海干燥气候条件下沉积。
据现有地层记载,我区沉积间断面达0.4亿年之久。古陆临近海洋,气候潮湿多雨,有利于风化作用进行,形成准平原地貌。被剥蚀岩层中的K、Na、Ca、Mg等淋失,不易淋失的Fe、Ti(微量)、Al、Si(部分淋失)等残存形成风化壳铝土物质在原地或准原地堆积,周而复始,形成铝土矿雏形。梁山晚期,由于海西运动影响,地壳全面下降,海水从东、西南缓慢入侵,于雏形铝土矿层上,沉积沼泽相炭质页岩,即铝土矿层直接顶板,结束了梁山组地层沉积。中二叠世栖霞—茅口期,地壳平衡下降,海水由东向西进泛,为二叠系第一次海侵时期。
早三叠世飞仙关——嘉陵江期,海侵加大,海水从东向西侵进。由于盆周古陆(康滇、龙门山、秦岭、江南古陆等)形成,当时的四川盆地实际上已成为一个半封闭状态的内海盆地,东与环太平洋海域仅保持有狭窄的通道。海盆内的海水总的是西浅东深,沉积物西粗东细,康滇古陆和龙门山岛链为主要物源区,由西向东依次沉积了陆相→潮坪→浅海→碎屑岩→碳酸盐岩→蒸发岩等紫红色砂泥岩建造,预测工作区处于潮下台坪与开阔海碳盐岩相间;中三叠世雷口坡期,由于华夏古陆东侧抬升成为主要物源区,四川盆地封闭条件更加完善。地势总的为东高西低,在干旱条件下,为滨海→浅海碎屑岩→碳酸盐岩建造。本区位居七曜山之东南,为潮间缓坡至滨岸海盆沉积。雷口坡晚期,由于印支运动的增强,有一次普遍的振荡运动,造成地层假整合接触;晚三叠世,由于盆周隆起幅度加大,沉积盆地向西、向南迁移,大规模海退发生,形成巨大的微咸水——半咸水湖泊,大量碎屑物经河流进入湖盆,形成富含有机质沉积物(须家河组)。晚三叠世末的印支运动,使古特提斯海关闭,渝东地区整体上升为陆,结束了海相沉积的历史。
侏罗世四川盆地海水全部退出,气候已转为炎热、干旱,成为大型红色内陆盆地。早侏罗世(珍珠冲—自流井期)为典型的浅湖—湖滨沼泽沉积环境;中侏罗世(新田沟—沙溪庙期),湖盆基底抬升,有一次明显的退水过程,沉积环境向河流过渡。新田沟期末,燕山运动波及本区,盆地随西部山区的强烈隆起而相继隆升,沙溪庙期沉积环境发生明显的变化,多为河流—泛盆地沉积环境,沉积了一套巨厚的多韵律的成熟度很低的红色碎屑岩;晚侏罗世(遂宁—蓬莱镇期),川东湖盆处于相对宁静的构造环境之中,湖盆东南部为典型河流—洪泛盆地,沉积了多韵律的紫红色砂泥岩。
蓬莱镇期后燕山运动表现为大面积上升,沉积盆地向西大为收缩,故重庆市铝土矿区除在黔江区内见有小面积的晚白垩世正阳期沉积,属红色山间盆地砂、砾粗碎屑岩层外。其他区内无白垩纪、第三纪的沉积。
燕山运动第三幕—四川运动之后整个川东地区全面隆起,产生了大规模的褶皱和断裂,构成了今日地貌轮郭的雏型。继后有一个较长时期的稳定过程,这期间进行了以外营力为主的侵蚀、剥蚀、溶蚀等地貌(风化)作用。喜马拉雅运动以来又曾有多次的上升与相对稳定时期,逐步地改变着四川运动所形成的地貌雏型。对进入地表浅部氧化带的中二叠统梁山组地层中之雏始铝土矿进行后生改造。
[1]袁杰铭.成矿规律解析.中国地质,1983-07-30.
[2]吕古贤,韦昌山,邓军.典型矿集区成矿地质事件研究和填图方法初探.地质通报,2005-05-20.
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