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浅析重庆大足区主要矿产成矿规律及找矿标志

2016-08-04张厚刚

大科技 2016年11期
关键词:下统石灰岩嘉陵江

张厚刚

(重庆市地质矿产勘查开发局205地质队 重庆市永川区 402160)

浅析重庆大足区主要矿产成矿规律及找矿标志

张厚刚

(重庆市地质矿产勘查开发局205地质队 重庆市永川区 402160)

大足区矿产资源较为丰富,已发现的矿种有20种,具现实经济优势的矿产有:锶、煤、石灰岩、石英砂岩及地热水。本文介绍了大足区主要矿产的成矿规律和找矿标志,为该地区矿产资源勘查提供了参考。

大足区;成矿规律;找矿标志

大足区位于重庆市西部,幅员1436km2,地处川中丘陵与川东平行岭谷的过渡带,属四川盆地中亚热带湿润气候区。大足区矿产资源丰富,有“亚洲锶都”之美誉,且为全国100个产煤大区县之一。

1 地质背景

1.1 地层

大足区地层划属华南地层大区-扬子地层区(Ⅵ4)-上扬子地层分区(Ⅵ4)3-重庆小区(Ⅵ43-4)。

区内出露地层最老为三叠系下统嘉陵江组,其上依次为中统雷口坡组、上统须家河组,侏罗系下统珍珠冲组、自流井组,中统新田沟组、沙溪庙组,上统遂宁组、蓬莱镇组以及第四系。地层发育较全,部分缺失雷口坡组。

1.2 构造

大足区大地构造位置属扬子陆块区(Ⅵ)-上扬子陆块(Ⅵ-2)-川中前陆盆地(Ⅵ-2-3),以华蓥山基底断裂为界,横跨两个Ⅳ级构造单元,西为潼南穹褶束(Ⅵ-2-3-3);东为华蓥山帚状穹褶束(Ⅵ-2-3-2)。

大足境内构造迹线的主体方向为北东——南西向,产出有断层和褶皱两种构造形态。区域上较为有名的有华蓥山基底大断裂和西山背斜,见图1。

1.3 岩相古地理

大足区境早三叠纪继承了二叠纪海域,从三叠系下统到中统,本区属陆表海碳酸盐沉积期,具开阔台地,局限台地与萨布哈交替的格局特征,形成碳酸盐-蒸发岩沉积组合,岩石沉积韵律特征石灰岩-白云岩-膏盐层,主要见于大足区东部边缘的西山背斜区。

中三叠世末,由于上扬子陆块内受特提斯域的挤压和汇聚使碳酸盐台地进入消亡阶段而进入陆内汇聚盆地阶段,即川中前陆盆地,区内雷口坡组及嘉陵江组上部地层不同程度遭受剥蚀。

三叠系上统时期为泛滥平原-沼泽环境,形成两次成煤期,多次含煤沉积。

侏罗纪中下统演化为压陷盆地环境,气候变为干旱半干旱气候,沉积相具冲积平原-滨浅湖-深湖相的演化特征,形成长石石英砂岩建造-泥岩建造、泥质灰岩-介壳灰岩建造、复成分砂砾岩-泥岩建造等沉积组合。

晚侏罗纪气候进一步干旱,转变为红色河相沉积。

侏罗纪末蓬莱镇组地层被剥蚀,仅零星残余;白垩系、第三系地层在区内缺失。

图1 大足区构造纲要图

2 成矿规律和找矿标志

大足区内已发现的矿种有20种,主要为外生矿产,属沉积-层控型,严格受地层控制,具现实经济优势的主要矿产有:锶、煤、石灰岩、石英砂岩及地热水。

2.1 锶

(1)成矿规律

①空间分布特征

锶矿分布在西山背斜北段高点,主要赋存于三叠系下统嘉陵江组第二段一亚段地层中,相对而言,背斜南东翼的找矿前景更好一些。

②控矿因素

区内锶矿均为沉积改造型锶矿,具有典型的层控特征,受地质构造、地层、岩性岩相及其组合等条件的综合控制。

③成矿物质来源

早三叠纪本区沿袭了二叠纪的海域,气候渐趋干燥、炎热,盆地边缘的含锶岩石经过风化剥蚀进入海盆,同时华蓥山基底断裂不断活动,带入大量的深源锶进入海盆,完成了锶的初步富集,经沉积、成岩作用形成锶矿源层。

④成矿作用过程

区内锶一般在嘉陵江组早期的白云岩膏盐层中富集而成为锶矿源层,又经历后期热卤水淬取、交代富集成矿。

⑤矿床保存条件及特点

锶矿易于溶蚀,其保存受构造、赋矿地层及产状、地下水、地形切割等诸多因素影响。

(2)找矿标志

①有利的构造部位

含矿段保存较好的背斜轴部、近轴翼部、层间滑动破碎带、虚脱部位,特别是平缓翼,倾没端、隆起高点,及山脊、山包、地下水不活跃、岩溶不发育的地段,是寻找锶矿的有利部位。

②特定的含矿地层

嘉陵江组第二段一亚段为区内玉峡式锶矿主要含矿层位,是寻找工业矿床的主要地层。

③完好的屏蔽层

与华蓥山基底断裂相邻的背斜轴部及近轴翼部,各含矿层页岩、泥岩等屏蔽层之下是富矿体的主要赋存部位。玉峡式锶矿床Ⅱ含矿层底部灰绿色水云母泥岩或白云质泥岩保存完好,是较好的找矿标志。

