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北武夷永平逆冲推覆构造特征初析

2021-06-13魏英文

世界有色金属 2021年5期
关键词:万源石炭系岩组

魏英文

(江西省地质矿产勘查开发局赣东北大队,江西 上饶 334000)

1 概述

研究区位于北武夷山脉北坡、江西省铅山县永平镇及周边,大地构造位于华夏板块北缘、钦杭结合带南侧,饶南拗陷与武夷山隆起带过渡部位[1];由新元古代变质地层、石炭纪—三叠纪沉积盖层及加里东期—燕山期侵入岩组成(图1),变质地层与其北西侧的石炭纪—三叠纪地层呈推覆断层接触,石炭纪—三叠纪地层构成北东向局里复向斜和近南北向侯家—嵩山倒转背斜。永平逆冲推覆构造的研究,前人主要针对永平铜矿区,研究范围较局限,资料依据不足。

图1 永平逆冲推覆构造剖面结构图

2009年以来,笔者在永平铜矿区边深部及外围开展了铜多金属矿调查评价工作,对主推覆面(F1)上、下盘变质地层岩性组合及变形特征进行了初步对比研究,钻探发现陈家坞、王家坞一带基底变质地层逆冲于石炭系、二叠系之上,进一步证实了推覆构造的存在。

2 推覆构造特征

永平逆冲推覆构造由外来系统、原地(准原地)系统及推覆断层组成。

2.1 原地、准原地系统

新元古代变质地层和石炭纪—三叠纪地层等前侏罗纪地质体,分布于研究区中西部,构成永平逆冲推覆构造原地、准原地系统。其主要特征如下。

(1)新元古代变质地层。永平铜矿区及以西、石炭纪地层下伏的变质地层前人划归为新元古代周潭岩组。本次研究发现该套地层以黑云斜长变粒岩为主,夹云母片岩、石英片岩,局部见中薄层石英岩夹层,局部混合岩化,未见斜长角闪岩等变质火山岩,经对比分析将其划归南华纪早世万源岩组(Nh1w)。区域上万源岩组被石炭纪地层不整合覆盖,属晚古生代饶南拗(裂)陷盆地的变质基底组成部分,属原地系统。研究区内出露地表的万源岩组与石炭纪—三叠纪地层均呈逆冲推覆断层接触,属准原地系统性质。

(2)石炭纪—三叠纪地层。石炭纪—三叠纪地层为一套滨、浅海相泥砂质、碳酸盐建造为主夹海陆交互相的碎屑岩建造和含煤建造,属晚古生代饶南拗(裂)陷盆地沉积。包括石炭系上统藕塘底组,二叠系下统马平组、中统栖霞组、小江边组、车头组、上统乐平组、大隆组,三叠系下统铁石口组、中统杨家组,构成北东向局里复向斜和近南北向侯家—嵩山倒转背斜。背、向斜翼部紧密倒转褶皱发育。

2.2 外来系统

前泥盆纪地质体构成本区外来系统,包括新元古代变质地层、加里东期花岗岩等。主要特征如下:

(1)新元古代变质地层。研究区主要出露新元古代周潭岩组,主要岩性为云母片岩、石英片岩、黑云斜长片麻岩夹斜长角闪岩、黑云斜长变粒岩等,局部混合岩化,其原岩为一套以海相火山碎屑岩为主夹泥砂质沉积建造,具高绿片岩相至低角闪岩相区域变质,变质变形强烈。

(2)加里东期花岗岩。岩性为中细粒斑状片麻状黑云斜长花岗岩,呈岩瘤状产出,侵入于周潭岩组中,与围岩同步构造变形,接触面产状总体与围岩片理一致。据区调资料,其同位素年龄值为421.0Ma,为加里东运动中期产物。

(3)韧性剪切带。韧性剪切带分布于研究区南东部横溪—坑口村一带,产于上述周潭岩组及加里东期花岗岩中。研究区内出露长度约3.4km,总长大于8km,宽一般1km~3km,走向上自然尖灭,或被F1断层限制,或被燕山期岩体破坏。该带区域内由5条近于平行的强应变带组合而成,强带之间为弱应变域或零星豆荚状强应变体。强应变带单带长2km~7.5km,宽100m~400m,总体大致呈南北向展布。强应变带由构造片麻岩带、糜棱岩带、糜棱岩化带、片理化—碎裂岩带组成,各带呈中心渐进式或跳跃式分布,各带之间无明显界线。据1/5万区调资料(陈坊幅、石塘幅),该剪切带具由南东向北西推覆兼左行剪切作用性质,属推覆韧性剪切带。

