滇西勐统地区矿化带的沉积演化特征
2020-04-22杨威,张浩
杨 威,张 浩
(湖北省地质局第四地质大队,湖北 咸宁 437100)
研究区位于保山-镇康地块与上扬子地块的结合部位处,包括湾甸地区和习谦地区。又将研究区分为三个小区,包括耿马地层小区、施甸地层小区和澜沧地层小区如图 1 所示,矿化带沉积环境特征与古特提斯域的演化及各地块的构造活动有着极大的联系,所以对上扬子地块、昌宁-孟连结合带、保山-镇康地块在泥盆纪以来的各个的地层跨度、沉积的特征、各矿石类型等的分析研究,有助于理解早海西期以来勐统地区东西两侧的上扬子地块和保山-镇康地块在古特提斯洋扩张、俯冲作用下的沉积环境所发生的的变化及其区域演化。
1 矿化带的地质特征
1.1 大地构造特征
矿化带处于特提斯构造域东部的弯折地带,地缘上属于滇西地区,是“三江”构造带南段的组成部分。不同地质时期的造山运动,对研究区所在的劳亚大陆的上扬子地块和冈瓦纳大陆的保山-镇康地块的地质演化过程产生了剧烈影响,在早海西期以来古特提斯洋就是通过海底扩张、板块俯冲、洋盆关闭、碰撞造山等影响或控制了该区的大地构造背景。自泥盆纪以来,勐统地区的岩浆岩、变质岩的岩石记录非常丰富,且各个地块也完整的保存了各矿层及古生物信息的矿物信息,故此勐统地区是研究构造运动与沉积响应关系的重要地区如图1。
1.2 区域构造特征
通过对勐统地区构造特征、地层岩性分析及其地质构造活动特征与演化规律,分成了三个一级构造单元和六个次级构造单元。一级构造单元包括冈瓦纳大陆、昌宁-孟连结合带、上扬子古陆,分别对应保山地块、镇康地块;薅子坝构造混杂岩带、勐统褶皱基底滑脱–推覆构造带、上白岩构造混杂岩带;上白岩构造混杂岩带。
图1 研究区大地构造位置图
1.3 矿层特征
对勐统地区矿层的分布特征及沉积环境的对比,将研究区分为三个区块,分别为施甸地区、耿马地区、澜沧地区。每个地区不仅在沉积层分布上存在差异在各个地区当时的沉积环境及矿层的充填方面也表现的截然不同。各个地区出露的矿层主要有温泉组(D1w)、何元寨组(D2-3h)和南段组(DCn)。滇西勐统地区的西侧,出现了大陆边缘型沉积,经研究发现矿层的沉积环境为开阔台地相、浅海陆棚。已经确定的矿层有、何元寨组(D2-3h)和向阳寺组(D1x),林寿海(2015)、胡元邦(2016)等认为滇西勐统地区地质矿物沉积构造主要由碎屑岩-硅质岩和碎屑岩-碳酸盐岩组成。向阳寺组与上覆地层何元寨组呈整合接触关系,且在以上两沉积地层中可采集到矿石。何元寨组发育一套微晶灰岩。通过以上的地层特征描述,认为该地区在泥盆纪处于构造平静期,未受到大的构造运动影响。
图2 勐统地区矿层特征
耿马地区处在研究区的中部,为一套浅海-半深海相碎屑岩-硅质岩建造,该区在泥盆纪时期只出现了温泉组(D1w),其与上下地层都为断层接触,在断层接触面附近可见透镜体。而且在不同地层发现不同的化石,上部地层有牙形矿化带,而下部地层产有Zosterophyllum myretonianuon Penh,Palmatolepis gias 等矿石。
澜沧地区位于研究区的东部,属于上扬子地块。该区在泥盆系分布的腕足类、海百合茎双壳类的化石保存完整,且分选性差、无搬运痕迹。与上覆三岔河组为不整合接触,表明当时水动力强度弱,在该地区形成一个较稳定的静水沉积环境。
2 勐统地区矿化带的沉积环境分析
勐统地区虽然受到古特提斯洋扩张及地壳升降运动的影响,但是在澜沧地区依然为独立沉积环境,收到的构造影响较弱,一直延续要泥盆纪末期。
2.1 沉积相类型及特征
泥盆纪时期,勐统地区受洋壳扩张活动影响,表现为海侵沉积环境。在对勐统地区矿化带沉积相的研究中,综合地质矿物的组合特征、沉积构造、古生物特征等方面资料分析,以本地区构造古地理的特点为背景,对研究区泥盆系的沉积相和亚相特征进行了详细划分。
通过对研究区野外踏勘的基础上,再结合地层的沉积构造、古生物化石信息、矿物学特征、沉积学等相标志的详细分析,将研究区分为五种沉积相及三种沉积亚相如下表1。
表1 研究区沉积相划分简表
通过对勐统地区沉积相分类,对该地区个地层的沉积特征进行进一步的描述。
2.1.1 摆樃乡向阳寺组沉积相特征
摆樃乡向阳寺组上部是灰黑色薄层的砾屑灰岩,有水平纹层,推测当时水动力强度弱,分为浅海陆棚相,细分为过渡带、碳酸盐台地亚相和滨外陆棚亚相。下部出露黄白色-浅灰色薄层状的细、粉砂岩,颜色较浅,推测当时沉积环境应该为开阔露天地带,分为开阔台地相,细分为潮间、潮下带。
2.1.2 小新寨向阳寺组沉积相特征
小新寨向阳寺下部出露青灰色薄层-中层状细-中粒石英砂岩、粉砂质泥岩,上部出露深灰色薄层-中层状微晶灰岩、黑色薄层硅质岩,偶夹泥岩。下部地层中含有粉砂、细粒、中粒砂岩,推测该地层当时沉积环境为浅海陆棚相,细分为浅海陆棚-过渡带亚相。
2.1.3 何元寨组沉积相特征
该研究组的地质沉积特征主要以泥质灰岩、灰绿、灰黄色薄-中厚层状微晶灰岩为主,经过研究发现该区域成矿带沉积环境为边缘浅滩相。
2.1.4 温泉组沉积相特征
查明所出露矿物特性从石英片岩想浅变质砂岩过渡,其中出现了微量的云母片岩,另外发现了硅质岩和角砾岩。
2.1.5 南段组沉积相特征
厚层粗粒石英砂岩—中层-中厚层中粒至中粗粒石英砂岩—中-薄层细砂岩—薄层粉砂岩—薄层泥岩,反应出正常层序。因此,南段组应属浅海—半深海沉积环境。
2.2 沉积相模式
通过对古沉积环境横向、纵向上的分布特征比对,可以将研究区泥盆系时的沉积相的模式进行确实能与分类。对研究区不铜沉积矿层的综合分析得出:纵向上保山地块为开阔台地和浅部地层混合沉积。
3 结论
(1)在保山摆樃乡向阳寺和镇康小新寨向阳寺地层中横向上有出现沉积相的变化,可能和当时因板块的扩张运动造成其所在区域发生拉张活动而导致的,也可能是因断裂带的发育发生了同沉积作用有关。
(2)研究区矿化带地层中出现的硅质岩或硅质岩带,说明了当时可能存在因构造活动造成板块的升降、拉张使地壳底部热液的溢出,形成热水沉积性质的硅质岩。晚泥盆世上扬子地块西缘可能因为昌宁-孟连洋盆的扩张而受到一定影响。