④异常指示

在X荧光土壤异常发育,特别是矿化异常和迁移异常均发育且匹配较好的地段,锶矿保存条件较好,深部大多有隐伏锶矿体。

2.2 煤

(1)成煤规律

①空间分布特征

区内煤集中产于三叠系上统须家河组地层中,沿西山背斜西翼呈带状分布,呈层状-似层状产出,延伸(深)较为稳定。

②聚煤作用

晚三叠世早期,本区地壳下降,海水自西向东超覆,聚煤坳陷开始形成。由于地壳震荡频繁,湖水深浅不均,成煤物质供应不足,成煤环境保持时间短暂,故须家河组第一、三段煤层厚度薄、灰分较高;晚三叠世后期,地壳相对稳定,形成聚煤盆地,此时气候潮湿、植被茂盛,为煤的形成提供了物质保障,且地壳缓慢下降,与煤的堆积速度相适宜,故在须家河组第五段形成了分布广泛、层数众多、层位稳定具工业开采价值的煤层。

③岩相分区

与地壳活动相对应,区内形成湖泊相、浅湖沼泽相、湖滨三角洲相、河流冲积相以及古陆剥蚀区等。成煤作用最有利的相区为浅湖沼泽相和湖滨三角洲相。

(2)找煤标志

①有利的相区

滨湖三角洲相和浅湖沼泽相是成煤有利地段。

②生产矿山

生产矿山分布地段,即为成煤的优势区域,是找煤的直接标志,另生产矿山深部也是煤炭资源远景地段。

2.3 石灰岩

石灰岩矿在冶金、建材、化工、轻工、建筑、农业及其它特殊工业部门都是重要的工业原料,区内石灰岩矿主要用于生产水泥和建筑石料。

(1)成矿规律

①空间分布特征

区内石灰岩主要赋存于三叠系下统嘉陵江组、中统雷口坡组和侏罗系下统自流井组大安寨段地层中,嘉陵江组灰岩分布于西山背斜轴部,雷口坡组灰岩分布于西山背斜近轴部,而自流井组大安寨段灰岩分布于巴岳山山麓。

②成矿作用

早三叠纪到中三叠纪时期,本区由滨浅海开阔台地环境过渡到干旱闭塞泻湖环境,形成了以石灰岩-白云岩-膏盐层为韵律特征的碳酸盐岩-蒸发岩沉积建造,形成下统嘉陵江组、中统雷口坡组石灰岩矿层;罗纪中下统的滨浅湖-深湖相演化特征,形成了自流井组大安寨段介壳灰岩矿层。

(2)找矿标志

①地层层位

区内三叠系下统嘉陵江组、中统雷口坡组和侏罗系下统自流井组大安寨段岩性主要为石灰岩,其中嘉陵江组第一段灰岩主要为灰色薄层状微晶灰岩、生物碎屑灰岩夹竹叶状灰岩;第三段灰岩主要为灰色中厚层状微晶灰岩、生物碎屑灰岩、白云质灰岩;侏罗系下统自流井组大安寨段灰岩主要为浅灰-深灰色泥质灰岩、介壳灰岩。

②地表露头

区内石灰岩属原生沉积,地表露头即为找矿标志。

2.4 石英砂岩

(1)成矿规律

①空间分布

区内石英砂岩呈层状、似层状、大透镜状分布于西山背斜北西翼,平面上呈环形带状,地貌上为低山向丘陵过渡地带,矿体斜铺于斜坡上。

②地层层位

区内石英砂岩大多产出于侏罗系下统珍珠冲组底部,底板为须家河组粗粒岩屑砂岩,顶板为珍珠冲组紫红色泥岩。

③物质来源

区内石英砂岩物质来源较为单一,主要为有用矿物的机械分异作用,在河流的搬运中沉积下来,由于侏罗纪早期为盆地沉积,后转为湖滨沉积,其分选性好,粒度细。

(2)找矿标志

①地层层位

侏罗系下统珍珠冲组为区内石英砂岩的含矿岩系,多产出于珍珠冲组底部。

②地表露头

石英砂岩属原生沉积,次生变化极小,地表露头就是最直接的找矿标志。

2.5 地热水

(1)成藏条件

区内地热水的形成,是由裸露的岩溶储集层接受地表水下渗形成地下水,地下水沿裂隙及孔隙系统继续向深部循环,由地热增温而形成的。

①良好的热储层

构成热储层的岩石要有储渗空间。岩石的原生孔隙、构造裂隙必须发育,再经构造应力、地下水淋滤、溶蚀作用的进一步改善,方能具有良好的储水条件。

②完整的隔热止水层

热储层的上方必须要有保温隔热盖层,其岩石以致密不透水的页岩、泥岩、粘土岩等为好;热储层的下方也要有隔水层,同样以不透水的页岩、泥岩、粘土岩为好。

③充足的补给条件

随着地热水的不断开采,其补给尤为重要,热储层必须具有充足的补给的条件。

④足够的埋深

区内地热水热源主要为地热增温,热水藏的温度受热储层埋深及循环深度控制。

(2)成藏可能性

①岩石地层

区内已有热储层主要为嘉陵江组第四段、第二段,膏盐溶孔较为发育,是很好的热储层。嘉陵江组热储层上覆须家河组页岩、侏罗系泥岩、粘土岩是良好的保温隔热盖层,下伏飞仙关组第四段紫红色页岩是下隔水层。

②补给区域

嘉陵江组热储层大面积出露在西山背斜核部,是良好的补给区域,主要分布在西山背斜核部及近核部两翼:古龙-双桥一带。

③热储层埋深

结合区内地层、构造、地貌特征综合分析,形成地热水的热储层的足够埋深部位通常在西山背斜北西翼低山向丘陵过渡地带。

P618.51

A

1004-7344(2016)11-0157-02

2016-4-1

张厚刚(1977-),男,工程师,大学本科,主要从事地勘工作。

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