2.3 推覆断层

永平推覆断层由主推覆断层(F1)以及下盘多条逆冲(推覆)断层(F2~F7)构成叠瓦状逆冲断层系(图1)。

①主推覆断层(F1):位于永平铜矿区,总体走向北北东向,往北转为近南北向—北北西向,呈略向东突出的弧形,延长大于20km,倾向南东东,倾角20°~45°。局部地段(7~15线),倾向上从浅部—中部—深部,出现陡—缓—陡的阶步式变化。断裂带宽地表0m~8m,钻孔中一般10m左右,中心为糜棱岩,向外为碎粒岩、碎裂岩和构造角砾岩。据区调资料断裂带中心古应力值763×105Pa,外带减至421×105Pa。钻探控制断层推移距离大于2.5km。断层上盘为周潭岩组中深变质岩系、加里东期花岗岩,下盘为石炭系—二叠系及下伏万源岩组变质岩。永平铜矿区Ⅰ号矿带产于F1断层中。②F2断层:位于永平铜矿区、F1主推覆断层下盘,与F1断层大致平行产出,间距几米至几百米,南端被F1断层限制或复合,破碎宽数米。断层上盘为石炭系—二叠系,下盘为万源岩组变质岩,受断层破坏,石炭系上统藕塘底组缺失底砾岩。F1、F2断层直接控制Ⅱ号主矿带,由于两条断层与其所夹持的石炭系—二叠系推覆岩块层间构造相复合,形成似层矿整合矿体。③F3断层:位于永平铜矿区(相当于矿区F2断层)、F1主推覆断层下盘,长大于10km,走向北北东,倾向南东,倾角60°左右。该断层切错F1和F2,错距数百米,致使上盘变质岩覆于下盘藕塘底组,沿断层有石英斑岩脉、花岗斑岩脉侵入,并有矿液充填交代。④F4断层:位于永平铜矿区以西王家坞(乌石岗)—五铜—陈家坞一带,长大于16km,走向近南北向,倾向东,倾角35°~80°。破碎带宽,下盘地层发生倒转,或形成紧密倒转褶皱。陈家坞一带,钻探工程证实,上盘万源岩组变质岩覆于下盘藕塘底组砂岩夹灰岩、大理岩之上。王家坞(乌石岗)一带,多带剖面钻探证实,上盘万源岩组变质岩覆于下盘车头组硅质岩、炭质页岩、粉砂岩、灰岩之上。

根据构造岩特征、断层产状变化、断层下盘褶皱倒向等,判断永平叠瓦状逆冲断层系为由南东向北西逆冲推覆性质。

3 分析与讨论

3.1 几何结构与形成机理

研究区东侧的雄田、马鞍山一带,南东侧的石塘、紫溪、龙头岗一带大面积分布周潭岩组等新元古代变质地层,出露面积大于200平方千米,近年勘查工作发现马鞍山、龙头岗一带周潭岩组明显覆于下盘石炭系上统藕塘底组之上,该地区新元古代变质地层可能属外来推覆体,与研究区构成同一推覆构造体系,称之为永平—石塘推覆构造。

研究区处于永平—石塘推覆构造的前缘逆冲带(峰带)上,推覆断层由主推覆断层(F1)以及下盘6条(F2~F7)逆冲断层构成叠瓦式逆冲断层系(图1)。主推覆断层上盘为外来推覆体(新元古代周潭岩组),由南东向北西推覆在石炭系—三叠系及其基底变质地层(南华纪早世万源岩组)之上,受推覆作用影响,万源岩组基底变质岩系再次逆冲于石炭系—三叠系之上,并造成前缘逆冲断层带中的石炭纪—三叠纪岩层发生倒转和紧密线型褶皱。

主推覆断层(F1)规模最大,推移最远(大于10km),而F2~F7断层发生在变质基底及其上覆盖层之间,规模相对较小,自东向西推覆作用强度有减弱趋势,系由F1断层的推覆带动形成,分析认为永平逆冲推覆构造扩展方式属前展式。

江西位于欧亚板块东南部,印支运动使扬子板块与华夏板块完全拼贴成一体,结束了江西海侵入历史,进入了中新生代陆内造山阶段。陆内造山以复背斜式的花岗岩—构造隆起带与复向斜式拗陷以及一系列冲断裂、推(滑)覆构造为主要构造样式。武夷山脉主体为一条巨型的北北东向花岗岩—构造隆起带,周边分布有若干中小型拗陷带,随着武夷山隆起带的形成,在隆起带两侧的隆、拗结合部位广泛产生叠瓦式冲断、推(滑)覆构造[2],且主要由隆起带向外侧拗陷带推滑,即隆起带北西侧向北西推滑、南东侧向南东推滑。研究区正处于武夷山脉北东段北武夷山脉北坡、饶南拗陷与武夷山隆起带过渡部位,造成永平逆冲推覆构造由南东向北西推覆。

3.2 形成时代

永平逆冲推覆构造卷入新元古代变质地层和石炭纪—三叠纪地层。出露于永平铜矿区东南部十字头—火烧岗一带的“十字头岩体”,为一似斑状黑云母花岗岩—花岗斑岩株,明显穿插F1和F2推覆断层,其锆石SIMS年龄为160Ma±2.3Ma。综合分析认为,永平逆冲推覆构造形成于晚三叠世至中侏罗世间,属燕山早期陆内造山产物。

4 结论

(1)永平逆冲推覆构造属永平—石塘推覆构造的前缘逆冲带组成部分,由南东向北西推覆,形成叠瓦状、前展式逆冲断层系,外来系统由新元古代周潭岩组变质地层和加里东期花岗岩组成,原地、准原地系统由石炭纪—三叠纪地层及其基底变质地层(南华系下统万源岩组)构成。永平—石塘推覆构造的中带、根带特征有待进一步研究。

(2)永平逆冲推覆构造形成于燕山早期(晚三叠世至中侏罗世),由于北北东向武夷山脉的隆起,致使由隆起带向外侧拗陷带推滑,产生叠瓦式冲断、推(滑)覆构造,动力来源可能为印度板块与欧亚板块的碰撞。

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